Хромогенный комплекс что это такое
Компоненты чаги
Основным действующим веществом гриба чаги (Лат.: Inonotus obliquus), является хромогенный полифенолкарбоновый комплекс (ПФК), который представляет собой высокомолекулярный полимер, имеющий ароматическое ядро, состоит из малых фенольных соединений, в частности, в его составе были идентифицированы 3,4-дигидроксибензалацетон, 4-гидрокси-3,5-диметоксибензойной кислоты 2- гидрокси-1-гидроксиметилэтиловый эфир, протокатеховая кислота, 3,4- дигидроксибензальдегид, кофейная кислота, сиринговая кислота, 2,5- дигидрокситерефталевая кислота.
Эти вещества полифенолкарбоновой природы получили название хромогенного комплекса за свою способность давать интенсивно окрашенные коллоидные растворы. С помощью электронной микроскопии показано, что частица ПФК чаги сложно организована и состоит из окрашенного темно-коричневого компонента – хромогена, и не окрашенного, представленного белково-полисахаридным матриксом. Частицы ПФК чаги, имеют неправильную форму, их размеры лежат в пределах 350 нм.
Именно ПФК чаги, проявляет противоопухолевую активность, обусловленную тем, что фенольные соединения регулируют активность цитоплазматических и митохондриальных аденозинтрифосфатаз и понижают образование аденозиндифосфатов, а поскольку образование магнилизированных клеток зависит от гликолиза, то нарушение этого процесса негативно отражается на их развитии.
ПФК чаги растворим в воде. После гидролиза ПФК, обнаружены аминокислоты: аргинин, лизин, гистидин, тирозин, треонин, аланин, лейцин, метионин, триптофан, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин, серин, цистин, пролин.
Установлено, что данный комплекс чаги является меланином, а именно алломеланином (т.е. распространен в растениях, грибах, бактериях). Меланины – природные клеточные пигменты.
В настоящее время биологические и медицинские свойства ПФК, относят в основном на счет их антиоксидантного и металл-хелатирующего действия. Их низкий окислительно-восстановительный потенциал, обусловливает электронно-донорные свойства, они с легкостью отдают один электрон соединениям с более высоким окислительно-восстановительным потенциалом, особенно свободным радикалам, содержащим кислород и алкил-радикалам.
Хромогенный полифенолкарбоновый комплекс, проявляющий противоопухолевые свойства обнаружен только у гриба чага, что делает уникальным данный гриб, и соответственно данный комплекс. В настоящее время стоит большая проблема, связанная с раковыми заболеваниями, препараты на основе чаги, полученные с высоким содержанием ПФК, могли бы служить в качестве помощника, при борьбе с раковыми клетками.
Вирусологи «Вектора» изобрели средство от коронавируса на основе чаги
Вирусологи под руководством кандидата биологических наук Олега Пьянкова изучили противовирусную активность водных экстрактов аптечной чаги в отношении коронавируса, используя клеточную культуру Vero. На монослой этих клеток наносили экстракты чаги в разных концентрациях, а через некоторое время патогенный штамм коронавируса.
Экстракты гриба «показали высокую ингибирующую активность в отношении SARS-CoV-2», говорится в публикации. А поскольку чага обладает выраженным защитным действием и низкой токсичностью, «можно говорить о перспективности создания на ее основе противовирусных препаратов».
В результате ученые подали заявку на изобретение «Ингибитора репликации коронавируса SARS-CoV-2 на основе водного экстракта гриба Inonotus obliquus».
Вирусологи проверяли экстракт на себе, когда заболели COVID-19: «По словам всех невольных «испытуемых», через 5-7 дней симптомы инфекции исчезали».
Ученые также отметили, что бефунгин, концентрированный водный экстракт чаги с добавлением солей кобальта и этилового спирта, в отличие от водных экстрактов чаги, проявил слабую активность в отношении SARS-CoV-2.
Ее авторы отметили, что пока специфичной терапии против коронавируса не выработано.
Терапевтические свойства чаги ученые связывают с очень широким спектром биологически активных компонентов, которые формируются при тесном взаимодействии березы и гриба. В их числе высокомолекулярные водорастворимые меланины (до 30%), образующие хромогенный полифенолоксикарбоновый комплекс с противоопухолевой активностью; птерины с цитостатическим действием; стероидные вещества, в том числе инотодиол, проявляющий антибластическую активность, а также полисахариды, органические кислоты, свободные фенолы, флавоноиды и другие.
Специалисты новосибирского «Вектора» показали эффективность экстракта чаги против SARS-CoV-2
Несмотря на все усилия, специфичной терапии против нового пандемичного коронавируса – возбудителя тяжелого острого респираторного синдрома COVID-19, пока нет. В лаборатории микологии Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора (пос. Кольцово, НСО) с марта 2020 г. ведутся поиски природных веществ, способных препятствовать репликации SARS-CoV-2. Заведующая лабораторией, известный специалист-миколог, профессор Тамара Владимировна ТЕПЛЯКОВА рассказала редакции журнала «НАУКА из первых рук» об успешных результатах экспериментального исследования водных экстрактов широко известной «чаги», или «березового гриба», которые подавляли размножение патогена в клеточной культуре
Многим приходилось видеть в лесах корявые темные наросты на стволах живых берез, которые в народе называют чагой. Знакомьтесь: гриб трутовик скошенный на стерильной стадии развития – под потрескавшейся черно-бурой поверхностью скрывается скопление грибных нитей-гифов, окруженных разросшимися тканями дерева-хозяина. Этот трутовый гриб несъедобен, но его лечебные свойства известны со времен Авиценны. В том числе на Руси чай из чаги издавна применяли для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний, болезней печени, сердца, туберкулеза, а также различных опухолей. Свойства чаги как «природного лекаря» были подтверждены результатами научных исследований, которые активно ведутся с середины прошлого века.
С 2008 г. специалисты ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» оценили на клеточных культурах противовирусную активность более полутысячи образцов сибирских грибов по отношению к целому ряду патогенных вирусов: иммунодефицита 1-го типа, простого герпеса 2-го типа, вируса Западного Нила, возбудителей гриппа разных субтипов и ортопоксвирусов, включая вирус натуральной оспы. И победителем этого «соревнования» стала чага: извлеченные из нее водные экстракты и пигменты меланины подавляли все исследованные в работе вирусы, включая ВИЧ (Кабанов и др., 2011; Теплякова, Косогова, 2014, 2016; Teplyakova & Gashnikova, 2019).
Терапевтическое действие чаги можно объяснить очень широким спектром биологически активных компонентов, которые формируются при тесном взаимодействии березы и гриба. Среди них – высокомолекулярные водорастворимые меланины (до 30%), образующие хромогенный полифенолоксикарбоновый комплекс с противоопухолевой активностью; птерины с цитостатическим действием; стероидные вещества, в том числе инотодиол, проявляющий антибластическую активность, а также полисахариды, органические кислоты, свободные фенолы, флавоноиды и др. В чаге много и микроэлементов, в первую очередь марганца, который служит активатором ферментов.
В 2020 г. в отделе «Коллекция микроорганизмов» ГНЦ ВБ «Вектор» вирусологи под руководством к.б.н. О. В. Пьянкова изучили противовирусную активность водных экстрактов аптечной чаги в отношении коронавируса SARS-CoV-2. Для этого использовалась клеточная культура Vero, широко применяемая при фармакологических исследованиях: на монослой этих клеток наносили экстракты чаги в разных концентрациях, а через некоторое время патогенный штамм коронавируса (Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2005). Экстракты показали высокую ингибирующую активность в отношении SARS-CoV-2, а благодаря выраженному защитному действию и низкой токсичности чаги можно говорить о перспективности создания на ее основе противовирусных препаратов. По итогам работы была подана заявка на изобретение «Ингибитор репликации коронавируса SARS-CoV-2 на основе водного экстракта гриба Inonotus obliquus».
Природное сырье чаги входит в Государственную фармакопею РФ. В аптеках можно найти как измельченный гриб (кусочки должны проходить сквозь сито с отверстиями диаметром 7 мм), так и порошок тонкого помола (в фильтр-пакетах). Такая чага предназначена для использования в домашних условиях в виде отваров в качестве симптоматического средства при болезнях желудочно-кишечного тракта и онкологических заболеваниях.
В аптеках продается и препарат бефунгин – концентрированный водный экстракт чаги с добавлением солей кобальта и этилового спирта. Именно на бефунгин в первую очередь возлагали надежды исследователи, однако этот препарат от двух производителей, в отличие от водных экстрактов чаги, проявил слабую активность в отношении SARS-CoV-2. Возможно, это связано с технологией его приготовления, в которую входит трехступенчатая экстракция исходного сырья горячей водой.
Кроме того, есть данные, что при длительном применении соли кобальта могут вызвать интоксикацию и оказывать отрицательное влияние на сердечную систему. В том числе недавние исследования в ГНЦ ВБ «Вектор» на лабораторных мышах показали, что бефунгин приводит к появлению в сердце обширных зон дистрофически измененных мышечных клеток, что может привести к значительным нарушениям сократительной функции миокарда и даже внезапной остановке сердца (Теплякова, Косогова, 2014). Это может представлять реальную опасность в случае длительного применения бефунгина, например, при ВИЧ-инфекции или раке.
В заявке на патент исследователи привели несколько способов приготовления концентрированных водных экстрактов чаги, один из которых можно использовать в домашних условиях. Поскольку чага нетоксична, в день можно употреблять 150–200 мл концентрата, принимая его равномерно в течение дня (например, по глотку каждые 15–20 мин., запивая водой).
Рецепт приготовления водного экстракта-концентрата чаги
К 200 г сухого аптечного сырья чаги добавить 1 л обычной воды, сосуд закрыть крышкой и выдержать на водяной бане при 95 °С. Для этого сосуд с чагой поместить в кастрюлю с водой, которую держать на плите при слабом нагреве, избегая интенсивного кипения. Через 3 ч. добавить около 300 мл горячей воды для возмещения испарившегося объема жидкости, выдержать на бане еще 10 мин., отключить плиту и оставить до полного остывания. Полученную жидкость процедить через сито (дуршлаг), чтобы удалить частицы. Экстракт можно хранить в холодильнике в течение 2-х недель Проверить эффективность экстракта чаги, приготовленного по этой методике, пришлось Тамаре Владимировне на самой себе, когда она вместе с мужем заболели COVID-19 с характерными симптомами, такими как повышение температуры, потеря обоняния и т.п. (анализ мазка подтвердил наличие вируса). Она, также как ее заболевшие родственники, друзья и коллеги, принимала экстракт чаги на фоне симптоматического лечения (например, приема жаропонижающих при температуре свыше 38,5–39°). По словам всех невольных «испытуемых», через 5–7 дней симптомы инфекции исчезали.
Добавим, что одним из важных свойств чаги является ее способность повышать текучесть крови (Hyun et al., 2006). И это ее свойство особенно ценно в нынешнюю пандемию, так как заражение SARS-CoV-2 способствует общему повышению свертываемости крови и увеличивает риск тромбоза.
Чтобы получить на основе чаги лекарственный препарат или БАД против нового коронавируса, безусловно, необходимы дальнейшие исследования. Но уже сейчас больным COVID-19 можно рекомендовать параллельно с назначенной врачом терапией прием концентрированных водных экстрактов чаги (официальными противопоказаниями к применению препаратов чаги служит повышенная чувствительность к березовому грибу, беременность и лактация, а также возраст до 18 лет). Кроме того, есть данные, что чагу не следует применять вместе с антибиотиками. И конечно, только врач может правильно оценить состояние больного, чтобы решить, чем его лечить, в том числе в домашних условиях. И только врач может назначать антибиотики, если возникнет угроза бактериальной пневмонии.
Кстати сказать, ранее профессор Теплякова стала автором патента на оздоровительный напиток «Чако» на основе природной чаги, который рекомендуется пить для общего оздоровления организма и повышения его устойчивости к вирусным инфекциям, включая сезонный грипп и другие ОРВИ. Так что экстракт и чай из чаги можно принимать и в профилактических целях – для снижения риска заболеть не только вирусными, но и онкологическими болезнями.
К сожалению, запасы природной чаги в России стремительно уменьшаются. Чага на деревьях формируется в течение многих лет, а многочисленные коммерческие организации осуществляют заготовку чаги в большом масштабе, поставляя ее не только в наши аптеки, но и на экспорт. Поэтому на сегодняшний день этот уникальный природный продукт приходится заготавливать все дальше и дальше от обжитых мест, к тому же сбор грибов в принципе нельзя вести на территориях, подвергающихся действию промышленных выбросов или радиоактивному заражению.
На фото: Чага – стерильные тела трутовика скошенного (Inonotus obliquus), широко встречается в РФ на стволах живых берез. После гибели дерева-хозяина гриб образует спороносную форму в виде пленки, а затем погибает. Фото С. Бьорна
Хромогенный комплекс что это такое
Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической промышленности и касается получения хромогенного комплекса чаги.
Недостатками известных способов являются использование в экстракции дополнительных (кроме воды) соединений, которые могут встраиваться в состав комплекса. Влияние этих соединений в составе хромогенного комплекса на его терапевтическую активность недостаточно изучено.
Известен способ получения хромогенного комплекса чаги, включающий получение водного извлечения чаги, фильтрацию, добавление в него раствора хлорида кальция, фильтрацию выпавшего осадка (патент RU №2442596, А61К 36/06, B01D 11/02, опубл. 20.02.2012).
Недостатком этого способа является низкий выход хромогенного комплекса.
Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является способ получения хромогенного комплекса чаги, в котором измельченную чагу заливают водой в соотношении (0,5÷1,5)-(3,5÷4,5), настаивают 1-2 ч при 65-75°С, фильтруют, фильтрат подкисляют 25%-ным раствором хлористоводородной кислоты до рН 1,0-2,0, перемешивают, отстаивают 12-15 ч, фильтруют (патент RU №2450817, А61К 36/06, B01D 11/02, опубл. 20.05.2012).
Недостатками способа являются низкие выход и антиоксидантная активность хромогенного комплекса.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода хромогенного комплекса и повышение его антиоксидантной активности.
Поставленная задача решается способом получения хромогенного комплекса чаги, в котором измельченную чагу заливают водой в массовом соотношении (0,5÷1,5)-(3,5÷4,5), затем замораживают при температуре минус 16±3°С в течение 1-4 часов, настаивают 1-2 часа при 65-75°С, фильтруют, фильтрат подкисляют 25%-ным раствором хлористоводородной кислоты до рН 1,0-2,0, перемешивают, отстаивают 12-15 часов, фильтруют.
Техническим результатом изобретения являются увеличение выхода хромогенного комплекса и повышение его антиоксидантной активности.
Повышение выхода экстрактивных веществ и выхода хромогенного комплекса при получении хромогенного комплекса чаги в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом достигается введением стадии замораживания измельченной чаги с водой. Сущность заморозки заключается в том, что влага, находящаяся в сырье (влажность сырья 14%) под действием низких температур, превращается в крупные кристаллы льда, преимущественно расположенные в межклеточном пространстве. Формирующиеся кристаллы льда разрушают клеточные стенки гриба чаги, за счет чего экстрактивные вещества, в том числе и хромогенный комплекс, становятся более доступными для экстрагирования. Замораживание измельченной чаги совместно с водой (экстрагентом) усиливает этот эффект. Разрыв клеточных стенок осуществляется не только за счет внутренней влаги гриба, но и за счет того, что экстрагент сам кристаллизуется. При этом деформация клеточных мембран усиливается, приводя к увеличению количества микропор и микротрещин с большим размером. За счет резкого температурного перепада (с минусовых до 65-75°С) происходит разрыв деформированных клеточных мембран, а увеличенное количество микропор и микротрещин облегчает извлечение хромогенного комплекса из мицелия гриба, что интенсифицирует процесс его экстрагирования. В итоге увеличивается выход хромогенного комплекса.
Использование предварительного замораживания изменяет структурную организацию извлекаемого хромогенного комплекса, что подтверждено данными микроскопии (видеомикроскоп МС 100 (LCD PC) Operation manual Micros, Austria). Хромогенный комплекс, полученный по изобретению, обладает более упорядоченным строением, чем полученный по способу-прототипу. При этом размеры хромогенного комплекса увеличиваются. Большая внешняя поверхность комплекса имеет большее количество функциональных группировок, отвечающих за связывание свободных радикалов, и, как следствие, это приводит к увеличению антиоксидантной активности хромогенного комплекса.
Замораживание менее 1 ч не позволяет воде полностью перейти в кристаллическое состояние, поэтому эффект деформации клеточных стенок минимальный, при этом выход целевого продукта также уменьшается. Длительное замораживание (свыше 4 ч) нецелесообразно, так как выход целевого продукта не увеличивается и даже несколько снижается.
Конкретные примеры реализации способа.
Пример 1. Измельченную чагу (сырье 1) заливают водой в соотношении 1:4, замораживают 0,5 ч вместе с экстрагентом в холодильной камере при температуре минус 16°С, затем нагревают до 70°С и настаивают 1,5 ч, фильтруют, фильтрат подкисляют 25% раствором хлористоводородной кислоты до рН 1,0-2,0, перемешивают, отстаивают 12-15 ч, фильтруют.
Пример 2-10. Аналогичны примеру 1. Режимные условия приведены в таблице.
Пример 11-20. Аналогичны примерам 1-10, но используют сырье 2. Режимные условия приведены в таблице.
Антиоксидантную активность (АОА) хромогенного комплекса определяли по способу определения интегральной антиоксидантной емкости биологических жидкостей (патент RU №2253114, МПК G01N 33/48, 2005).
Анализ табличных данных показывает, что предварительное замораживание сырья чаги с водой позволяет увеличить выход хромогенного комплекса на 92% (пример 2), 121% (пример 11); при этом его антиоксидантная активность возрастает на 45% (пример 2), 41% (пример 11) по сравнению с прототипом вне зависимости от качества используемого сырья.
Использование более короткого или более длительного временного интервала замораживания менее эффективно. При коротком временном интервале (примеры 1, 10) выход хромогенного комплекса возрастает незначительно и при этом антиоксидангная активность таких комплексов ниже, чем по прототипу. При более длительном замораживании (примеры 5, 14) выход хромогенного комплекса увеличивается и его антиоксидантная активность возрастает несущественно.
Температурные и гидродинамические условия ниже и выше интервала по предлагаемому способу (примеры 8, 9, 17, 18) также не способствуют увеличению хромогенного комплекса и его антиоксидантной активности.
Таким образом, использование предполагаемого изобретения но сравнению с прототипом позволяет:
— увеличить выход хромогенного комплекса в среднем в 2 раза;
— повысить антиоксидантную активность хромогенного комплекса в среднем в 1,5 раза.
Предлагаемый способ может быть реализован в промышленности для получения хромогенного комплекса чаги. В дальнейшем рекомендуется его использовать для получения лекарственных препаратов, косметических средств, пищевых и биологически активных добавок.
Способ получения хромогенного комплекса чаги, в котором измельченную чагу заливают водой в массовом соотношении (0,5÷1,5)-(3,5÷4,5), настаивают 1-2 ч при 65-75°С, фильтруют, фильтрат подкисляют 25%-ным раствором хлористоводородной кислоты до рН 1,0-2,0, перемешивают, отстаивают 12-15 ч, фильтруют, отличающийся тем, что чагу с водой предварительно замораживают при температуре минус 16±3°С в течение 1-4 ч.