Бромелин обладает широким спектром терапевтической эффективности: демонстрирует in vitro и in vivo противовоспалительную, антитромботическую и фибринолитическую виды активности. Энзим модулирует функции молекул адгезии в крови и эндотелиальных клетках, а также регулирует и активирует различные иммунные клетки и продукцию цитокинов. Фермент используется в качестве альтернативного или дополнительного лекарственного средства для глюкокортикоидов, нестероидных противоревматических средств и иммуномодулирующих агентов. В представленной работе изучены физико-химические и кинетические свойства бромелина, свободного и иммобилизованного на матрице хитозана. Установлено, что диапазон температур для функционирования растворимого и сорбированного бромелина находится в пределах от 50 до 70ºC; оптимальное значение pH для функционирования нативного и иммобилизованного фермента составляет 7,5; максимальные значения скорости ферментативного катализа для свободного и иммобилизованного препарата наблюдаются при концентрации азоказеина 0,4 мМ; максимальная скорость реакции для бромелина, иммобилизованного на среднемолекулярном хитозане, снижается в 2,2 раза, а для сорбированного на высокомолекулярном хитозане - в 1,7 раза. Иммобилизация бромелина на матрице хитозана не приводит к сдвигу температурного оптимума, но увеличивает термостабильность фермента.
бромелин, иммобилизация, физико-химические свойства ферментов, хитозан
1. Amini A., Masoumi-Moghaddam S., Morris D.L. Utility of bromelain and N-acetylcysteine in treatment of peritoneal dissemination of gastrointestinal mucin-producing malignancies. Springer, 2016, 246 p.
2. Homaei A.A., Sajedi R.H., Sariri R., Seyfzadeh S., Stevanato R. Cysteine enhances activity and stability of immobilized papain. Amino Acids, 2010, vol. 38, pp. 937-942. DOI:https://doi.org/10.1007/s00726-009-0302-3
3. Martins B.C., Rescolino R., Coelho D.F., Espindola F.S., Zanchetta B., Tambourgi E.B., Silveira E. Studies of stability and characterization this enzyme bromelain in pineapple (Ananas comosus). BMC Proceedings, 2014, vol. 8, p. 137. DOI:https://doi.org/10.1186/1753-6561-8-S4-P137
4. Глик Б., Пастернак Д. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. М.: Мир, 2002, 589 с. @@[Glik B., Pasternak D. Molecular biotechnology. Principles and application. М.: Mir, 2002, 589 p. (In Russ.)]
5. Келети Т. Основы ферментативной кинетики. М.: Мир, 1990, 350 с. @@[Keleti T. Basics of enzymatic kinetics. М.: Mir, 1990, 350 p. (In Russ.)]
6. Ленинджер А. Основы биохимии. Т. 1. М.: Мир, 1985, 365 с. @@[Lenindzher A. Basics of biochemistry. Vol. 1. M.: Mir, 1985, 365 p. (In Russ.)]
7. Husain S.S., Lowe G. The amino acid sequence around the active-site cysteine and histidine residues, and the buried cysteine residue in ficin. Biochem. J, 1970, vol. 117, pp. 333-340.
8. Devaraj K.B., Kumar P.R., Prakash V. Purification, characterization, and solvent-induced thermal stabilization of ficin from Ficus carica. J. Agric. Food Chem., 2008, vol. 56, pp. 11417-11423. DOI:https://doi.org/10.1021/jf802205a.
9. Скрябин К.Г. Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. М.: Наука, 2002, 368 с. @@[Skryabin K.G. Chitin and chitosan. Preparation, properties and application. M.: Nauka, 2002, 368 p. (In Russ.)]
10. Magnin D., Lefebvre J., Chornet E., Dumitriu S. Physicochemical and structural characterization of a polyionic matrix of interest in biotechnology, in the pharmaceutical and biomedical fields. Carbohydrate Polymers, 2004, vol. 55, pp. 437-453. DOI:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2003.11.013.
11. Kumar M.N.V.R., Muzzarelli R.A.A., Muzzarelli C., Sashiwa H., Domb A.J., Chitosan chemistry and pharmaceutical perspectives. Chem. Rev., 2004, vol. 104, pp. 6017-6084. DOI:https://doi.org/10.4236/ajac.2014.510077.
12. Холявка М.Г., Артюхов В.Г., Королева В.А. Способ получения гетерогенного препарата различной дисперсности на основе бромелайна и хитозана. Патент на изобретение № 2677232, 2019. @@[Holyavka M.G., Artyuhov V.G., Koroleva V.A. The method of obtaining a heterogeneous preparation of different dispersion based on bromelain and chitosan. Patent for invention № 2677232, 2019. (In Russ.)]
13. Королева В.А., Холявка М.Г., Сазыкина С.М., Ольшанникова С.С., Артюхов В.Г. Исследование сорбционной емкости кислоторастворимых хитозанов по отношению к бычьему сывороточному альбумину. Вестник ВГУ. Серия «Химия. Биология. Фармация», 2015, № 4, с. 85-89. @@[Koroleva V.A., Holyavka M.G., Sazykina S.M, Olshannikova S.S., Artyukhov V.G. Study of the sorption capacity of acid-soluble chitosans toward bovine serum albumin. Vestnik VGU. Seriya «Himiya. Biologiya. Farmaciya», 2015, no. 4, pp. 85-89. (In Russ.)]
