Ферменты животного происхождения что это
Молокосвёртывающие ферментные препараты
Новости, цены и предубеждения рынка
Молокосвёртывающие ферментные препараты входят в число необходимых компонентов для производства сыров. На примере России рассмотрим современное состояние рынка таких препаратов, проанализируем причины популярности или непопулярности у сыроделов отдельных их видов.
Молокосвертывающие ферментные препараты животного происхождения
Традиционно для производства сыров использовался сычужный фермент (СФ), получаемый из желудков телят. В его составе — ферменты химозин и пепсин. Химозин обладает высокой молокосвертывающей активностью и низким уровнем нежелательной протеолитической активности. Пепсин имеет сравнительно низкую молокосвертывающую активность при высоком уровне протеолитической активности. Чем больше значение соотношения химозин/пепсин в СФ, тем лучше качество сыров, получаемых с таким ферментом.
Читайте по теме:
Современные ферменты микробного происхождения: перспективы применения в сыроделии
Развитие сыроделия в XX веке происходило столь высокими темпами, что столкнулось с проблемой получения в необходимых количествах телячьего сычужного фермента. Его стали заменять пепсином, выделяемым из желудков взрослых коров, других сельскохозяйственных животных и птиц. Однако такие заменители в сравнении с СФ имели ряд существенных недостатков:
Для компенсации этих недостатков были созданы комбинированные молокосвертывающие ферментные препараты (МФП), содержащие в своем составе химозин и пепсины (не более 50 %). Использование комбинированных препаратов позволило получать сыр приемлемого качества и отчасти решило проблему дефицита СФ.
В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент МФП животного происхождения: от самых дешевых (с наибольшим содержанием пепсина) до самых дорогих (с максимальным содержанием химозина). В 2017 году МФП российского производства составляли менее 7 % на российском рынке (в пересчете на молокосвертывающую активность). Полная картина сегмента, конечно, включает и поставки по импорту.
Перечень импортируемых в Россию марок МФП животного происхождения представлен в табл. 1.
На основании анализа ассортимента МФП, используемых российскими сыроделами, можно сделать выводы о востребованности животных МФП разного состава. Распределение на рынке импортируемых в Россию МФП животного происхождения по составу и марке препарата представлено на рис. 1.
Как видно из рисунка, наибольшей популярностью среди МФП животного происхождения пользуются препараты в жидкой форме с содержанием химозина 80 %. Они имеют лучшее соотношение цены и качества и позволяют производить высококачественные сыры при умеренных затратах на фермент. МФП с более высоким содержанием химозина (90 и 95 %) — на втором месте по востребованности из-за высокой цены. Так, препараты Carlina и Clerici в 2–3 раза дороже, чем Kalase или Naturen.
Комплексные препараты с содержанием химозина менее 80 % пользуются гораздо меньшим спросом. МФП с 20 % химозина (пепсины) представлены на рынке в ничтожно малом количестве. Это свидетельствует о том, что их качество не устраивает производителей сыра. Пепсины — традиционные, более дешевые заменители СФ — в настоящее время в промышленном сыроделии не применяются. На смену им пришли микробные МФП, имеющие столь же низкую цену, но позволяющие производить более качественные сыры.
Рис. 1. Распределение МФП: а — по составу; б — по марке (химозин/пепсин)
МФП микробного происхождения
В конце 1960-х годов было начато производство микробных МФП, получаемых от специально отобранных микроорганизмов. Микробные МФП ранних серий выпуска имели существенные недостатки: излишне высокую протеолитическую активность (что приводило к быстрому перезреванию сыров) и термоустойчивость (вызывало ферментативную порчу подсырной сыворотки). С использованием таких МФП можно было выпускать только не созревающие разновидности сыров, так как в процессе созревания образовывались горький вкус и мажущаяся консистенция.
Из-за недостаточной информированности технологи сыродельных предприятий считают, что подобные недостатки сохраняются и у современных микробных МФП, и опасаются использовать такие препараты в производстве. На самом деле, современные препараты имеют очень высокую степень очистки, а их протеолитическая активность и термоустойчивость снижены до требуемых пределов. Сыры на основе современных микробных МФП по качеству сопоставимы с сырами, произведенными с натуральным СФ.
В табл. 2 приведен список МФП микробного происхождения, импортируемых на российский рынок.
Рекомбинантные МФП
Микробные МФП, выпускаемые по технологиям, имевшимся к 1980-м годам, значительно уступали по своим технологическим свойствам сычужному ферменту из-за меньшего выхода и малого срока хранения сыров, связанного с их ускоренным перезреванием. Поэтому к концу 1980-х были разработаны рекомбинантные МФП. С помощью методов генной инженерии созданы штаммы микроорганизмов с внедренным генным кодом, позволяющим микробной клетке продуцировать молекулы химозина. После выделения из микробных клеток и очистки удалось получить препарат химозина, идентичный по специфике действия химозину теленка и полностью свободный от примеси пепсина, присущей натуральному СФ. Фермент, полученный от микроорганизмов с измененным генным кодом, так называемых рекомбинантных микроорганизмов, принято именовать рекомбинантным. Также принято пользоваться наименованием «ферментационный химозин». С помощью рекомбинантных МФП, производство которых начато с начала 1990-х годов, появилась возможность производить сыры, не уступающие по качеству сырам с натуральным сычужным ферментом.
В табл. 3 приведен современный ассортимент МФП на основе рекомбинантных химозинов.
Ожидалось, что большинство сыроделов незамедлительно перейдет с сычужного фермента к использованию рекомбинантных МФП ввиду их значительно более низкой стоимости при полной идентичности действия. Однако этого не произошло из-за предубеждения потребителей к продукции, полученной с применением методов генной инженерии, и запрета в отдельных странах на продажу таких продуктов.
В соответствии с ТР ТС 033/2013 (раздел XII, п. 89), ТР ТС 029/2012 (Приложение 26) и ТР ТС 022/2011 (п. 4.11, пп. 2) маркировка сыров, произведенных с использованием рекомбинантных МФП, должна включать:
Однако такая информация вызывает негативную реакцию у потребителей. Это сдерживает распространение рекомбинантных МФП в сыроделии.
Сведения о 10 наиболее распространенных на российском рынке зарубежных МФП приведены в табл. 4.
Из табл. 4 следует, что самым востребованным препаратом на российском рынке является рекомбинантный МФП Chy-Max Powder Extra. Мало уступает лидеру рынка микробный МФП Fromase 750 XLG, третье место принадлежит традиционному МФП животного происхождения Kalase 150.
Сравнение цен на МФП разного происхождения, импортируемые в Россию (в пересчете на молокосвертывающую активность), представлено на рис. 2.
Рис. 2. Оптовые цены без учета таможенных сборов, коммерческих наценок фирм-продавцов и НДС
Из диаграммы видно, что в пересчете на молокосвертывающую активность рекомбинантные и микробные МФП имеют более низкую цену, чем традиционные МФП животного происхождения. С этим связана высокая популярность рекомбинантных и микробных МФП на российском рынке. На стоимость влияет и форма выпуска препарата — жидкая или сухая. Большая часть МФП животного происхождения, поступающих в Россию, имеет жидкую форму, они являются самыми дешевыми.
Выводы
Преимущественное использование современных МФП рекомбинантного и микробного происхождения — рутинная практика российского сыроделия. Анализ иностранной литературы свидетельствует, что ситуация на российском рынке МФП в целом соответствует общей ситуации на мировом рынке. Скорее всего, в соответствии с общемировыми тенденциями использование животных МФП в российском сыроделии в перспективе будет снижаться. Причина — довольно высокая стоимость традиционных животных МФП, а также растущее в связи с развитием технологий качество микробных и рекомбинантных МФП.
Вегетарианцы, вы знаете, что в сырах используют желудки новорожденных телят?
Не все молочные продукты получены бескровным путем. Читайте внимательно этикетку, в составе могут быть сюрпризы…
Лакто-вегетарианство
Сейчас многие люди отказываются от животной пищи, делая это по разным соображениям. Кто-то из-за заботы о собственном здоровье, кто-то из чувства сострадания к животным. Достаточно распространенный тип питания — лакто-вегетарианский, при котором человек отказывается от пищи, полученной путем умерщвления животных, но оставляет в рационе молочные продукты, как источник белка, аминокислот и ряда витаминов. Такой рацион вполне приемлем с точки зрения диетологии. Кроме того, он является базовым для некоторых религий и философских учений, например, индуизма.
Но далеко не каждый знает, что при производстве некоторых молочных продуктов без насилия не обходится. Речь идет о сырах.
Причем тут телята?
Всем известно, что сыр получается из молока, путем ферментирования? То есть, проще говоря, свертывания. Для обеспечения этого процесса используются специальные ферменты. Увы, самый распространенный — это сычужный фермент животного происхождения. Так сложилось исторически. Предполагается, что первые сыры были получены случайно. Молоко, которое долго везли и взбалтывали по дороге в бурдюках из желудков животных, превращалось в другой продукт.
Сейчас для получения сычужного фермента используются желудки молодых телят. Так как они питаются только материнским молоком, их желудки вырабатывают больше всего фермента, необходимого для переработки молока. Далеко не каждый начинающий вегетарианец знает о таком негуманном ингредиенте в составе сыров.
Выбирая продукт, читайте его состав. Конечно, в нем нет ни слова о телятах. Насторожить вас должна фраза «молокосвертывающий ферментный препарат животного происхождения».
Альтернатива есть
К счастью, сейчас существует альтернативные, гуманные способы сыроварения. Вместо животного фермента используют микробиологические заменители.
На этикетке сыра сигнальной фразой, говорящей о том, что он получен без участия телят, является следующая: «молокосвертывающий ферментный препарат микробного происхождения». Хотя возможны и другие варианты:
Будьте внимательны, остерегайтесь продуктов, в которых и вовсе нет расшифровки, а лишь такая формулировка, как «сычужный фермент» Это не говорит ни о чем. Вегетарианцы считают, что за такой фразой скрывают ферменты животного происхождения. Мясоеды, напротив, предполагают, что производитель использует более дешевое микробное сырье, вместо животного.
А еще обратите внимание, что для производства одного и того же сорта сыра разные производители могут использовать различные ферменты.
УДК 637.334.2
Цикуниб А.Д., Гончарова С.А.
Лаборатория нутрициологии и экологии НИИ комплексных проблем АГУ
Аннотация. В статье представлена сравнительная характеристика основных молокосвертывающих ферментов, используемых в молочной промышлености. Рассмотрены преимущества и недостатки молокосвертывающих ферментов различного происхождения. Ключевые слова: молокосвертывающие ферменты, реннин, микробиальные ферменты, растительные коагулянты молока, ферментативная коагуляция молока, иммобилизованные ферменты
Tsikunib A.D., Goncharova S.A.
Nutrition and Environment Laboratory , of Scientific Research Institute of complex Problems of Adyghe State University
MILK-CLOTTING ENZYMES: COMPARATIVE CHARACTERISTICS
Abstract. The article provides a comparative summary of the major MIS-Lokomotiva enzymes used in the dairy industry. The advantages and disadvantages of milk-clotting enzymes of different origin.
Key words: milk-clotting enzymes, renin, microbial enzymes, vegetable coagulants milk, enzymatic coagulation of milk, immobilized enzymes
В основе технологии производства сыров лежит способность молока коагулировать в казеиновый комплекс под воздействием определенных протеолитических ферментов, получивших название молокосвертывающих [8, 10].
Целью нашей работы явилось рассмотрение видов молокосвертывающих ферментов, свойств, источников и их применения в сыроделии.
Наиболее известным ферментом традиционно используемым для коагуляции молока является сычужный фермент реннин или химозин (КФ 3.4.23.4). Фермент относится к классу аспартатных протеиназ [19], находится в соке четвертого отдела желудка телят. Как и пепсин, он образуется в главных клетках желудка из зимогена (прореннина) и активируется катионами водорода (рН
На сегодня в молочной промышленности применяется широкий спектр сычужных ферментов (таблица 1).
Таблица 1. Состав, торговое название и производители сычужных препаратов на основе сычужного фермента (КФ 3.4.23.4)
90÷95% химозин, 10÷5% говяжий пепсин
«Завод эндокринных ферментов», Московская обл.
96% химозин, 4% говяжий пепсин
Calf rennet Clerici 96/4
« Caglificio Clerici SPA », Италия
90% химозин, 10% говяжий пепсин
95% химозин, 5% говяжий пепсин
Bioren Liquid Rennet Premium 95L
90% химозин, 10% говяжий пепсин
50% химозин, 50% говяжий пепсин
«МЗСФ», Москва; «Шоко», Ростовская обл.
50% химозин, 50% говяжий пепсин
« Caglificio Clerici SPA », Италия
50% химозин, 50% говяжий пепсин
Bioren Liquid Rennet Standart 50L
«Hundsbichler GmbH», Австрия
25% химозин, 75% говяжий пепсин
50% куриный пепсин,50% говяжий пепсин
30÷40% химозин, 30÷40% говяжий пепсин, 40% куриный пепсин
«Завод эндокринных ферментов», Московская обл.
Быстрое расширение молочного производства и нехватка животных сычугов способствовали появлению новых коагулянтов для молока микробного и растительного происхождения. Заменители сычужного фермента микробного происхождения за рубежом или коммерческие ферменты, применяют лишь для производства отдельных видов сыров (рассольных, с подплавлением сырной массы, или для сырья в производстве плавленых сыров) [16]. В соответствии с большими трудностями классификации микробных протеиназ, их классификация в первую очередь основана на источнике, из которого выделен фермент. В таблице 2 представлены микробиальные молокосвертывающие ферменты, наиболее часто используемые в пищевой промышленности.
Таблица 2. Номенклатура, продуценты и производители микробиальных молокосвертывающих ферментов
Название фермента/ КФ*
Аспергиллопепсин I (aspergillopepsin I)
Aspergillus niger var. awamori
«С h r. Hansen», Дания
« Meito Sangyo », Япония
«CSK food enrichment», Нидерланды
*КФ – код фермента по Международной классификации ферментов (энзимов)
Наряду с ферментными препаратами животного и микробного происхождения для сквашивания молока используются так же препараты растительного происхождения. Экстракты растений, которые традиционно считались ферментными коагулянтами молока, такими не являются, так как они имеют другой механизм действия или, возможно, они содержат микробы, обладающие способностью к свертыванию молока [1, 3, 20].
Одним из давно известных растительных коагулянтов является сок фигового дерева (Fісus саrіса), используемый в районах его произрастания [2, 20] Многие экстракты растительного происхождения способны свертывать молоко, но некоторые из них имеют слишком высокую протеолитическую активность (например, папаин из азимины (Саrіса рарауа), бромелин из ананаса (Ananassatiа) и рицин из семян клещевины (Ricinus communis)). Примером использования растительного экстракта может служить выработка португальского сыра Sena da Estrela из овечьего молока с помощью водной вытяжки цветков кардона [23]. В таблице 3 представлены экстракты растений, наиболее применяемые в молочной промышленности.
Таблица 3. Растения, экстракты которых используются для коагуляции молока
Ciraumand Carlina spp.
Achillea millef olium
Преимуществом использования микробиальных и растительных ферментных препаратов является низкая себестоимость, а недостатками – низкий выход продукта, более короткий срок хранения по сравнению с сычужными сырами и снижение качества производимых сыров.
Установлено так же, что экстракты некоторых растений ядовиты, например, гемлок (Conium maculatum ) и рицин семян клещевины ( Ricinus communis ) вызывают комбинированное свертывание с помощью кислоты и фермента, используемое, в основном, для выработки сыров с мягким тестом [23].
Широкое применение в промышленности нашли молокосвертывающие ферментные препараты на основе рекомбинантного химозина. Структура рекомбинантного химозина, почти, идентична структуре традиционного телячьего. Его получают путем пересадки гена прохимозина из сычужной ткани телят некоторым микроорганизмам. На основе данной разработки получен ферментный препарат CHY-Max [1, 20], однако, исследования, проведенные М.В. Полковниковой и Л.Н. Азолкиной, показали, что в сгустках, полученных с использованием препаратов животного происхождения, сыворотка отделяется равномернее, чем из сгустка, полученного с применением рекомбинированного препарата. Микробиальные и рекомбинированные препараты образуют более мягкий сгусток по сравнению с ферментными препаратами животного происхождения [3].
Известно, что использование ферментов, как сычужного, так и микробиального происхождения, производится однократно, в связи с этим, является актуальным использование и разработка приемов позволяющих многократно использовать ферменты. Одним из таких приемов является иммобилизация, т.е. включение молекул фермента в какую-либо изолированную фазу, которая отделена от фазы свободного раствора, но способна обмениваться с находящимися в ней молекулами субстрата, эффектора или ингибитора [24]. Иммобилизованные ферменты имеют ряд преимуществ в сравнении со свободными молекулами. Прежде всего, такие ферменты, представляя собой гетерогенные катализаторы, легко отделяются от реакционной среды, могут использоваться многократно и обеспечивают непрерывность каталитического процесса. Кроме того, иммобилизация ведет к изменению свойств фермента: субстратной специфичности, устойчивости, зависимости активности от параметров среды. Иммобилизованные ферменты долговечны и в тысячи и десятки тысяч раз стабильнее свободных энзимов [26]. В настоящее время преимущества использования иммобилизованных ферментов очевидны, поэтому их применение ежегодно расширяется. Несмотря на широкий выбор носителей, и методов иммобилизации, проблема поиска, разработки и исследования новых способов и носителей для иммобилизации ферментов является одной из актуальных задач фундаментальной химической науки. При этом наиболее перспективны методы иммобилизации, позволяющие максимально сохранять каталитическую активность ферментов в процессе иммобилизации и повышающие стабильность иммобилизованных препаратов при последующем использовании. [25].
1. Скотт Р. Робинсон Р.К., Уилби Р.А.. Производство сыра: научные основы и технологии
СПб.: Профессия, 2005. 464 с.
2. Гудков А.В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты. 2-е изд., испр. и доп. М.: ДеЛи принт, 2004. 804 с.
3. Полковникова М.В., Азолкина Л.Н. Исследование свойств различных молокосвертывающих ферментов // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: сб. материалов международ. науч.-практ. конф. Алтай, 2012. С. 73.
5. Белов А.Н., Ельчанинов В.В., Коваль А.Д. Молокосвертывающие препараты // Молочная промышленность. 2003. № 2. С. 45-47.
6. К вопросу о моделировании сычужного свертывания мо лока / Ю.Я. Свириденко, Г.В.Мурунова, В.Н. Краюшкина, В.В.Смирнов // Сыроделие и маслоделие. 2004. № 5. С. 39-42.
7. Ларичев О.В. Влияние ферментов на качество сыров // Сыроделие и маслоделие. 2003. №3. С. 22-23.
8. Колесникова С. С. Ферменты для коагуляции молока в сыроделии // Молочное дело. 2006. № 8. С. 50 52; № 9. С. 50-51.
9. Федотова А.В. Правильный выбор молокосвертывающих ферментных препаратов-гарантия качества выпускаемых сыров // Молочное дело. Киев, 2006. № 6. С. 39.
11. Tubesha Z.A., Al-Delaimy K.S. Rennin-like milk coagulant enzyme produced by a local isolate of Mucor // Int. J. Dairy Technol. 2003. № 56. P. 237-241.
12. Ayhan F., Celebi S.S., Tanyolac A. The effect of fermentation parameters on the production of Mucor miehei acid protease in a chemically defined medium // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2001. № 76. P. 153-160.
13. Hashem A.M. Purification and properties of a milk-clotting enzyme produced by Penicillium oxalicum // Biores. Technol. 2000. № 75. P. 219-222.
15. Ahmed S.A. Biochemical studies on some enzymes used in industry // Ph. D Thesis. Cairo: Cario University, 2003. – P. 109-135.
17. Nath, A. Chattopadhyay P.K. // J. Food Ingen. 2007. P. 80.
18. Liyana-Pathirana C. Shahidi F. // Food Chem. 2005. P. 93, 47-56.
20. Смирнова И.А., Гралевская И.В., Штригуль В.К., Смирнов Д.А. Исследование способов коагуляции молока с целью формирования микропартикулятов белков молока // Техника и технология пищевых производств. Кемерово, 2012. № 3.
24. Клюева М.В. Основные аспекты иммобилизации ферментов на примере липаз // Молодой ученый. 2014. № 8. С. 320-325.
25. Бектенова Г.А. Иммобилизация ферментов на неорганических и органических полимерных носителях: автореф. дис. … д-ра хим.наук. Алматы, 2000.
26. Лукин А.А., Ребезов М.Б. Особенности использования иммобилизованных ферментов в пщевой промышленности // Проблемы развития АПК СаянАлтая: сб. материалов межрегион. научн.-практ. конф. Абакан: КрГАУ, 2009. С. 33-36.
Саблин О.А., Бутенко Е.В. Ферментные препараты в гастроэнтерологии // Consilium-Medicum. – 2004. – Том 6. – № 1. Гастроэнтерология.
Ферментные препараты в гастроэнтерологии.
Ферментные препараты – это группа фармакологических средств, способствующих улучшению процесса пищеварения. Нарушения процесса пищеварения различной степени выраженности встречаются практически при всех заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Причины нарушения пищеварения чрезвычайно многообразны и могут быть следующими:
– хроническом панкреатите, камнях поджелудочной железы;
– раке поджелудочной железы;
– свищах поджелудочной железы;
– язвенной болезни двенадцатиперстной кишки;
– синдроме раздраженного кишечника;
– состояниях после ваготомии и дренирующих операциях.
– дисбиозе тонкой кишки;
– состоянии после холецистэктомии.
– первичном билиарном циррозе;
– патологии терминального отдела тонкой кишки;
– дисбиозе тонкой кишки;
– дефиците дисахаридаз (врожденная, приобретенная лактазная или другая дисахаридазная недостаточность);
– нарушении внутриклеточного транспорта компонентов пищи в результате гибели энтероцитов (Болезнь Крона, глютеновая энтеропатия, саркоидоз, радиационный, ишемический и другие энтериты).
Практически все перечисленные состояния в той или иной степени являются показаниями к назначению ферментной терапии. При этом, несмотря на многообразие причин, вызывающих нарушение пищеварения, наиболее выраженные расстройства вызывают заболевания поджелудочной железы, которые сопровождаются первичной панкреатической недостаточностью. Она возникает при заболеваниях поджелудочной железы, сочетающихся с недостаточностью ее внешнесекреторной функции (хронический панкреатит, фиброз поджелудочной железы и т.д.).
В клинической практике чаще встречается вторичная или относительная недостаточность поджелудочной железы, как правило, вызываемая приемом необычной пищи, ее избыточным количеством или временными расстройствами функционирования поджелудочной железы. Панкреатическая недостаточность ограничивает усвоение пищи и может привести к нарушению процессов всасывания.
В некоторых случаях заместительная ферментная терапия показана здоровым лицам, при переедании, погрешностях в диете, для улучшения переваривания пищи.
Важным показанием к назначению ферментной терапии является подготовка больных к рентгенологическому и ультразвуковому исследованию органов брюшной полости, для уменьшения газообразования в кишечнике.
Заместительная ферментная терапия является основным направлением в терапии больных с синдромом нарушенного пищеварения, особенно при невозможности устранения причин его развития. В настоящее время в клинической практике имеется большое число ферментных препаратов, отличающихся комбинацией компонентов, энзимной активностью, способу производства и формам выпуска.
– устойчивость ферментов к действию хлористоводородной кислоты;
– быстрое высвобождение ферментов в двенадцатиперстной кишке;
– высвобождение ферментов в интервале 5–7 ед. рН;
Препараты, включающие панкреатические энзимы, используются для коррекции нарушений процесса пищеварения, а также для регуляции функций поджелудочной железы. Традиционно для этого используются комплексные препараты, содержащие основные ферменты поджелудочной железы домашних животных (прежде всего липазу, трипсин, химотрипсин и a-амилазу). Эти ферменты обеспечивают достаточный спектр пищеварительной активности (табл.1) и способствуют купированию клинических признаков внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, к которым относят снижение аппетита, тошноту, урчание в животе, метеоризм, стеато-, креато- и амилорею.
Препараты отличаются по активности компонентов, что следует учитывать при их подборе у конкретного больного (табл. 2).
Входящая в комплекс амилаза разлагает крахмал и пектины до простых сахаров – сахарозы и мальтозы. Амилаза расщепляет преимущественно внеклеточные полисахариды (крахмал, гликоген) и практически не участвует в гидролизе растительной клетчатки.
Протеазы в ферментных препаратах представлены преимущественно химотрипсином и трипсином. Последний наряду с протеолитической активностью способен инактивировать холецистокинин-рилизинг-фактор, в результате чего снижаются содержание холецистокинина в крови и панкреатическая секреция по принципу обратной связи.
Кроме того, трипсин является важным фактором, регулирующим моторику кишки. Это осуществляется в результате взаимодействия с РАП-2-рецепторами энтероцитов.
Липаза участвует в гидролизе нейтрального жира в тонкой кишке.
Комбинированные препараты наряду с панкреатином содержат желчные кислоты, гемицеллюлазу, симетикон, растительные желчегонные (куркума) и др.
Введение в препарат желчных кислот существенно изменяет его действие на функцию пищеварительных желез и моторику желудочно-кишечного тракта. Препараты, содержащие желчные кислоты, увеличивают панкреатическую секрецию и холерез, стимулируют моторику кишечника и желчного пузыря. Желчные кислоты увеличивают осмотическое давление кишечного содержимого. В условиях микробной контаминации кишечника происходит их деконъюгация, что в некоторых случаях способствует активации цАМФ энтероцитов с последующим развитием осмотической и секреторной диареи.
Комбинированные препараты, содержащие компоненты желчи и гемицеллюлазу, создают оптимальные условия для быстрого и полного расщепления белков, жиров и углеводов в двенадцатиперстной и тощей кишках. Препараты назначают при недостаточной внешнесекреторной функции поджелудочной железы в сочетании с патологией печени, желчевыводящей системы, при нарушении жевательной функции, малоподвижном образе жизни, кратковременных погрешностях в еде.
Наличие в составе комбинированных препаратов наряду с ферментами поджелудочной железы компонентов желчи, пепсина и гидрохлоридов аминокислот (панзинорм форте) обеспечивает нормализацию процессов пищеварения у больных с гипоацидным или анацидным гастритом. У этих больных, как правило, страдают функции поджелудочной железы, желчеобразования и желчевыделения.
Гемицеллюлаза, входящая в состав некоторых препаратов (фестал), способствует расщеплению растительной клетчатки в просвете тонкой кишки, нормализации микрофлоры кишечника.
Многие ферментные препараты содержат симетикон или диметикон, которые уменьшают поверхностное натяжение пузырьков газа, вследствие чего они распадаются и поглощаются стенками желудка или кишечника.
Ферментные препараты растительного происхождения содержат папаин или грибковую амилазу, протеазу, липазу (пепфиз, ораза). Папаин и протеазы гидролизируют белки, грибковая амилаза – углеводы, липаза, соответственно, – жиры.
Кроме трех вышеуказанных групп существуют небольшие группы комбинированных ферментных препаратов растительного происхождения в сочетании с панкреатином, витаминами (вобэнзим) и дисахаридазами (тилактаза).
Форма выпуска препарата является важным фактором, определяющим эффективность лечения. Большинство ферментных препаратов выпускаются в виде драже или таблеток в кишечнорастворимых оболочках, что защищает ферменты от высвобождения в желудке и разрушения хлористоводородной кислотой желудочного сока. Размер большинства таблеток или драже составляет 5 мм и более. Тем не менее, известно, что из желудка одновременно с пищей могут эвакуироваться твердые частицы, диаметр которых составляет не более 2 мм. Более крупные частицы, в частности ферментные препараты в таблетках или драже, эвакуируются в межпищеварительный период, когда пищевой химус отсутствует в двенадцатиперстной кишке. В результате препараты не смешиваются с пищей и недостаточно активно участвуют в процессах пищеварения.
Для обеспечения быстрого и гомогенного смешивания ферментов с пищевым химусом были созданы ферментные препараты нового поколения в виде микротаблеток (панцитрат) и микросфер (креон, ликреаза), диаметр которых не превышает 2 мм. Препараты покрыты кишечнорастворимыми (энтеросолюбельными) оболочками и заключены в желатиновые капсулы. При попадании в желудок желатиновые капсулы быстро растворяются, микротаблетки смешиваются с пищей и постепенно поступают в двенадцатиперстную кишку. При рН дуоденального содержимого выше 5,5 оболочки растворяются, и ферменты начинают действовать на большой поверхности. При этом практически воспроизводятся физиологические процессы пищеварения, когда панкреатический сок выделяется порциями в ответ на периодическое поступление пищи из желудка.
Ацидин-пепсин – препарат, содержащий протеолитический фермент. Получают из слизистой оболочки желудка свиней. Таблетки по 0,5 и 0,25 г содержат 1 часть пепсина, 4 части ацидина (бетаина гидрохлорида). Назначаются при гипо- и анацидных гастритах по 0,5 г 3–4 раза в сутки во время еды. Таблетки предварительно растворяют в 1/2 стакана воды.
Вобэнзим – комбинированный препарат, содержащий высокоактивные ферменты растительного и животного происхождения. Кроме панкреатина содержит папаин (из растения Carica Papaya), бромелаин (из ананаса обыкновенного) и рутозид (группа витамина Р). Занимает особое место в ряду ферментных препаратов, так как наряду с выраженными ферментативными свойствами обладает противовоспалительным, противоотечным, фибринолитическим и вторично-анальгезирующим действием. Спектр применения очень широк. Используется при панкреатите, язвенном колите, болезни Крона, травмах, аутоиммунных онкологических, урологических, гинекологических заболеваниях. Дозу устанавливают индивидуально – от 5 до 10 драже 3 раза в сутки.
Дигестал – содержит панкреатин, экстракт желчи крупного рогатого скота и гемицеллюлазу. Препарат назначают по 1–2 драже 3 раза в день во время или после еды.
Креон – препарат, в желатиновой капсуле которого содержится большое количество панкреатина в устойчивых к соляной кислоте гранулах. Препарат характеризуется быстрым (в течение 4–5 мин) растворением желатиновых капсул в желудке, высвобождением и равномерным распределением устойчивых к желудочному соку гранул по всему химусу. Гранулы беспрепятственно проходят через пилорический сфинктер одновременно с химусом в двенадцатиперстную кишку, полностью защищают ферменты панкреатина при пассаже через кислую среду желудка и характеризуются быстрым высвобождением ферментов при поступлении препарата в двенадцатиперстную кишку.
Ликреаза – ферментный препарат на основе вытяжки, полученной путем измельчения, обезжиривания и высушивания свежей или замороженной поджелудочной железы свиньи. Капсулы содержат микросферы диаметром 1–1,2 мм, содержащие панкреатин, стабильны и не разрушаются в среде желудка с рН ниже 5,5. При диспепсических расстройствах назначают по 1–3 капсулы в сутки, при хроническом панкреатите – 3–6 капсул в сутки.
Мезим-форте – чаще назначают для коррекции кратковременных и незначительных дисфункций поджелудочной железы. Драже мезим-форте покрыты специальной глазурной оболочкой, защищающей компоненты препарата от агрессивного воздействия кислой среды желудка. Применяют по 1–3 драже 3 раза в день перед едой.
Меркэнзим – комбинированный препарат, который содержит 400 мг панкреатина, 75 Ед бромелаина и 30 мг бычьей желчи. Бромелаины представляют собой концентрированную смесь протеолитических ферментов, экстрагированных из свежих плодов ананаса и его ветвей. Препарат двухслойный. Наружный слой составляют бромелаины, которые высвобождаются в желудке и проявляют протеолитическое действие. Внутренний слой устойчив к соляной кислоте желудка, поступает в тонкую кишку, где высвобождаются панкреатин и желчь. Бромелаины остаются эффективными в широком диапазоне рН (3,0–8,0), поэтому препарат можно назначать независимо от количества соляной кислоты в желудке. Меркэнзим назначается по 1–2 таблетки 3 раза в день после еды.
Нигедаза – препарат в таблетках по 0,02 г, содержащий фермент липолитического действия. Получен из семян чернушки дамасской. Нигедаза вызывает гидролитическое расщепление жиров растительного и животного происхождения. Препарат активен в условиях повышенной и нормальной кислотности желудочного сока и наполовину активен в условиях пониженной кислотности желудочного сока. Препарат назначают внутрь по 1–2 таблетки 3 раза в день за 10–30 мин до еды. В связи с отсутствием в препарате протеолитических и амилолитических ферментов прием нигедазы целесообразно сочетать с приемом панкреатина.
Ораза – кислотоустойчивый комплекс протеолитических и амилолитических ферментов (из культуры гриба Aspergillus oryzae), состоящий из амилазы, мальтазы, протеазы, липазы. Препарат не разрушается в желудке, растворяется в кишечнике (при щелочном рН). Назначают по 1/2–1 чайной ложке гранул 3 раза в день во время или сразу после еды. Одна чайная ложка содержит 2 г гранул, что соответствует 0,2 г оразы.
Панзинорм форте – препарат, состоит из экстракта слизистой оболочки желудка, экстракта желчи, панкреатина, аминокислот. Экстракт слизистой оболочки желудка содержит пепсин и катепсин с высокой протеолитической активностью, а также пептиды, которые содействуют высвобождению гастрина, последующей стимуляции желез желудка и выделению хлористоводородной кислоты. Панзинорм является двухслойным препаратом. Наружный слой содержит пепсин, катепсин, аминокислоты. Этот слой растворяется в желудке. Внутренний слой является кислотоустойчивым, растворяется в кишечнике, содержит панкреатин и экстракт желчи. Панзинорм – один из немногих препаратов, который наряду с заместительным обладает стимулирующим пищеварение действием, что дает возможность применения препарата у больных с атрофическими формами гастритов, особенно в пожилом возрасте. Препарат принимают по 1–2 драже во время еды 3–4 раза в день.
Важно, что панзинорм изготовлен на говяжьем субстрате. Это дает возможность приема препарата пациентам с аллергией на свиной белок и лицам, не употребляющим в пищу свинину по религиозным мотивам.
Панзинорм форте-Н – отличительной особенностью препарата является оптимальное сочетание и высокое содержание ферментов поджелудочной железы, заключенных в таблетку, покрытую кислотоустойчивой оболочкой. Кроме того, препарат не содержит желчные кислоты, гидрохлориды аминокислот, говяжий белок, поэтому его могут принимать больные с обострением хронического панкреатита, тяжелой патологией гепатобилиарной системы, гиперацидными состояниями, больные диабетом, пациенты с аллергией на говяжий белок. Применяют по 1 таблетке во время еды.
Панкреатин – препарат поджелудочной железы крупного рогатого скота, содержащий ферменты. Суточная доза панкреатина составляет 5–10 г. Панкреатин принимают по 1 г 3–6 раз в день перед едой.
Панкурмен – комбинированный препарат, в 1 драже которого содержится панкреатин и экстракт куркумы (желчегонное средство). Принимают по 1–2 драже до еды 3 раза в день.
Панцитрат – препарат нового поколения с высоким содержанием панкреатина. Имеет фармакодинамику, сходную с креоном. Желатиновые капсулы содержат микротаблетки в специальной энтеросолюбильной оболочке, резистентной к желудочному соку, что гарантирует освобождение всех ферментов в кишечнике. Назначают по 1 капсуле 3 раза в день.
Пепфиз – содержит растительные ферменты (папаин, диастазу) и симетикон. В отличие от других ферментных препаратов пепфиз выпускается в виде шипучих растворимых таблеток с апельсиновым вкусом, которые при растворении в воде высвобождают цитрат натрия и калия. Они нейтрализуют соляную кислоту в желудке и уменьшают изжогу. Препарат применяется при синдроме похмелья, переедании, обильном употреблении пива, кофе, кваса, газосодержащих напитков, пищи, богатой углеводами, резкой перемене характера питания. Применяют по 1 таблетке 2–3 раза в день после еды.
Солизим – липолитический фермент, полученный из Perucillium solitum, гидролизует растительные и животные жиры, что приводит к купированию стеатореи, нормализации содержания общих липидов и липазной активности сыворотки крови.
Препарат принимают по 2 таблетки (40000 ЛЕ) 3 раза в день во время или сразу после еды.
Тилактаза – пищеварительный фермент представляющий собой лактазу, которая находится в щеточной кайме слизистой оболочки тощей кишки и проксимального отдела подвздошной кишки. Расщепляет лактозу на простые сахара. Назначают внутрь по 250–500 мг перед употреблением молока или молочных продуктов. Препарат можно добавлять в пищу, содержащую лактозу.
Фестал, энзистал, панзистал – комбинированные ферментные препараты, содержащие основные компоненты поджелудочной железы, желчи и гемицеллюлазу. Применяют по 1–3 драже во время еды 3 раза в день.
Одним из важных факторов, определяющих успех лечения, является правильный выбор ферментного препарата, его дозы и продолжительности лечения. При выборе препарата учитывают характер заболевания и механизмы, лежащие в основе нарушения пищеварения.
Выбор дозы ферментного препарата обусловлен тяжестью основного заболевания и степенью функциональных расстройств поврежденного органа. Так, применение среднеактивных панкреатических энзимов целесообразно при «пограничных» состояниях, когда имеются незначительные нарушения функций поджелудочной железы, сопровождающие различные заболевания верхних отделов пищеварительного тракта или встречающиеся при погрешностях в еде, переедании, алкогольных эксцессах.
При этом больные предъявляют субъективные жалобы на некоторое недомогание, изредка возникающую тошноту, тяжесть в животе после еды. Сходные симптомы возникают при переедании, приеме необычной, «незнакомой» пищи. Особенно часто это встречается у людей, находящихся на отдыхе вдалеке от обычных мест проживания. Новая диета, новый минеральный состав воды и продуктов вызывают нарушения процессов пищеварения. Через 20–30 мин после еды иногда может возникнуть кратковременная ноющая или давящая боль в околопупочной области. Кроме того, может отмечаться кратковременное расстройство стула в виде его размягчения (так называемая диарея путешественников), появляется флатуленция. Однако при объективном клиническом и лабораторном обследовании сколько-нибудь выраженных изменений, как правило, не определяется.
Назначение больших доз или высокоактивных ферментов целесообразно при заместительной терапии у больных хроническим панкреатитом. В этом случае дозы ферментов зависят от степени внешнесекреторной недостаточности, а также индивидуальных пищевых привычек и желания больного соблюдать диету. При легкой стеаторее, не сопровождающейся поносами и снижением массы тела, коррекция пищеварения достигается диетой с низким содержанием жира или приемом панцитрата 10000.
Таблица 1. Механизмы действия ферментов поджелудочной железы
Таблица 2. Характеристика основных ферментных препаратов
| Препарат | Форма выпуска | Состав | |||||||||||||
| ами- лаза (Ед FIР) | лип- аза (Ед FIP) | протеазы | желчь (г) | геми- целлю- лаза (г) | гидро- хло- риды амино- кис-лот (г) | холе-вая кис-лота (мг) | симе- тикон, димет- икон (мг) | экс- тракт куку- рмы | лак- таза | бетаи-на гидро- хло-рид | про- чие | ||||
| пепсин (Ед FIP) | трипсин (Ед FIP) | химо- трипсин (Ед FIP) | |||||||||||||
| Ацидин- пепсин | Таблетки | – | – | 0,1 г | – | – | – | – | – | – | – | – | 0,4 г | – | |
| Вобэнзим | Драже | Панкреатин 100 мг, папаин 60 мг, бромелаин 45 мг | 24 мг | 1 мг | Руто-зид 50 мг | ||||||||||
| Дигестал | Драже | 5000 | 6000 | 300 | 0,025 | 0,05 | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Ипентал | Таблетки | Панкреатин 193 мг | |||||||||||||
8000
25000
форте
форте
10 000
зим
Бромелаин 75 Ед
тельная)
ковая)
ковая)
ковая)
офлат
летки в капсулах
таблетки в капсулах
ковая)
Крайне важно учитывать, что доза ферментных препаратов зависит от степени панкреатической недостаточности и от содержания в препарате липазы. При поступлении ферментов в тонкую кишку активность их резко падает и, уже за связкой Трейтца, остаются активными только 22% трипсина и 8% липазы. Следовательно, даже при умеренной панкреатической недостаточности возникает дефицит липазы.
При стеаторее, более 15 г жира в сутки, а также при наличии поносов и снижении массы тела, как правило, диета не дает существенного эффекта. Таким больным показано назначение капсул панцитрата или креона, содержащих 25000 липазы, при каждом приеме пищи. При этом можно расширить диету с включением преимущественно растительных жиров до 60–70 г/сут.
Тем не менее у части больных симптомы нарушения пищеварения сохраняются и при использовании высоких доз ферментов. Дальнейшее увеличение дозы, в большинстве случаев, не улучшает результаты лечения.
Основными причинами неэффективности ферментной терапии являются:
Активность ферментных препаратов в значительной степени зависит от таких факторов, как интрадуоденальный рН и моторика тонкой кишки, которые обеспечивают оптимальный по длительности контакт ферментов с пищевым химусом. При снижении рН в двенадцатиперстной кишке менее 4,0 происходит необратимая инактивация липазы, менее 3,5 – трипсина. При рН менее 5,0 наблюдается преципитация солей желчных кислот, что сопровождается нарушением эмульгирования жиров, уменьшением количества мицелл желчных и жирных кислот и снижением их всасывания.
Основными причинами закисления двенадцатиперстной кишки являются повышенная секреция хлористоводородной кислоты, снижение секреции бикарбонатов. В этих случаях вместе с ферментными препаратами для повышения интрадуоденального рН используют блокаторы Н2-гистаминовых рецепторов (ранитидин, фамотидин) или ингибиторы протонной помпы (омепразол, лансопразол, пантопразол, рабепразол). Дозы препаратов и продолжительность лечения определяют индивидуально в зависимости от ведущего механизма данного нарушения.
Расстройства моторики тонкой кишки также сопровождаются нарушением смешивания ферментных препаратов с пищевым химусом, что снижает их эффективность. Использование микротаблетированных и микросферических препаратов (панцитрат, креон, ликреаза), а также дополнительное назначение средств, нормализующих моторику кишечника (спазмолитики, прокинетики), позволяет существенно улучшить результаты лечения.
При дисбиозе тонкой кишки повысить эффективность ферментной терапии можно путем назначения эубиотиков для деконтаминации тонкой кишки.
Выбор комбинированных энзимных препаратов важен при сочетании заболеваний желчевыделительной системы и печени с нарушениями пищеварения. Тем не менее, нужно помнить, что использование препаратов с желчными кислотами может усилить интоксикацию при тяжелых хронических гепатитах и циррозах. При синдроме хронической диареи, в условиях вторичного нарушения всасывания желчных кислот в кишечнике, дополнительное их введение может усилить диарею. У больных с дуоденогастральным рефлюксом применение ферментных препаратов, содержащих в своем составе желчные кислоты (фестал, дигестал, панзистал и др.), нецелесообразно, поскольку в этих условиях желчные кислоты усиливают повреждающее действие рефлюкса на слизистую оболочку желудка.
В настоящее время установлено, что при обострении хронического панкреатита заместительная терапия ферментами способствует обратному торможению секреции железы, снижению гипертензии в протоках, в результате чего отмечается анальгезирующий эффект.
Важно учитывать, что при хроническом панкреатите ферментные препараты не должны снижать рН желудка, стимулировать панкреатическую секрецию и усиливать диарею. Препаратами выбора в таких случаях являются те, которые не содержат желчь и экстракты слизистой оболочки желудка (панзинорм форте-Н, панкреатин, сомилаза, солизим, трифермент, креон, панцитрат и др.).
Для коррекции креатореи требуются меньшие дозы препаратов, так как секреция панкреатических протеаз длительное время остается сохраненной даже при выраженных структурных изменениях поджелудочной железы. Кроме того, в принятых внутрь ферментных препаратах в первую очередь снижается активность липазы, а затем протеаз.
Ферментные препараты при хроническом панкреатите с внешнесекреторной недостаточностью назначают на очень длительное время, часто пожизненно. Дозы их могут быть снижены при соблюдении строгой диеты с ограничением жира и белка и должны увеличиваться при расширении диеты.
Эффективность лечения ферментными препаратами оценивается клинически и методами лабораторной диагностики. При этом наиболее информативны копрологическое исследование кала и тесты, основанные на определении экскреции жира с калом. Исследования проводятся по методу Ван де Камера (количественное определение жиров в кале), инфракрасной спектрофотометрией, радиоизотопными и другими методами.
В настоящее время для оценки внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы широкое распространение получил эластазный тест. В отличие от существующих неинвазивных тестов эластазный тест позволяет выявить эндокринную недостаточность поджелудочной железы уже на ранних стадиях заболевания. Эластаза в кале наиболее достоверно отражает экзокринную недостаточность поджелудочной железы, так как в отличие от остальных ферментов не инактивируется при транзите по кишечнику. Стандартный эластазный копрологический тест содержит моноклональные антитела к панкратической эластазе человека.
Побочные эффекты при применении ферментных препаратов встречаются крайне редко (менее 1%) и носят чаще всего дозазависимый характер.
В моче больных, применяющих высокие дозы панкреатических ферментов, может наблюдаться повышенное содержание мочевой кислоты. Гиперypикoзypия способствует преципитации мочевой кислоты в канальцевом аппарате почки, формирует условия для развития мочекаменной болезни. У больных муковисцидозом, длительно использующих высокие дозы панкреатических ферментов, возможно развитие интерстициального фиброза. При целиакии на фоне атрофии слизистой оболочки тонкой кишки в крови больных резко меняется обмен пуриновых оснований с накоплением высоких концентраций мочевой кислоты и увеличением ее экскреции. С осторожностью ферментные препараты применяют у больных подагрой.
В некоторых случаях больных, принимающих ферменты, может беспокоить диарея, запор, ощущения дискомфорта в области желудка, тошнота, раздражение перианальной области.
Основными противопоказаниями для назначения ферментных препаратов, содержащих компоненты желчи, являются острый и хронический панкреатиты, острые и тяжелые хронические заболевания печени, диарея, воспалительные заболевания кишечника, аллергические реакции в анамнезе на свинину или говядину.
Таким образом, терапию ферментными препаратами следует проводить дифференцированно с учетом механизма развития заболевания, лежащего в основе нарушения пищеварения. Наличие в распоряжении врача высокоактивных микротаблетированных и микрогранулированных препаратов позволяет значительно повысить эффективность лечения ферментами.
Ферментные препараты в гастроэнтерологии.
Саблин О.А., Бутенко Е.В.
Кафедра гастроэнтерологии ВМА им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург.
Consilium-Medicum. 2004. Том 6, № 1. Гастроэнтерология.