Получение товаров из кожи животных для медицинского применения и определение химического состава getting goods from animal skin for medical use and determination of chemical composition ibrohimjon Rahmonovich Asqarov

Результаты исследования. В нашей работе проводились исследования по выбору второго времени гидролиза экстракции коллагена методом щелочно-солевого гидролиза. Коллаген гидролизовали при температуре 18-23⁰С в течение 60, 80, 90, 120 минут с целью получения из водной массы биополимерной пленки с оптимальными физико-механическими свойствами. Изучены физико-химические показатели полученной водной массы нейтрального коллагена [13,14]. Результаты исследования представлены в таблице 3.
Результаты в таблице 3 показывают, что количество коллагена в сырье уменьшалось с увеличением второго времени гидролиза. В частности, при времени гидролиза 60 минут была получена водная масса, содержащая 5,5-6,2% коллагена. Этот образец коллагена был технологически гибким и сложным для формования, что затрудняло получение композиции и биоматериала на его основе.

Таблица 3.Физико-химические показатели водной массы коллагена

№	Время второго гидролиза, мин	Количество коллагена в водной массе (г, %)	Относительная плотность (г/см^3)	Растворимость в 6% уксусной кислоте
1	60	5.5-6.2	0.295-0.310	растворяется
2	80	4.8-5.5	0.280-0.293	растворяется
3	90	4.2-4.6	0.262-0.278	растворяется
4	120	3.8-4.1	0.246-0.257	растворяется

При проведении второго гидролиза в течение 80 минут была получена водная масса, содержащая 4,8-5,5% коллагена. Ввиду удобства этой массы и легкости ее формования при получении композиции и биоматериалов было выбрано именно это время гидролиза.
При проведении второго времени гидролиза в течение 90 минут была получена водная масса, содержащая 4,2-4,6% коллагена. Хотя полученный коллаген хорошо и легко формуется по физико-механическим свойствам, было установлено, что прочность биоматериалов на их основе очень низкая (2,7 МПа).
При проведении второго гидролиза в течение 120 минут была получена водная масса, содержащая 3,8-4,1% коллагена. Из-за относительно низкой проницаемости полученного коллагена и сложности формования получить композицию не удалось.
Удельные плотности образцов гидролизованного коллагена определяли во второй раз. В частности, удельный вес гидролизованного образца коллагена за 60 минут составил 0,295-0,319 г/см³, за 80 минут - 0,280-0,293 г/см³, за 90 минут - 0,262-0,278 г/см³, за 120 минут она составила 0,246.-0,257 г/см³. В результате исследований было установлено, что количество коллагена в сырье уменьшалось с увеличением второго времени гидролиза. Это связано с тем, что под действием щелочной среды определенная часть коллагена в сырье подвергается полному гидролизу, что объясняется снижением его выхода.
После второго гидролиза, т.е. все образцы коллагена, гидролизованные щелочно-солевым методом в течение разных периодов времени, растворяются в 6% уксусной кислоте с образованием прозрачного геля [15].
В ходе исследования вискозиметрически определяли вязкость растворов, полученных на основе водных масс коллагена с разным временем гидролиза.
Для определения вязкости - 0,01 в 6% уксусной кислоте водной массы коллагена, выделенного вторичным гидролизом в течение 60, 80, 90 и 120 минут; 0,02; 0,025; 0,03; 0,0375; готовили 0,05% растворы. Вязкость раствора определяли с помощью капиллярного вискозиметра при температуре +20±1°С. Для расчета относительной вязкости определяли вязкость растворов при различных концентрациях и полученные результаты графически экстраполировали на нулевую концентрацию. В результате было установлено, что вязкость растворов коллагена зависит от концентрации раствора (рис. 2).
Минимальное значение [η], описывающее трехспиральную монодисперсную конформацию молекулы коллагена, составляет 10–11 [16], вязкость уменьшается с увеличением времени гидролиза. В частности, для денатурированного коллагена, т. е. желатина, значение [η] составляет 0,1 [15].
Результаты, представленные на рисунке 2, показывают, что значение вязкости [η] для коллагена, выделенного во время гидролиза, составляло 60 мин и составляло 15,15, а его вязкость была высокой. Значение вязкости [η] для коллагена, выделенного в течение 80-минутного времени гидролиза, составило 12,35 и было обнаружено, что оно обладает оптимальной вязкостью для получения композитных биоматериалов. Вязкость [η] для образцов коллагена, выделенных в течение 90 и 120 минут времени гидролиза, составляла 11,42 и 11,02 соответственно (2,7 МПа низкая) вызывает трудности, такие как низкая.

Рис. 2. Характеристическая вязкость коллагена в 6% растворах уксусной кислоты при различном времени гидролиза.

По данным научной литературы характеристическая вязкость коллагена с природной трехспиральной структурой должна быть не менее 11 [16]. В результате исследований все образцы коллагена можно рассматривать как свидетельство того, что значения характеристической вязкости [η] разбавленных растворов 6% уксусной кислоты находятся в пределах 11,02-15,15, сохраняя природную структуру. В свою очередь, полученные данные о продолжительности второго процесса гидролиза показали, что из сырья кожи можно извлечь коллаген, сохраняющий свою естественную структуру.
В ходе исследования при времени второго гидролиза 60, 80, 90 и 120 минут была получена водная масса, содержащая 5,5-6,2, 4,8-5,5, 4,2-4,6 и 3,8-4,1% коллагена соответственно. Установлено уменьшение количества коллагена в сырье с увеличением времени гидролиза. Это объясняется не только разрывом неспиральной части коллагена, но и нарушением трехспиральной структуры с увеличением времени гидролиза. Поэтому при втором времени гидролиза 80 минут была получена водная масса, содержащая 4,8-5,5% коллагена, и это время гидролиза было выбрано для получения биоматериалов из-за его гибкости и легкости формования. В результате исследований установлено, что значения характеристической вязкости растворов [η] колеблются в пределах от 11,02 до 15,15 при этом сохраняются три спиральные структуры.
Коллаген представляет собой белковое вещество природной природы и состоит из набора аминокислот, связанных пептидными связями. Структура и функция коллагена зависят от конкретного количества содержащихся в нем аминокислот. В ходе нашего исследования качественный и количественный анализ аминокислот, полученных из коллагена, выделенных из кожи крупного рогатого скота, был изучен в научной литературе путем сравнительного сравнения с аминокислотами коллагена, выделенного из кожи крупного рогатого скота. Для этого после кислотного гидролиза аминокислотного состава коллагена методом Коэна были синтезированы ФТК-производные аминокислот и проведен качественный и количественный анализ с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЖХ). Результаты представлены в таблице 4.
Из данных, представленных в таблице 4, видно, что аминокислотный состав и количество обоих белков коллагена практически одинаковы. Имеются частичные различия в некоторых отдельных аминокислотах, которые в основном связаны с процессом разделения. Это не сильно влияет на его свойства. Также было установлено, что наиболее распространенные аминокислоты в составе коллагена практически не отличались количествами глицина, пролина и оксипролина.
Таблица 4. Качественный и количественный анализ аминокислот в коллагене (100г).

Аминокислота	В литературе [17]	В исследовании	Разница
Лизин	2,60	2,63	+0,03
Гистидин	0,42	0,44	+0,02
Аргинин	4,45	4,52	+0,07
Аспартатовая кислота	4,90	4,90	-
Треонин	1,87	1,87	-
Серин	3,87	3,88	+0,01
Глутаминовая кислота	7,19	7,23	+0,04
Пролин	11,82	11,97	+0,15
Глицин	33,50	35,12	+1,62
Аланин	10,93	11,00	+0,07
Валин	2,02	1,87	-0,15
Метионин	0,61	0,56	-0,05
Изолейцин	1,36	1,36	-
Лейцин	2,66	2,74	+0,08
Тирозин	0,52	0,51	-0,01
Фенилаланин	1,31	1,34	+0.03
Гидроксипролин	9,21	10,69	+1,48
Гидроксилизин	0,76	0,74	-0,02

Вывод. Найдены наиболее оптимальные условия выделения водной массы коллагена из кожи крупного рогатого скота методом щелочно-солевого гидролиза без добавок, природная структура которых сохранена. После буферной экстракции проводили второй гидролиз с 5% NaOH и 80 г/л Na₂SO₄ в течение 80 мин. Результаты подтверждены методами удельного веса, растворимости и вязкости. Также было установлено, что наиболее распространенные аминокислоты в составе коллагена практически не отличались количествами глицина, пролина и оксипролина.