Использование биомассы дождевых червей
Дождевые черви – источник животного белка
В последние годы возрос интерес к дождевым червям как к источнику животного белка для сбалансирования кормовых рационов животных, птицы, рыб, пушных зверей, а также белковой добавки, обладающей лечебно-профилактическими свойствами. Количество массы червей для скармливания зависит от потребности животных в белке. Мясо животных при этом приобретает высокие потребительские качества.
Черви – это естественная белковая пища для прудовой рыбы. Многие виды прудовых рыб роются в донном иле, выискивая червей и личинок насекомых. Эту способность прудовой рыбы – выискивать себе корм в донном иле – рыбоводы используют довольно широко. С целью повышения продуктивности прудов рекомендуется в воду ссыпать органические удобрения, навоз для подкормки фитопланктона – основного корма для рыбы. Рыбоводами замечено, что в местах выкладки этих удобрений пасутся карпы, выискивая белковый корм.
Для подкормки рыбы рекомендуется субстрат с червями из промышленных культиваторов. Черви не боятся длительного затопления, они остаются жизнеспособными под водой в течение нескольких недель. Биологический урожай червей и органическое гумусное удобрение будут в этом случае использоваться полностью без дополнительных затрат на выборку червей, их сушку и приготовление комбикорма.
Есть еще одно достоинство у червекомпоста – он лишен патогенной для рыбы микрофлоры и зоофауны, а навоз или простые компосты такой гарантии не имеют.
Исследованиями установлено, что лучше использовать биомассу на корм птице и рыбам в живом виде, свиньям – в виде пульпы, коровам – в виде муки. Для приготовления кормовой муки червей отделяют от субстрата, моют, высушивают и измельчают. Такая мука по аминокислотному составу приближается к мясной, превосходя ее по уровню содержания всех незаменимых аминокислот, за исключением глицина, содержание которого несколько ниже.
В рационах кормления сельскохозяйственной птицы наиболее рациональным способом получения кормового белкового продукта является измельчение червей и тщательное смешивание полученной массы с рассыпным комбикормом мелкого помола. Физиологическая потребность птицы (цыплят бройлеров) удовлетворяется полностью при потреблении ими 1 г белка на 1 кг живого веса в сутки. Этого можно добиться при добавлении в корм 1 г червей на 1 кг живого веса.
Биомассу компостного дождевого червя можно использовать в виде пасты для кормления аквариумных рыб, которые этот корм очень любят.
Защитный белок дождевых червей
Тканевая жидкость дождевых червей обладает цитолитической и антибактериальной активностью, направленной на уничтожение потенциальных патогенов, которые могут проникать в полость червя из окружающей среды. У Eisenia fetida имеется великое множество белков, ответственных за ту или иную активность.
Лизенин – основной термолабильный белок Eisenia fetida с молекулярной массой 33–41 kDa (по разным данным), состоящий из 297 аминокислот, – проявляет гемолитическую активность, строго зависимую от сфингомиелина. Он отличается от других белков целомической жидкости как по аминокислотному составу, так и по биологической активности. Лизенин специфически связывается с гидрофильными и гидрофобными участками сфингомиелина различных фосфолипидов клеточных мембран животных и вызывает их цитолиз. Это вещество взаимодействует с гладкой мускулатурой, лизирует эритроциты, убивает сперматозоиды позвоночных, повреждает клеточные культуры млекопитающих.
Heike Bruhn et al. в одной из статей сообщил об экспрессии рекомбинантного лизенина. Этот белок, в отличие от природного двойника, проявлял одновременно гемолитическую, антибактериальную и мембранопроникающую активность. Экспериментаторы, используя флуоресцентно-резонансную трансфер-спектроскопию, липосомы и плоские липидные бислои, продемонстрировали способность этого белка встраиваться в мембрану лишь в присутствии сфингомиелина.
Мониторинг липидной специфичности лизенина и его молекулярной организации на различных мембранных мишенях клеток показал, что взаимодействие со сфингомиелином происходит посредством его олигомеризации на стабильных пороподобных структурах, а не через связывание. Это взаимодействие имеет место на эритроцитах, но не на бактериальных мембранах, и сопровождается образованием пор диаметром 3 нм. Тем не менее, бактериальные мембраны становятся проницаемыми для лизенина, хотя и в гораздо меньшей степени, чем эритроциты. Поскольку бактерии лишены сфингомиелина, то характер антибактериальной активности лизениноподобных белков не совсем понятен.
Следовательно, лизенин проявляет сфингомиелинзависимую и сфингомиелиннезависимую активность для уничтожения различных «оккупантов», вторгшихся в целомическую полость дождевых червей. Это позволяет сделать предположение, что существует как минимум две изоформы лизенина, имеющих высокую аминокислотную идентичность.
Сфингомиелин – N-ацилсфингозин-1-фосфорилхолин – основной структурный компонент мембран животных клеток. Помимо этого недавно была доказана его роль в различных внутриклеточных сигнальных путях.
Цикл сфингомиелина рассматривается в тесной связи с фактором некроза опухоли альфа (TNF-alpha), интерфероном гамма (IFN-gamma) и интерлейкином 1 (IL-1), которые активируют сфингомиелин. Это сопровождается образованием керамид, которые выступают в роли вторичных переносчиков, опосредующих действие перечисленных веществ.
Строго специфический характер связывания лизенина со сфингомиелином может быть использован как уникальный способ изучения распределения сфингомиелина на клеточной поверхности, для исследования биосинтеза и транспорта этого компонента клеточных мембран.
Способность лизенина повреждать мембраны клеток вызывает определенный интерес не только ученых, но и практиков. 4–7 июля 2001 г. в Чехии проходил рабочий семинар по научной программе НАТО «Новая модель для анализа антимикробных пептидов биомедицинского назначения». Целью ARW (advanced research workshop) было определить, является ли сфингомиелин мишенью раковых клеток in vitro при действии TNF-alpha-подобных компонентов дождевого червя, в том числе и лизенина. Дождевой червь был избран в качестве недорогой и адекватной модели, поскольку это беспозвоночное животное не подвержено канцерогенезу ни в природных, ни в искусственных условиях. Экспериментально индуцировать рак у дождевых червей не удается.
Вермифармацевтика
На сегодняшний день поиск и создание инноваций – самая актуальная тенденция мирового косметического рынка. Прежде всего, это связано с изменением потребительских предпочтений. Современные люди все чаще хотят покупать продукты, удовлетворяющие их индивидуальные потребности и дающие целевой результат. Например, к таким продуктам относятся кремы, обеспечивающие не просто профилактику старения кожи, но и устранение старческих проявлений. Поэтому в последнее время косметология все больше сближается с фармацевтикой. На стыке этих отраслей и возникли популярные сегодня направления в косметологии – парафармацевтика и космецевтика. Это самые быстрорастущие сегменты косметического рынка – темпы их роста составляют 40–50 % в год. По своему размеру к 2009 году объем европейского космецевтического рынка приблизится к 4,4 млрд. долларов США с ежегодным ростом продаж на 5 %. Этот рынок включает косметические продукты, содержащие, по меньшей мере, хотя бы один биологически активный компонент для кожи.
