Die Zusammensetzung von Organismen, die an den Lebensraum in der aquatischen Umwelt, einschließlich Fisch, angepasst sind, wird durch eine Vielzahl biologisch aktiver Verbindungen dargestellt. Von besonderem Wert sind Peptide – Substanzen, deren Moleküle aus zwei oder mehr Aminosäureresten aufgebaut sind. Sie besitzen antihypertensive, immunmodulatorische, gerinnungshemmende, antioxidative, antitumorale und antimikrobielle Eigenschaften. Auf der Basis von Fischpeptiden werden sowohl pharmakologische Präparate als auch bioaktive Nahrungsergänzungsmittel synthetisiert.
Fisch als Peptidquelle
In den Meeren, Flüssen und Seen leben mehr als 300.000 Arten von Organismen, von denen 15.000 vorwiegend Fische sind. Bisher wurden sie nur als Nahrungsressource betrachtet. Durch die Aufnahme von Fisch in die Ernährung können Sie dem Körper die lebensnotwendigen Substanzen zuführen:
- Proteine;
- Komplexe Kohlenhydrate;
- Mehrfach ungesättigte Fettsäuren;
- Mikro- und Makroelemente;
- Fett- und Wasserlösliche Vitamine.
Ihr Einsatz für die Bedürfnisse von Pharmafabriken war die Lösung der wirtschaftlichen und ökologischen Probleme der Abfallentsorgung.
Für die pharmakologische Industrie sind Fischpeptide, ihre organischen Verbindungen, die den Zustand von Zellen regulieren, von besonderem Interesse. Diese Substanzen befinden sich in Weichteilen, Schuppen, Knochen, Knorpel und Kiemen. Um Peptide zu erhalten, werden nicht nur Fischgewebe verwendet, sondern auch der nach ihrer Verarbeitung verbleibende Fischabfall, der etwa 20–50% beträgt. Ihr Einsatz für die Bedürfnisse von Pharmafabriken war die Lösung der wirtschaftlichen und ökologischen Probleme der Abfallentsorgung.
Therapeutische Wirkung von Peptiden
Entwickelte Sinnesorgane sind für das Überleben der Fische im Wasser sowie für die koordinierte Arbeit aller lebenswichtigen Systeme notwendig. Besonders hervorzuheben ist die starke Immunität von Fischen zur Hemmung und Zerstörung pathogener Mikroorganismen. Seine Bildung erfolgt aufgrund der Produktion spezifischer Peptide mit einer ausgeprägten antimikrobiellen Wirkung. Solche Peptide enthalten Speichel, Schleim und Blut von Fischen – die Umgebungen, in denen Krankheitserreger hauptsächlich implantiert werden.
Pharmazeutika im menschlichen Körper werden metabolisiert und interagieren nicht nur mit den betroffenen Geweben, sondern auch mit absolut gesunden Zellen. Dies führt zu Funktionsstörungen der Leber, der Nieren und des Magen-Darm-Trakts. Daher sind Fischpeptide, die nicht die für Chemikalien charakteristische Aggressivität aufweisen, für die Wissenschaft von besonderem Interesse. Dank der biologisch aktiven Peptide arbeiten die Zellen richtig und stimulieren Regenerationsprozesse. Für Peptide ist ein Wiederherstellungseffekt charakteristisch – die Regeneration eines geschädigten Organs erfolgt bei einer erhöhten Aktivität des Immunsystems.
Anwendungsspektrum der Peptide
Bioaktive Peptide von Fischen unterscheiden sich von Proteinen in ihrer Aminosäurezusammensetzung und Aminosäuresequenz. Aufgrund der Besonderheiten der Struktur weisen sie zahlreiche therapeutische Eigenschaften auf. Die Wirkungsmechanismen von Peptiden variieren beträchtlich, so dass Wissenschaftler nach Methoden suchen und diese erfolgreich finden, deren Verwendung die eine oder andere ihrer Wirkung verstärkt. Es wurde nachgewiesen, dass Peptide die folgende pharmakologische Aktivität besitzen:
- immunmodulatorische;
- antitumorale;
- entzündungshemmende;
- zytoprotektive;
- antivirale;
- antimikrobielle;
- regenerierende;
- analgetische.
Die therapeutische Wirkung von Peptiden wird durch ihre chemische Struktur, Ladung und andere strukturelle Merkmale bestimmt. Peptide dringen in den menschlichen Körper ein und wirken selektiv auf geschädigtes Gewebe ein. Sie regen die Bildung junger und gesunder Zellen an, die länger funktionieren können.
Verfahren zur Herstellung von Peptiden aus Fischen
Die führenden Methoden zur Isolierung von Peptiden aus Rohstoffen in der Fischindustrie sind – die Flüssigextraktion mit ätzenden Säuren, Laugen, Enzymen sowie das Ausfällen oder Aussalzen hochmolekularer Substanzen aus zuvor hergestellten Abkochungen. Die Beschaffungsmethoden variieren je nach der Art der Ausgangsprodukte, der technologischen Basis des Unternehmens und den Qualitätsstandards des Endprodukts.
Enzymatische Hydrolyse ist besonders gefragt – die Extraktion von bioaktiven Peptiden mit proteolytischen Enzymen: Protease, a-Chymotrypsin, Trypsin, Papain, Bromelain. Hierbei handelt es sich um Enzyme natürlichen Ursprungs, die in den ursprünglichen mikrobiellen, pflanzlichen und tierischen Rohstoffen enthalten sind.
Der Vorteil der enzymatischen Hydrolyse ist die hohe Integrität der Aminosäuren. Sie werden praktisch nicht zerstört und gehen keine zusätzlichen Reaktionen ein, die die therapeutische Wirksamkeit beeinträchtigen können. Eine solche Hydrolyse ist auch:
- ökologisch unbedenklich;
- durchgeführt unter “milden” Bedingungen (bei einer Temperatur von 35 bis 50 Grad und Atmosphärendruck);
- erfordert keine hohen Energiekosten.
Es sei darauf hingewiesen, dass Peptide in Fischproteinen in inaktiven Formen vorliegen. Sie werden durch die Schaffung einer Reihe günstiger Bedingungen aktiviert, unter anderem während der enzymatischen Hydrolyse. Wenn Proteine mit Wasser und Enzymen interagieren, erfolgt deren Zersetzung unter Bildung biologisch aktiver Substanzen.
Das Molekulargewicht, die Struktur und die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmen die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Peptide. Um ein Peptid mit einer spezifischen pharmakologischen Wirkung zu isolieren, werden die Rohstoffe schrittweise einer enzymatischen Hydrolyse unterzogen. Im Produktionsprozess werden spezifische Enzyme verwendet. Dadurch werden Hydrolysate mit unterschiedlichen Molekulargewichten erhalten. Um sie in Fraktionen zu trennen, wird die Membran-Ultrafiltration verwendet. Die Struktur eines Peptids mit einer spezifischen Wirkung zu setzen, ermöglicht es, die Bedingungen in einem bestimmten Produktionsstadium zu ändern. Dazu senken oder erhöhen Technologen die Temperatur des Rohmaterials oder bestimmen die Zeit der Extraktion und Ausfällung