М.Баяржаргал: Малын арьс ширнээс коллагений задраг гарган авах технологийг боловсруулж, шинэ бүтээлийн патент авсан

ШУА-ийн Хими, химийн технологийн хүрээлэнгийн Биохимийн лабораторийн эрхлэгч, доктор (Ph.D) М.Баяржаргалтай коллагент түүхий эдийн ашиглалт, манай улсад коллагений бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломж хийгээд түүний үр ашгийн талаар ярилцлаа.

-Коллаген гэж юу вэ. үүнийг хэрэглэх зайлшгүй шаардлагатай эсэх талаар яриагаа эхлүүлье?

-Коллаген нь амьтны бие махбодийн бүтцийн бат бөх чанарыг хангадаг ба сээр нуруутан амьтны биед агуулагдах нийт уургийн массын 25-35%-ийг дангаараа бүрдүүлдэг. Хүний бие махбодийн коллагений дийлэнх буюу 40% нь арьсанд, 20% нь ясанд, үлдсэн хувь нь дотор эрхтэн, цусны судас зэрэгт агуулагдана. Эд эрхтний онцлогоос хамаарч коллагенийг 20 гаруй төрөлд ангилдаг. Жишээлбэл, 1, 2, 3-р төрлийн коллаген механик ачаалал авдаг яс, шөрмөс, мөгөөрс, нурууны ясны дискууд, цусны судас болон цуллаг эрхтний бүтцэд байдаг бол 4, 8-р төрлийн коллаген нүдний эвэрлэг бүрхүүл зэрэгт байдаг гэх мэт. Хүн 25 нас хүрэхэд бие организм дахь коллаген уургийн нийлэгжилт буурч, цаашлаад  жилд 1.5%-иар алдагддаг. Өөрөөр хэлбэл коллагений алдагдал нь арьсны уян хатан чанар, толигор байдал алдагдаж үрчлээ суух, яс, шөрмөсний бат бөх чанар буурч хэврэгших зэрэг шинж тэмдгээр илэрнэ гэсэн үг. Эмэгтэйчүүдийн хувьд биед нийлэгжих эстроген дааврын хэмжээ багасах цэвэршлийн насанд илүү хүчтэй илэрдэг. Иймд коллагений алдагдлыг нөхөх,  арьсны өнгө зүсийг сайжруулах, яс, үе мөчний өвчнөөс урдчилан сэргийлэх, өвчилсөн хүмүүсийн зовиурыг багасгах зорилгоор коллагений бүтээгдэхүүнүүдийг гадуур болон дотуур хэрэглэх нь үр дүн, ач холбогдолтой юм.  

Коллагений бэлдмэлийг ясны сийрэгжилт, артрит, ясны хугарал гэмтлийн үед ууж хэрэглэх нь үр дүн сайтай болох нь олон тооны клиник судалгааны дүнд тогтоогдсон. Тухайлбал, ясны сийрэгжилттэй өндөр настай эмэгтэйчүүдэд 12 сарын турш коллагений пептидийн бэлдмэлийг хоногт 5г тунгаар уулгахад нуруу болон булууны ясны нягт нэмэгдэж, цусан дах P1NP ясны маркерын хэмжээ өссөн дүн гарсан байна. P1NP маркерийг тодруулахад энэ нь бие организмд нийлэгжиж, ясны эдтэй холбогдсон коллаген уургийн хэмжээг илтгэдэг биохимийн чухал үзүүлэлт юм. ХБНГУ-д явуулсан клиник судалгаагаар коллагений задрагийг 10 г/хоног тунгаар ууж хэрэглэх нь остеоартриттай хүмүүсийн өвдөлтийг намжаах, үрэвслийг бууруулахад нөлөөтэй гэж дүгнэсэн байдаг. Түүнчлэн коллагений задрагийг ясны сийрэгжилтийн эсрэг хэрэглэдэг эм бэлдмэлтэй хавсран уух нь илүү үр дүнтэй гэж үздэг.

-Коллагений пептид, задраг гэж та дурьдлаа. Эдгээр нь коллагенаасаа өөр юмуу?

-Коллагений бүтцийг авч үзвэл ойролцоогоор 300 кДа молекул жинтэй аминхүчлийн гурвалсан гинжээс тогтсон утаслаг уураг юм. Энэ бүтэц нь маш бат бөх, усанд уусдаггүй шинж чанартай. Мал амьтны арьс шир, шийр, яс, шөрмөс, түүнчлэн шувууны сарвуу, далавч болон далайн нялцгай биет амьтан, загасны хайрс, яс гэх мэтэд коллаген их хэмжээгээр агуулагддаг. Тэгэхээр эдгээр түүхий эдийг хүчил, шүлт, дулааны аргаар болон ферментээр задалж боловсруулан бидний “коллаген” гэж нэрлэж заншсан, үндсэндээ 2 төрлийн бүтээгдэхүүнийг гарган авдаг. Тэдгээрт желатин болон коллагений задраг/коллагений пептидүүд хамаарна. Өөрөөр хэлбэл коллагент түүхий эдийг боловсруулалтанд оруулж гарган авсан бүтээгдэхүүнүүд гэсэн үг л дээ.

-Коллаген нь далайн гаралтай амьтдад илүү агуулагддаг гэсэн. Тэгэхээр эдгээр нь үхэр, гахай зэрэг хуурай газрын амьтныхаас ялгаатай юу?

-Энд “коллаген” гэсэн нэрэн дор желатиныг авч үзсэн бол зарим нэг функционал шинж чанарын хувьд ялгаа бий. Функционал шинж чанар нь шимт чанараас ялгаатай ба үүнд уусамтгай чанар, эмульс, хөөс, гель тогтворжуулах, бүрхүүл үүсгэх, наалдамхай чанар зэргийг хамааруулдаг. Загасны коллаген нь хуурай газрын амьтныхаас гель үүсгэх чадвар султай, хайлах температур багатай байдгаараа ялгаатай. Үүнээс өөр томоохон ялгаа байхгүй. Статистик мэдээнээс авч үзвэл дэлхийн зах зээл дээр нийлүүлэгдэж байгаа желатины 46% нь гахайн, 29% нь үхрийн арьсных байдаг бол яснаас гарган авсан желатин 23% эзэлдэг. Загас болон шувууны гаралтай желатин ердөө 1.5%-ийг л эзэлдэг. Зарим нэг тохиолдолд шашин шүтлэгийн онцлог, мал амьтнаас хүнд дамжих өвчний эрсдэл зэргээс болгоомжлон загасны коллаген орсон хүнс, гоо сайхны бүтээгдэхүүн хэрэглэх сонирхол цөөнгүй хүмүүст байдаг талтай.

-Тэгвэл манай улсад коллагений бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломж, бололцоо хир байдаг вэ? Түүхий эдийн нөөцийн хувьд бол боломжийн гэж хэлж болохоор байна, тиймүү?

-Тиймээ, манай улсын хувьд коллагент түүхий эдийн сонголт их, олдоц сайн, үнэ өртөг өндөр биш байна. Зөвхөн арьс ширээр бодоход л шүү дээ. Сүүлийн жилүүдэд малын арьс ширний экспорт хязгаарлагдан, үнэ огцом буурч, арьс шир хаягдаж эхэлсэн. Үхрийн ширийг жишээ татахад, 2 м-ээс дээш урттай нь 2018 онд 27 мянган төгрөгийн  үнэтэй байсан бол 2020 оны 9-р сарын Үндэсний статистикийн мэдээгээр 12 мянган төгрөгийн үнээр хот суурин газарт борлуулагдаж байна. Хөдөө орон нутагт үүнээс бага үнэтэй байдаг. Тэгэхээр нөөц бол арвин гэж үзэж болно. Бид 2013 оноос коллагент түүхий эдийг гүнзгийрүүлэн боловсруулах ажлыг суурь судалгаа болон инновацийн төслийн хүрээнд явуулж эхэлсэн бөгөөд малын арьс ширнээс коллагений задраг гарган авах технологийг боловсруулах, бүтээгдэхүүний шинж чанар, биологийн идэвхийг тогтоох чиглэлээр явуулсан судалгааны ажлын үр дүнд гадаадын ижил нэрийн бүтээгдэхүүнтэй дүйцэхүйц чанартай коллагений бүтээгдэхүүн гарган авах боломжтой, технологи зүгширсэн болохыг тогтоогоод байна. Уг үр дүнгээрээ өмнөх оны сүүлчээр шинэ бүтээлийн патент авсан.

-Коллагений задраг гарган авах технологийн үр өгөөж хэр зэрэг ашигтай бол. Эдийн засгийн тооцоо хийсэн үү?

-Бидний явуулсан туршилтаар 15-20 кг жинтэй дундаж үхрийн арьснаас 3-3.5 кг коллагений задраг буюу уусамтгай коллаген үйлдвэрлэх боломжтой гэж үзэж байгаа. Зах зээл дээр 1 кг коллагений задраг чанар, эх үүсвэр, нийлүүлэх хэмжээ зэргээсээ хамаарч 10-100 ам.дол. ханштай байдаг. Үүнтэй харьцуулахад бидний үйлдвэрлэх 1 кг бүтээгдэхүүн урдчилсан тооцоогоор 100 орчим мянган төгтөг болохоор байна. Коллагений задрагийн амьтан дээр хийгдэх туршилт эхнээсээ хийгдэж үр дүн гараад байгаа. Тухайлбал, ясны сийрэгжилтийн загвар үүсгэсэн амьтдын ясанд коллагений хуримтлалыг нэмэгдүүлж байна. Бид үүнтэй холбогдуулан MNS стандартын төслийг боловсруулж, Стандартчилал, хэмжил зүйн газарт хүргүүлсэн.  Цаашид биологийн идэвхтэй бүтээгдэхүүн, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд нэмэлтээр ашиглах зорилго тавьж, судалгааны ажил хийгдэж байна.  

-Коллагений өөр нэг төрөл хэмээгдсэн желатины судалгаа, үр дүнгийн талаар мэдээлэл өгөөч?

-Манай Биохимийн лабораторийн судлаачид 1990-ээд оноос малын арьс ширний год хаягдал, яс зэрэг хоёрдогч түүхий эдийг боловсруулах туршилт судалгааны ажлыг эрчимтэй явуулж, хүнс ба техникийн зориулалттай желатин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулан үйлдвэрлэлд шилжүүлсэн байдаг. Энэхүү ажлыг хүрээлэнгийн дэргэдэх бага оврын туршилтын цех, дараа нь Талх чихрийн үйлдвэрийн дэргэд байгуулагдсан желатины цехэд нэвтрүүлсэн туршлагатай. Намайг ажилд ороод удаагүй байсан 1993 онд улс орны эдийн засгийн  байдал хүнд, бараа бүтээгдэхүүн тун ховор байсан үе, Цагаан сарын өмнөхөн Талх чихрийн үйлдвэрээс мармеладтай чихэр, өөр бусад бүтээгдэхүүн хүрээлэн дээр бууж байсныг санадаг юм. Манай лабораторийн эрдэмтдийн санаачлан нэвтрүүлсэн технологиор гаргасан желатинаар үйлдвэрлэсэн чихэр гэж сонсоод их бахархаж байж билээ. Олон айл тэр жилийн Цагаан сарын идээгээ тод гялгар дээлтэй, мармеладтай монгол чихрээр чимсэн дээ.

-Желатин гарган авах технологийн талаарх судалгааг практикт нэвтрүүлж дотоодын хэрэглэгчдийн хэрэгцээнд нийлүүлж байсан нь өнөөгийнхөөр бол яах аргагүй инновацилаг ажил байж. Үүний зэрэгцээ танай хүрээлэн Ампет нэртэй бүтээгдэхүүнийг мөн гаргаж, ялангуяа тамирчид их хэрэглэдэг байсан гэгддэг?

-Манай Биохимийн лабораторийн судлаачид уурагт түүхий эд, ферментийн үйлчлэлийн механизм олон гидролизын бүтээгдэхүүний судалгааны чиглэлээр багагүй дадлага туршлага хуримтлуулсан. Энэхүү онол, практик хослуулсан ажилд дээрх желатин гарган авах технологи нэгээхэн хэсэгт нь багтсан байдаг л даа. Уг ажлаараа манай 5 эрдэмтэн 1996 онд “Төрийн соёрхол” хүртсэн түүхтэй гэдгийг эргэн сануулж, онцлоход таатай байна. Харин “Ампет”-ийн хувьд арьс ширний түүхий эдтэй холбоогүй бөгөөд түүнийг сүүний ээдэмцрээс гарган авдаг өөр технологитой. Энэ нь пептид, аминхүчлүүд дээр суурилсан биеийн тамир тэнхээг сэлбэх, уургийн дутлыг нөхөх  зориулалттай эмчилгээ сувиллын бүтээгдэхүүн байгаа юм. Олон хүмүүст ач тусаа өгсөн, одоог хүртэл хүмүүс асууж сураглаж явдаг юм. Бид энэ жилээс бага хэмжээгээр үйлдвэрлэхээр зэхэж байгаа.

-Коллагений гоо сайхны бүтээгдэхүүнийг арьсанд шууд хэрэглэхээс гадна амаар ууж, идэж хэрэглэдэг. Ер нь аль нь илүү үр дүнтэй юм бол?

-Коллагентай гоо сайхны бүтээгдэхүүнийг гадуур хэрэглэх үү, ууж хэрэглэх үү гэдэг дээр судлаачид, үйлдвэрлэгчид, хэрэглэгчид өөр өөр санаа бодолтой байх тал бий. Коллагений пептидүүдийг ууж хэрэглэх үед эд эсийн экстрацеллюлар матрикс дахь коллаген болон гиалуроны хүчлийн нийлэгжилтийг идэвхжүүлэх үйлчлэлийг үзүүлдэг байна. Ингэснээрээ арьс болон бусад холбогч эдийн нөхөн төлжилтийг дэмждэг гэж үздэг л дээ. Харин арьсны гаднаас түрхэж, цацаж хэрэглэхэд энэ үйлчлэл байх уу гэдэг дээр хэлэхэд ерөнхийдөө арьс бол бие организмыг гадны нөлөөллөөс хамгаалах үүрэгтэй эрхтэн бөгөөд олон давхаргаас тогтдог тул энэ хамгаалалтаар том молекул жинтэй уураг, пептидүүд нэвтэрч чаддаггүй. Судлаачдын үзэж байгаагаар гоо сайхны бүтээгдэхүүн дэх пептидүүд арьсаар нэвчиж, үйлчилгээ үзүүлэх эсэх нь пептидүүдийн молекул жингээс хамаардаг гэдэг. Коллагений гаралтай 500 Да-оос бага молекул  жинтэй, 1 мг/мл хэмжээтэйгээр усанд уусдаг пептидүүд арьсаар нэвчиж, коллаген уургийн нийлэгжилтийг нэмэгдүүлэх боломжтой гэж үзсэн. Үүний хамтаар коллагений гаралтай пептидүүдийн арьсанд үзүүлэх эерэг нөлөө нь антиоксидант шинж чанартай нь холбоотой байдаг. Энэ чанараараа коллагений пептидүүд нарны хэт ягаан туяа, хүрээлэн буй орчны арьсанд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг саармагжуулдаг. Эдгээр дээр нэмэхэд коллагений пептидүүд арьсны чийглэг байдлыг хадгалахад ихээхэн тустай.  Иймд коллагений шингэц сайтай бүтээгдэхүүнийг гадуур, дотуур аль алинаар хэрэглэх нь үр дүн сайтай байх үндэслэлтэй.

-Малын шийр, тагалцагийг чанаж хийсэн “царцаамаг”-ийг дээр ярьсан коллагений бүтээгдэхүүний оронд хэрэглэж болох уу. Нэг төрлийн коллаген биздээ?

-Тиймээ, царцаамагт хүмүүс ихэд дуртай. Амт сайтай, өег. Энэ нь нэг талаас буянт малын шимийг бүрэн ашиглаж байгаа хэрэг, нөгөө талаасаа эрүүл мэндэд ач тустай коллагенийг авч байгаа хэрэг л дээ. Үхэр, гахайн шийр, тагалцагийг олон цаг зөөлөн гал дээр чанахад коллагений бат бөх бүтэц задарч царцаамаг болж хувирдаг. Бүлх, шөрмөс идэх сайн гэж манай өвгөдүүд ярьдаг, гэхдээ чанаж, сайн зөөлрүүлээгүй идэх тохиолдолд ходоод, гэдсэнд задарч боловсрох нь удаан тул хоол боловсруулах эрхтний эмгэгтэй хүмүүст хүндрэлтэй байх нь тодорхой. Харин царцаамаг болгон хэрэглэхэд шингэц нь сайжирна  Сонирхуулахад ЗХУ-ын алдарт ортопед эмч, академич Г.А.Илизаровын Курган хотод үүсгэн байгуулсан эмнэлгийн гал тогоонд байнга царцаамаг чанадаг байсан гэдэг. Энэ эмнэлэгт олон газрын хүмүүс яс, үений мэс засал, нөхөн сэргээх эмчилгээ хийлгэн эдгэрсэн байдаг. Царцаамаг нь хүнсний бүтээгдэхүүний хувьд цэвэр желатин хэрэглэхээс ялгаатай. Шийр, тагалцгийг чанах явцад ясны уураг болон кальци, фосфор агуулсан эрдэс шөл рүү шилждэг. Энэ нь уг бүтээгдэхүүний чанарыг нэмэгдүүлнэ. Шийр, тагалцгийг сайн цэвэрлэж, гүйцэд болгон, илүүдэл тосыг нь ялгаж авсан царцаамаг яс, үе мөчний эрүүл мэндэд нөлөө сайтай гэж үздэг олон хүмүүстэй санал нэг байна.