ЖЕЛАТИНА

ЖЕЛАТИНА (франц. gelatine, от лат. gelare застывать; син.: животный клей, глутин) — продукт частичного гидролиза коллагена, находящий широкое применение в фармацевтической, кинофотохимической, пищевой, полиграфической, текстильной промышленности, при производстве некоторых сортов пластмасс, в медицинской лабораторной и клин, практике. Получают Ж. из костей, обрезков шкур животных, сухожилий и т. п. Кости предварительно деминерализуют (мацерируют) в разбавленной соляной к-те. Кожевенное сырье (мездра) и деминерализованные кости (оссеин) подвергают обработке щелочью для удаления жира, муцинов и других примесей. Затем после нейтрализации и отмывки сырье нагревают в воде при 60—100°, в результате чего и получается Ж.

Наиболее характерное свойство Ж.— способность застудневать при охлаждении р-ров, т. е. давать гели (см.). Р-ры Ж. фильтруют и концентрируют в вакуум-аппаратах до состояния студнеобразной массы (галерты), к-рую разрезают на куски и окончательно высушивают в токе теплого воздуха. Для консервирования к галерте добавляют нек-рое количество сернистой к-ты.

Ж. имеет вид бесцветных или слабо-желтых прозрачных пластинок без запаха и вкуса, в воздушно-сухом состоянии содержит 8—15% влаги. Уд. вес воздушно-сухой Ж. равен 1,37, показатель преломления — 1,5. По хим. составу Ж. очень близка к коллагену (см.), ее молекула содержит много остатков глицина, пролина, оксипролина, аланина. В холодной воде Ж. не растворяется, но сильно поглощает воду и набухает. Набухшая Ж. превращается в р-р при нагревании выше 30° и снова застудневает при охлаждении. Температура плавления 10-процентного геля Ж.— ок. 25—30°, температура застудневания обычно на 8—10° ниже температуры плавления. Уменьшение концентрации Ж., присутствие к-т, щелочей, солей одноосновных к-т понижают температуры плавления и застудневания, соли двухосновных к-т повышают их. При многократном расплавлении и застудневании, длительном кипячении или непродолжительном автоклавировании при 140°, а также при действии некоторых ферментов и бактерий р-ры Ж. утрачивают способность застудневать. Нагревание сухой Ж. выше 120° уменьшает ее способность набухать и растворяться. Набухший гель Ж. при нагревании растворяется в глицерине, разбавленных к-тах, щелочах, р-рах солей. Концентрированные р-ры некоторых веществ, напр, уксусной и муравьиной к-т, мочевины, тиомочевины, хлористого кальция и др., растворяют Ж. при комнатной температуре. Во многих органических растворителях, в т. ч. этиловом спирте, эфире, ацетоне, хлороформе, бензине и др., Ж. не растворяется. Из раствора Ж. осаждается при добавлении равного объема насыщенного р-ра сульфата аммония. В р-рах Ж. пол и дисперсна, средний мол. вес (масса) ее частиц зависит от предварительной обработки и находится в пределах от нескольких десятков тысяч до двухсот тысяч. В лабораторных условиях при кратковременном нагревании при 37° р-ров про-коллагенов (растворимых коллагенов) получается наиболее высокомолекулярная Ж. В изоэлектрической точке (при pH 4,4—4,7) отмечаются минимумы набухания, осмотического давления, электропроводности, способности понижать поверхностное натяжение и, наоборот, максимумы вязкости, мутности, способности Ж. застудневать и осаждаться спиртом. Застудневание р-ра Ж. при понижении температуры сопровождается увеличением уд. вращения плоскости поляризации света, при повышении температуры уд. вращение уменьшается — явление так наз. мутаротации (см.).

Применение желатины в лечебной и фармацевтической практике

Мед. промышленностью СССР выпускается желатин медицинский (Gelatina medicinalis) и раствор желатина медицинского для инъекций 10% (Solutio Gelatinae medicinalis 10% pro injectionibus), представляющий собой бесцветную или слабо окрашенную студенистую массу, превращающуюся в жидкость при нагревании. Температура его плавления не ниже 23°, pH 6,0—7,2, относительная вязкость не менее 6,0. В клин, практике Ж. применяют для повышения свертываемости крови и остановки желудочных, кишечных и легочных кровотечений (см.), кровотечений при гемофилии (см.), при геморрагических диатезах (см.) и др. Способность Ж. повышать свертываемость крови, видимо, частично обусловлена наличием в ее препаратах солей кальция. В зависимости от показаний Ж. вводят внутривенно (0,1—1 мл 10% р-ра на 1 кг веса тела), подкожно (10—50 мл 10% р-ра) и per os (1 стол. л. 5—10% р-ра через 1 — 2 часа). Специально обработанный препарат Ж., содержащий антисептики, известен как губка желатиновая и применяется местно для остановки капиллярных, паренхиматозных и других кровотечений. В качестве плазмозамещающего препарата применяется желатиноль (Gelatinolum) — коллоидный 8% р-р частично гидролизованной пищевой Ж. в изотоническом р-ре хлорида натрия. В фармацевтической практике Ж. используется также для изготовления капсул, которые заполняются лекарственными средствами с неприятным вкусом или сильно красящими свойствами. Желатиновые капсулы используются также для защиты лекарств от воздействия желудочного сока и т. п. В медицинской практике применяются желатиновые капсулы с крышечкой (Capsulae gelatinosae operculatae), гелодуратовые или глютоидные капсулы (Capsulae geloduratae, s. glutoidales), жемчужины, или перлы (Perlae gelatinosae). Глютоидные капсулы (в результате обработки спиртовым р-ром формалина или парами формальдегида Ж. превращается в глютин, устойчивый к действию соляной к-ты желудочного сока) распадаются в щелочном содержимом кишечника, поэтому они носят название «кишечных» капсул.

Применение желатины в гистологической технике

Желатина в гистол. технике используется для изготовления инъекционных масс, для наклеивания срезов на стекло, для заливки гистол, объектов, состоящих из рыхлых тканей (во избежание их сморщивания и для разрезания блоков на микротоме), а также для заключения срезов в тех случаях, когда необходимо избежать действия на красители спиртов.

При заключении гистол, объектов в Ж. чаще всего используют методы Апати (S. Apathy) и Гаскелла—Граффа (J. F. Gaskell, S. Graff).

Метод Апати применяют при изучении соединительной ткани и других гистол, объектов, на которые не влияет нагревание до 60° и проводка в спирте. Предварительно готовят смесь Ж.: 50 г Ж. в нагретой смеси 175 г дист, воды и 25 г глицерина фильтруют в термостате и уплотняют над CaCl2. Полученную массу режут на кубики и хранят в закрытом сосуде. Гистол, объекты, уплотненные в 96% спирте, проводят несколько раз через смесь глицерина и воды (4 части глицерина и 5 частей воды), к последней порции добавляют равный объем р-ра Ж. (3 части Ж. растворяют в 7 частях воды) и объект выдерживают в этой последней порции 24 часа при 40°, затем переносят в термостат (45— 60°) до испарения половины массы и дают затвердеть при комнатной температуре. Затвердевший блок режут на более мелкие части и проводят через абсолютный спирт в течение 5—6 дней, такое же время выдерживают в терпинеоле, после чего препараты можно резать на микротоме.

Метод Гаскелла — Граффа используется в тех случаях, когда нужно избежать действия на исследуемые объекты спирта и высокой температуры. Готовят два р-ра Ж. — жидкий и густой. Для приготовления последнего берут 1 часть Ж. и растворяют в закрытом сосуде при 37° в 3 частях 1% водного р-ра фенола (карболовой воды). Жидкий р-р Ж. готовят, разбавляя 1 часть густого р-ра Ж. 1 частью карболовой воды. Фиксированные кусочки ткани не толще 3 мм, отмытые от фиксатора, переносят на 6—24 часа в жидкий р-р Ж., а затем на такой же срок в густой р-р Ж. при 37°. Далее объекты помещают в холодильник на 30 мин., после чего их подсушивают при комнатной температуре на воздухе и уплотняют в р-ре формалина (1:4). Полученные блоки промывают водой и режут на замораживающем микротоме.

Для заключения срезов используют также смесь глицерин — желатина, приготовленную следующим образом: 7 г Ж. растворяют в 42 мл воды, добавляют к р-ру 50 г глицерина и 0,5 г фенола (карболовой к-ты), нагревают на водяной бане и фильтруют через стеклянную вату. На гистол, препарат наносят одну каплю подогретой среды и накрывают покровным стеклом.

Желатина как питательная среда в микробиологии

Ж. в микробиологии используется для изготовления плотных питательных сред (см.); в бактериол, практику она введена Р. Кохом. Обычно среды с Ж. используются лишь для определенных специальных целей, т. к. желатиновый гель плавится при 25—30°, что ниже оптимальной температуры инкубации патогенных микроорганизмов (37°). Кроме того, Ж. расщепляется бактериальными протеазами. Это ее свойство используется для установления у микроорганизмов протеолитической активности, что является определенным показателем при идентификации микробов (см.).

Для приготовления питательной среды с Ж. к мясо-пептонному бульону добавляют 10—15% р-р Ж., растворяют, нагревая при помешивании до 40— 50°, доводят pH до 7,0—7,1; на 0,5 л среды добавляют один яичный белок, взбалтывают и прогревают текучим паром в течение 1 часа; среду фильтруют через бумажный фильтр, разливают по пробиркам и стерилизуют текучим паром 3 раза по 20 мин. в течение 4 дней. После стерилизации среду охлаждают погружением в холодную воду. Микробы засевают уколом в столбик и инкубируют при 20—22°.

Микроорганизмы, обладающие протеолитической активностью, разжижают столбик Ж. в месте засева. Среды с Ж. используют также для отделения подвижных микроорганизмов. К 0,4% мясо-пептонному агару добавляют 10% р-р Ж. После стерилизации среду остужают до 60е, разливают по чашкам и инкубируют после посева при 37°. Посев проводят на одну сторону чашки. В мягкой расплавленной Ж. становится возможным распространение подвижных микроорганизмов от места засева. После снижения температуры до 20° желатина затвердевает, движение микроорганизмов прекращается и их подвижные варианты фиксируются на тех местах, до которых они успели продвинуться. Ж. входит также в состав специальных питательных сред, используемых при высушивании микроорганизмов. Добавление Ж. в количестве 0,01% в солевые р-ры, применяемые для разведения бактерий и вирусов, предупреждает их инактивацию при встряхивании.

Желатина в питании

По своему аминокислотному составу Ж. относится к неполноценным белкам, т. к. состоит преимущественно из заменимых аминокислот, содержит много глицина, пролина, оксипролина, аланина и мало триптофана, который является незаменимой аминокислотой (всего 6 мг%).

Свойство Ж. набухать в воде, растворяться при нагревании выше 30° и застывать в студнеобразную массу при охлаждении используется для приготовления желеобразных и студнеобразных блюд. Способность Ж. стимулировать свертывание крови служит причиной включения таких блюд в рацион больных с желудочными, кишечными, легочными и другими кровотечениями. Свойство Ж. повышать свертываемость крови является противопоказанием к частому употреблению таких блюд людьми, страдающими сердечно-сосудистыми заболеваниями, сопровождающимися повышенной свертываемостью крови.

Ж. является оксалогеном и не рекомендуется при оксалурических диатезах.

Выпускаемая промышленностью Ж. (листовая и измельченная) не имеет вкуса и запаха, бесцветна или слабо-желтого цвета, с влажностью 8—15% и уд. весом 1,37.

При санитарной экспертизе образцов пищевой Ж. определяются органолептические свойства, физ.-хим. и бактериальные показатели (общая обсемененность, количество желатиноразжижающих бактерий и т. д.). Наличие патогенной микрофлоры не допускается.


Библиография: Вейс А. Макромолекулярная химия желатина, пер. с англ., М. 1971; Козлов Ю. А. Питательные среды в медицинской микробиологии, М., 1950, библиогр.; Мейнелл Дж. и Мейнелл Э. Экспериментальная микробиология, пер. с англ., М., 1967, библиогр.; Пирс Э. Гистохимия, пер.’ с англ., М., 1962.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание