Halzselatin: a jövő gyógyszer-technológiai alapanyaga
A zselatin fontos gyógyszeripari alapanyag; az előállításához szükséges kollagén alternatív forrásainak megtalálására egyre nagyobb az igény. A halakból nyerhető zselatin az emlős eredetű forma ígéretes helyettesítője lehet.
A gyógyszeripar – az élelmiszeripar és a fotóipar mellett – a zselatin egyik fő felhasználója: a világ zselatin-felhasználásának mintegy 17 százaléka e szektorhoz kapcsolódik. A zselatin különféle gyógyszerformákban való alkalmazása a XIX. század kezdetére nyúlik vissza. A Ph. Hg. VIII-ban Gelatina néven hivatalos zselatin felhasználása széles körű: kemény- és lágyzselatin-kapszulák összetevőjeként, granulálási és tablettagyártási segédanyagként, valamint a tabletták bevonása során alkalmazott filmképző polimerként is használható. Emellett kúpok vivőanyagaként és olajos komponenseket bezáró mikrokapszulaként is szerephez jut. Steril zselatinszivacsként sebészi vérzéscsillapításra, kolloidális rendszerként vérplazmapótló szerként, a mikrobiológiában pedig táptalajként nyer felhasználást.
A zselatin gyártásához szükséges kollagént hagyományosan az emlősök – elsősorban a szarvasmarha és a sertés – csontjából és bőréből nyerik. A szarvasmarhák szivacsos agyvelőgyulladása, és a betegség emberre való átterjedésének a kockázata azonban a szarvasmarha eredetű kollagénnel, illetve zselatinnal kapcsolatos aggodalmaknak adott alapot. Az emlős eredetű zselatin felhasználását – a prionbetegség jelentette kockázaton túl – az iszlám és a zsidó vallási előírások is korlátozzák, így számos országban nehézségekbe ütközik a beszerzése/értékesítése.
Halzselatin: pro és kontra
A halászat és a halfeldolgozó ipar „melléktermékeként” megjelenő halbőr, csontos váz és belsőségek kollagéntartalmának kinyerése egészségügyi, vallási és gazdasági szempontból is racionális megoldásnak tűnik. A halak filézése során a teljes tömeg mintegy 75 százaléka – a kollagénben dús bőr és a csontok – mellékterméket képeznek, aminek a hasznosítása a halfeldolgozó ipar számára is kedvező lehet.
|
Kollagénből lesz a zselatin A kollagén tripla-hélix struktúrájú glikoprotein; a gerincesek vázának felépítésében részt vevő egyik legfontosabb makromolekula. A zselatint savas vagy lúgos hidrolízissel állítják elő a kollagénból. A folyamat egyik kulcslépése a kollagén melegítése, ami a tripla-hélix szerkezet felbomlásához, és a megfelelő hidratációs kapacitású zselatin létrejöttéhez vezet. A zselatin tulajdonságait alapvetően két tényező befolyásolja: a kiindulási anyagaként szolgáló kollagén fizikai-kémiai sajátosságai, valamint az alkalmazott extrakciós eljárás. |
A hal eredetű zselatin előállítása és felhasználása elé ugyanakkor számos tényező akadályt gördíthet. A halból nyert kollagén potenciális allergén, így a belőle előállított zselatin széles körű alkalmazása is problémás lehet. A halzselatin előállítása során az extrakciós technológiával elérhető kinyerési hatásfok (6–19 g száraz zselatin/100 g nedves, tisztított bőr) kisebb, mint az emlős forrásokra jellemző érték. Egy további fontos szempont a kollagén fajspecifikus aminosav-összetétele, ami miatt a különféle halfajokból kinyerhető kollagének jelentős mértékben eltérhetnek egymástól, ez pedig számpottevően nehezíti a standardizált minőségű zselatin előállítását.
A halfajok közötti különbség a belőlük nyert zselatin nedvességtartalmában is megmutatkozik: amíg például a nílusi tilápiából előállítható zselatin 7 százalék nedvességet tartalmaz, addig a békaharcsából nyert 11 százalékot. Jelentősen különbözik a zselatin hidroxi-prolin- és prolintartalma is attól függően, hogy milyen forrásból állítják elő: amíg az emlős eredetű zselatiné 30 százalék, addig a meleg vízi halakból nyerhetőé 22–25 százalék, a hideg vízieké pedig csupán 17 százalék. A meleg vízi halfajokból előállított zselatin összességében nagyfokú hasonlóságot mutat az emlős eredetű zselatinnal, és több vizsgálatban is megerősítették, hogy számos területen jó helyettesítője lehet annak. Ezzel szemben a hideg vízi halfajokból előállított zselatin – a kisebb prolin- és hidroxi-prolin-tartalma következtében – más tulajdonságokkal bír: nemcsak gélesedési- és lágyulási hőmérséklete alacsonyabb, mint az emlős eredetű zselatiné, hanem reológiai és mechanikai tulajdonságai is kedvezőtlenebbek, ami miatt számos területen nem alkalmas az emlős eredetű zselatin helyettesítésére.
A kémiai módosítás lehetőségei
A halzselatin előnytelen sajátságai különféle anyagok hozzáadásával módosíthatók. Eddig elsősorban a glicerin, a glutáraldehid, különféle elektrolitok, enzimek és cukrok hatását tanulmányozták. A másodlagos kötőerők befolyásolása lehetőséget nyújt a reológiai tulajdonságok javítására, ami számos felhasználási területen – így a gyógyszerészetben is – versenyképes biopolimerré teheti a halzselatint.
(Írásunk az alábbi közlemény alapján készült:
Da Trindade A A et al. Fish gelatin: Characteristics, Functional Properties, Applications, and Future Potentials. Food Eng Rev 2015;7:33–44. )
