Журнал - Проблемы криобиологии 2009 №4

Подождите немного. Документ загружается.

481

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

* Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:

ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38

(057) 373-41-35, факс: +38 (057) 373-30-84, электронная почта:

cryo@online.kharkov.ua

* To whom correspondence should be addressed: 23,

Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373

4135, fax: +380 57 373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua

Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na-

tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine

Институт проблем криобиологии и криомедицины

НАН Украины, г. Харьков

УДК 616.72-018.3:615.361.018.5.013.8:57.043

А.К. ГУЛЕВСКИЙ*, Е.Г. ИВАНОВ

Сочетанное влияние низких температур и низкомолекулярной

фракции (до 5 кДа) кордовой крови на восстановительные

процессы в хрящевой ткани

UDC 616.72-018.3:615.361.018.5.013.8:57.043

A.K. GULEVSKY*, YE.G. IVANOV

Combined Effect of Low Temperatures and Low Molecular Fraction

(Below 5 kDa) of Cord Blood in Recovering

Processes in Cartilage Tissue

Исследовали влияние криовоздействия, сочетанного с применением низкомолекулярной фракции (до 5кДа) кордовой

крови (ФКК), на метаболизм полисахаридных компонентов матрикса и белков соединительной ткани хряща после механической

травмы. Установлено, что криовоздействие, сочетанное с внутримышечным введением ФКК, существенно стимулирует

накопление основных компонентов матрикса: гексозамина, гексуроновых кислот, гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов

и гепарина, а также важнейших структурных белков в регенерате хряща, тем самым обеспечивая высокий уровень стимуляции

регенерации травмированной хрящевой ткани.

Ключевые слова: криовоздействие, кордовая кровь, хрящ, гликозаминогликаны, протеогликаны, регенерация.

Вивчали вплив кріодії, поєднаної з використанням низькомолекулярної фракції (до 5 кДа) кордової крові (ФКК), на метаболізм

полісахаридних компонентів матрикса та білків сполучної тканини хряща після механічної травми. Встановлено, що кріовплив

разом з внутрішньом’язовим введенням ФКК, значно стимулює накопичення основних компонентів матрикса: гексозаміну,

гексуронових кислот, гіалуронової кислоти, хондроїтинсульфатів та гепарину, а також важливіших структурних білків у

регенераті хряща, тим самим забезпечуючи високий рівень стимуляції регенерації травмованої хрящової тканини.

Ключові слова: кріовплив, кордова кров, хрящ, глікозаміноглікани, протеоглікани, регенерація.

The influence of cryoeffect combined with the application of low molecular cord blood fraction (CBF) (below 5 kDa) on

metabolism of polysaccharide components of the matrix and proteins of cartilage connective tissue after mechanical trauma has been

studied. It has been established that cryoeffect, combined with intramuscular injection of CBF significantly stimulates the accumulation

of main matrix components: hexosamine, hexuronic acids, hyaluronic acid, chondroitin sulfates and heparin as well as the most

important structural proteins in cartilage regenerate, thereby providing a high level of regeneration stimulation of traumatized cartilage

tissue.

Key-words: cryoeffect, cord blood, cartilage, glycosaminoglycans, proteoglycans, regeneration.

В настоящее время для стимуляции репаратив-

ной регенерации хряща при его механическом

повреждении применяется криовоздействие [4–6,

20]. При этом эффективность криовоздействия

обусловлена криодеструкцией пораженной ткани до

уровня, который позволяет задействовать впослед-

ствии потенциал клеток глубокого слоя хряща [5,

11, 20] с меньшей травматичностью, чем прямое

хирургическое вмешательство [9, 11, 13]. Криовоз-

действие в большинстве случаев существенно ус-

коряет репаративную регенерацию поврежденного

хряща и поэтому может рассматриваться как

криостимуляция. Известно, что базовая скорость

Nowadays cryoapplication is used to stimulate

reparative regeneration of cartilage at its mechanical

damage [4–6, 20]. Herewith the efficiency of cryoef-

fect is stipulated by the cryodestruction of damaged

tissue to the rate enabling to use later the potential of

the cells of cartilage deep layer [5, 11, 20] with less

traumaticity than a direct surgical invasion [9, 11, 13].

Cryoeffect in the majority of cases significantly acce-

lerates the reparative regeneration of damaged carti-

lage and therefore it may be considered as cryostimula-

tion. It is known that basic rate of reparative regenera-

tion of cartilage tissue is determined by the intensity

of tissue metabolism [9, 11, 13] and depends primarily

КРИОМЕДИЦИНА,

КЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ

ТРАНСПЛАНТОЛОГИЯ

CRYOMEDICINE,

CLINICAL AND EXPERIMENTAL

TRANSPLANTOLOGY

482

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

репаративной регенерации хрящевой ткани опре-

деляется интенсивностью тканевого метаболизма

[9, 11, 13] и зависит прежде всего от метаболизма

полисахаридных элементов и соединительно-ткан-

ных белков, формирующих внеклеточный матрикс

этой ткани [11, 13, 14]. Как препараты, стимулирую-

щие метаболизм вышеуказанных компонентов

хрящевой ткани, в современной медицине чаще

всего используются хондропротекторы: “Глюкоза-

мина гидрохлорид”, “Хондроксид”, “Терафлекс”,

“Алфлутоп”, полученные из хрящевой ткани [2, 8,

12]. На наш взгляд, перспективными в комплекс-

ном лечении травмы хряща могут быть препараты,

полученные из природных источников, в частности

из кордовой крови, которая обладает огромным

биологическим потенциалом, обусловленным спе-

цифическим набором биомолекул, способных под-

держивать и активировать клеточный метаболизм,

а также их сбалансированностью [1, 3, 10]. В этом

плане наиболее интересно изучение активности

низкомолекулярной (до 5 кДа), выделенной из крио-

гемолизата фракции кордовой крови (ФКК), кото-

рая по аналогии с препаратами “Актовегин” и “Сол-

косерил”, полученными из онтогенетически близ-

кого источника (крови молочных телят), обладает

выраженной биологической активностью [3, 10].

Цель исследования – изучение влияния криовоз-

действия, сочетанного с применением низкомо-

лекулярной фракции (до 5кДа) кордовой крови ко-

ров, на содержание полисахаридных компонентов

матрикса и белков соединительной ткани хряща

после его механической травмы.

Материалы и методы

Выделение фракции с компонентами молеку-

лярной массы до 5 кДа из кордовой крови крупного

рогатого скота осуществлялось по методу [10].

Исследование выполнено на 45 крысах-самцах

линии Wistar массой 290–310 г. Механическую

травму хряща наносили по методу [15]. Животные

были разделены на 3 группы: 1) здоровые живот-

ные (норма); 2) животные, не получавшие лечения

(контроль); 3) животные, подвергнутые криовоз-

действию [15] и которым в течение 21 суток с мо-

мента моделирования механического дефекта

хряща внутримышечно вводили ФКК в дозе 1,17 мг

на 100 г массы тела (опыт).

Оценка состояния синтеза гликозаминоглика-

новых, протеогликановых и белковых компонентов

матрикса хряща осуществлялась на 7, 14, 21 и 28-е

сутки с момента моделирования механического

повреждения хряща коленного сустава: гексозами-

на по методу [17], гексуроновых кислот – [18], ок-

сипролина – [19], гиалуроновой кислоты, гепарина

и хондроитинсульфатов (гликозаминогликаны), а

также тирозина – [14].

on metabolism of polysaccharide elements and connec-

tive tissue proteins forming extracellular matrix of this

tissue [11, 13, 14]. In current medicine as metabolism-

stimulating formulations of the above mentioned com-

ponents the most traditional are the chondroprotectnats:

“Glucosamine Hydrochloride”, “Chondroxide”, “Thera-

flex”, “Alflutop”, derived from cartilage tissue [2, 8,

12]. From our point of view the perspective in a combi-

ned treatment of cartilage may be the preparations

obtained from natural sources, in particular from cord

blood, possessing a vast biological potential, stipulated

with specific set of biomolecules, capable to support

and activate cell metabolism, as well as by their ba-

lance [1, 3, 10]. In this aspect of most interest is study

of low molecular (below 5 kDa) isolated from cryo-

hemolysate cord blood fraction (CBF), which is similar

to the preparations “Actovegin” and “Solcoseryl”

obtained from ontogenetically close source (veal calf

blood) possesses a manifested biological activity [3, 10].

The research aim is to investigate the influence of

cryoeffect combined with the application of low

molecular fraction (below 5 kDa) of bovine cord blood

on the content of polysaccharide components of the

matrix and proteins of cartilage connective tissue after

its mechanical trauma.

Materials and methods

The fraction with the components of molecular

mass below 5 kDa from cattle cord blood was isolated

according to the method [10].

The research was performed in 45 Wistar male

rats of 290–310 g. Mechanical trauma was done by

the method [15]. The animals were divided into 3 groups:

1) healthy animals (norm), 2) non-treated animals

(control), 3) animals subjected to cryoeffect [15], the

ones for 21 days from the moment of modeling the

mechanical defect of cartilage were intramuscularly

injected with CBF in a dose of 1.17 mg per 100 g of

body mass (experiment).

The synthesis of glycosaminoglycan, proteoglycan

and protein components of cartilage matrix was asses-

sed on 7, 14, 21 and 28

days for the moment of simu-

lation of mechanical damage of knee cartilage: for

hexosamine according to the method [17], hexuronic

acids [18], oxyproline [19], hyaluronic acid, heparin

and chondroitin sulfates (glycosaminoglycans (GAG))

as well as tyrosine [14].

The data were statistically processes by means of

Microsoft Excel 2003 using Mann-Whitney test [7].

The experiments were performed in accordance

with “General principles of the experiments in animals”,

adopted by the 2

National congress in bioethics (Kiev,

2004) and coordinated with the statements of “Euro-

pean convention for the protection of vertebrate ani-

mals used for experimental and other scientific purpo-

ses” (Strasbourg, 1985).

483

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

Данные статистически обрабатывали с по-

мощью программы Microsoft Excel 2003 с использо-

ванием критерия Манна-Уитни [7].

Эксперименты проведены в соответствии с

“Общими принципами экспериментов на живот-

ных”, одобренными II Национальным конгрессом

по биоэтике (Киев, 2004) и согласованными с

положениями “Европейской Kонвенции о защите

позвоночных животных, используемых для

экспериментальных и других научных целей”

(Страсбург, 1985).

Результаты и обсуждение

Как известно, интенсивность регенерации хряща

во многом определяется активностью хондроци-

тов, синтезирующих компоненты его матрикса

(гексозамин, гексуроновые кислоты, гиалуроновая

кислота, гепарин и хондроитинсульфаты), а также

активностью фибробластов, синтезирующих во-

локнистую строму регенерата хряща [5, 11, 13, 14].

Сравнив динамику накопления в регенерате

хряща гликозаминогликановых компонентов

(хондроитинсульфатов и гепарина), можно заме-

тить, что в результате криовоздействия, сочетан-

ного с инъекциями ФКК, в целом происходит

значительное увеличение содержания двух выше-

указанных компонентов матрикса хряща (рис. 1,

а, в), причем достоверный эффект стимуляции

синтеза данных компонентов в обоих случаях

достигается к 21 суткам. Исключение составляет

лишь высокое (для срока наблюдения 14 суток)

содержание хондроитинсульфатов в опытной груп-

пе (в 6,4 раза выше, чем в контроле), хотя полная

нормализация содержания хондроитинсульфатов и

гепарина не наблюдается даже к 28 суткам. В

группе контрольных животных содержание хонд-

роитинсульфатов и гепарина к 28 суткам регенера-

ции было в 2,4 и 3,2 раза ниже соответственно по

сравнению с группой животных, суставной хрящ

которых был подвергнут криовоздействию, соче-

танному с применением ФКК.

Относительно содержания гиалуроновой кисло-

ты в регенерате хряща эффект криовоздействия и

инъекций ФКК не так выражен, но и в этом случае

ее содержание на всех сроках эксперимента в сред-

нем в 1,25 раза выше у животных опытной группы,

чем у животных, не получавших лечения. Статисти-

чески достоверный эффект стимуляции синтеза

гиалуроновой кислоты в регенерате хряща крыс,

получавших инъекции ФКК, достигается лишь на

28 сутки исследования (рис. 1, б). К этому сроку

наблюдения содержание гиалуроновой кислоты в

регенерате хряща опытных животных в 1,35 раза

выше по сравнению с содержанием таковой в груп-

пе животных, которых не лечили.

Results and discussion

It is known that the intensity of cartilage regene-

ration is mainly determined by the activity of chondro-

cytes, synthesizing the components of its matrix (hexo-

samine, hexuronic acids, hyaluronic acid, heparin and

chondroitin sulfates), as well as the activity of fibro-

blasts, synthesizing the fibrous stroma of cartilage

regenerate [5, 11, 13, 14].

During comparison of the accumulation dynamics

of glycosaiminoglycan components (chondroitin

sulfates and heparin) in cartilage regenerate one can

notice that as a result of cryoeffect combined with the

injections of CBF in a whole occurs the significant

rise in the content of two above mentioned components

of cartilage matrix (Fig. 1a and c), meanwhile the

statistically significant effect of synthesis stimulation

of these components in both cases is achieved to the

day. The exclusion is just high (for the 14

day

observation term) content of chondroitin sulfates in

experimental group (in 6.4 times higher vs. the control),

though no complete normalization of the content of

chondroitin sulfates and heparin is observed to the 28

day. In the group of control animals the content of

chondroitin sulfates and heparin to the 28

day of

regeneration was in 2.4 and in 3.2 times lower,

correspondingly if compared with the group of animals

the articular cartilage of those was subjected to cryo-

effect in combination with the application of CBF.

As for the content of hyaluronic acid in cartilage

regenerate the influence of cryoeffect and injections

of CBF is not so manifested but even in this case its

content for all the experimental terms is in average in

1.25 times higher than in the animals of experimental

group versus those non-treated. Statistically significant

effect of stimulation of the synthesis of hyaluronic acid

in rat’s cartilage regenerate injected with CBF is

achieved only to the 28

research day (Fig. 1b). To

this observation term the content of hyaluronic acid in

cartilage regenerate of experimental animals is in 1.35

times higher if compared with the content of that in

the group of non-treated animals.

Other picture took place when studying the dyna-

mics of accumulation of cartilage proteoglycan com-

ponents during stimulation of healing with cryoeffect

combined with CBF. When analyzing the data presented

in Fig. 2a one can see that the content of hexosamine

in cartilage regenerate in treated animals even to the

experimental day statistically and significantly did

no differ from its content in the cartilage of healthy

animals, and to the 28

day the amount of this

component in cartilage tissue was even statistically and

significantly higher than in the group of healthy animals.

This fact testifies to a high level of stimulation caused

with a combined application of cryoeffect and injection

of CBF. At the same time in the group of non-treated

б b

в c

а a

484

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

Иная картина имела место при изучении дина-

мики накопления протеогликановых компонентов

хряща при стимуляции заживления криовоздейст-

вием, сочетанным с ФКК. Анализируя данные,

представленные на рис. 2, а, можно видеть, что

содержание гексозамина в регенерате хряща у жи-

вотных, которых лечили, уже на 7-е сутки экспе-

римента достоверно не отличается от его содер-

жания в хряще здоровых животных, а на 28-е сутки

количество этого компонента в хрящевой ткани

даже достоверно выше, чем в группе здоровых

животных. Этот факт свидетельствует о высоком

уровне стимуляции, вызванной сочетанным приме-

нением криовоздействия и инъекций ФКК. В то

же время в группе животных, не получавших

лечения, содержание гексозамина в регенерате

хряща значительно ниже, чем в хряще здоровых

животных. На 7- и 14-е сутки регенерации его коли-

чество ниже, чем в хрящевой ткани здоровых

животных в 3,3 и 3,4 раза, а на 21- и 28-е сутки – в

1,6 и 1,9 раза соответственно.

В последующей серии экспериментов нами была

изучена динамика накопления гексуроновых

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

7142128

** **

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

7 142128

*** *

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

7142128

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

Рис. 1. Влияние криодеструкции, сочетанной с инъек-

циями ФКК, на содержание гликозаминогликановых

компонентов матрикса хряща: а – хондроитинсульфаты;

б – гиалуроновая кислота; в – гепарин; 0 – группа

животных, не получавших лечения;  – группа живот-

ных, получавших инъекции ФКК + криовоздействие;  –

группа здоровых животных; * – различия статистически

достоверны по сравнению с группой животных, не полу-

чавших лечения, p <0,05.

Fig. 1. Effect of cryodestruction combined with injections

of CBF on the content of glycosaminoglycan components

of cartilage matrix: a – chondroitin sulfates; b – hyaluronic

acid; c – heparin; 0 – group of non-treated animals;  –

group of animals injected with CBF + cryoeffect;  – group

of healthy animals; * – differences are statistically signifi-

cant, comparing with the group of non-treated animals,

p < 0.05.

animals the content of hexosamine in cartilage

regenerate was significantly lower than in the cartilage

of healthy animals. To the 7

and 14

rege-neration days

its amount was lower versus the cartilage tissue of

healthy animals in 3.3 and 3.4 times and in 1.6 and 1.9

times to the 21

and 28

days, correspondingly.

In the following series of the experiments we have

studied the dynamics of accumulation of hexuronic

acids in cartilage regenerate (Fig. 2b). Even to the 7

observation day the content of hexuronic acids in

cartilage of animals of the experimental group was

higher than in the cartilage of the control animals in

2.1 times. This ratio is true to the 14

observation day

of too. After in the group of non-treated animals the

level of content of hexuronic acids sharply increases

and to the 21

regeneration day is just 1.1 times lower

than in the cartilage regenerate of experimental

animals. The accumulation dynamics of hexuronic

animals in cartilage regenerate of the animals sub-

jected to cryoeffect and injections of CBF to the 28 day

statically and significantly did not differ from that in

the group of non-treated animals. However it should

be noted that to the 7

, 14

and 21

days of research

б b

485

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

there was found a rise in the content of hexuronic acids

in experimental group in 1.9 times in respect of the

control group. At the same time this index within the

whole experiment including the 28

day after cartilage

trauma even in the group of animals subjected to a

combined effect of two stimulators of regeneration, is in

2.3 times lower than in cartilage tissue of healthy animals.

For full value formation of cartilage tissue the

synthesis of protein components in particular collagen

кислот в регенерате хряща (рис. 2, б). Уже к 7-м

суткам наблюдения содержание гексуроновых кис-

лот в хряще животных опытной группы выше, чем

в хряще контрольных животных, в 2,1 раза. Это

соотношение верно и на 14-е сутки наблюдения. В

дальнейшем в группе животных, не получавших

лечения, уровень содержания гексуроновых кислот

резко возрастает и к 21-м суткам регенерации

всего в 1,1 раза ниже, чем в регенерате хряща

опытных животных. Динамика накопления гек-

суроновых кислот в регенерате хряща животных,

получавших криовоздействие и инъекции ФКК к

28 суткам, достоверно не отличается от таковой в

группе животных, не получавших лечения. Хотя

следует отметить, что на 7-, 14- и 21-е сутки

исследования наблюдалось повышение содержа-

ния гексуроновых кислот в опытной группе в 1,9 ра-

за по отношению к контрольной группе. В то же

время этот показатель на протяжении всего экспе-

римента, включая 28-е сутки после травмы хряща,

даже в группе животных, подвергнутых сочетан-

ному действию двух стимуляторов регенерации, в

2,3 раза ниже, чем в хрящевой ткани здоровых

животных.

Для полноценного формирования хрящевой

ткани чрезвычайно важен синтез белковых компо-

нентов, в частности коллагеновых и неколлаге-

новых белков. Этот процесс можно оценить по

содержанию соответственно оксипролина и тиро-

зина в щелочном гидролизате [5, 11, 14]. На рис. 3, а

можно видеть, что содержание оксипролина в хря-

щевой ткани опытных животных уже на 7-е сутки

достоверно выше (в 2,4 раза), чем в хряще конт-

рольных животных. Положительная динамика на-

копления оксипролина в регенерате хряща в группе

опытных животных по сравнению с группой живот-

ных, не получавших лечения, имеет место и в

последующие сроки эксперимента. На 28-е сутки

наблюдения содержание оксипролина в группе

животных, получавших криовоздействие, сочетан-

ное с инъекциями ФКК, практически не отличается

от содержания этой аминокислоты в хрящевой

ткани здоровых животных и в то же время это

значение в 1,85 раза выше, чем в группе животных,

не получавших лечения.

Изучена динамика накопления тирозина в

регенерате хрящевой ткани, который отражает

содержание неколлагеновых белков [6, 13, 14].

Сравнивая динамику накопления тирозина в

регенерате хряща опытной и контрольной групп

животных, можно видеть (рис. 3, б), что на протя-

жении всего срока наблюдения содержание этой

аминокислоты в регенерате хряща животных,

получавших криовоздействие, сочетанное с инъек-

циями ФКК, выше в 2,4 раза уже на 7-е сутки реге-

нерации и эта тенденция сохраняется до конца

наблюдения. Вместе с тем очевидно, что даже при

0,2

0,4

0,6

0,8

7142128

0,2

0,4

0,6

0,8

1,2

1,4

1,6

7142128

***

а a

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

Рис. 2. Влияние криодеструкции, сочетанной с инъекция-

ми ФКК, на содержание протеогликановых компонентов

матрикса хряща: а – гексозамин; б – гексуроновые

кислоты; 0 – группа животных, не получавших лечения;

 – группа животных, получавших инъекции ФКК +

криовоздействие;  – группа здоровых животных; * –

различия статистически достоверны по сравнению с

группой животных, не получавших лечения, p <0,05.

Fig. 2. Effect of cryodestruction combined with the injec-

tions of CBF on the content of proteoglycan components

of cartilage matrix: a – hexosamine, b – hexuronic acids;

0 – group of non-treated animals;  – group of animals

injected with CBF + cryoeffect;  – group of healthy ani-

mals; * – differences are statistically signifi-cant, compar-

ing with the group of non-treated animals, p < 0.05.

486

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

таком лечении содержание тирозина в регенерате

хряща опытных животных на протяжении всего

периода наблюдения ниже, чем в хряще здоровых

животных в среднем в 1,9 раза.

Выводы

В результате экспериментов на крысах с меха-

нической травмой хряща установлено, что крио-

воздействие на хрящ, сочетанное с применением

ФКК, существенно стимулирует накопление

основных компонентов внеклеточного матрикса:

гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов,

гепарина, гексозамина и гексуроновых кислот в

регенерате хряща, а также важнейших аминокис-

лот – оксипролина и тирозина, отражающих содер-

жание коллагеновых и неколлагеновых элементов

хряща, обеспечивая высокий потенциал его репа-

ративной регенерации. Криовоздействие, сочетан-

ное с применением ФКК, способствует репарации

хряща после его механической травмы.

and non-collagen proteins is very important. This pro-

cess may be estimated on the content of oxyproline

and tyrosine in alkyl hydrolysate, correspondingly [5,

11, 14]. Fig. 3a shows that the content of oxyproline in

cartilage tissue in experimental animals even to the 7

day is statistically and significantly higher (in 2.4 times),

than in the cartilage of control animals. Positive

dynamics of accumulation of oxyproline in cartilage

regenerate in the group of experimental animals if

compared with the one of non-treated is also found

during following experimental terms. To the 28

obser-

vation day the content of oxyproline in the group of

animals subjected to cryoeffect combined with the in-

jections of CBF practically does not differ from the

content of this amino acid in cartilage tissue of healthy

animals and at the same time this value in 1.85 times

higher than in the group of non-treated animals.

The dynamics of accumulation of tyrosine in carti-

lage tissue regenerate, reflecting the content of non-

collagen proteins has studied [6, 13, 14]. When compa-

ring the accumulation dynamics for tyrosine in cartilage

regenerate of experimental and control groups of ani-

mals one can see (Fig. 3b) that within the whole

observation term the content of this amino acid in carti-

lage regenerate of the animals subjected to cryoeffect

combined with the injections of CBF is 2.4 times higher

even to the 7

regeneration day and this tendency is

kept to the end of observation. Along with this it is

evident that even during such a treatment the content

of tyrosine in cartilage regenerate of experimental animals

during the whole period of observation was lower than

in that of healthy animals in average in 1.9 times.

Conclusions

The experiments in rats with mechanical trauma

of cartilage showed that cryoeffect on cartilage combi-

ned with the application of CBF strongly stimulates the

accumulation of main components of extracellular mat-

rix: hyaluronic acid, chondroitin sulfates, heparin, hexo-

samine and hexuronic acids in cartilage regenerate, as

well as the important aminoacids (oxyproline and

tyrosine), reflecting the content of collagen and non-

collagen elements of cartilage, by providing a high

а a

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

7142128

б b

Концентрация, мг%

Concentration, mg%

Сроки эксперимента, сут

Observation term, days

Рис. 3. Влияние криодеструкции, сочетанной с инъек-

циями ФКК, на содержание белковых компонентов

матрикса хряща: а – оксипролин; б – тирозин; 0 –

группа животных, не получавших лечения,  – группа

животных, получавших инъекции ФКК + криовоздейст-

вие;  – группа здоровых животных; * – различия статис-

тически достоверны по сравнению с группой животных,

не получавших лечения, p <0,05.

Fig. 3. Effect of cryodestruction combined with the injec-

tions of CBF on the content of protein components of car-

tilage matrix: a – oxyproline; b – tyrosine; 0 – group of

non-treated animals;  – group of animals injected with

CBF + cryoeffect;  – group of healthy animals; * –

differences are statistically significant, comparing with the

group of non-treated animals, p < 0.05.

0,5

1,5

2,5

3,5

7142128

***

487

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

Литература

Абакумова О.С., Моісєєва Н.М. Противиразкова дія ліо-

філізованої фракції до 5 кДа кордової крові // Збірник тез

міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів

„Молодь та поступ біології”.– 2007.– С. 463–464.

Бур’янов О.А. Вивчення хондропротекторної дії та оцінка

клінічної ефективності “Aлфлутопу” при лікуванні хворих

на остеоартроз колінного суглоба // Ортопедия, травма-

тология и протезирование.– 2007.– №2.– С. 62–65.

Гулевський О.К. Властивості і перспективи використання

кордової крові в клінічній практиці // Укр. журн. гематології

та трансфузіології.– 2005.– №4.– С. 5–14.

Демичев Н.П. Практика криохирургического лечения па-

тологических переломов // Материалы Рос. научно-прак-

тической конференции “Новые технологии в ортопедии

и травматологии”.– Курган, 2006.– С. 145–147.

Дианов С.В. Структурные изменения хрящеобразных

опухолей костей при криовоздействии // Морфологи-

ческие ведомости.– 2007.– №2.– С. 10–12.

Дианов С.В. Криодеструкция и аллопластика при лечении

доброкачественных костных опухолей: Автореф. дис…

канд. мед. наук.– Саратов, 2008.– 34 с.

Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистические

методы в медико-биологических исследованиях с

использованием Excel. – Киев: Морион, 2000. – 320 с.

Лила А.М., Мазуров В.П., Шостак М.С. Терафлекс в

комплексной терапии остеоартроза коленных суставов

и остеохондроза позвоночника (результаты клинических

исследований) // Рос. мед. журн.– 2005.– Т. 13, №24.–

С. 1618–1622.

Малышкина С.В. Структурно-метаболические изменения

суставного хряща после локального криовоздействия:

Автореф. дис… канд. биол. наук.– Харьков, 1985.– 22 с.

Моисеева Н.Н., Трифонова А.В., Тягилева В.П. и др.

Ранозаживляющее и актопротекторное действие

лиофилизированной сыворотки кордовой крови // Збірник

тез міжвузівської конференції молодих вчених “Медицина

третього тисячоліття”.– 2006.– С. 15–16.

Павлова В.Н., Копьева Т.Н., Слуцкий Л.И. и др. Хрящ.– М.:

Медицина, 1988.– 320 с.

Поворознюк В.В. Остеопороз: Современные принципы

лечения // Новости медицины и фармации.– 2003.– №4.–

С. 10–13.

Риггз Б.Л., Мелтон Л.Дж. Остеопороз.– М.: Бином, 2000.–

560 с.

Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически

измененной соединительной ткани.– Л.: Медицина, 1969.–

376 с.

Пат. 42133 Україна, МПК G 09 В 23/00. Спосіб моделюван-

ня механічного міжвиросткового дефекту суглобного

хряща // О.К. Гулевський, Г.В. Іванов, Є.Г. Іванов; № 2009

00367; Заявл. 19. 01. 2009; Опубл. 25. 06. 2009, Бюл. №12.

Adzick N.S., Strome M., Gang D., Donahoe P.K. Cryotherapy

of subglottic hemangioma // J. Pediatric Surg.– 1984.– Vol. 19,

N4.– P. 353–357.

Boas N.P. Method for the determination of hexosamines in

tissues // J. Biol. Chem.– 1953.– Vol. 204, N4.– P. 553–563.

Dische Z. A new specific color reaction of hexuronic acid //

J. Biol. Chem.– 1946.– Vol. 167, N2.– P. 189–198.

Stegemann H., Stalder K. Determination of hydroxiproline //

Clin. Chim. Acta.– 1967.– Vol. 18, N1.– P. 267–273.

Zaffagnini S. Effect of arthroscopy and conditions cryothe-

rapy on the intra-articular temperature of the knee // Arthro-

scopy.– 2005.– Vol. 2, N21.– P. 552–556.

Поступила 17.03.2009

Рецензент Н.А. Волкова

References

Abakumova O.S., Moiseyeva N.M. Antiulcer effect of frozen-

dried cord blood fraction below 5 kDa // Proc. of the reports

of International scientific conference of the students and

post-graduate students “Youth and biology advance”.– 2007.–

P. 463–464.

Buryanov O.A. Study of chondroprotective effect and

assessment of clinical efficiency of “Alflutop” when treating

patients with knee osteochondrosis// Orthopaediya,

Travmatologiya i Protezirovaniye.– 2007.– N2.– P. 62–65.

Gulevsky A.K. Properties and perspective of cord blood use

in clinical practice // Ukr. Zhurn. Hematologii ta Transfusiologii.–

2005.– N4.– P. 5–14.

Demichev N.P. Practice of cryosurgical treatment of patholo-

gical fractures // Proc. of Russian Scientific and Practical

Conference “Novel technologies in orthopaedia and

traumatology”.– Kurgan, 2006.– P. 145–147.

Dianov S.V. Structural changes of cartilage-like tumors of

bones under cryoeffect// Morfologicheskie vedomosti.–

2007.– N2.– P. 10–12.

Dianov S.V. Cryodestruciton and alloplastics when treating

non-malignant bone tumors: Author’s abstract of the thesis

of candidate of medical sciences.– Saratov, 2008.– 34 p.

Lapach S.N., Chubenko A.V., Babich P.N. Statistical methods

in medical and biological research using Excel.– Kiev: Morion,

2000.– 320 p.

Lila A.M., Mazurov V.P., Shostak M.S. Theraflex in combined

therapy of osteoarthrosis of knee joints and spine osteochond-

rosis (clinical research results) // Ros. Med. Zhurn.– 2005.–

Vol. 13, N24.– P. 1618–1622.

Malyshkina S.V. Structural and metabolic changes in articular

cartilage after local cryoeffect: Author’s abstract of the

candidate of biological sciences.– Kharkov.– 1985.– 22 p.

Moiseyeva N.N., Trifonova A.V., Tyagileva V.P. et al. Wound

healing and actoprotective effect of frozen-dried cord blood

serum // Proc. of the reports of the conference of young

scientists “Medicine of the third century”.– 2006.– P. 15–16.

Pavlova V.N., Kopieva T.N., Slutsky L.I. et al. Cartilage.–

Moscow: Meditsina.– 1988.– 320 p.

Povoroznyuk V.V. Osteoporosis: modern principles of treat-

ment // Novosti Meditsyny i Farmatsii.– 2003.– N4.– P. 10–13.

Riggs B.L., Melton L.J. Osteoporosis.– Moscow: Binom,

2000.– 560 p.

Slutsky L.I. Biochemistry of normal and pathologically altered

connective tissue.– Leningrad: Meditsina, 1969.– 376p.

Patent 42133 Ukraine, IPC G 09 B 23/00. The method of mo-

deling mechanical defect of articular cartilage// O.K. Gulevsky,

G.V. Ivanov, Ye.G. Ivanov; N 2009 00367; Appl. 19.01.2009;

Publ. 25.06.2009, Bul. N12.

Adzick N.S., Strome M., Gang D., Donahoe P.K. Cryotherapy

of subglottic hemangioma // J. Pediatric Surg.– 1984.– Vol. 19,

N4.– P. 353–357.

Boas N.P. Method for the determination of hexosamines in

tissues // J. Biol. Chem.– 1953.– Vol. 204, N4.– P. 553–563.

Dische Z. A new specific color reaction of hexuronic acid //

J. Biol. Chem.– 1946.– Vol. 167, N2.– P. 189–198.

Stegemann H., Stalder K. Determination of hydroxiproline //

Clin. Chim. Acta.– 1967.– Vol. 18, N1.– P. 267–273.

Zaffagnini S. Effect of arthroscopy and conditions cryothe-

rapy on the intra-articular temperature of the knee // Arthro-

scopy.– 2005.– Vol. 2, N21.– P. 552–556.

Accepted in 17.03.2009

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

potential of its reparative regeneration. Cryoeffect

combined with the application of CBF contributes to

cartilage reparation after its mechanical trauma.

488

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

УДК 57.043:57.086.132

А.И. ОСЕЦКИЙ

*, В.И. ГРИЩЕНКО

, А.Н. ГОЛЬЦЕВ

, М.А. КРАВЧЕНКО

, Е.В. СТРЮЧКОВА

Криогенные технологии в производстве фармацевтических,

косметических, агротехнических препаратов

и биологически активных пищевых добавок

UDC 57.043:57.086.132

A.I. OSETSKY

*, V.I. GRISCHENKO

, A.N. GOLTSEV

, M.A. KRAVCHENKO

, E.V. STRYUCHKOVA

Cryogenic Technologies in Production of Pharmaceutical, Cosmetic,

Agrotechnical Formulations and Biologically Active Food Additives

Рассмотрен процесс низкотемпературного молекулярного фракционирования биологического сырья растительного и

животного происхождения с помощью современных криогенных технологий: быстрого замораживания в азотных криотуннелях,

криодиспергирования, криосублимационного фракционирования, экстракции сжиженными газами. Обсуждаются варианты

использования получаемых фракций в производстве фармацевтических, ветеринарных, агротехнических, косметических

препаратов и высоковитаминизированных продуктов питания.

Ключевые слова: азотный криотуннель, криодиспергирование, криосублимационное фракционирование, экстракция

сжиженными газами.

Розглянуто процес низькотемпературного молекулярного фракціонування біологічної сировини рослинного та тваринного

походження за допомогою сучасних кріогенних технологій: швидкого заморожування в азотних кріотунелях, кріодиспергування,

кріосублімаційного фракціонування, екстракції скрапленими газами. Обговорюються варіанти використання отриманих фракцій

у виробництві фармацевтичних, ветеринарних, агротехнічних, косметичних препаратів і високовітамінізованих продуктів

харчування.

Ключові слова: азотний кріотунель, кріодиспергування, кріосублімаційне фракціонування, екстракція скрапленими газами.

There has been considered the process of low temperature molecular fractionation of biological raw materials of plant and animal

origins using contemporary cryogenic technologies: rapid freezing in nitrogen cryotunnels, cryodispersion, cryosublimation fractionation,

extraction with condensed gases. The variants of using the resulted fractions in the production of pharmaceutical, veterinary,

agrotechnical, cosmetic formulations and highly vitaminized food products are under discussion.

Key words: nitrogen cryotunnel, cryodispersion, cryosublimation fractionation, extraction with liquified gases.

* Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:

ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61015; тел.: (+38

057) 373-38-71, факс: +38 (057) 373-30-84, электронная почта:

cryo@online.kharkov.ua

* To whom correspondence should be addressed: 23, Pereyaslavskaya

str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373 3871, fax: +380 57

373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua

Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na-

tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine

National Technical University “Kharkov Polytechnical

Institute”, Kharkov, Ukraine

Институт проблем криобиологии и криомедицины

НАН Украины, г. Харьков

Национальный технический университет “ХПИ”, г. Харьков

Современное производство фармацевтических

препаратов, косметических средств, пищевых до-

бавок характеризуется неуклонным ростом ис-

пользования биологически активного сырья расти-

тельного и животного происхождения. Это имеет

объективные причины, так как натуральное биоло-

гическое сырье является уникальным источником

необходимых человеку витаминов, микроэле-

ментов, растительных кислот, антибиотиков,

алкалоидов, пектинов, гликозидов и многих других

веществ, на основе которых можно создавать пре-

параты принципиально нового типа. Однако на пути

их создания возникают сложнейшие технологичес-

кие проблемы, связанные с получением молекуляр-

ных ингредиентов, сохраняющих нативную струк-

туру и свойства важных для организма человека

активных комплексов.

КРИОГЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ CRYOGENIC EQUIPMENT

Contemporary production of pharmaceutical

formulations, cosmetic preparations, food additives is

characterized with constant growing application of

biologically active raw materials of plant and animal

origin. This fact has the objective reasons, since natural

biological raw material is an unique source of necessary

for human vitamins, microelements, plant acids,

antibiotics, alkaloids, pectines, glycosides and many

other substances, basing on which the formulations of

principally new type may be created. However on the

way of their creation the complicated technological

problems, related to the obtaining of molecular ingre-

dients, keeping native structure and properties of ac-

tive complexes, the most important for human organism,

appear.

Today the technologies enabling the obtaining of

the spectrum of biologically active substances during

489

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

В настоящее время наиболее перспективны

технологии, позволяющие получать спектр биоло-

гически активных субстанций в процессе биосин-

теза, и криотехнологии, дающие возможность

выделять их из исходного биологического сырья.

К сожалению, повторить в производственных усло-

виях биохимические процессы, реализуемые в

растениях за счет направленного синтеза под

действием солнечного света, сложно и дорого, что

является причиной пристального внимания в

наиболее развитых странах мира к криогенным

технологиям переработки биологического сырья.

По-видимому, в ближайшем будущем им не будет

альтернативы с точки зрения качества получае-

мых натуральных биологически активных субстан-

ций молекулярного уровня, являющихся источни-

ком новых продуктов различного назначения. В

рамках данных тенденций Институт проблем

криобиологии и криомедицины НАНУ совместно

с ЗАО “Криокон” и ЗАО “Институт криогенных

технологий” создали специализированный комп-

лекс криогенного молекулярного фракционирования

биологического сырья растительного и животного

происхождения, представляющий многоступен-

чатую технологическую линию. К основным видам

используемого в комплексе криогенного оборудо-

вания относятся криотуннели для сверхбыстрого

замораживания исходного растительного сырья в

парах жидкого азота и криомельницы для его

измельчения при температурах –60...–120°С в

инертной среде, исключающие перегрев и окисле-

ние. Исходное сырье, измельченное с помощью

специально разработанных установок до микрон-

ных размеров, подвергается в дальнейшем крио-

сублимационной сушке и криосублимационному

молекулярному фракционированию, низкотемпера-

турной экстракции жирорастворимых витаминов и

других биологически важных липидных фракций

сжиженными газами. На последних этапах перера-

ботки сырья выделяются необходимые белково-

пептидные комплексы с помощью установки для

реализации программируемых режимов криокави-

тации и криоконцентрирования.

Основные технологические этапы крио-

генного молекулярного фракционирования

биологического сырья

Для обеспечения непрерывной работы произ-

водственного комплекса используется свежезамо-

роженное сырье, заготавливаемое с помощью

быстрого замораживания в азотных криотуннелях

(рис.1). Особенность разработанных криотунне-

лей – наличие блоков предварительного охлажде-

ния D. Отходящие из зоны интенсивного заморажи-

вания сырья В пары жидкого азота, температура

которых лежит в пределах –40…–80°С, с помощью

biosynthesis and those cryobiological permitting to

isolate them from initial biological raw materials are

the most perspective. Unfortunately, the reproducing

under the production conditions the biochemical proces-

ses realized in plants due to the directed synthesis under

the effect of sunlight is difficult and expensive, that is

the cause of close attention in the most developed

countries of the world to cryogenic technologies of

processing of biological raw materials. In the nearest

future they will not likely have an alternative in sense

of the quality of the resulted natural biologically active

substances of molecular level being the source of new

products of different designation. Within the frames

of these tendencies the Institute for Problems of

Cryobiology & Cryomedicine of the National Academy

of Sciences of Ukraine jointly with the CJSC “Kriokon”

and CJSC “Institute of Cryogenic Technologies” have

created the specialized complex of cryogenic molecular

fractionation of biological raw materials of plant and

animal origin, representing multi-step technological line.

To the basic types of the used in the complex cryogenic

equipment the cryotunnels for ultrarapid freezing of

initial plant raw materials in the liquid nitrogen vapors

and cryomills for its grinding at temperatures of –60…

–120°C in inert medium excluding overcooling and

oxidation are referred. Initial raw materials grinned by

means of specially designed devices up to microtone

sizes, are subjected to further freeze-drying and freeze-

drying molecular fractionation, low temperature extrac-

tion with fat-soluble vitamins and other biologically

valuable lipid fractions with liquefied gases. At the final

stages of raw material processing there are isolated

essential protein-peptide complexes by means of the

device for realization of programmable protocols of

cryocavitation and cryoconcentration.

Basic technological stages of cryogenic mole-

cular fractionation of biological raw materials

To provide the stable functioning of production

complex there are used freshly frozen raw materials,

procured by means of rapid freezing in nitrogen cryo-

tunnels (Fig. 1). The peculiarity of the designed cryo-

tunnels is the presence of pre-cooling blocks D. Coming

from the zone of intensive freezing of the raw materials

B the liquid nitrogen vapors, the temperature of those

is within the range of –40…–80°C are supplied into

the pre-cooling block by means of cryogenic charger.

Pre-cooling of initial raw materials from 30…25°C

down to 5…2°C provides 15–20% economy of liquid

nitrogen and simplifies the achieving of “shock” cooling

protocols with the rates of 50–100 degree/min in the

zone B. The experiments show that only during cooling

of biological raw materials with the rate of v

cool

> 30–

40 degrees/min within the temperature interval 0…

–50°C it is possible to preserve the activity of comprised

in it enzymes and hormones as well as native structure

490

PROBLEMS

OF CRYOBIOLOGY

Vol. 19, 2009, №4

ПРОБЛЕМЫ

КРИОБИОЛОГИИ

Т. 19, 2009, №4

криогенного нагнетателя подаются в блок предва-

рительного охлаждения . Предварительное охлаж-

дение исходного сырья от 30…25°С до 5…2°С

обеспечивает 15–20%-ю экономию жидкого азо-

та и упрощает достижение “шоковых” режимов ох-

лаждения со скоростями 50–100 град/мин в зоне В.

Эксперименты показывают, что только при охлаж-

дении биологического сырья со скоростями v

охл

30–40 град/мин в интервале температур 0…–50°С

удается сохранить активность содержащихся в

нем ферментов и гормонов, а также нативную

структуру витаминных и минеральных комплексов

[8]. По-видимому, это связано с тем , что быстрое

охлаждение минимизирует время контакта биомо-

лекул с гиперконцентрированной жидкой фазой,

возникающей при образовании кристаллов льда, и

исключает необратимую деформацию клеток за

счет их обезвоживания при внеклеточной кристал-

лизации. В то же время такие скорости являются

оптимальными с точки зрения подготовки сырья

к внутриклеточной кристаллизации [1].

Важным этапом подготовки сырья к фракциони-

рованию является его криогенное измельчение,

позволяющее:

– получать значительно меньшие средние

размеры частиц в конечном продукте при тех же

параметрах выходных сеток в камере помола;

– полностью исключать перегревы продукта в

местах локального выделения тепловой энергии

Рис. 1. Принципиальная схема азотного туннельного заморажи-

вателя: А – зона охлаждения, В – зона интенсивного заморажи-

вания (орошения), С – зона выравнивания температуры, D –

блок предварительного охлаждения: 1 – туннель; 2 – рама; 3 –

транспортерная лента; 4 – штора; 5 – вентилятор; 6 – форсунка

зоны замораживания; 7 – криогенный нагнетатель; 8 – поддоны

с сырьем; 9 – форсунка блока предварительного охлаждения.

Fig. 1. Principle diagram of nitrogen tunnel freezer: A – cooling

zone; B – intensive freezing zone (spraying); C – temperature zone;

D – block of pre-cooling: 1 – tunnel; 2 – frame; 3 – transport; 4–5 –

fan; 6 – freezing zone; 7 – cryogenic charger; 8 – trays with raw

material; 9 – spray of pre-cooling block.

of vitamin an mineral complexes [8]. It is likely related

to the fact that rapid cooling minimizes the contact

time of biomolecules with hyperconcentrated liquid

phase, appearing during the formation of ice crystals

and excludes irreversible cell deformation due to their

dehydration at extracellular crystallization. At the same

time these rates are optimal from the point of view of

raw materials’ preparing to intracellular crystallization

[1].

An important stage of raw material preparing to

fractionation is its cryogenic grinding, allowing:

– the obtaining of quite small average sizes of par-

ticles in a final product under the same parameters of

output grids in the mill chamber;

– a complete exclusion of the product overheating

in the sites of local heat energy production at the bonds’

opening and dissipation of mechanical energy due to

the fact the surplus heat compensates the ice melting

one;

– the performing of the grinding process at higher

temperatures of operating medium in the mill chamber,

using plastic shifts and crack-formation in ice crystals

for fragmentation of biological complexes being in an

ice matrix;

– the optimization of further technological stages

of processing of biological raw material, including its

following freeze-drying due to the increase of sublima-

tion specific area at preliminary grinding;

– the exclusion from technological cycle of the

operations causing the transfer of atmosphere moisture

при разрыве химических связей и диссипа-

ции механической энергии за счет того, что

избыточное тепло идет на компенсацию

теплоты плавления льда;

– вести процесс измельчения при более

высоких температурах рабочей среды в

камере помола, используя пластические

сдвиги и трещинообразование в кристаллах

льда для фрагментации находящихся в

ледяной матрице биокомплексов;

– оптимизировать дальнейшие технологи-

ческие этапы переработки биологического

сырья, в том числе его последующую лиофи-

лизацию, за счет увеличения удельной по-

верхности сублимации при предварительном

измельчении;

– включать в технологический цикл опе-

рации, предотвращающие попадание атмо-

сферной влаги на охлажденный измельчен-

ный порошок, и необходимые при криоиз-

мельчении предварительно высушенных

продуктов;

– получать качественно новые продукты,

например мелко дисперсные свежезаморо-

женные фруктово-ягодные или овощные по-

рошки, которые могут использоваться при

изготовлении высоковитаминизированных