Пошук сировинних джерел сквалену і їх комплексне дослідження

Корабель І.М. Пошук сировинних джерел сквалену і їх комплексне дослідження – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 226 – Фармація, промислова фармація, (22 – Охорона здоров’я) – ДНТ "Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького";
МОЗ України, Львів, 2026.
Дисертаційна робота присвячена пошуку нових сировинних джерел сквалену і дослідженню рослинної та грибної сировини на вміст сквалену та розробці методів комплексного одержання інших біологічно-активних сполук з цієї сировини.

Сквален — це ациклічний тритерпен, присутній в організмі людини в якості проміжної ланки в біосинтезі холестерину і інших сполук. Проявляє антиоксидантні, протизапальні, антиканцерогенні, кардіозахисні та ряд інших властивостей. Використовується в медицині і в косметології. Сквален також використовувється як ад'ювант у вакцинах, що стимулює імунну відповідь і збільшує реакцію пацієнта на вакцину. Його додають до ліпідних емульсій при виготовленні вакцин. Найбагатшим джерелом одержання сквалену є жир з печінки
глибоководних акул, де його вміст може сягати 60 – 90 %. Щорічно для добування сквалену виловлюють від трьох до шести мільйонів глибоководних акул. В період пандемії Covid-19 зріс попит на сквален у зв’язку з активними розробками і впровадженнями протиковідних вакцин зі скваленовмісним ад’ювантом. Це викликало стурбованість у природозахисних організацій, так як приводило до збільшення вилову глибоководних акул, кількість яких і так суттєво зменшилася в останні роки. Екологічні та ряд інших проблем по вилову акул збільшили зацікавленість по отриманню сквалену з інших джерел. Як альтернативне джерело для одержання сквалену є жирні олії з насіння рослин. Однією з найбагатших на сквален олією вважається олія з насіння амаранту, де вміст сквалену може сягати 5 – 8 %. В інших рослинних оліях вміст нижчий, і рідко перевищує 1 %.
Можливість заміни сквалену тваринного походження на сквален рослинного походження в препаратах для внутрішнього застосування, особливо в якості ад`юванта для вакцин, підтверджується рядом досліджень.
На основі аналізу літературних джерел і власних досліджень окреслено основний напрямок в пошуку сировинних джерел серед вищих грибів відділу Basidiomycota, класу Agaricomycetes. Переважно досліджувані нами гриби являються ксилотрофами — це дереворуйнівні гриби, які є важливим компонентом біоценозів.
У дисертаційній роботі досліджено плодові тіла 21-го виду базидіомікотових, переважно дикорослих грибів зібраних у Сколівських Бескидах, 20 видів яких належать до класу Agaricomycetes, а один вид класу
Pezizomycetes.

У роботі використовували також насіння та надземну частину щириці хвостатої (Amaranthus caudatus L.), що вирощували на присадибній ділянці у Львові протягом 2020 – 2025 рр.

Для виявлення та кількісного визначення сквалену у сировині використовували різноманітні фізико-хімічні методи аналізу: ТШХ на пластинках силікагелю, рідинну хроматографію на колонках силікагелю, ГХ-МС, УФ-спектроскопію, рефрактометрію. Для ідентифікації та кількісного визначення біологічно-активних речовин у сировині, що вміщувала сквален також використовували окрім згаданих методів аналізу, віскозиметрію, йодометрію, гравіметрію, ІЧ-спектроскопію та різноманітні методи хроматографії: ВЕРХ, іонообмінну, гель-хроматографію, афінну хроматографію. Кожен експеримент проводили не менше, як у трьох повтореннях. Статистичну обробку виконували за допомогою пакету статистичних функцій ''Microsoft Excel" з урахуванням середніх арифметичних величин та стандартної похибки середнього арифметичного. Дані були статистичнообраховані за допомогою t-критерію Стьюдента, а значення p ≤ 0,05 вважалося статистично достовірними.
У результаті проведеної роботи нами розроблена комплексна методика отримання ліпофільних, водних і спиртових екстрактів, з одного зразка сировини плодів щириці хвостатої (Amaranthus caudatus L.) в один
технологічний цикл. Досліджено вміст біологічно-активних речовин в даних екстрактах. Розроблені методики виділення і очищення сквалену з ліпофільних екстрактів, лектину з водних екстрактів і суми тритерпенових речовин зі спиртових екстрактів.

Розроблена оптимальна схема почерговості екстракцій для найбільш раціонального використання сировини з максимальним виходом найбільш цінних біологічно-активних речовин в один технологічний цикл.
Розроблена методика отримання біологічно-активних речовин з надземної частини щириці хвостатої (Amaranthus caudatus L.), яка залишається післяодержання насіння. Досліджено вміст біологічно-активних речовин в водних екстрактах надземної частини щириці хвостатої і розроблена методика розділення цих речовин методом колонкової рідинної хроматографії на пігмент амарантин, білкові і полісахаридні фракції. Досліджено вміст біологічно- активних речовин в спиртових екстрактах і їх розділення на фракції.
Проаналізовано 20 видів грибів класу Agaricomycetes і один вид класу Pezizomycetes на вміст сквалену і інших біологічно-активних речовин, як потенційних сировинних джерел сквалену. Із проаналізованих зразків виділені найбільш перспективні види для подальших досліджень, такі як: Mucidula mucida (Schrad.) Pat., Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill, Fomitopsis betulina (Bull.) B.K. Cui, Tyromyces chioneus (Fr.) P. Karst. та Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm.. Розроблені методики виділення і очищення сквалену з досліджуваних
зразків грибів. Досліджено динаміку змін вмісту сквалену та інших біологічно-активних речовин в плодових тілах залежно від їх стадії зрілості. Встановлено, що на ранніх стадіях зрілості вміст сквалену найбільший.
Досліджено вміст біологічно-активних речовин в ліпофільних екстрактах плодових тіл їстівних видів роду Дощовик (Lycoperdon) і отруйного виду Дощовик несправжній (Scleroderma aurantium (L.) Pers.). Встановлено що в ліпофільному екстракті Scleroderma aurantium (L.) Pers. відсутні потенційно небезпечні речовини в значній кількості, що дозволяє використовувати цей вид для добування сквалену з ліпофільних екстрактів.
Проведені детальні дослідження видів Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill, Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. і Fomitopsis betulina (Bull.) B.K. Cui, як одних з найбільш перспективних джерел сквалену з грибів класу
Agaricomycetes. Розроблені методики отримання ліпофільних, водних та спиртових екстрактів з плодових тіл цих грибів. Досліджено динаміку змін вмісту біологічно-активних речовин в плодових тілах даних грибів на різних стадіях зрілості. Для Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. проведено порівняльний аналіз вмісту біологічно-активних речовин для дикорослих і культивованих форм. Встановлено, що культивовані форми містять суттєво менше сквалену, ніж дикорослі форми, що піднімає питання по вивченню оптимальних умов проростання плодових тіл для збільшення виходу сквалену з сировини. Крім того, культивовані плодові тіла Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm, вирощені у прохолодних приміщеннях без попадання сонячного світла,
майже не містили жиророзчинних вітамінів Е та D. Проведені дослідження на вміст хітину у вичавках з плодових тіл грибів, який залишається після попередніх екстракцій в рамках комплексного
використання сировини. Розроблені методики виділення і очищення хітину з плодових тіл видів: Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill, Tyromyces chioneus (Fr.) P. Karst., Mucidula mucida (Schrad.) Pat., Lycoperdon perlatum Pers. та Fomitopsis betulina (Bull.) B.K. Cui. Проведено визначення молекулярної маси і ІЧ-спектроскопію отриманого хітину. Зроблено висновок, що вміст хітину у плодових тілах невисокий, його екстракція потребує використання сильних кислот або агресивних розчинників при низьких температурах. При цьому
спостерігається його гідроліз. Більш раціональним є екстракція з вичавок плодових тіл грибів хітозану у лужному середовищі. Однак одержання грибного хітозану є доцільним лише при комплексному використанні вичавок з плодових тіл. Одержаний грибний хітозан відрізняється від хітозану креветок меншою молекулярною масою, ступенем деацетилювання та наявністю домішок фенольної та вуглеводної природи.
Проведені дослідження по збільшенню вмісту сквалену в плодових тілах Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. внаслідок інгібування скваленепоксидази тербінафіном гідрохлоридом. Розроблені методики по культивуванню грибів даного виду за різних умов. Досліджено вміст біологічно-активних речовин в
ліпофільних екстрактах досліджуваних і контрольних зразках культивованих грибів за різних умов. Встановлено, що таким способом можно отримати в рази більший вихід сквалену на 100 г. сухої сировини ніж з найбільш поширеного рослинного джерела сквалену роду щириці (Amaranthus). Методами ГХ-МС проаналізовано вміст біологічно-активних речовин в ліпофільних і спиртових екстрактах щириці хвостатої і 21 виду грибів в тому числі на різних стадіях зрілості , і в плодових тілах Pleurotus ostreatus (Jacq.) P.
Kumm. зі збільшеним вмістом сквалену внаслідок інгібування скваленепоксидази. Розроблена нами методика інгібування скваленепоксидази тербінафіном гідрохлоридом може бути використана для збільшення кількості
сквалену у плодових тілах інших базидіомікотових грибів. За результатами дисертації опубліковано 12 наукових робіт, з них: 5 статей в наукових виданнях, проіндексованих у базах даних Scopus і Web of
Science, 5 тез доповідей на науково-практичних конференціях і 2 патенти на корисну модель.

Ключові слова: Amaranthus caudatus, плоди, гриби, екстракти, сквален, жиророзчинні вітаміни, лектин, фенольні сполуки, флавоноїди, хітин, ТШХ, рідинна хроматографія, ВЕРХ, газова хроматографія, ГХ-МС.

https://drive.google.com/file/d/12PZJQBqXuhsRFj-WGbsOFMwVonQiiSJP/view?usp=sharing