Biochemical composition of biological substances extracted from red deer antlers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We aim to study biologically active agents in biological substances obtained from different parts of red deer antlers. Frozen red deer antlers were separated into skin and antler base, crushed, and subjected to ultrasonic enzymatic hydrolysis. The press cake from the extraction of antler base was dried in a vacuum unit. The content of protein, fat, ash, and moisture in the obtained biological substances was studied. In addition, the amino acid, fatty acid, and mineral compositions were analyzed, as well as the molecular weight distribution of peptide fractions. The concentrates from the skin and base of red deer antlers were found to contain the maximum of proteins (73.68–74.41%). The mineral biological substances comprise the maximum of macroand microelements (84.17%), in particular, a high level of 136,000 mg /kg of phosphorus, 29,230 mg /kg of sodium, and 5,140 mg /kg of calcium. All biological substances are characterized by a low-fat content in the range from 0.3 to 1.76%. Similar to the protein content, the total amount of amino acids prevails in concentrates from the skin and base of red deer antlers, equaling 40.90 and 43.66 g /100 g, respectively. Moreover, in both samples, the amount of essential amino acids is higher than that of non-essential ones. The amount of vitamins is low, being represented by B1, B2, B6 water-soluble vitamins. The fatty acid composition is most balanced in the concentrate from the red deer antler base, containing omega-3 and omega-6. The ratio of unsaturated to saturated fatty acids is equal to 0.96. In the concentrate from antler skin, the maximum content (54.7%) of peptides with a low molecular weight of less than 2.9 kDa and up to 6.4 kDa was found using the molecular-weight distribution of peptide fractions.

About the authors

I. N. Grishaeva

Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnologies

Email: otdel_wniipo@mail.ru

M. G. Krotova

Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnologies

Email: maria11101984@mail.ru

References

  1. Далисова Н.А., Рожкова А.В., Степанова Э.В. Экспорт продукции мараловодства и пантового оленеводства сибирских регионов // Социально-экономический и гуманитарный журнал Красноярского ГАУ. 2019. N 1. С. 35–45. EDN: YZSAMX.
  2. Гришаева И.Н. Получение водного пантового экстракта // Научное обеспечение животноводства Сибири: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. (г. Красноярск, 14–15 мая 2020 г.). Красноярск: изд-во КрасНИИЖ, 2020. С. 486–489. EDN: PKVAHR.
  3. Белозерских И.С. Совершенствование метода производства биосубстанций из субпродуктов марала // Актуальные проблемы сельского хозяйства горных территорий: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию Горно-Алтайского государственного университета (г. Горно-Алтайск, 6–8 июня 2019 г.). Горно-Алтайск: Изд-во ГАГУ, 2019. С. 425–428. EDN: USFNIX.
  4. Cao T., An H., Ma R., Dai K., Ji H., Liu A., et al. Structural sharacteristics of a low molecular weight velvet antler protein and the anti-tumor activity on S180 tumor-bearing mice // Bioorganic Chemistry. 2023. Vol. 131. P. 106304. doi: 10.1016/j.bioorg.2022.106304.
  5. Wang T., Luo E., Zhou Z., Yang J., Wang J., Zhong J., et al. Lyophilized powder of velvet antler blood improves osteoporosis in OVX-induced mouse model and regulates proliferation and differentiation of primary osteoblasts via Wnt/β-catenin pathway //Journal of Functional Foods. 2023. Vol. 102. P. 105439. doi: 10.1016/j.jff.2023.105439.
  6. Li C. Deer antlers: traditional Chinese medicine use and recent pharmaceuticals // Animal Production Science. 2020. Vol. 60. Р. 1233–1237. doi: 10.1071/AN19168.
  7. Пермякова Л.В., Помозова В.А., Павлов А.А., Хорунжина С.И. Применение новых видов пищевых подкормок для дрожжей в производстве пива // Техника и технология пищевых производств. 2013. N 2. С. 46–52. EDN: QANQPJ.
  8. Шелепов В.Г., Кайзер А.А., Кашина Г.В. Биологически активная пищевая добавка из пантовой муки // Пищевая промышленность. 2008. N 8. С. 36–37.
  9. Шабанов И.Е. Технология комплексной глубокой переработки сырья биологического происхождения на основе многостадийного фракционирования // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2012. N 2. С. 43–47. EDN: PIIQXJ.
  10. Кротова М.Г., Луницын В.Г. Эффективность использования ферментов микробного происхождения при переработке сырья маралов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2017. Т. 47. N 5. С. 97–103. doi: 10.26898/0370-8799-2017-5-12. EDN: TLOWWE.
  11. Nowicka W., Machoy Z., Gutowska I., Noceń I., Piotrowska S., Chlubek D. Contents of calcium, magnesium, and phosphorus in antlers and cranial bones of the European Red Deer (Cervus Elaphus) from different regions in Western Poland // Polish Journal of Environmental Studies. 2006. Vol. 15, no. 2. Р. 297–301.
  12. Rong X., Chu W., Zhang H., Wang Y., Qi X., Zhang G., et al. Antler stem cell-conditioned medium stimulates regenerative wound healing in rats //Stem Cell Research & Therapy. 2019. Vol. 10. Р. 326. doi: 10.1186/S13287-019-1457-9.
  13. Owens S.L., Ahmed S.R., Lang Harman R.M., Stewart L.E., Mori S. Natural products that contain higher homologated amino acids // ChemBioChem. 2024. Vol. 25, no. 9. P. e202300822. doi: 10.1002/cbic.202300822.
  14. Субботина М.А. Физиологические аспекты использования жиров в питании // Техника и технология пищевых производств. 2009. N 4. С. 54–57. EDN: KYYQOV.
  15. Yoo J., Lee J., Zhang M., Mun D., Kang M., Yun B., Yong-An K., et al. Enhanced γ-aminobutyric acid and sialic acid in fermented deer antler velvet and immune promoting effects // Journal of Animal Science and Technology. 2022. Vol. 64, no. 1. P. 166–182. doi: 10.5187/jast.2021.e132.
  16. Донскова Л.А., Беляев Н.М., Лейберова Н.В. Жирнокислотный состав липидов как показатель функционального назначения продуктов из мяса птицы: теоретические и практические аспекты // Индустрия питания. 2018. Т. 3. N 1. С. 4–10. doi: 10.29141/2500-1922-2018-6-1-1. EDN: LBLIAX.
  17. Bao X., Wu J. Impact of food-derived bioactive peptides on gut function and health // Food Research International. 2021. Vol. 147. P. 110485. doi: 10.1016/j.foodres.2021.110485.
  18. Clemente A. Enzymatic protein hydrolysates in human nutrition // Trends in Food Science & Technology. 2000. Vol. 11, no. 7. P. 254–262. doi: 10.1016/S0924-2244(01)00007-3.
  19. Li-Chan E.C. Bioactive peptides and protein hydrolysates: research trends and challenges for application as nutraceuticals and functional food ingredients // Current Opinion in Food Science. 2015. Vol. 1. P. 28–37. doi: 10.1016/j.cofs.2014.09.005.
  20. Chen X., Xia P., Zheng S., Li Y., Fang J., Ma Z., et al. Antioxidant peptides from the collagen of antler ossified tissue and their protective effects against H2O2-induced oxidative damage toward HaCaT cells // Molecules. 2023. Vol. 28, no. 19. P. 6887. doi: 10.3390/molecules28196887.
  21. Королёва О.В., Агаркова Е.Ю., Ботина С.Г., Николаев И.В., Пономарёва Н.В., Мельникова Е.И.. Перспективы использования гидролизатов сывороточных белков в технологии кисломолочных продуктов // Молочная промышленность. 2013. N 7. С. 66–68. EDN: QJCRCX.
  22. Beach-Larsen T., Scholderer J. Functional food in Europe: consumer research, market experiences and regulatory aspects // Trends in Food Science & Technology. 2007. Vol. 18, no. 4. Р. 231–234. doi: 10.1016/j.tifs.2006.12.006.
  23. Korhonen H., Pihlanto A. Bioactive peptides: production and functionality // International Dairy Journal. 2006. Vol. 16, no. 9. P. 945–960. doi: 10.1016/j.idairyj.2005.10.012.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».