При комплексном использовании гидробионтов возникает ряд проблем, особенно усложняющихся в процессе эксплуатации сырья, содержащего ядовитые БАВ или лабильные в отношении факторов внешней среды. В первом случае трудности комплексной утилизации гидробионтов обусловлены токсикологическими свойствами ингредиентов и необходимостью абсолютной гарантии отсутствия ядовитых веществ в массе гидробионтов, используемых в таких отраслях народного хозяйства, как животноводство, птицеводство, звероводство и т. д. Полное освобождение животных и растительных тканей от ядовитых веществ обычно является довольно трудоемкой дорогостоящей процедурой. В принципе вопрос решается фактической стоимостью изолированных ядов, перспективой их научного или промышленного использования и стоимостью добычи гидробионтов. Если оказывается, что БАВ необходимо, его извлекают из гидробионтов, отбрасывая другие компоненты сырья (белки, липиды и т. д.).
Во втором случае возникает проблема сохранения сырья, содержащего лабильные компоненты. Его стабилизация достигается ингибированием ферментных систем, обычно понижением температуры, что требует значительного расхода энергии.
Тем не менее уже в настоящее время представляется вполне рентабельным комплексное использование гидробионтов непищевого значения, предусматривающее многопрофильное применение продуктов их переработки.
Нами проведено исследование с целью разработки модели комплексной утилизации непищевых гидробионтов на примерах ядовитой рыбы Fugu niphobles, непромыслового объекта Со- mephorus baicalensis, непищевой рыбы Boreogadus saida.
Выбор указанных объектов не случаен, поскольку Fugu niphobles является ядовитой во все времена года, причем яд тет- родотоксин содержится во всех тканях этого гидробионта: эпидермисе, крови, кишечнике, мышцах, икре, молоках и т. д. Тет- родотоксин — вещество стабильное и относится к группе сильнейших ядов для теплокровных, поэтому полнота его удаления из тканей гидробионта перед их использованием должна быть особенно тщательной и служить своего рода стандартом при работе с другими ядовитыми организмами.
Comephorus baicalensis не имеет промыслового значения, хотя ее биомасса достигает 150 тыс. т и эта рыба является доминирующей в Байкале.
Свежевыловленную рыбу Fugu niphobles в количестве 20 кг замораживали и хранили при температуре —10°С с последующим дефростированием и измельчением.
Измельченную массу экстрагировали при комнатной температуре хлороформом в соотношении 1:3 дважды, процеживали через двойной слой марли и отжимали. Хлороформный экстракт и мезгу в последующем обрабатывали 'раздельно: мезгу подвергали экстракции с помощью метанола, подкисленного уксусной кислотой до pH 2,5, в течение 2 ч в экстракторе при постоянном перемешивании, а хлороформный экстракт подвергали вакуумной разгонке до полного удаления хлороформа. Затем липиды Fugu экстрагировали дважды метанолом, подкисленным до pH 3,0 уксусной кислотой, и трижды 3%-ным раствором уксусной кислоты.
Метанольные и подкисленные водные вытяжки выпаривали в вакууме досуха, остаток растворяли в дистиллированной воде, подкисленной до pH 3,5 ускусной кислотой из расчета 1:10, и до проведения биологического эксперимента хранили в холодильнике.
Жир Fugu подвергали переэтерификации (H2SO4 — этанол), фракционировали при ступенчато понижающихся температурах —7, —12, —30°С, клатрировали с помощью мочевины и после удаления растворителей подвергали вакуумной разгонке, собирая товарную фракцию в интервале температур 201—215°С. ГЖХ анализ выявил в целевом продукте эфиры следующих кислот: докозагексаеновой 49%; эйкозапентаеновой 46%; арахи- доновой 1,5%; докозапентаеновой кислоты 0,9%; ненасыщенных C2o;i; Ci9;i; Сг2:2 около 20%.
Параллельно осуществляли извлечение тетродотоксина из мезги: после 30-минутного оттаивания сливали метанольный слой и оставшуюся массу Fugu 5 раз экстрагировали 3%-ной уксусной кислотой, каждый раз подвергая остаток прессованию. После заключительной стадии мезгу экстрагировали подкисленным метанолом при комнатной температуре в течение 4 ч, декантировали и фильтровали метанольный слой, оставляя его для дальнейшей идентификации тетродотоксина.
Определение тетродотоксина в хлороформном экстракте липидов проводили биологическим методом, используя белых мышей. После внутрибрюшинной инъекции мыши оставались живыми в течение 24 ч, что свидетельствовало о практическом отсутствии в липидах, полученных с помощью хлороформа, тетродотоксина. Последний, как известно, не растворяется в хлороформе.
Получение тетродотоксина из подкисленных метанольной и водной вытяжек проводили по модифицированной нами методике Goto (1966) с последующей идентификацией тетродоток- сина по температуре плавления, ИК-спектрам и биологическому тестированию. В последнем случае все животные погибали после внутрибрюшинных инъекций раствора тетродотоксина в течение 10—12 мин.
Метанольную вытяжку из мезги, предварительно проэкстра- гированной подкисленным метанолом и 3%-ной уксусной кислотой (5 раз), упаривали в вакууме досуха, остаток растворяли в 10 мл дистиллированной воды, подкисленной уксусной кислотой до pH 4,5. Полученный раствор испытывали на животных с целью определения его токсичности (наличие тетродотоксина). В опыте использовали белых мышей весом 15—20 г. После внутрибрюшинных и внутримышечных инъекций (из расчета по 1 мл раствора на одно животное) все мыши оставались живыми в течение одних суток.
Таким образом, предварительное исследование позволяет рассматривать применяемую технологическую схему как допустимую для комплексной утилизации биологически ценных компонентов гидробионтов, содержащих чрезвычайно ядовитое вещество — тетродотоксин. При этом узкая фракция этиловых эфиров полиеновых кислот может быть рекомендована для непосредственного использования как гипохолестеринемическое средство, одновременно повышающее фибринолитическую активность крови или же найти применение как источник прекурсоров в биосинтезе простагландинов.
Тетродотоксин может быть использован для инъекций (1мг на 1000 мл воды) как мощнейшее обезболивающее средство; мезга Fugu после 5-кратного экстрагирования 3%-ной уксусной кислотой при рассмотренной схеме, включающей обязательное обезжиривание,!— как кормовое сырье в животноводстве, птицеводстве и звероводстве.
Объекты Comephorus baicalensis и Boreogadus saida можно рекомендовать в качестве источников ценных гипохолестерине- мических препаратов, заменителей рыбьего жира и кормовой муки.
Технология обработки указанных источников в принципе заключается в экстракции измельченных объектов легко летучими органическими растворителями, сепарации липидных фракций с последующим их превращением в целевые продукты и получении кормовой муки из обезжиренного сырья.