Хитозан - широко применяемый природный полисахарид, получаемый в основном из панциря промысловых ракообразных. В настоящее время известно более 70 направлений его практического применения, наиболее важные из них - биотехнология и экология, пищевая промышленность, медицина, косметика, сельское хозяйство, ветеринария [1, 4, 7, 11]. Данные литературы свидетельствуют о том, что хитозан способствует нормализации обменных процессов, оказывает сорбционное, липотропное, гиполипидемическое действие, стимулирует моторику желудочно-кишечного тракта и желчевыводящих путей [1, 5-7, 9-11]. Однако, несмотря на позитивные результаты многочисленных исследований, существуют данные о негативном воздействии хитозана, в частности на усвоение белка рациона [8, 12, 13].
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния различного количества хитозана, добавляемого в рацион лабораторных крыс, на показатели белкового обмена - истинную усвояемость белка (ИУБ), коэффициент эффективности белка (КЭБ), истинную биологическую ценность (ИБЦ) [3].
Материал и методы
Эксперименты проводили на 32 растущих крысах-самцах Вистар с исходной массой тела в среднем 60,0±2,0 г, разделенных на 4 группы (по 8 крыс в каждой): 1-я группа животных - контрольная. Крыс этой группы содержали на обычном полноценном казеиновом рационе без добавления хитозана; животные 2-4-й групп находились на том же рационе, но с содержанием хитозана (на 100 г сухого корма) в количестве 0,2 г (2-я группа), 0,6 г (3-я группа) и 1,8 г (4-я группа). Животные находились в обменных клетках (по 1-й особи в клетке). Эксперимент продолжался 28 дней, в течение которых учитывали индивидуальные показатели поедаемости корма и прирост массы тела каждого животного. С 25-х по 27-е сутки опыта, в так называемый обменный период, помимо перечисленных показателей, определяли количество азота, выведенного с мочой и калом.
Состав использованных рационов приведен в табл. 1.
Определение общего азота в корме, а также в биологическом материале (экскременты и моча крыс) проводили в минерализате исследуемых образцов по Кьельдалю с последующим пересчетом на белок. Применяли автоматический анализатор "Авто-2300" системы Кьельтек фирмы "FOSS" (Швеция). Коэффициенты биологической ценности и усвояемости рассчитывали общепринятыми методами [3], учитывали степень ретенции азота в растущем организме и его эндогенные потери с мочой и фекалиями крыс [2]. В качестве экспериментального образца использовали хитозан отечественного производства, полученный из панциря камчатского краба (Paralithodes camtschatica).
Результаты и обсуждение
Данные, полученные при определении величин, характеризующих влияние различных количеств хитозана, введенного в рацион животных, на ретенцию азота, представлены в табл. 2-3.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что прирост массы тела у животных, получавших хитозан, статистически не отличается в опытных и контрольной группах. Наименьший прирост массы тела отмечен у животных 2-й группы, потреблявших корм с минимальным количеством добавленного хитозана (0,2%).
Как видно из табл. 2, животные 2-й группы, находившиеся на рационе с добавлением 0,2 г хитозана/100 г сухого корма, поедали корм значительно хуже (на 11% меньше; p<0,05), чем в контроле. В то же время поедаемость корма животными 4-й группы, в рацион которых добавляли 1,8 г хитозана/100 г сухого корма, была несколько выше, чем у животных 2-й группы и достоверно ниже (на 9%; p<0,05), чем в контроле.
У крыс, получавших корм с добавлением хитозана, отмечено увеличение КЭБ по сравнению с контролем; достоверным увеличение КЭБ было у животных с добавлением 0,6 г (3-я группа) и 1,8 г (4-я группа) хитозана. По сравнению с контролем данный показатель увеличился на 9% (p<0,001) у животных 3-й группы и на 7% (p<0,05) - у крыс 4-й группы.
Расчет балансовых показателей белкового обмена указывает на достоверное снижение ИУБ с увеличением количества хитозана в рационе: при добавлении 0,2 г хитозана - на 1% (p<0,05), при добавлении 0,6 г - на 2% (p<0,001) по сравнению с контролем. Минимальное значение ИУБ, равное 92,5%, получено при потреблении крысами корма с добавлением 1,8 г хитозана, что достоверно (p<0,001) на 7% меньше показателя, рассчитанного для животных контрольной группы.
Величина ИБЦ у крыс, получавших 0,2 г хитозана/100 г сухого корма, была недостоверно на 2% меньше, чем в контроле. В группе крыс, получавших 0,6 г хитозана, ИБЦ оказалась недостоверно выше (на 1%) истинной биологической ценности, обнаруженной у животных контрольной группы. У крыс, получавших 1,8 г хитозана, выявлено достоверное (p<0,05) снижение ИБЦ на 16% по сравнению с контролем.
Выделение азота с мочой у животных опытных и контрольной групп оставалось в пределах 0,210-0,226 г/сут. Выделение азота с калом статистически достоверно повышалось с приростом количества хитозана в рационах лабораторных животных, причем у крыс, получавших 0,2 г хитозана, увеличивалось на 27%, а у получавших 0,6 или 1,8 г хитозана на 100 г сухого корма - соответственно на 59 и 136%. по сравнению с показателем у контрольных животных.
Полученные данные свидетельствуют о том, что хитозан, введенный в корм животных, влияет на биологическую ценность белка рациона. При этом прямой зависимости между ИБЦ и количеством хитозана в корме не наблюдается. Так, при добавлении 0,2 г хитозана/100 г сухого корма выявляется уменьшение биологической ценности белка, в то время как увеличение содержания хитозана в рационе крыс (0,6 г) приводит к повышению ИБЦ; дальнейшее его увеличение в рационе крыс сопровождается уменьшением ИБЦ. Минимальной биологическая ценность белка оказалась при добавлении хитозана в количестве 1,8 г на 100 г корма.
Таблица 1. Состав рационов, использованных в эксперименте
Таблица 2. Влияние хитозана на прирост массы тела и показатели белкового обмена
Таблица 3. Влияние хитозана на показатели белкового обмена у крыс
Литература
1. Албулов А.И., Фоменко А.С. Фролова М.А. и др. Лечебнопрофилактические пищевые добавки из продуктов морского и растительного происхождения // Материалы научной конференции "Место фитотерапии в современной медицине". - Черноголовка, 1999. - С. 3-7.
2. Высоцкий В.Г., Мамаева Е.М. // Вопр. питания. - 1979. - № 3. - С. 48.-53.
3. Высоцкий В.Г., Яцышина Т.А., Рымаренко Т.В. и др. // Мед. реферативный журн. - 1976. - № 6, разд. VII. - С. 24-35.
4. Комаров Б.А., Трескунов К.А., Фоменко А.С. и др. Почему возрастает интерес к препаратам на основе хитозана // Материалы научной конференции "Место фитотерапии в современной медицине". - Черноголовка, 1999. - С. 23-26.
5. Немцев С.В., Ильина А.В., Албулов А.И. и др. Медицинское применение хитина и хитозана // Материалы науч. конф. "Фитотерапия, лазеротерапия, биологически активные вещества естественного происхождения в ХХI веке". - Черноголовка, 2000. - С. 90-94.
6. Погожева А.В., Дербенёва С.А., Байгарин Е.К. и др. // Вопр. питания. - 2005. - Т. 74, № 4. - С. 27-30.
7. Терещенко В.Г. Применение фитохитодеза в кардиологической реанимации // Материалы научной конференции "Фитотерапия и лазеротерапия в XXI веке". - Черноголовка, 2000. - С. 86-88.
8. Donangelo C.M., Eggum B.O. // Br. J. Nutr. - 1985. - Vol. 54, N 3. - P. 741-751.
9. Gallaher D. D., Gallaher C. M., Mahrt G. J. et al. // J. Am. Coll. Nutr. - 2002. - Vol. 21, N 5. - P. 428-433.
10. Krasavtsev V., Maslova G., Degtyareva E. et al. Study and selection of chitosan characteristics for packaging materials and preservation of fish products // Conference Proceedings "Advances in chitin science". - Thailand (Bangkok), 2002. - Vol. 5. - P. 543-546. 11. Maezaki Y, Tsuji K. // J. Bios. Biotech. Biochem. - 1993. - Vol. 57. - P. 1439-1444.
12. Shah N., Attalah M.T., Mahoney R.R. et al. // J. Nutr. - 1982. - Vol. 112, N 4. - P. 658-666.
13. Yevdokimov Yu. M., Salyanov V.I. // J. Liquid Cristals. - 2003. - Vol. 30, N 9. - P. 1057-1074.