6.3. Аминокислоты

Аминокислоты широко применяют в медицине для терапии после­операционных больных, при лечении заболеваний ЦНС, язвенной бо­лезни желудка и двенадцатиперстной кишки, печени (серотонин, аспа-рагин, валин, гистидин, глицин, глутамин и глутаминовая кислота, изо-лейцин, лейцин, метионин, пролин, тирозин, триптофан, фенилаланин, цистеин); в пищевой промышленности в качестве усилителей вкуса и аромата, антиоксидантов и пищевых добавок (аланин, аспарагиновая кислота, глицин, глутаминовая кислота, лизин, цистеин); в сельском хозяйстве - в качестве кормовых добавок (лизин, треонин); в химиче­ской промышленности - как исходные вещества при синтезе полимеров и производстве косметических средств.

Ежегодно в мире производится более 800000 т аминокислот стоимо­стью более 5 млрд долларов; при этом больше половины общего объема производства приходится на долю L-глутаминовой кислоты, которую используют для получения широко известного усилителя вкуса и аро­мата - натрия глутамата.

В промышленном масштабе аминокислоты получают, в основном, экстракцией из белковых гидролизатов или очисткой продуктов мета­болизма двух неспорулирующих грамположительных почвенных бакте­рий - Corynebacterium или Brevi bacterium spp. Обычно для повышения продуктивности этих микроорганизмов используют мутагенез с после­дующим отбором штаммов - сверхпродуцентов определенных амино­кислот, но такой способ получения штаммов требует много времени и эффективность его невелика. Альтернативные подходы — выделение и изменение специфических генов, кодирующих ключевые ферменты оп­ределенных биохимических реакций. Например, генноинженерный спо­соб получения аминокислоты триптофана, синтезируемой С. glutami-cum, одного из видов Corynebacterium. Для этого в клетки С. glutamicum дикого типа введена копия гена, кодирующего антранилатсинтазу, фер­мента, лимитирующего синтез триптофана.

Высокий уровень биосинтеза триптофана достигают введением в клетки С. glutamicum модифицированных генов трех ключевых фер­ментов : 3 -дезокси-Д-арабиногептулозонат-7-фосфатсинтазы, антрани-латсинтазы и антранилатфосфорибозилтрансферазы. В качестве альтер­нативы для синтеза аминокислот можно использовать Е. coli.

Известно, что важным регулятором функций клеток, тканей и орга­нов, осуществляемых через жидкие среды организма, является а₂-макроглобупин (МГ). Этот белок способен ингибировать активность протеолитических ферментов, транспортировать цитокины, регулиро­вать процессы эндоцитоза, кооперации различных клеток крови, пре-зентировать микроорганизмы и гены. Из плазмы крови человека очист­кой (a₂-МГ, сочетающей дробное осаждение полиэтиленгликолем, анио-нообменной и металхелатной аффинной хроматографией, получен на-тивный белок а₂-МГ, имеющий уникальные регуляторные свойства, -высокую ингибирующую активность в отношении протеиназ; препарат (НПО «Вектор», Новокузнецкий ГИУВ) показан при воспалительных процессах, передозировках протеиназ, септических состояниях, вызван­ных микроорганизмами. На основе нативного а₂-МГ получены стабиль­ные, имеющие полную биологическую совместимость комплексы с плазмином и интерфероном а-ИФ₂. Доставка комплекса а₂-МГ-ИФ₂ непосредственно в опухоль весьма перспективна в онкологии.

Природные пептиды любого происхождения универсальны, они оказывают защитное действие на организм млекопитающих, стимули­руя работу одной из главных систем — иммунной. Ценным сырьем для получения полипептидов являются гидробионты. Первым препаратом гидробионтов был ганглин, полученный в 1981 г. в НПО «Биомед» из ганглиев тихоокеанских кальмаров методом ультрафильтрационной очистки и выделения пептидов. Ганглин содержит 45 пептидных фрак­ций. Иммуномодулирующие свойства ганглина определили его приме­нение для устранения любых вторичных иммунодефицитов. Препарат оказывает регулирующее влияние на реакции клеточного и гуморально­го звеньев иммунитета и неспецифическую резистентность организма, усиливает функциональную активность ПМЯЛ и макрофагов, стимули­рует образование, дифференцировку и функциональную активность Т-лимфоцитов, синтез специфических антител в сыворотке крови, уменьшает развитие аутоиммунных процессов, обладает антигистамин-ными, антисеротониновыми, противовоспалительными свойствами.

Ганглин зарегистрирован в качестве пищевой добавки для ветери­нарии, корригирующей иммунодефициты и оказывающей положитель­ное влияние на гомопоэз.

Препарат гидробионтов - молокин - получен из молок лососевых рыб; наряду с иммунорегулирующей активностью обладает гонадо-тропными свойствами.

Препарат вермин (НПО «Биомед») представляет собой очищенную, стерильную, лиофильно высушенную смесь белков и пептидов, экстра­гированных из гомогената червей Eisenia foetida; препарат нетоксичен, не проявляет мутагенной активности; обладает ферментативной актив­ностью оксидоредуктаз, трансфераз и гидролаз, оказывает иммуномо-дулирующее действие. Мазь на основе вермина предложена для лече­ния длительно незаживающих гнойных ран.