隨著生物、化學等科學的發展,人們以動物髒器為原料,利用不同的物理、化學或生物處理方法製成各種生化製品,如生化藥品、酶製劑、活性肽等,在改善人們的生活水平及健康保健等方麵起著重要作用。
畜禽內髒包括心、肝、胰、脾、膽、胃、腸等,它們既可以直接烹調食用,也可以加工成各種營養豐富的特色食品,但它們更是醫藥工業中生化製藥的重要原料。
一、畜禽髒器製取生化製品的意義
我國畜禽髒器產量較高,僅豬內髒一項每年就達200萬t,其中,豬心10萬t、肺20萬t、膽囊1000t、肝40萬t、胰腺1萬t、脾髒1.6萬t、胃12萬t、胸腺0.6萬t。這些髒器中很多雖然不能食用,但可以從中提取出各種有效的生物化學成分,作為食品添加劑或應用到醫藥業。豬、牛、羊等畜禽類的肺、胰、胸腺、小腸黏膜、肝髒中存在酶類、肽類、多糖類與脂類物質,這些生理活性成分是生化製藥的主要原料,但是由於提取技術相對落後,市場上此類產品數量少,價格較高,供應不足。隨著我國畜牧業由傳統的、自給的、粗放的副業,向極富活力和潛力的主導產業的轉變,利用畜禽副產品進行生化製藥,是與現代生物科技緊密結合的一項產業,具有科技含量高、附加值大等特點,已成為畜禽內髒產品開發的方向之一。
利用畜禽髒器可以開發多種生化製品。胰髒含有澱粉酶、脂肪酶、核酸酶等多種消化酶,可以從中提取高效能消化藥物胰酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、糜胰蛋白酶、彈性蛋白酶、激肽釋放酶、胰島素、胰組織多肽、胰髒鎮痙多肽等,用於治療多種疾病。肝髒可用於提取多種藥物,如肝浸膏、水解肝素、肝寧注射液等。心髒可製備許多生化製品,如細胞色素、乳酸脫氫酶、檸檬酸合成酶、延胡索酸酶、穀草轉氨酶、蘋果酸脫氫酶、琥珀酸硫激酶、磷酸肌酸激酶等。豬胃黏膜中含有重要的消化酶,利用它可以生產胃蛋白酶。從豬脾髒中可以提取豬脾核糖、脾腺粉等。豬、羊小腸可做成腸衣,剩下的腸黏膜可生產抗凝血、抗血栓、預防心血管疾病的藥物,如肝素鈉、肝素鈣、肝素磷酸酯等。豬的十二指腸可用來生產治療冠心病的藥物冠心舒、類肝素等。豬、牛、羊膽汁在醫藥上有很大價值,可用來製造粗膽汁酸、脫氧膽酸片、膽酸鈉、降血壓糖衣片、人工牛黃、膽黃素等幾十種藥物。這些生化藥物具有毒副作用小、容易被機體吸收、療效好、附加值高等特點,有的髒器產品經濟價值超過了肉本身價值。所以大力開發畜禽髒器生化製品,將為發展經濟、企業增效提供一條新的途徑。
二、畜禽髒器生產生化製品的現狀
利用畜禽髒器製取生化製品的主要提取方法有鹽溶液提取、酸溶液提取、破碎提取和有機溶劑提取等;分離純化方法主要有超聲、鹽析、離心、透析、膜分離、層析等,其中一些傳統技術也已廣泛應用於工業化生產,但超聲、膜分離、模擬移動床等技術還停留在實驗室階段。我國在製取髒器生化製品方麵相對還比較落後,得到的生物活性物質活力較低,提取率不高,存在生產技術跟蹤模仿等缺點,國家“十一五”期間,針對畜禽髒器的利用現狀,提出了加強對畜禽髒器的利用,以提高我國畜禽副產物綜合利用水平。國外對畜禽內髒製品的開發較早,技術也比較成熟,產品質量比較穩定,也促成了世界頂級生化製品公司的誕生如Sigma、Flka、Aldrich、TCI、WAKO、ACROS等。
(一)酶類、肽類應用和製備現狀
1.胸腺肽的應用和製備現狀
胸腺肽在臨床上用來調節細胞免疫功能,有較好的抗衰老和抗病毒作用,適用於原發和繼發性免疫缺陷病以及免疫失調所引起的疾病,對腫瘤有很好的輔助治療效果,也用於再生障礙性貧血,急慢性病毒性肝炎等,具有較好的療效。胸腺肽可以從冷凍的小牛(或豬、羊)胸腺中提取,常采用反複凍融、離心、膜分離、真空幹燥等製備工藝技術,這些方法為傳統的胸腺肽製備方法,生產設備簡便,活性保持好,至今仍有工廠選擇此方法作為胸腺肽提取的方法,但其不足之處是反複凍融耗時較長,延長了生產周期。郭文晶等人采用超高壓方法改進了提取技術,使提取率達到(6.14±0.12)mg/g;袁同福等人首次將超濾技術應用到胸腺肽提取工藝中來,將製備得率從丙酮沉澱的0.5g/kg增加到3g/kg,活性也略有提高,並將生產周期縮短2/3,大大簡化了提取工藝步驟,為大規模生產胸腺製劑奠定了基礎,現在超濾已經成功實現胸腺肽提取工業化生產。劉茗飛等人還將超聲波提取技術應用於胸腺肽的提取,此法提取的胸腺肽在活性、提取率、提取時間上都有顯著提高,節省了近200倍的時間;所得胸腺肽α1的純度較高,其含量達到24.5966mg/mL,質量分數為9.7%,較之市場上所銷售的胸腺肽中Tα1含量(質量分數0.6%~1%)高出近10倍,同時,具有工藝簡單、重複性好的優點。