В.П. Варламов*, А.В. Бакулин*, А.Н. Левов*, АИ. Албулов**, Р.Г. Хисматуллин***, НИ. Кривцов****
*Центр « Биоинженерия» РАН, Москва
** ЗАО « Биопрогресс», Щелково, п. Биокомбината
*** Первая пчеловодческая компания «Тенториум», Пермь
**** ГНУ НИИ пчеловодства РАСХН, Рыбное

Мед и продукты пчеловодства являются неиссякаемым источником биологически активных веществ (БАВ). Пчелы приносят мед, перерабатывая собранный с растений нектар. Мед содержит целый ряд полезных ферментов, микроэлементов, кислот и других биологически активных соединений. Его польза очевидна и не нуждается в особой рекламе. Помимо меда издревле используются другие натуральные биологически активные продукты: пчелиный яд, маточное молочко, пыльца-обножка, прополис, перга, воск [1]. В данной работе наше внимание было обращено на два нетрадиционных источника БАВ : пчелиный подмор и восковую моль. В нашей стране существует реальная возможность получения сырья в виде подмора до 5 тысяч тонн ежегодно, которое может идти для производства хитина и других БАВ. Восковая моль, являясь вредителем пчелиного гнезда, в настоящее время выращивается искусственно для получения биологического средства защиты тепличных растений от вредителей и возможно получить данное средство в промышленных количествах.
Все возрастающий интерес к препаратам на основе хитина и его производных объясняется широким спектром их биологической активности. Они обладают противовоспалительным, иммуномодулирующим, противоопухолевым, антибактериальным и фунпщидным действием; проявляют высокую сорбционную активность в отношении ряда токсичных для организма веществ и продуктов метаболизма. При этом хитин и его производные нетоксичны и подвергаются биодеструкции. Источниками хитина могут служить различные таксономические группы беспозвоночных животных, в том числе и насекомые [2]. Особенностью насекомых является присутствие в хитиновой оболочке темных пигментов меланинов. Хитин, получаемый из пчел, представляет собой комплексную субстанцию с меланином, обладающую рядом биологических свойств, характерных как для хитина (хитозана), так и меланина [3,4]. Меланины представляют собой высокомолекулярные гетерощгклические полимеры нерегулярного строения, химическая структура которых до конца не выяснена. По химическому строению, свойствам и видовой принадлежности меланины классифицируются на алло-, фео- и эумеланины. Меланины из подмора пчел, вероятно, относятся к эумеланинам — черным азотсодержащим пигментам животного происхождения. По структуре они представляют собой полимеры индолил-5,6-хинона с включением его восстановленных форм. В кутикуле пчел обнаружены меланины, ковалентно связанные с белком и хитином, и, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, обеспечивают защиту пчел от действия УФ, ионизирующей радиации, токсического действия тяжелых металлов, эндогенных и чужеродных химических веществ. Следует отметить, что данные компоненты обладают близкими спектрами биологических и фармакологических активностей, а также синергическим действием, что делает целесообразным использование как хитин-меланинового комплекса из подмора пчел, так и продуктов его химического и ферментативного модифицирования для создания новых биокомпозитных продуктов. В ходе выполнения работы прорабатывались две принципиальные схемы:
— Выделение хитина и хитозана с последующим ферментативным гидролизом последнего до низкомолекулярных фрагментов (ММ 18-20 кДа). В этой схеме на первой стадии был выделен в лиофильно высушенном виде белок-меланиновый комплекс, а хитин-меланиновый комплекс был обработан перекисью водорода для разрушения меланина. Полученный хитин был дезацетилирован 50% р-ром щелочи до хитозана с ММ 200-300 кДа и
подвергнут затем ферментативному гидролизу [3]. Хитозан из пчелиного подмора, названный нами «Пчелозан», был впервые представлен в 2001 году на Апимондии (Дурбан, ЮАР ) и удостоен там серебряной медали в номинации « инновационные разработки».
— Выделение меланино-хитинового комплекса проводили без обработки перекисью водорода, что позволяло получать комплекс с существенно большим содержанием меланинов [4]. Особый интерес представляет выделение водорастворимых меланинов, что было частично апробировано нами при реализации данной схемы.

Присутствие в получаемых комплексах меланинов было доказано с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), который регистрировал наличие неспаренных электронов с регистрацией сигнала с g-фактором (в среднем 2.0035) близким к g-фактору свободного электрона (2.0023). Количество парамагнитных центров определяет многие физико-химические и биологические свойства хитин-меланиновых комплексов.
Нами разработана технологическая схема переработки кутикулы личинок восковой моли с получением водного экстракта, хитин-меланинового комплекса и хитозана. Была выделена фракция с максимальной антибактериальной и липолитической активностью по отношению к М. smegmstis. Было обнаружено пртивотуберкулезное действие низкомолекулярного хитозана из личинок восковой моли. С увеличением молекулярной массы противотуберкулезный эффект хитозана (на модели микобактерий) снижается [5,6].
Таким образом, были проведены исследования по созданию продуктов , содержащих хитин/хитозан/меланин из подмора пчел и обладающих радиопротекторным, антиоксидантным, бактериостатическим, фотопротекторным, ранозаживляющим действием и другими защитными для кожных покровов свойствами, а также продолжены работы по изучению противотуберкулезной активности экстракта восковой моли и хитозана различного строения. Ряд продуктов, использующих результаты данной разработки, уже выпускаются в Первой пчеловодческой компании «Тенториум».
Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ № 10-04-97500-р_центра.

Литература:
1. Асафова Н.Н., Орлов Б.Н., Козин Р.Б.. Физиологически активные продукты пчелиной семьи. / Под ред. Б.Н. Орлова,-Нижний Новгород: Изд-во Ю.А. Николаев, 2001. — 368 с.
2. Немцев СВ., Зуева О.Ю., Хисматуллин Р.Г., Хисматуллин М.Р., Лариков В.В., Варламов В.П. // Пчеловодство. — 2001. — №5. — С. 50-51
3. Немцев СВ., Зуева О.Ю., Хисматуллин М.Р., Албулов А.И., Варламов В.П.. Получение хитина и хитозана из медоносных пчел // Прикладная биохимия и микроб. — 2004. — Т.40 — №1 — С. 46-50
4. Курченко В.П., Кукулянская Т.А., Азарко И.А., Зуева О.Ю., Хисматуллин Р.Г., Варламов В.П.. Физико-химические свойства хитин-меланинового и меланопротеинового комплексов из подмора пчел // Прикладная биохимия и микроб. — 2006. — Т.42. -№3. С. 374-378
5. Останина Е.С., Лопатин С.А., Варламов В.П.. Получение хитина и хитозана из восковой моли Galleria mellonela // Биотехнология. 2007, №3, 38-45
6. Албулов А.И., Шмидт Е.В., Варламов В.П., Останина Е.С., Голуб Ю.С., Голуб О.Ю., Кржижановская Е.В.. Противотуберкулезная активность хитозана // Ветеринария и кормление. — 2007. — № 4. — С. 10-12