WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

Pages:   || 2 |

«ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА НА ПРИМЕРЕ POTAMOGETON PERFOLIATUS L. И ZOSTERA NOLTII: СОСТАВ, С ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

НОВИЧЕНКО ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ВЫСШИХ

ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА НА

ПРИМЕРЕ POTAMOGETON PERFOLIATUS L. И ZOSTERA NOLTII:

СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Специальность 05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор М.А. Егоров Астрахань – 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основные сведения по распространению водной растительности Северного Каспия и авандельты реки Волги

1.2 Биологически активные вещества высших водных растений

1.3 Пути использования макрофитов в разных отраслях промышленности.. 25

1.4 Технологии получения экстрактов, обогащенных биологически активными веществами

ГЛАВА 2.ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36



2.1 Объекты исследований

2.2 Структура проведенных исследований

2.3 Методика проведения водно-спиртового экстрагирования БАВ из высших водных растений

2.4 Методы исследования растительного сырья и экстрактов

2.5 Выбор технологической схемы производства, подбор технологического оборудования и контроль основных процессов

2.6 Статистические методы исследования

ГЛАВА 3. СОСТАВ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ

АКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

3.1 Определение органолептических, физико-химических и микробиологических показателей высших водных растений

3.2 Изучение общего химического и углеводного составов зостеры малой и рдеста пронзеннолистного

3.3 Компонентный состав эфирных масел P. perfoliatus L. и Z. noltii............. 57

ГЛАВА 4. КАЧЕСТВЕННАЯ И КОЛИЧЕСТВЕННАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНО-СПИРТОВЫХ ЭКСТРАКТОВ

ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БАВ

4.1 Результаты анализа исследуемых экстрактов: спектрофотометрия и тонкослойная хроматография

4.2 Результаты определения адсорбирующей способности растительного сырья и экстрактов

4.3 Результаты исследования антиоксидантных свойств экстрактов исследуемых растений

4.4 Определение антибактериальной активности растительных экстрактов. 86

4.5 Изучение органолептических и микробиологических показателей экстрактов водных растений

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ,

ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ

ВЕЩЕСТВАМИ

5.1 Обоснование выбора растительного сырья

5.2. Выбор и обоснование технологических параметров экстрагирования БАВ

5.3 Описание технологической схемы производства экстрактов водных растений





5.4 Подбор технологического оборудования для получения растительных экстрактов

5.5 Направления применения продуктов переработки зостеры малой и рдеста пронзеннолистного

5.6 Основные технико-экономические показатели производства экстрактов растений Z. noltii и P. perfoliatus L.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.............. 112 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Согласно концепции развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года недостаточность сырьевой базы в настоящее время не позволяет наращивать объемы производства очень ценных пищевых и кормовых продуктов, медицинских и лечебнопрофилактических препаратов, источником которых, как известно, являются многие организмы водного происхождения, как животные, так и растения (Концепция развития рыбного…, 2003).

На сегодняшний день воздействие человека на Каспий приобрело многообразный характер, включая загрязнение, инвазию, гидротехническое строительство и другие факторы, влияющие на биотические формы жизни (Катунин Д.Н. с соавт., 2003).

В тоже время наблюдается тенденция к зарастаемости Волго-Каспийского бассейна прибрежной и водной растительностью, что приводит к заболачиваемости акватории дельты Волги, снижению кормовой базы в местах нагула осетровых и частиковых видов рыб, затруднению прохода рыбы на нерестилища, ухудшению гидрологического режима (Громов В.В., 2009;

Садчиков А.П. с соавт., 2005; Чавычалова Н.И. с соавт., 2008).

В связи с наличием данных проблем возникает необходимость изъятия части водных растений без нарушения экологического равновесия реки Волги и Северного Каспия, которые могут быть рационально переработаны с целью получения новых продуктов различного назначения.

С другой стороны, уникальный состав и комплекс биологически активных веществ (БАВ) прибрежных и водных растений Волго-Каспийского бассейна определяет широкий спектр их применения и вызывает особый интерес ученых (Мукатова М.Д. с соавт., 2005; Курашов Е.А. с соавт., 2014; Астафьева О.В. с соавт., 2011; Сухенко Л.Т., 2006, 2010).

Некоторые прибрежные и водные растения имеют сбалансированный макрои микроэлементный состав и являются ценным сырьем для получения значимых биологически активных веществ: альгиновой кислоты, маннита, витаминов, фенольных и терпеновых соединений, полисахаридов, главным образом пектиновых веществ (зостерин, рдестин, ламинарин и т.д.), природных антиоксидантов – пигментных веществ (хлорофиллы, каротиноиды, антоцианы), кислот, спиртов и т.д. (Артюхова С.А. с соавт., 2001; Подкорытова А.В., 2005;

Митрукова Г.Г., 2015; Kawasaki W. et al., 1998; Блинова Е.И, 1974; Донченко Л.В.

с соавт., 2007; Шелеметьева О.В. с соавт., 2009).

Степень разработанности темы.

Весьма актуальным и перспективным направлением является получение водно-спиртовых экстрактов растений, обогащенных биологически активными веществами с антиоксидантными и антибактериальными свойствами, высокой адсорбирующей способностью.

Существенный вклад в изучение проблемы переработки водных растений внесли многие авторы:, Подкорытова А.В., Блинова Е.И., Донченко Л.В., Лоенко Ю.Н., Мукатова М.Д. и др. Однако, анализ компонентного состава и возможность комплексного использования макрофитов Волго-Каспийского бассейна с целью получения экстрактов, обогащенных БАВ, а также изучение биологической активности экстрактов высших водных растений до настоящего времени изучены не были. Не выявлены направления применения водно-этанольных экстрактов водных растений Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. в фармацевтической и химической промышленностях.

Цель и задачи исследований. На основании вышеизложенного целью настоящей работы является получение водно-спиртовых экстрактов высших водных растений Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L., а также изучение их состава, биологической активности и возможности применения.

Из поставленной цели вытекали следующие задачи исследования:

Установить содержание примесей, изучить органолептические и 1.

санитарно-гигиенические показатели качества растительного сырья, определить содержание тяжелых металлов в макрофитах;

Исследовать компонентный состав воздушно-сухих растений Zostera 2.

noltii и Potamogeton perfoliatus L. с целью использования их в качестве сырья для получения биологически активных веществ;

Выбрать рациональный способ извлечения биологически активных 3.

веществ из макрофитов и установить параметры водно-спиртовой экстракции растений;

Определить адсорбирующую способность, антиоксидантную и 4.

противомикробную активность водно-этанольных экстрактов Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L., изучить органолептические и микробиологические показатели готовой продукции;

Апробировать технологию получения водно-спиртовых экстрактов на 5.

основе морских и пресноводных трав, обогащенных БАВ, и определить экономическую эффективность технологии переработки растений;

Установить возможность применения экстрактов в качестве 6.

компонентов с антимикробными свойствами и натурального красителя при добавлении в пищевую добавку «экстракт солодки «ГЛИЦИРФИТ»

(производство ООО НПП «Глицирфит») и в средство для мытья посуды «АСТ»

(производство НПП ООО «Асткосметикс»);

Разработать проект технической документации на водно-спиртовый 7.

экстракт зостеры малой Zostera noltii (ТУ и ТИ к ним).

Научная новизна работы.

Обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования высших водных растений Волго-Каспийского бассейна (зостеры малой и рдеста пронзеннолистного) в качестве нетрадиционного малоизученного сырья с высоким содержанием БАВ для дальнейшей переработки с целью получения продуктов различного назначения.

Проведены исследования и получены результаты по изучению компонентного состава ВВР Северного Каспия и дельты реки Волги методами хроматографического анализа. Определено присутствие в Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. биологически активных веществ (флавоноиды, соединения терпенового ряда, эфирные масла, пигменты и др.). Определена адсорбирующая способность растительного сырья и экстрактов.

Водно-спиртовым экстрагированием БАВ из морских и пресноводных трав и получены продукты – Zostera noltii Potamogeton perfoliatus L.

многокомпонентные препараты растительного происхождения, обладающие биологической активностью.

Впервые получены данные по антиоксидантной и противомикробной активности экстрактов зостеры малой и рдеста пронзеннолистного ВолгоКаспийского бассейна.

Выявлены направления применения водно-этанольных экстрактов Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. в качестве компонентов с антибактериальными свойствами и натурального красителя в промышленных условиях.

Результаты проведенных исследований расширяют современные представления о качественном и количественном составе высших водных растений Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L., содержании БАВ различной природы, обладающих биологической активностью, и возможных путях их теоретического и практического использования.

Теоретическая и практическая значимость работы.

На основании результатов проведенных исследований разработан проект технической документации (ТУ 9284-002-99737027-2013 «Экстракт зостеры малой Альгофит» и ТИ к ним).

Проведением испытаний в производственных условиях на ООО НПП «Глицирфит» и ООО НПП «Асткосметикс» по внедрению водно-этанольных экстрактов растений в качестве компонентов с антибактериальными свойствами и натурального красителя в пищевую добавку «экстракт солодки «ГЛИЦИРФИТ» и в рецептуру средств для мытья посуды «Аст» доказана возможность использования исследуемых водных растений в качестве источника биологически активных веществ с различными свойствами.

Выделенные биологически активные компоненты согласно предложенной технологической схеме могут быть получены в промышленных масштабах для различных отраслей народного хозяйства.

Полученные данные по изучению компонентного состава и определению биологической активности БАВ экстрактов макрофитов Волго-Каспийского бассейна, а также предложенная комплексная технология переработки водных растений используются для разработки лекционных курсов «Общая биотехнология», «Биотехнологическое оборудование», «Биотехнология и органический синтез», «Биотехнология белка и БАВ» бакалаврам по направлению «Биология», профиль «Биотехнология и биоинженерия» и магистрантам по направлению «Биология», профиль «Биотехнология».

Методология и методы исследования.

Для выполнения задач была разработана схема экспериментальных исследований, согласно которой получены результаты по определению состава, свойств и биологической активности высших водных растений Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. и экстрактов на их основе. Объекты исследования оценивали по органолептическим, физико-химическим, биохимическим и микробиологическим показателям. Компонентный состав и биологическую активность растений и водно-спиртовых экстрактов определяли хроматографическими (ТСХ, хромато-масс-спектрометрия), спектрофотометрическим и фотометрическим методами. Определение тяжелых металлов проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Методы анализа растительного сырья и экстрактов представлены в таблице 1.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Перспективное нетрадиционное и малоизученное сырье (высшие водные растения Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L.) для получения комплекса биологически активных веществ в виде водно-этанольных экстрактов.

2. Качественный и количественный состав водных растений (Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L.), экстрагирование биологически активных веществ из них и изучение свойств полученной продукции.

3. Технология получения многокомпонентных экстрактов и перспективы применения продуктов переработки высших водных растений Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. в фармацевтической, химической, пищевой и кормовой промышленностях.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертация соответствует пунктам 1, 3, 5 и 13 паспорта специальности 05.18.07

– «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ».

Степень достоверности.

Степень достоверности результатов проведенных исследований подтверждается глубокой проработкой литературных источников по теме диссертации; постановкой экспериментов, выполненных на современном методическом уровне; применением современных инструментальных методов анализа. Для математической обработки результатов исследований использованы прикладные компьютерные программы. Достоверность полученных результатов обусловлена докладами (апробацией) основных положений диссертации на научных конференциях и заседаниях кафедры.

Апробация работы. Проведенные исследования и полученные результаты работы представлены на Международной научной конференции «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности АСТИНТЕХ-2009»

(Астрахань, 2009 г.); Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Экокультура и фитобиотехнологии улучшения качества жизни на Каспии» (Астрахань, 2010 г.); Международной Пущинской международной школе-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века» (Москва, 2011-2012 гг.); VI Московском международном конгрессе «Биотехнология:

состояние и перспективы развития» (Москва, 2011); II Региональной конференции молодых ученых и инноваторов «ИННО-КАСПИЙ» (Астрахань, 2011 г.); ХVI Международной экологической конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2011); Международной Интернетконференции «Биотехнология. Взгляд в будущее» (Казань, 2012); Всероссийской научной конференции «Молекулярно-генетические и фармакологические аспекты изучения ценных биологически активных компонентов» (Астрахань, 2014 г.);

XXVIII Зимней молодежной научной школе «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (Москва, 2016 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из них 2 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, материалов и методов исследований и трех глав экспериментальной части, описания технологии получения экстрактов, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы и приложений.

Общий объем работы составляет 131 страница основного текста, содержит 20 таблиц, 30 рисунков и 6 приложений. Список литературы включает 179 источников, в том числе 68 – зарубежных авторов.

Благодарности. Автор выражает благодарности проф. Е.А. Курашеву и проф. Ю.В. Кругловой (лаборатория гидробиологии Института озероведения РАН, г. Санкт-Петербург) за помощь в проведении анализа компонентного состава морских и пресноводных растений Волго-Каспийского бассейна, Антоновой С.В. (Центр коллективного пользования (ЦКП) при ГосНИИ Генетика, г. Москва) за помощь в изучении химического состава растительных экстрактов, Сокирко Г.И. (отдел по охране окружающей среды инженерно-технического центра ООО «Газпром Добыча Астрахань», г. Астрахань) за помощь в проведении атомно-абсорбционного анализа по определению тяжелых металлов в высших водных растениях и их экстрактах.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю проф.

Егорову М.А., проф. Сухенко Л.Т., проф. Журавлевой Г.Ф., доц. Астафьевой О.В.

за неоценимую помощь и поддержку, ценные замечания и предложения.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основные сведения по распространению водной растительности Северного Каспия и авандельты реки Волги Первые сведения о водной растительности Каспийского моря появились в печати после плавания в 1715 г. А. Бековича, в описаниях российских академиков П.С. Палласа (1786) и С.Г. Гмелина (1785) (Громов В.В., 2009).

Растительный мир Волго-Каспийского бассейна насчитывает более 700 видов и подвидов низших (водоросли) и 5 видов высших (травы) (Касымов А.Г. с соавт., 1983). Флора Каспийского моря резко отличается по видовому составу от флоры подводной части дельты. В фитобентосе севера Каспия встречаются разнообразные виды диатомовых, зеленых, синезеленых, золотистых, пирофитовых, эвгленовых, харовых, красных и бурых водорослей, а также цветковые растения (Ушаков Н. М., 1996; Исмагулов М. И., 1999). Из цветковых растений в фитобентосе Северного Каспия широкое распространение получила зостера, рупия, рдест (Green E.P. et al., 2003).

Изучением видового состава водных растений реки Волги и Каспийского моря, их распространением и развитием занимались многие отечественные учёные (Зинова А.Д., 1967; Забержинская Э.Б., 1968; Киреева М.С. с соавт., 1957;

Касымов А.Г. с соавт., 1983).

Высшая водная растительность Северного Каспия, связанного с авандельтой Волги, представлена в работе К.В. Доброхотовой (Доброхотова К.В., 1940). Е.И.

Блинова приводит видовой состав и растительные ассоциации фитобентоса Восточного Каспия (Блинова Е.И, 1974). В сводке по высшим растениям авандельты Волги А.Ф. Живогляда дается список из 278 видов водных и прибрежно-водных растений и 10 видов водорослей (Живогляд А.Ф., 1970).

При исследовании фитобентоса авандельты Волги и Северного Каспия гидроботаническими разрезами была охвачена вся авандельта Волги и мелководная часть Северного Каспия (рисунок 1) (Громов В.В., 2009).

–  –  –

Большие запасы зостеры были обнаружены в северной части Северного и восточной части Среднего Каспия (Ушаков Н. М., 1996), а также у западного побережья Каспийского моря, особенно в районах к северу от Махачкалы (Дагестан) (Milchakova N. A., 2003).

Зостера морская (Zostera marina L.) в больших объемах обнаружена в прибрежных зонах северной части Адриатического моря, изучена динамика накопления биомассы и ее репродуктивная способность.

Существуют работы по биологии и распространению зостеры, произрастающей вдоль Атлантического побережья Европы и Тихоокеанского побережья Северной Америки (Shafer D.J. et al., 2008; Guidetti P. et al., 2002).

Морские травы (Zosteraceae) широко распространены вдоль всего Дальневосточного побережья и у материкового побережья Японского моря, у западного и восточного побережий о-ва Сахалин, у Курильских островов, в Охотском море (Hemminga M.A. et al., 2000; Green E.P. et al., 2003).

Запасы морских трав обнаружены также в Средиземноморье (Z. marina, Z.

noltii), на северо-западе Африки и на побережье Канарских островов (Z. noltii), в прибрежных зонах Восточной Африки (Z. capensis), в северо-восточной части Австралии (Zostera muelleri (capricorni)), в юго-западной части Австралии (Zostera tasmanica (Heterozostera tasmanica)), Новой Зеландии (Zostera muelleri (capricorni; novazelandica)), Чили (Zostera tasmanica (Heterozostera tasmanica) (Short F. et al., 2007).

Дельта Волги, включая ее и авандельту, представляет собой сложную экосистему, характеризуется чертами богатейшего видового состава флоры и фауны, высокой продуктивностью, многообразием биотопов, биоценозов и их связей, ее высокой динамичностью (Исмагулов М.И., 1999).

К настоящему времени накоплен значительный материал по видовому составу и распространению водной растительности в дельте Волги, однако детальное изучение и направления ее использования отсутствуют (Пилипенко В.Н. с соавт., 2002).

–  –  –

рыб, водных и наземных птиц и животных. Заросли прибрежных растений являются мощным очистительным агентом водоемов от различных органических и минеральных загрязнителей (Садчиков А.П. с соавт., 2004).

В последние годы макрофиты стали успешно использоваться в практике очистки вод от биогенных элементов, фенолов, ароматических углеводородов, микроэлементов, нефти и нефтепродуктов, тяжелых металлов (Baker A. et al., 2000; Blaylock M. et al., 2000; Рылова Н.Е., 2002), различных минеральных солей из сточных и природных вод, в обеззараживании животноводческих стоков от разных форм патогенных микроорганизмов (Диренко А.А. с соавт, 2006).

Прибрежно-водная растительность оказывает благотворное влияние на кислородный режим прибрежной зоны водоема: возрастает прозрачность и содержание биогенных веществ, снижается минерализация воды и количество промежуточных продуктов распада органических соединений (Кокин К.А., 1982).

Начиная с 1959 г., после зарегулирования стока Волги, островная зона авандельты стала обильно зарастать прибрежной растительностью, распространившейся на несколько десятков километров от береговой линии дельты в сторону открытого моря (Катунин Д.Н. с соавт., 2003). В практике рыбохозяйственных исследований установлено, что при наличии макрофитов рыбопродуктивность макрофитов в водоемах уменьшается (Чавычалова Н.И. с соавт., 2008).

Уникальный состав и набор биологически активных веществ указывает на возможность изъятия водных растений для улучшения экологической обстановки Волго-Каспийского бассейна с целью создания продуктов с антиоксидантными и противомикробными свойствами.

1.2 Биологически активные вещества высших водных растений В растительном сырье содержатся разнообразные по химическому составу вещества, как общие для всех высших растений (например, полисахариды, белки, соли), так и специфические для определенных растений (Тырков А.Г., 2013).

Экспериментальные данные многих отечественных и зарубежных исследователей характеризуют водные растения как уникальный промышленный возобновляемый источник получения ряда значимых соединений (Исмагулов М.И.,1999; Материалы регионального совещания…,2002; Курашов Е.А. с соавт., 2013). Химический состав морских и пресноводных трав зависит от вида, стадии развития и условий произрастания (Быков В.П., 1999).

Биологически активные вещества (БАВ) – соединения, оказывающие специфическое лечебное действие на организм человека. Именно их наличие обуславливает ценность каждого вида растительного сырья (Минина С.А. с соавт., 2004; Георгиевский В.П. с соавт., 1990). К ним относят различные группы фенольных соединений, алкалоиды и гликозиды, кумарины, витамины, эфирные масла, некоторые углеводы (Белянин М.Л., 2010).

Пектин и его свойства Особенностью химического состава морских и пресноводных трав, отличающей их от морских растений других классов, является присутствие в их тканях пектиноподобного вещества.

Пектиновые вещества, содержащиеся в растительных соках и плодах (Скурихин И.М. с соавт., 1987), представляют собой гетерополисахариды, построенные из остатков галактуроновой кислоты, соединенных -(1,4)гликозидными связями. Карбоксильные группы галактуроновой кислоты в той или иной степени этерифицированы метиловым спиртом (рисунок 5) (Щербаков В. Г. с соавт., 1999; Филипцова Г. Г. с соавт., 2004; Schols H.A. et al., 2009).

Рисунок 5 – Основные виды промышленных пектинов (Донченко Л.В. с соавт., 2007)

По органолептическим показателям пектин для пищевых продуктов – порошок без посторонних примесей от светло-серого до кремового цвета, имеет слабокислый вкус, без запаха (ГОСТ 29186-91).

Наиболее ценным и самым интересным ПВ является полисахарид – морской пектин зостерин. Пектин морских трав впервые был выделен в 1940 г. советским ученым Мирошниковым В.И., который назвал его зостерином. Позже, уже в середине 60-х гг. прошлого столетия впервые в составе пектина морских трав семейства Zosteraceae был обнаружен апиогалактуронан в качестве разветвленной области пектина (Артюхова С.А. с соавт., 2001).

Зостерин – это уникальный низкометоксилированный пектин, выделяемый из морских трав семейства Zosteraceae. Зостерин относится к пектиновым веществам, однако в отличие от пектинов наземных растений данный морской пектин имеет крайне низкую степень метоксилирования, высокую молекулярную массу и содержит в своем составе уникальный моносахарид апиозу (Лоенко Ю.Н.

с соавт., 1997; Ovodova R.G. et al., 1968).

Экспериментальные исследования многих отечественных и зарубежных ученых показали, что зостерин обладает широким спектром фармакологического действия: иммуномодулирующей, противовирусной, антибактериальной (Han Gil Choi et al., 2009; Hengrui et al., 2014), противоопухолевой (Хасина Э.И. с соавт., 2003), радиозащитной, противоязвенной (Khasina E.I. et al., 2004) и другими видами биологической активности (Зостерин: руководство для…, 1997; May C.D., 1990).

Специфической особенностью пектиновых веществ, имеющей важное практическое значение, является их комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых и радиоактивных металлов (Титов А.Ф. с соавт., 2007). Это свойство дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами и имеющих контакт с тяжелыми металлами (Бобровник А.Д. с соавт., 1991, Сонина Л.Н. с соавт., 2007).

–  –  –

Способность пектина связывать поливалентные металлы зависит от природы, способа получения, степени этерификации пектина, рН среды, в которой происходит взаимодействие металл-пектин, соотношения их концентраций, количества ацетильных, амидированных групп, боковых моносахаридных цепей.

Наиболее высокой комплексообразующей способностью обладают низкоэтерифицированные пектины (Axelos M.A.V. et al., 1991; Донченко Л.В. с соавт., 2007).

Таким образом, проведенный литературный анализ по изучению процесса комплексообразования показал, что исследования ученых разрозненны. В настоящее время не существует общепризнанной теории и слабо изучен механизм взаимодействия пектиновых веществ с катионами поливалентных металлов.

Поэтому исследования в этой области представляют теоретический и практический интерес.

Свойства и функции гликозидов Среди всех производных моносахаридов, безусловно, на первое место (как по степени значимости, так и по распространению в природе) следует поставить гликозиды (Филипцова Г.Г. с соавт., 2004).

Гликозиды очень широко распространены в природе: большинство растительных пигментов, физиологически активные вещества, многие алкалоиды встречаются в виде гликозидов. Полисахариды, составляющие главный тип природных углеводов, представляют собой полимеры гликозидного типа (Кочетков Н.К. с соавт., 1961).

Свойства и биологическая активность флавоноидов В настоящее время особое внимание ученые уделяют изучению веществ вторичного метаболизма (Словарь биотехнологических терминов…, 2015) в связи с их широким разнообразием и недостаточной изученностью их роли и функции в организме.

Выявлено более десятка групп вторичных метаболитов. Хорошо известны три самые большие – фенольные соединения, изопреноиды (терпеноиды), алкалоиды Самая многочисленная и широко (Dewick P.M., 2002).

распространённая в растениях группа фенольных соединений - флавоноиды (Grotewold E., 2006; Валиева А.И. с соавт., 2010).

Свое название флавоноиды получили от латинского слова «flavus» - желтый, поскольку первые выделенные из растений флавоноиды имели желтую окраску.

Флавоноиды широко распространены в высших растениях, значительно реже встречаются в микроорганизмах и насекомых (Гринкевич Н.И. с соавт., 1983).

В растениях флавоноиды в основном локализуются в листьях, цветках и плодах, реже - в корнях и стеблях. Широко изучены флавоноиды наземных растений (Sohn H.-Y. et al., 2004), в большом количестве они накапливаются в корнях солодки (Glycyrrhiza glabra), траве пустырника (Leonurus cordiaca), цветках бессмертника (Helichryzum arenarium) (Астафьева О.В., 2013; Сухенко Л.Т., 2010; Albayrak S. et al., 2010).

Флавоноиды отличаются широким спектром фармакологического действия (Корулькин Д.Ю. с соавт., 2007). Они обладают бактерицидным, желчегонным, спазмолитическим, кардиотоническим действием, уменьшают ломкость и проницаемость сосудов (например, рутин), способны связывать и выводить из организма радионуклиды, у них также выявлен противораковый эффект (Cushinie T.P.T. et al., 2005; Сухенко Л.Т. с соавт. 2000).

Известно более 4000 различных флавоноидов, которые в зависимости от степени окисления и гидроксилирования скелета С6-С3-С6 подразделяются на несколько групп: флавоны, флавонолы, флавононы, флавононолы, изофлавоны, антоцианы, халконы, катехины, ауроны и др. (Firenzuoli F. et al., 2004; Бандюкова В.А., 1965) (рисунок 7).

Рисунок 7 – Основные скелеты главных классов флавоноидов (Гринкевич Н.И. с соавт., 1983) Из флавоноидов большой интерес представляют кемферол, встречающийся во многих растениях в форме гликозида, рутин и кверцетин (Минина С.А. с соавт., 2004).

Изофлавоны образуют один из самых крупных классов природных соединений. В настоящее время определено строение более чем 25 природных изофлавонов. Обильным источником изофлавоноидов являются растения семейства Leguminosae (Grotewold E., 2006).

Важное место среди флавоноидных соединений занимают катехины (флаванолы-3). Для получения d-катехина наилучшим источником является дубитель гамбир (Vermerris W. et al., 2006).

Ауроны и халконы называют также антохлорпигментами, т.к. они окрашены в желтый цвет, в парах аммиака переходящий в оранжевый (Блажей А. с соавт., 1977).

Флавоноиды имеют различные функции в растениях, например, пигментация, защита от ультрафиолетового излучения, патогенной атаки, обеспечение жизнеспособности пыльцы. Биосинтез флавоноидов зависит от различных стимулов, таких как свет, элиситоры патогенных грибов, УФрадиация, поранение и взаимодействие с микроорганизмами.

Обладая широким спектром фармакологической активности, флавоноиды применяются в медицине как желчегонные, гипоазотемические, гепатозащитные, противоязвенные, капилляроукрепляющие средства. Кроме того, для флавоноидов характерны эстрогенное, антисклеротическое, антивирусное, противогрибковое, противоопухолевое и др. действия (Grotewold E., 2006; Корулькин, Д.Ю. с соавт., 2007; Браславский В.Б. с соавт., 1991).

Учитывая многостороннее воздействие веществ флавоноидной природы на человека и животных, их нетоксичность и широкую распространенность в природе, поиск растений, содержащих флавоноиды, изучение их химического строения, разработка простых и экономичных способов получения с целью создания новых эффективных препаратов является актуальной проблемой.

Терпеноиды (терпены): свойства и функции Эфирные масла (Olea aetherea) – смесь душистых летучих веществ, образующихся в растениях и относящихся к различным классам органических соединений, преимущественно терпеноидам (кислородные соединения терпенов), реже к ароматическим и алифатическим соединениям (Гринкевич Н.И. с соавт., 1983; Cheng A.-X. et al., 2007).

В фармацевтической промышленности в отличие от фенольных соединений терпеноидные соединения в составе эфирных масел широко применяются в качестве компонента с антисептическими и противомикробными свойствами (Тырков А.Г. с соавт., 2012; Филипцова Г.Г. с соавт., 2004). Тетратерпеноиды (каротины и каротиноиды – провитамины А), обладающие А-витаминной активностью, применяются либо в виде выделенных сумм, либо лекартсвенное сырье, их содержащее, входит в состав поливитаминных сборов (Муравьева Д.А.

с соавт., 2002; Гуринович Л.К. с соавт., 2005).

Широкое применение в химической промышленности и медицине нашли такие терпены, как: камфора, ментол, эвкалиптол, пиретрины (инсектициды), канифоль, hecogenin (моющее средство) и др. (Zwenger S. et al., 2008). В парфюмерной промышленности душистые вещества терпенового ряда (пинен, лимонен, карен, фелландрен, мирцен и др.) используются в качестве компонентов в составе фруктовых или цветочных ароматов.

В пищевой промышленности терпеноиды:

-ионон, дамасценон, сафраналь и др. – применяются в качестве специй, усилителей аромата и вкуса (Caputi L. et al., 2011).

Антиоксидантная активность биологически активных веществ В настоящее время все большее внимание ученых привлекает тема свободных радикалов и реакционноспособных кислородсодержащих частиц.

Потребляемые пищевые продукты и неблагоприятная экологическая обстановка оказывают существенное влияние на биологическое производство свободных радикалов (Pisoschi A.M. et al., 2011).

Антиоксиданты играют важную роль в регуляции протекания свободнорадикальных превращений в организме, существенно влияя на его состояние, поэтому антиоксиданты и исследование антиокислительных свойств соединений в последнее время получили широкое распространение (Ladas E.J. et al., 2004; Fang Y.Z., et al., 2002; Хасанов В.В. с соавт., 2004).

Наиболее перспективными источниками антиоксидантов считаются растительные объекты (Matthaus B., 2002). ВВР содержат такие природные антиоксиданты, как фенольные соединения, пигментные вещества (антоцианы, хлорофиллы, каротиноиды), витамины (Vertuani S., et al., 2004). Известно, что антиоксидантной активностью обладает морской пектин – зостерин (Khasina E.I.

et al., 2004).

Антоцианы, составляющие широкую группу флавоноидов вносят наибольший вклад в формирование окраски растений. Они ответственны за яркие цвета (оранжевый, красный, пурпурный или синий), обуславливают окраску цветов, фруктов, листьев. Окраска антоцианов объясняется количеством и расположением гидроксильных и метоксильных групп, а также способностью образовывать комплексы с ионами металлов (Словарь биотехнологических терминов…, 2015). Они также могут присутствовать в корнях, стеблях, луковицах растений (Бриттон Г., 1986).

Широкий интерес ученых антоцианы представляют в качестве красящих добавок к пище для человека (Andersen.M. et al., 2006). Применяют антоцианы в качестве красителей используя экстракты из сильнопигментированных плодов, представленные многокомпонентными смесями, включающими много различных водорастворимых веществ (Бриттон Г., 1986). Антоцианы оказывают бактерицидное, мочегонное, желчегонное и отхаркивающее действия. Антоцианы хорошо растворимы в воде и этиловом спирте, плохо растворимы в органических растворителях (Минина С.А. с соавт., 2004).

Хлорофиллы представляют собой сложные эфиры; они растворимы в большинстве органических растворителей. Структуры хлорофиллов а и b (рисунок 8) различаются лишь заместителем при С-7. В хлорофилле а – это CH3,

–  –  –

1.3 Пути использования макрофитов в разных отраслях промышленности Многие виды прибрежно-водных растений находят разнообразное, но все еще недостаточное применение в различных отраслях промышленности: пищевой и фармацевтической, сельском и лесном хозяйстве, рыбоводстве, медицине и др.

Среди них немало технических растений (тростник, рогоз, камыш и др.), которые используются в качестве топлива и химического сырья, в производстве бумаги и строительных целях (рисунок 9).

Химические соединения морского происхождения (БАВ), в том числе полисахариды, витамины, минеральные вещества отличаются рядом особенностей, нашедших своё применение в медицине, фармацевтике, гомеопатии, в качестве ароматерапевтических и косметических средств (Astafieva O.V. et al., 2012).

–  –  –

Водорастворимые зостераты, в частности зостераты натрия, калия, аммония,

- типично гидрофильные коллоиды: растворяясь в воде, они образуют вязкие растворы, поэтому могут быть использованы в качестве стабилизирующих добавок для повышения устойчивости суспензий и эмульсий, а также в качестве загустителей и желирующих добавок при приготовлении пищевых продуктов.

Пригодна зостера и как пищевая добавка к диетическим продуктам. Морские травы могут служить сырьевым источником для получения йода и йодистых препаратов, используемых для профилактики и лечения атеросклероза и заболеваний щитовидной железы (Подкорытова А.В., 2005).

Зостерины морских трав и пектины растений широко применяют в качестве основного компонента лечебно-профилактического питания при угрозе свинцовой интоксикации (Сонина Л.Н. с соавт., 2007), а также сорбента ионов тяжелых металлов и радионуклидов. Сорбционные свойства модифицированных пектинов используют при нарушении детоксикационных функций печени и почек, жирового обмена с целью выведения из организма липопротеидов и триглицеридов. Благотворный терапевтический эффект отмечен при состояниях, характеризующихся повышенным уровнем холестерина в крови.

По данным исследований М. С. Дудкина, благодаря высокому содержанию в зостере БАВ и микроэлементов, особенно железа, морская трава представляет большой интерес в качестве кормового объекта (Borum J. et al., 2004).

Многолетние опыты на свиньях и овцах, откармливаемых на мясо, показали безвредность и высокую экономическую эффективность применения зостеры как кормовой добавки. Использование зостеры в рационах поросят, ягнят и телят способствовало улучшению обмена и повышению живой массы животных (Дудкин М.С. с соавт., 1987; Кизеветтер И.В. с соавт., 1967).

Прибрежные растения используются в фитомелиоративных целях (тростник, рогоз, камыш, рдесты, и др.) для защиты берегов от размыва (Borum J. et al., 2004;

Садчиков А.П. с соавт., 2005).

Наличие большого количества макро- и микроэлементов способствует использованию макрофитов для получения золы и удобрений (Green E.P. et al., 2003). Для этих целей штормовые выбросы собирают, высушивают, сжигают и полученную золу используют в качестве удобрения. Весьма распространено применение для удобрения компоста, полученного сгнаиванием морской травы.

Значительные количества морских трав пережигаются для получения соды или щелочных растворов (Кизеветтер И. В. с соавт., 1967).

В настоящее время нельзя говорить о достаточно активном использовании водных растений для различных нужд людей. Разработка технологии сбора раскрывает широкие перспективы рационального использования прибрежноводных растений. Кроме того, заготовка и извлечение прибрежно-водных растений из водоемов является одним из основных способов предотвращения вторичного загрязнения вод растительными остатками (Садчиков А.П. с соавт., 2005).

1.4 Технологии получения экстрактов, обогащенных биологически активными веществами Технологии экстрагирования биологически активных веществ Одним из важнейших направлений повышения эффективности современного производства экстрактов, обогащенных биологически активными веществами, является создание малоотходной (безотходной) рациональной технологии, широкое вовлечение нетрадиционных сырьевых ресурсов.

Экстракция – метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстрагента) (Словарь биотехнологических терминов…, 2015). В зависимости от применяемого растворителя экстракты могут быть водными, спиртовыми, эфирными и др., а по консистенции – жидкими, густоватыми, густыми и сухими (Пономарев В.Д., 1976). Извлечение определенного вещества из растительного сырья основывается на выборе растворителя и условиях проведения процесса экстрагирования (Панфилов В.А. с соавт., кн.2, 2001).

Достоинствами настоек и экстрактов являются: простота технологии, большая доступность и небольшая стоимость, широкий спектр действия. Однако в ряде случаев настойки и экстракты трудно стандартизировать, многие из них не анализируются на содержание действующих веществ. Они обладают свойством «старения» с нарушением состава препарата с образованием осадка, их применяют перорально или наружно (Минина С.А. с соавт., 2004; Багирова В.Л. с соавт., 2001).

К основным методам экстрагирования растительного сырья относятся мацерация (настаивание), перколяция, непрерывная экстракция Сокслета, водноспиртовая экстракция, ультразвуковая обработка (УЗ), СВЧ-экстракция, инфузия (вливание), отвар, сверхкритическая флюидная экстракция (СФЭ) (Tiwari P. et al., 2011; Hostettmann K., 2014).

Метод мацерации (настаивания) – наиболее старый метод экстрагирования.

Получение извлечений методом мацерации заключается в следующем:

измельченное растительное сырье помещается в закрытую емкость с растворителем и выдерживается при комнатной температуре. Время настаивания устанавливали по количеству экстрактивных веществ. Затем смесь сливали, фильтровали и осветляли (Минина С.А. с соавт., 2004).

Преимуществами метода настаивания служат доступность и простота экстрагирования. К его недостаткам относят длительность процесса экстрагирования, неполное экстрагирование действующих веществ.

Метод перколяции – основной метод изготовления настоек и экстрактов.

Экстрагирование методом перколяции отличается от метода мацерации тем, что после непродолжительного настаивания при экстракции создается максимальная разность концентраций благодаря постепенному вытеснению извлечения чистым экстрагентом.

Экстракция низшими спиртами и водой позволяет выделить водо- и спирторастворимые вещества, такие как фенольные соединения, гликозиды, водорастворимые углеводы и т.д. При этом в экстракт переходят и многие другие ценные вещества: липиды, минеральные вещества, производные хлорофилла, каротиноиды и витамины (жирорастворимые) (Коровкина Н.В. с соавт., 2007).

В литературе описано большое количество методик водно-спиртовой экстракции БАВ из растительного сырья. А.Г. Шутовой (Шутова А.Г., 2007) предложена экстракция измельченного растительного сырья этиловым спиртом в соотношении 1 г:10 мл с периодическим перемешиванием при комнатной температуре в течение 7 дней. В результате были выделены эфирные масла методом перегонки с водяным паром. А.К. Кулатаевой (Кулатаева А.К. с соавт.,

2006) проведены исследования по извлечению БАВ из растительного сырья 40 %ным раствором этилового спирта в соотношении 1:10, а Л.М. Беляновской – 70 %ным раствором этилового спирта (Беляновская Л.М. с соавт., 2005).

Первые исследования возможности использования двухфазных гетерогенных систем в качестве экстрагента для извлечения комплекса БАВ из растений были начаты под руководством В.А. Вайнштейна. В дальнейшем исследования были продолжены – апробирован и обоснован метод экстрагирования системой несмешивающихся растворителей различной полярности – двухфазной системой экстрагентов (ДСЭ). Такая технология позволяет быстро и с высокой эффективностью провести комплексную переработку растительного сырья и получить продукты с высоким содержанием БАВ (Каухова И.Е., 2006; Демченко Ю.Т., с соавт., 2006).

Экстракция Сокслета является традиционной технологией извлечения биологически активных веществ. Данный метод позволяет практически полностью извлекать вещество из сырья путем его многократного экстрагирования растворителем в специальном аппарате.

Растительное сырье измельчают, помещают в пакетик (в виде патрона) из фильтровальной бумаги. Патрон помещают в экстрактор аппарата Сокслета и подвергают экстрагированию растворителем. Ведут нагревание так, чтобы кипение было равномерным. Количество растворителя, вливаемого в экстрактор, должно быть достаточным, чтобы он по сифонной трубке переливался в приемник (Handa, S.S. et al., 2008).

Современные методы экстрагирования химических веществ являются более эффективными и быстрыми. В настоящее время извлечение веществ из растительного сырья проводят такими методами, как УЗ-экстракция (Vinatoru M., 2001), МЭ-экстракция (Chemat F., et al., 2013; Kaufmann B. et al., 2002), СФЭ (Lang Q. et al., 2001) и др.

Технологии извлечения пектиновых веществ Отсутствие до настоящего времени классификации пектинсодержащего сырья не позволяет создать универсальную технологию пектина, предусматривающую переработку различного сырья по одной процессноаппаратурной схеме, и выявить другие сырьевые источники для получения пектиновых веществ (Донченко Л.В. с соавт., 2007).

Благодаря высокому содержанию пектиновых веществ в высших водных растениях в настоящее время разработано несколько способов извлечения зостерина из морской травы (Донченко Л.В., 2000; Способ комплексной переработки…, 2007).

В.И. Мирошников разработал схему комплексного использования зостеры с целью получения студнеобразующих продуктов (зостерина и зостератов). Способ заключается в следующем: зостеру заливают 0,5 - 1 %-ным раствором серной или соляной кислоты, нагревают до температуры 80-1000 С и выдерживают в течение нескольких часов. Затем зостеру промывают водой, заливают 0,5-1 %-ным раствором гидроксида натрия или калия и при нагревании до 70-1000 С экстрагируют в течение нескольких часов. Щелочной экстракт отделяют от травы, фильтруют и осаждают полисахарид из экстракта добавлением спирта, кислоты или раствора соли металла (в последнем случае осаждается соль зостерина, названная автором «зостерат»).

Зостерин и зостераты выпадают в осадок в виде сильно гидратированного геля, содержащего большое количество воды, легко удаляемой прессованием.

После высушивания зостерин и зостераты имеют, как правило, темно-коричневую окраску.

Кроме окрашивающих веществ, зостерин содержит еще минеральные и посторонние органические вещества, от которых освобождаются различными способами очистки и обесцвечивания. Достаточно легко гель зостерина подвергается обесцвечиванию при обработке 1-2 %-ным раствором хлорной извести.

При изучении зостерина В.И. Мирошниковым было установлено, что его основной структурный компонент – полигалактуроновая кислота (75 %), а также метилпентозы и небольшое количество метоксильных групп (0,178).

Исследование элементного состава показало, что зостерин-пектин из морской травы зостеры содержит (%): С – 40,91; Н – 4,54; О – 54,55. (Подкорытова А.В., 2005) Использование солей органических кислот (цитратов, оксалатов) вместо углекислого натрия дало возможность экстрагировать зостерин в более мягких условиях, в нейтральной и слабокислой среде.

В ТИНРО были проведены работы по экстракции зостерина и зостератов из двух видов зостеры: Zostera marina и Zostera asiatica, произрастающих вдоль побережья Приморья и Сахалина. В основу работ положена технология получения зостерата натрия (Способ переработки морской…, 2004).

Технологический процесс включает в себя замачивание сушеной зостеры в воде, измельчение, обработку 1 %-ным раствором формалина (ЖК 1:5) при 18-200 С в течение 24 ч, затем 1 %-ным раствором соляной кислоты (ЖК 1:20) при 80-850 С в течение 2 ч. Траву промывают в воде, а затем экстрагируют зостерин в 1 %ном растворе щавелевокислого аммония (ЖК 1:20) при 500 С в течение 3 ч.

Экстракт отделяют от остатка травы фильтрацией, очищают центрифугированием. В очищенный экстракт вводят 10 %-ный раствор хлорида кальция до полного осаждения полисахарида. Осажденный зостерат кальция отделяют от избытка жидкости, промывают водой, обрабатывают 2 %-ным раствором соляной кислоты, промывают водой до pH=3, удаляют избыток воды, прессованием, затем сушат в конвективных сушилках, измельчают до порошкообразного состояния, расфасовывают и упаковывают в соответствии с требованиями ГОСТа. Таким образом, получают нерастворимую в воде соль зостериновой кислоты – зостерат кальция, используемую в качестве полуфабриката при изготовлении зостерина и различных солей зостериновой кислоты (Подкорытова А.В., 2005).

Модифицированная технология получения зостерата натрия и рдестата натрия из морских и пресноводных трав (рисунок 10) была апробирована сотрудниками научно-инновационной лаборатории биотехнологии ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» под руководством профессора Мукатовой М.Д. (Способ комплексной переработки…, 2007; Салиева А.Р. с соавт., 2009; Салиева А.Р., 2011).

Рисунок 10 – Технологическая схема получения зостерата натрия и рдестата натрия.

Все технологические процессы традиционного способа получения пектина базируются на применении смеси спирта с кислотой и спиртов различных концентраций, сильных кислот (НСl, НNО3, Н3РО4, Н2SО4), хлористого алюминия и гидроокиси аммония, создающих агрессивную рабочую среду и вредные условия труда. Производственный процесс протекает при повышенных температурных режимах (45...1200 С) в кислой среде при рН=0,5-2,0 с колебаниями времени экстракции и гидролиза от 3 до 6 часов и общим циклом процесса до 12 и более часов.

Перспективным направлением является электротехнология пектинов, которая создает возможность для проведения процесса гидролиза в более мягких условиях. Разработанная технология позволяет отказаться от использования концентрированных минеральных кислот.

Новый гидролизующий агент получают путем обработки умягченной питьевой воды в электродиализных установках с биполярными мембранами. В процессе обработки pH среды питьевой воды изменяется от нейтрального или слабокислого значения до 1,5-2,0. Вода, прошедшая электромембранную обработку, не содержит вредных и токсичных компонентов (содержание меньше ПДК) и может использоваться для получения пищевых продуктов.

В настоящее время широко используется модифицированный способ извлечения пектина из пектиносодержащего сырья, основанный на применении гидроакустической кавитации, где деминерализованная вода, активируемая в камерах роторных пульсационных аппаратов, используется в качестве экстрагента (Способ получения пектина…, 1996).

Применение кавитационных аппаратов для активации воды, являющейся гидролизующим агентом, и экстрагирования пектина выгодно отличает процесс от традиционной кислотной экстракции. Значительно сокращается время экстрагирования (менее 0,5 часа против 3-6 часов) (Тыщенко В.М., 2011).

Концентрирование и очистка ПВ производятся методом ультрафильтрации (Горячий Н.В. с соавт., 2006). Рассматриваемый процесс производства пектина осуществляется в мягких, щадящих режимах, является экологически чистым, ресурсосберегающим и с неоднократным повторным использованием оборотной воды в технологии.

Отходы производства (фильтраты, получаемые на стадии ультрафильтрации и отработанные выжимки) могут быть использованы для получения лечебнопрофилактических и оздоровительных пектиносодержащих продуктов питания и напитков.

Приведенный выше литературный обзор позволил установить следующее:

- Флора Каспийского моря насчитывает свыше 70 видов водорослей и 3 вида высших водных растений: Zostera noltii, Ruppia cirrhosa и R. maritima. Наиболее обширный ареал выявлен у Z. noltii, фитоценозы которой занимают значительные площади восточной и центральной частях Северного Каспия. В авандельте и култучной зоне р. Волги широкое распространение получил рдест пронзеннолистный P. perfoliatus L.

- В последнее время наблюдается тенденция к зарастаемости островной зоны дельты р. Волги и побережья Северного Каспия, что указывает на необходимость обязательного изъятия высших водных растений (сбор штормовых выбросов взморника и проведение мелиоративных работ по скашиванию рдеста), которые имеют уникальный компонентный состав.

- Химический состав высших водных растений Волго-Каспийского бассейна изучен недостаточно. По содержанию некоторых химических элементов водные растения значительно превосходят наземные. Макрофиты являются природным источником углеводов (пектиновых веществ), фенольных соединений, терпенов, витаминов и минеральных веществ, проявляющие высокую биологическую активность.

- Рациональным способом извлечения биологически активных веществ, относящихся к разным группам соединений, является экстрагирование этиловым спиртом. Извлечение БАВ низшими спиртами и водой позволяет выделить водои спирторастворимые вещества, такие как фенольные соединения, гликозиды, водорастворимые углеводы, липиды, минеральные вещества, производные хлорофилла, витамины (жирорастворимые) и др.

В связи с этим проведены аналитические исследования по изучению процесса водно-спиртового экстрагирования с целью получения продуктов, обогащенных БАВ, различного назначения с использованием нетрадиционного растительного сырья водного происхождения.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследований Объектами исследования явились пресноводные травы рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.) и штормовые выбросы морских трав зостеры малой (Zostera noltii), экстракты (гексановые, водно-спиртовые, водные) с высоким содержанием БАВ.

Сбор и заготовку морских трав зостеры осуществляли в центральной части Северного Каспия на прибрежных зонах острова Кулалы, в территориальных водах Республики Казахстан в период вегетации, в сентябре 2011 года.

В августе 2012 года были осуществлены выезды на территории банков Володарского района, где были проведены мелиоративные работы по сбору и заготовке пресноводных трав рдеста пронзеннолистного.

Водные растения (стебли и листья) были изъяты из воды, промыты, высушены в естественных условиях и доставлены в лабораторию. Воздушносухие растения хранились при относительной влажности 75 % и имели остаточное содержание воды 10 – 12 %. Исследованию подвергались воздушно-сухие растения зостера малая (Zostera noltii) и рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.).

2.2 Структура проведенных исследований

Работа выполнена на кафедре биотехнологии, зоологии и аквакультуры Астраханского государственного университета (ФГБОУ ВО «АГУ»).

При изучении возможности рациональной переработки высших водных растений Северного Каспия и авандельты реки Волги (Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L.) были проведены экспериментальные исследования в несколько этапов. На первом этапе постановки эксперимента было установлено содержание примесей в морских травах зостере каспийской и пресноводных – рдесте пронзеннолистном, изучены органолептические и микробиологические показатели качества растений. После отделения примесей был изучен общий химический и углеводный состав Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L.

(содержание воды, минеральных веществ, жира, белка и углеводов: растворимых и легкогидролизуемых углеводов, пектиновых веществ и клетчатки).

Хромато-масс-спектрометрический анализ компонентного состава эфирного масла исследуемых растений показал наличие в их составе большого количества БАВ, что определяет возможность переработки ВВР с целью получения биопрепаратов, обладающих высокой биологической активностью.

Второй этап – изучение органолептических и микробиологических показателей качества готовой продукции. Проведен сравнительный анализ адсорбирующей способности воздушно-сухих растений и их экстрактов атомноабсорбционным методом определения тяжелых металлов, получены результаты по антиоксидантным свойствам и противомикробной активности водноспиртовых экстрактов ВВР.

На последнем этапе были сформулированы обоснования по выбору растительного сырья, выбран рациональный способ извлечения БАВ из водных растений Волго-Каспийского бассейна с установлением оптимальных параметров проведения водно-спиртового экстрагирования биологически активных веществ.

По результатам проведенных исследований была представлена технологическая схема комплексной рациональной технологии переработки Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L., а также представлена машино-аппаратурная схема.

Установлена возможность применения в производственных условиях экстрактов, обогащенных БАВ в качестве натурального красителя и компонентов с антибактериальными свойствами. Разработан проект технической документации на водно-этанольный экстракт зостеры малой Z. noltii (ТУ и ТИ к ним), определена экономическая эффективность технологии.

Модель схемы проведенных экспериментальных исследований по получению водно-этанольных экстрактов высших водных растений и изучению их свойств приведена на рисунке 11.

–  –  –

Внедрение многокомпонентного продукта – водно-этанольных экстрактов, обогащенных БАВ, в технологию производства пищевой добавки и средств для мытья посуды

–  –  –

2.3 Методика проведения водно-спиртового экстрагирования БАВ из высших водных растений Две навески высушенного измельченного растительного сырья массой 25 г поместили в две колбы из затемненного стекла объемом 700 мл. Для экстракции и приготовления рабочих растворов использовали 40 %-ный водный спирт этиловый.

Растительное сырье экстрагировали при подобранном соотношении сырьеэкстрагент 1:20 для устойчивости системы.

Затем растворы настаивали в течение 5 минут при комнатной температуре.

После настаивания сырая трава имела мягкую неломкую структуру и легко растиралась. Экстрагирование проводили на перемешивающем устройстве при комнатной температуре продолжительностью 7-10 суток. Затем полученный экстракт отделяли от травяного остатка фильтрованием через бумажный фильтр.

Водно-спиртовые экстракты разливали в бутылки из затемненного стекла объемом 100 мл и стерилизовали при 850 С в течение 15-20 мин. Хранили образцы экстрактов при комнатной температуре в темном месте.

–  –  –

Общие методы исследований Отбор проб и определение органолептических показателей качества сырья и готовой продукции проводили в соответствии с ГОСТ 31413-2010 «Водоросли, травы морские и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб», ГОСТ 13496.0-80 «Комбикорма, сырье. Методы отбора проб» и ГОСТ 31412-2010 «Водоросли, травы морские и продукция из них. Методы определения органолептических и физических показателей».

Содержание механических примесей в морской траве зостере малой и пресноводной траве рдесте пронзеннолистном было определено по ГОСТ 33331Водоросли, травы морские и продукция из них. Методы определения массовой доли воды, золы и посторонних примесей», а также по литературным данным (Кизеветтер И. В., 1983) следующим способом.

Две навески (по 50 г каждая) помещали на лист чистой бумаги и, осторожно встряхивая, удаляли приставший к листьям песок и ил; одновременно вручную отбирали посторонние водоросли и другие примеси. Массу (вес) каждой группы примесей рассчитывали с использованием коэффициента 0,2 (1/5) и получали содержание примесей в %.

Из оставшейся части травы, использованной при определении содержания механических примесей были взяты две навески (по 20 г), которые вымачивались 10-12 ч и тщательно промывались в проточной пресной воде. Промытая трава была высушена до постоянной массы (веса) при температуре 1050 С. Содержание вымываемых холодной водой веществ (А, %) рассчитывали по формуле ( + ), = (1)

–  –  –

Определение массовой доли влаги, минеральных веществ, белка, жира в растительном сырье и экстрактах Химические показатели заготовленных воздушно-сухих образцов в Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. были определены по ГОСТ 33331-2015.

Содержание азотистых, растворимых в эфире веществ было определено согласно ГОСТ 7636-85 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки».

Определение массовой доли влаги в исследуемых образцах проводили арбитражным методом (высушиванием в сушильном шкафу до постоянной массы). Метод основан на высушивании навески растительного сырья до постоянной массы при температуре 100-1050 С. Количество влаги вычисляется по разности между массой исследуемого материала до и после высушивания.

Определение массовой доли минеральных веществ осуществляли сухим методом без ускорителя. Метод основан на полном сжигании органических веществ, удалении продуктов их сгорания и определении оставшейся минеральной составной части. Массовую долю минеральных веществ (Х, %) в исследуемом материале в процентах вычисляли по формуле (2 1 ) = 100, (2) где m – масса исследуемого вещества, г;

m1 – масса пустого тигля, г;

m2 - масса тигля с золой, г;

100 – пересчет на 100г продукта.

Определение массовой доли белка в растительном сырье проводили методом Къельдаля способом отгона и титрования.

Метод основан на разрушении органического вещества навески исследуемого сырья концентрированной серной кислотой в присутствии катализатора. Выделившийся в результате реакции азот улавливается серной кислотой, и образуется сульфат аммония. При добавлении едкого натра выделяется аммиак, который отгоняли в раствор серной кислоты. Избыток

–  –  –

где m - масса навески продукта, г;

m1 - масса пакета с сухой навеской и с кусочком ваты до экстрагирования, г;

m2 - масса пакета с сухой навеской и с кусочком ваты после экстрагирования, г.

Определение углеводного состава растительного сырья и экстрактов Содержание фракций растворимых и легкогидролизуемых углеводов в сырье и в экстрактах определены в соответствии с ГОСТ 26176-84 «…Метод определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов».

Уровень клетчатки в сырье устанавливался по ГОСТ 31675-2012 «…Методы определения сырой клетчатки с применением промежуточной фильтрации».

Содержание пектиновых веществ в воздушно-сухих образцах определено весовым кальций-пектантным методом, который основан на осаждении пектиновых веществ в виде кальциевых солей после гидролиза исследуемого объекта 0,4 %-ным раствором гидрооксида натрия (NaOH) (Донченко, 2000).

Осветление экстракта растворимых и легкогидролизуемых углеводов проведен по ГОСТ 26176-84.

Специальные методы исследований

Определение содержания пектина Содержание пектина в изучаемом объекте определяли весовым кальциевопектиновым методом (Подкорытова А.В. с соавт., 2009). Метод основан на гидролизе пектиновых веществ до полигалактуроновой (пектиновой) кислоты, ее осаждении в форме кальциевой соли, высушивании и взвешивании.

Нерастворимые кальциевые и магниевые соли полигалактуроновой кислоты предварительно переводили в раствор цитратом аммония или натрия.

Для предварительного определения пектина был получен гидролизат из навески сухой травы. Навеску растительного сырья (2 г) переносили в колбу, добавляли 50 мл HCl (0,3 моль/дм), нагревали с обратным холодильником в течение 30 минут на кипящей водяной бане. После охлаждения гидролизат фильтровали через бумажный фильтр.

Во избежание потерь осадок с фильтром промывали 1 %-ным раствором лимоннокислого аммония и вновь нагревали на водяной бане в течение 30 минут.

Собранный фильтрат (колба на 250 мл) охлаждали, нейтрализовали 10 %-ным раствором щелочи (NaOH) и доводили до метки. Из исходного объема отбирали 50 мл фильтрата и добавляли столько же 0,4 %-ного раствора щелочи NaOH и оставляли на 18 часов для омыления метоксильных групп. Затем раствор нейтрализовали 50 мл СН3СООН (1 моль/дм) и добавляли 50 мл СаCl2 (2 моль/дм). Для полноты протекания реакции осаждения раствор отстаивали 1 час.

Полученный осадок пектата кальция фильтровали через заранее высушенный до постоянной массы и взвешенный беззольный фильтр. Затем промывали осадок горячей водой. Фильтр с осадком высушивали до постоянной массы при температуре 100-1050 С.

Содержание пектина (Xп, %) определяли по формуле 0,92351000 1 п =, (7) где M0 – масса осадка пектата кальция, г;

V1 – общий объем гидролизата, мл; M – масса навески, г;

V2 – объем гидролизата, взятого для омыления метоксильных групп, мл;

0,9235 – коэффициент пересчета пектата кальция на пектовую кислоту.

Спектрофотометрический анализ Спектроскопия электронного поглощения, с помощью которой регистрируют поглощение УФ- и видимого света, является основным спектроскопическим методом, применяющимся для выявления свойств пигментов и флавоноидов, так и для их количественного анализа (Бриттон Г., 1986; Георгиевский В.П. с соавт., 1990).

Спектрофотометрический анализ (Пешкова В.М. с соавт., 1965) проводили на спектрофотометре UV/Vis Beckman DU 800, оборудованном термостабильной кюветой (Hellma, QS1000) с оптическим путем 1 см. Рабочая температура обеспечивалась термостатом Haake D1, длина волны 517 нм.

Тонкослойная хроматография В анализе биологически активных веществ исследуемых экстрактов высших водных растений использовали метод хроматографии в тонких слоях сорбента (тонкослойная хроматография) (Березкин В.Г. с соавт., 1994).

–  –  –

В ГосНИИ Генетика исследования по определению содержания высокомолекулярных соединений в экстрактах ВВР проводили на приборе CAMAG TLC Scanner 3 методом тонкослойной хроматографии со свидетелем, заключающимся в сравнении пройденного пути между исследуемыми экстрактами и чистыми веществами-свидетелями, с известной концентрацией.

Далее, при длине волны = 410 нм, сравнивалось поглощение исходящего и полученного при прохождении через вещество пучка света. Далее прибор автоматически вычисляет концентрацию вещества в смеси, идентичному веществу-свидетелю.

Нанесение веществ-свидетелей и порций экстрактов проводился на семплере CAMAG Automatic TLC Sampler 4 с инъекцией экстрактов для анализа в 4 мкл.

Метод хромато-масс-спектрометрии Эфирное масло, содержащее летучие низкомолекулярные соединения (ЛНОС), из измельченного воздушно-сухого растительного сырья получали методом гидродистилляции с использованием аппарата Клевенджера (ГОСТ 24027.2). Полученный дистиллят экстрагировали гексаном. Экстракт до хроматомасс-спектрометрического анализа сохраняли в морозильной камере при Т=-180 С.

Перед проведением анализа растительный материал экстрагировали гексаном аналогичным способом, указанным выше. Масса навески ля проведения гидродистилляции составляла 0,6 г.

Состав летучих низкомолекулярных органических соединений (ЛНОС) гексановых растворов ВВР определяли на хромато-масс-спектрометрическом комплексе TRACE DSQ II (Thermo Electron Corporation) с квадрупольным массанализатором. Использовали колонку Thermo TR-5ms SQC 15 м х 0.25 мм с фазой ID 0.25 мкм. Газ-носитель - гелий.

Масс-спектры регистрировали в режиме сканирования по полному диапазону масс (30-600 m/z) в программированном режиме температур (350 – 3 мин, 20/мин до 600 – 3 мин, 20/мин до 800 – 3 мин, 40/мин до 1200 – 3 мин, 50/мин до 1500 – 3 мин, 150/мин до 2400 – 10 мин) с последующей пошаговой обработкой хроматограмм. Идентификацию обнаруженных веществ проводили с использованием библиотек масс-спектров «NIST-2005» и «Wiley». Для более точной идентификации применяли индексы Ковача (IK), полученные с использованием стандартов алканов C7 – C30. Количественный анализ выполняли с использованием декафторбензофенона и бензофенона в качестве внутренних стандартов.

Методы определения адсорбирующей способности макрофитов и экстрактов путем атомно-абсорбционной спектрометрии Подготовку проб осуществляли по ГОСТ Р 53150-2008 «Продукты пищевые.

Определение следов элементов. Подготовка проб методом минерализации при повышенном давлении».

Тяжелые металлы (ТМ) в растительном сырье и водно-спиртовых экстрактах определяли в их зональных растворах на атомно-абсорбционном спектрофотометре, используя аналитические линии: для цинка – 213,8 нм, для меди – 324,7 нм, свинца – 217,0 нм, кадмия – 228,8 нм. Для атомизации элементов использовали воздушно-ацетиленовое пламя.

При проведении атомно-абсорбционного спектрального анализа использовались следующие методики выполнения измерений (МВИ):

М 01-37-2006 Методика выполнения измерений массовой концентрации металлов (цинка, хрома, алюминия, бериллия, молибдена, стронция) в пробах природных и сточных вод атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915»;

М 01-29-2006 Методика выполнения измерений массовой концентрации металлов (марганца, кобальта, меди, железа, кадмия, свинца, никеля) в пробах природных и сточных вод атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915»;

М 03-07-2009 Методика выполнения измерений массовой доли ванадия, кадмия, кобальта, марганца, меди, мышьяка, никеля, ртути, свинца, хрома и цинка в пробах почв, грунтов и донных отложений методом атомно-абсорбционной спектрометрии с использованием атомно-абсорбционного спектрометра с электротермической атомизацией «МГА-915»;

М 04-19-2005 Методика выполнения измерений массовой доли металлов (меди, цинка, кадмия и свинца) в пробах зерна, мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделий, плодоовощной продукции и муке животного происхождения атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915»;

915.00.00.00.МП Методика поверки. Спектрометр атомно-абсорбционный «МГА-915»;

М 04-64-2010 Методика измерений массовой доли кадмия, кобальта, свинца, мышьяка, ртути, хрома, олова в растительных образцах методом атомноабсорбционной спектроскопии с использованием атомно-абсорбционного спектрометра модификаций МГА-915, МГА-915 М, МГА-915 МД.

Методы изучения антиоксидантной активности растительных экстрактов Одним из способов оценки антиоксидантной активности (АОА) является колориметрия свободных стабильных радикалов (Хасанов В.В.

с соавт., 2004), основанная на реакции DPPH ДФПГ (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (C18H12N5O6, M=394,33), растворенного в этаноле, с образцом антиоксиданта (АН) по схеме (рисунок 12,13):

В результате восстановления DPPH антиоксидантом снижается пурпурносиняя окраска DPPH в этаноле, а реакция контролируется по изменению оптической плотности при 517 нм.

Для определения антирадикальной активности экстрактов (АРА) использовали реакцию со стабильным радикалом DPPH (ДФПГ) (Molyneux P., 2004).

Рисунок 12 – Diphenylpicrylhydrazyl Рисунок 13 - Diphenylpicrylhydrazine (свобоный радикал) (восстановленный) Исследование антиоксидантных свойств было проведено фотометрическим методом с 0,5 мМ спиртовым раствором DPPH (Sigma-Aldrich) на цифровом фотоэлектроколориметре АР-101 Япония) с кюветами размером (APEL, 101015.

Для приготовления рабочих растворов применяли 96% этиловый спирт.

Степень обесцвечивания раствора ДФПГ при добавлении экстрактов определяли при 517 нм.

–  –  –

где к – оптическая плотность в контрольном образце;

оп – оптическая плотность в опытном образце.

Каждый опыт был повторен три раза, доверительный интервал вычисляли статистическими методами с использованием коэффициента Стьюдента (доверительная вероятность 0,95).

Микробиологический метод диффузии в агар с использованием лунок Диффузионный метод основан на способности антибиотических и других веществ диффундировать в агаризованных средах и образовывать зоны, в которых не развиваются тест-микроорганизмы.

Для проведения исследования были взяты сухие растительные экстракты ВВР. Для этого предварительно жидкие водно-спиртовые экстракты высушивали в сушильном шкафу при температуре 400 С до постоянной массы. Основные растворы исследуемых экстрактов ВВР были приготовлены методом растворения необходимого количества сухого экстракта в стерильной дистиллированной воде.

В застывшей среде в чашках Петри, засеянной сплошным газоном тесткультуры стерильной стеклянной трубочкой ( = 6-8 мм) с резиновой грушей вырезали лунки-углубления, доходящие до дна чашки. Лунки располагали по радиусам агаровой пластинки на расстоянии 2,5 см от центра и под углом 60 0 друг от друга и на расстоянии 1,5-2 см от края чашки. В лунки вносили по 20 мкл испытуемого (экстракта) и стандартных растворов (дистиллированная вода, 40 %ный раствор этанола). Посевы инкубировали при температуре оптимальной для тест-культуры (в данном случае при 370 С).

Антибиотическая (антимикробная) активность испытуемого раствора прямо пропорциональна зонам отсутствия роста тест-культур (Дзержинская И.С., 2005;

Сухенко Л.Т., 1999).

2.5 Выбор технологической схемы производства, подбор технологического оборудования и контроль основных процессов Выбранная технологическая схема должна отвечать современным требованиям экологии, по возможности быть малооперационной, безотходной, материало-, трудо- и энергосберегающей (Акмаева Р.И., 1988). Технологическая схема представляется в виде перечня последовательных операций.

Выбранный технологический процесс должен обеспечивать возможность механизации основных и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами, синхронизации операций на отдельных участках и удобство транспортирования полуфабрикатов (Панфилов В.А. с соавт., кн.1, 2001).

Технологический процесс, должен обеспечивать высокое качество готовой продукции, все производственные операции, в необходимой степени, должны быть механизированы и автоматизированы.

Выбор типа оборудования, в соответствии с его назначением производится по справочникам, каталогам и учебникам по технологическому оборудованию.

При выборе типа оборудования ориентируются на его паспортные данные:

производительность, энергоемкость, нормы обслуживания, габариты (Акмаева Р.И., 1988).

2.6 Статистические методы исследования Статистическую обработку результатов проводили общепринятыми методами математической статистики.

Результаты исследований обработаны статистически с вычислением средней арифметической, ее стандартной ошибки и доверительного интервала; сравнение значения средних различий проводили по Стьюденту с использованием критерия t.

Статистическая оценка результатов исследований проведена с использованием программ Excel, BioStat, Statistica.

ГЛАВА 3. СОСТАВ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ

АКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

3.1 Определение органолептических, физико-химических и микробиологических показателей высших водных растений Пресноводные травы рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.), скошенные во время мелиорации в р. Волге, и собранные морские травы зостера малая (Zostera noltii), выброшенные на берег Каспийского моря во время штормов, состояли из комков и жгутов, образованных спутанными листьями, которые были загрязнены песком, илом и т.д. (рисунок 14, 15).

–  –  –

У промытой и высушенной водной растительности поверхность листьев чистая, без белого налета и следов плесени. Трава ломкая, неэластичная, листья неустойчивые на излом и растирание. Цвет от серо-зеленого до светлокоричневого у зостеры и от зеленого до темно-зеленого у рдеста.

Органолептические показатели морских и пресноводных трав представлены в таблице 4.

–  –  –

Из данных таблицы 4 и 5 можно сделать вывод, что высушенные водные растения, освобожденные от посторонних примесей в количестве 4,0 % и 9,4 % соответственно, соответствуют требованиям нормативной документации и могут быть использованы для дальнейшего применения с целью получения растительных экстрактов.

–  –  –

Полученные результаты свидетельствуют о том, что ВВР по микробиологическим показателям соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 на водоросли сушеные (морская капуста). Микробиологические показатели рдеста пронзеннолистного, определенные для характеристики санитарного состояния пресноводных растений, показали, что микробная обсемененность растения, по сравнению с морской травой зостерой малой на порядок выше, но не превышает установленных норм 5 104.

3.2 Изучение общего химического и углеводного составов зостеры малой и рдеста пронзеннолистного Для изучения химического и углеводного составов высушенные водные растения были подвержены измельчению. Образцы измельчали в микромельнице IKA A11 basic для измельчения растительного сырья до размера частиц 1-2 мм.

После чего были поставлены опыты по определению содержания воды, белка, жира и золы.

–  –  –

Результаты изучения углеводного состава воздушно-сухих растений свидетельствуют о том, что в составе рдеста пронзённолистного и зостеры малой содержится значительное количество углеводов, включающие в частности клетчатку – 23,2 и 16,5 %, пектиновые вещества – 14,4 и 18,7 %, а также легкогидролизуемые в количестве 11,87 % и 12,3 % соответственно.

Содержание растворимых углеводов в Z. noltii ниже, чем в P. perfoliatus L. и составляет 6,5 и 9,34 % соответственно.

Таким образом, высокий уровень углеводов, в том числе пектиновых и минеральных веществ в исследуемых растениях указывает на возможность их использования в качестве сырья для дальнейшей переработки с целью получения продуктов различного назначения.

–  –  –

Таблица 9 – Некоторые соединения, входящих в состав эфирного масла Potamogeton perfoliatus L. (С – доля вещества в эфирном масле, %; Сср – концентрация вещества в сухом растении, мг/г) (PubChem – Open Chemistry Database)

–  –  –

Результаты исследования полного качественного состава и количественного содержания ЛНОС рдеста пронзеннолистного показали, что его эфирное масло содержит 169 компонентов, из которых идентифицировано 156 веществ (Приложение А).

Данные таблицы 9 свидетельствуют о том, что обнаруженные химические соединения широко используются в промышленности в качестве пищевых ароматизаторов (лимонен имеет цитрусовый запах (Jidong Sun., 2007), сафраналь

– запах шафрана, ионон имеет запах фиалки, бензальдегид – аромат мендаля и др.), в качестве отдушки парфюмерно-косметических композиций (линалоол, бензальдегид, лимонен, терпинеол), компонентов ароматических масел (линалоол), компонентов медицинских препаратов (ментол, эвдесмол).

Данные соединения также могут использоваться для синтеза других ценных веществ (например, линалоол – для синтеза линалилацетата, бензойный альдегид

– для получения амфитамина).

Среди выделенных веществ особое внимание заслуживают компоненты, обладающие антибактериальной, фунгицидной и противовирусной активностью:

гексаналь (Komai I. et al., 2014), бензальдегид, -терпинеол (Carson C.F. et al., 1995), кауренол, эвгенол (содержится в гвоздичном масле), фитол, лимонен. Азарон и циклоцитраль обладают альгицидной активностью. -Циклоцитраль ингибирует рост и развитие цианобактерий (Chang et al., 2011).

Ментол (монотерпен) обладает слабыми местноанестизирующими свойствами, стимулирует холодовые рецепторы кожи и слизистых, является слабым антисептиком (Farco J.A. et al., 2013).

Значительный интерес в составе синтезируемых пресноводными травами P.

perfoliatus L. веществ представляет стероидное соединение – норметандрон (метилнортестостерон), относящееся к анаболическим стероидам и имеющее очень важное значение в медицине.

Полный компонентный состав и применение некоторых идентифицированных ЛНОС в составе эфирного масла зостеры малой Zostera noltii представлен в Приложении Б. В таблице 10 приведены наиболее значимые для изучения низкомолекулярные органические соединения в составе эфирного масла взморника малого.

–  –  –

Исследование полного качественного состава и количественного содержания ЛНОС взморника малого показало, что его эфирное масло содержит 147 компонентов, из которых идентифицировано 137 веществ.

Среди обнаруженных в исследуемом растении соединений особое внимание заслуживают спирты – представители терпеноидов: неролидол, склареол, эпиманоол, 6,10,14-триметил-2-пентадеканон, эйкозанол, прегнандиол и др.

Неролидол выделяют из эфирных масел некоторых растений или синтезируют из линалоола, используется как компонент парфюмерных композиций и пищевых ароматизаторов, а также как фиксатор запахов. Результаты исследований показывают, что неролидол обладает противопаразитным действием: является лекарственным препаратом при лечении шистосомиаза (группа заболеваний, вызываемых кровяными трематодами из семейства Schistosomatidae) (Marcos P.N.

Silva et al., 2014).

Склареол в природе присутствует в мускатном шалфее (Salvia sclarea).

Склареол широко используется в парфюмерной промышленности (Caniard A. et al., 2012), для ароматизации табака, а также для синтеза других соединений – амбриаля и амброксида. Дитерпеновый спирт также проявляет подавляющую активностью по отношению к инфекции галловых нематод (клубеньковые нематоды) (Seo S. et al., 2012).

Эфирное масло, в котором содержатся маноол, 6,10,14-триметил-2пентадеканон, эйкозанол, обладает антибактериальной активностью (Radulovic N.

et al., 2011) Бисаболол (levomenol) - моноциклическимй сесквитерпеновый спирт, является основным компонентом эфирного масла Matricaria chemomilla.

Бисаболол имеет приятный цветочный аромат и используется в парфюмерных композициях. Известны противовоспалительные и антибактериальные свойства бисаболола (Cavalieri E. et al., 2011; Roser Vila et al., 2010).

Большой интерес для изучения представляют стероидные соединения, обнаруженные в эфирном масле Z. noltii – андростанон, являющийся феромоном у свиней и кабанов и прегнандиол.

Таким образом, результаты исследования компонентного состава эфирных масел высших водных растений Северного Каспия и дельты реки Волги показали присутствие большого количества БАВ, которые относятся к различным группам химических соединений: углеводороды, спирты, альдегиды и кетоны, простые и сложные эфиры, жирные кислоты, фенолы, терпены и другие вещества.

Сопоставив полученные данные компонентного состава эфирных масел рдеста пронзеннолистного P. perfoliatus L. и зостеры малой Z. noltii можно сделать вывод, что вне зависимости от места произрастания макрофитов в компонентном составе морских и пресноводных трав обнаружены идентичные соединения, однако их количественное содержание различно (4-этил-фенол, некоторые углеводороды, спирты, терпены и др.).

Обширной группой растительных метаболитов являются альдегиды, синтез которых активно осуществляют не только наземные, но и водные растения.

Альдегиды были выявлены в составе ЛНОС не только пресноводных высших растений (гексаналь, бензальдегид, октаналь, 4-метилбензальдегид, нонаналь, деканаль и др.), но и среди морских трав (гексаналь, гептаналь, бензойный альдегид, октаналь и др.).

Среди обнаруженных в исследуемых растениях метаболитов интерес заслуживают вещества группы жасмонатов, присутствующие в ВВР в виде дигидрометил жасмоната [kharismal, hedione].

Жасмонаты играют важную роль в устойчивости растений к насекомым и патогенным микроорганизмам и при адаптации растений к неблагоприятным факторам среды, выполняя сигнальную функцию (Creelman R.A. et al., 1997). До настоящего времени циклопентанон жасминовой кислоты привлекал внимание ученых как регулятор роста растений, но была обнаружена и другая биологическая активность жасмонатов. Высокие концентрации веществ группы жасмонатов стимулируют накопление запасных белков и могут выступать в качестве информационных медиаторов (Schaller F. et al., 2005).

Синтезируемый рдестом и зостерой сафраналь (нортерпеноид), имеющий запах шафрана и желтый цвет, играет важную регулирующую роль в трофических цепях в водных экосистемах (Watson et al., 2003).

Вторичные метаболиты -ионон и -ионон – соединения терпенового ряда, имеющие запах фиалки. Альфа-ионон встречается в природе очень редко в конкретах цветочных растений, бета-ионон – широко распространенный нотерпеноид, найденный в масте из цветков Boronia megastigma.

Выраженными антиоксидантными свойствами обладают сквален (Ko et al.,

2002) и 2,4-ди-трет-бутилфенол.

Фитол, также обнаруженный в составе ЛНОС морских и пресноводных трав, относится к одноненасыщенным дитерпенам, входит в состав хлорофилла, витамина Е. Исследования показали (Renan O. S. et al., 2013), что фитол обладает фармакологической активностью: противовоспалительной и окислительновосстановительной (защитной).

В составе ЛНОС зостеры, по сравнению с пресноводными травами, были выявлены высокие концентрации фталатов (диизобутилфталат, диэтилфталат, дибутилфталат, диэтилгексилфталат). Фталаты оказывают вред репродуктивной функции организма. Они широко используются в косметической и парфюмерной промышленности. Однако, существуют результаты исследований, которые показывают, что некоторые актиномицеты и растения способны синтезировать фталаты, которые выполняют защитную функцию (Roy et al., 2006). Исследования зарубежных ученых (Khatiwora E. et al., 2012) свидетельствуют о том, что фталаты также обладают антибактериальной активностью.

Препараты (эфирные масла, настои, отвары), содержащие соединения, синтезируемые растениями, обладают высокой биологической активностью и используются с давних временен в народной медицине (Шелеметьева О.В. с соавт., 2009).

ГЛАВА 4. КАЧЕСТВЕННАЯ И КОЛИЧЕСТВЕННАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНО-СПИРТОВЫХ ЭКСТРАКТОВ

ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БАВ

В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям, связанным с переработкой малоизученного нетрадиционного растительного сырья с целью получения препаратов с различными свойствами.

Компонентный состав растений (определенный набор действующих, сопутствующих и балластных химических веществ), а также препаратов на их основе обуславливает наличие биологической активности (адсорбирующая способность, противомикробные, антиоксидантные и другие свойства).

Благодаря уникальному составу водно-этанольные экстракты ВВР ВолгоКаспийского бассейна могут быть использованы как продукты питания, пищевые красители, лечебно-профилактические препараты, корма для животных и рыб.

Однако при использовании необходим анализ на присутствие в них токсичных соединений и микроорганизмов.

4.1 Результаты анализа исследуемых экстрактов: спектрофотометрия и тонкослойная хроматография Для обнаружения биологически активных веществ был проведен спектрометрический анализ экстрактов высших водных растений P. perfoliatus L.

и Z. noltii.

Результаты спектрометрического анализа растительных экстрактов ВВР представлены на рисунках 18 и 19. Сравнительный спектрофотометрический анализ водно-спиртовых экстрактов макрофитов показан на рисунке 20.

–  –  –

На рисунке 18 приведены дифференциальные кривые спектров экстракта рдеста пронзеннолистного Potamogeton perfoliatus L., представленные 5 пиками значения абсорбции (Абс) при длинах волн 416, 661, 639, 657 и 650 нм.

Рисунок 20 – Сравнительный спектрофотометрический анализ водно-спиртовых экстрактов высших водных растений Волго-Каспийского бассейна В результате спектрометрического анализа экстракта взморника малого (рисунок 19) также обнаружено 5 пиков Абс при длинах волн 416, 466, 557, 563 и 736 нм. Совпадение пиков значения абсорбции при 416 нм (рисунок 20) свидетельствует о наличии одного соединения, но в разных количествах (Абс для экстракта рдеста 0,0005; для зостеры – 0,0009).

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что в составе экстрактов водной растительности присутствуют биологически активные вещества.

Благодаря наличию бензольного кольца в структуре молекул флавоноидов, фенольных кислот и терпенов, они обладают оптической активностью. Их растворы в спирте (а также других органических растворителях) имеют спектры поглощения в ультрафиолетовой (200-400 нм) и видимой областях (400-760).

Для точного определения количественного и качественного состава исследуемых экстрактов был проведен анализ методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) (Бандюкова В.А., 1965; Бандюкова В.А., 1983).

Пластины использовали Sorbfit типа ПТСХ-АФ-В-УФ высокоэффективные, на силикагеле СТХ-1ВЭ с индикатором УФ-возбуждения 254 нм.

На несколько пластин длиной 10 см и шириной 2,5 см были нанесены экстракты высших водных растений на расстоянии 5 мм от начала пластины.

После элюирования пластину высушивали при температуре 400 С в течение 10-15 мин. Полученные хроматограммы (рисунки 21, 22) смотрели при дневном освещении, в УФ-свете, окрашивали кристаллическим йодом и 2 %-ным спиртовым раствором хлорида железа, отмечая изменение окраски зон флуоресценции и рассчитывали значения Rf.

Была подобрана система растворителей в зависимости от обнаружения различных групп биологически активных веществ (таблица 11).

–  –  –

На рисунках 21 и 22 представлены хроматограммы разделения веществ в водно-спиртовых экстрактах исследуемых растений.

Rf1=0.93 Rf11=0.75 Rf2=0.89 Rf12=0.07 Rf3=0.59 Rf13=0.94 Rf4=0.89 Rf14=0.15 Rf5=0.76 Rf15=0.06 Rf6=0.14 Rf16=0.85 Rf7=0.08 Rf17=0.92 Rf8=0.72 Rf18=0.84 Rf9=0.65 Rf19=0.06 Rf10=0.2 Rf20=0.85 Рисунок 21 – Хроматограмма разделения веществ в экстракте Z. noltii 1-15 – системы растворителей согласно табл. 11; область зеленого цвета – идентификация в УФ-свете, черного цвета – окрашивание I2, красного цвета – окрашивание FeCl3 Rf1=0.91 Rf7=0.75 Rf2=0.59 Rf8=0.97 Rf3=0.89 Rf9=0.05 Rf4=0.08 Rf10=0.82 Rf5=0.72 Rf11=0.06 Rf6=0.65 Rf12=0.73

–  –  –

Количественная обработка результатов исследований показала, что содержание кверцетина в экстракте Z. noltii составляет более 100 мг/мл, в экстракте P. perfoliatus L. - 90,87 мг/мл. Для точного определения содержания кверцетина в экстрактах ВВР объем жидкого экстракта для проведения анализа уменьшили с 1 до 0,5 мл. Содержание вещества при данной концентрации в зостере составило 62,43 мг/мл, в рдесте – 53,82 мг/мл.

Таким образом, высокое содержание кверцетина в экстрактах Z. noltii и Potamogeton perfoliatus L. свидетельствует о перспективном использовании высших водных растений р. Волги и Северного Каспия в качестве дополнительного природного источника флавоноидов.

–  –  –

Согласно полученным результатам в воздушно-сухом растении Z. noltii микроэлементы кадмий (69,1 мг/кг), железо (42,8 мг/кг) и никель (106,9 мг/кг) содержатся в значительных количествах. Содержание цинка в морских травах составляет 274,5 мг/кг, что в 13 раз выше, чем в пресноводных растениях (20,6 мг/кг), содержание кобальта во всех исследуемых образцах минимальны. Свинец отсутствует во всех пробах растений и экстрактах.

Концентрации тяжелых металлов уменьшаются после проведения экстрагирования этанолом. В рдесте по сравнению с водно-спиртовым экстрактом содержание Zn практически не изменилось, содержание Cd уменьшилось с 9,3 до 1,28 мг/кг, Cu – с 7,27 до 0,46 г/кг, Co – с 0,41 до 0,06 мг/кг, Ni – с 12,4 до 8,43 мг/кг.

Высокая степень очистки наблюдается в экстракте зостеры по сравнению с воздушно-сухим растением. Содержание Zn уменьшилось с 274,5 до 10,3 мг/кг, Ni

– с 106,9 до 2,2 мг/кг, Cd – с 69,1 до 0,73 мг/кг, Cu – с 42,8 до 0,23 мг/кг, Co в экстракте зостеры малой обнаружен не был.

Ряд по убыванию величин концентраций тяжёлых металлов (мг/кг воздушносухого вещества) выглядит следующим образом (таблица 13).

Таблица 13 – Ряд по убыванию величин концентраций тяжёлых металлов в исследуемом растительном сырье и экстрактах, мг/кг воздушно-сухого вещества

–  –  –

Результаты проведенных исследований показали, что максимальную эффективность очистки растворов от тяжёлых металлов продемонстрировал водно-этанольный экстракт морских трав Z. noltii (по отношению к воздушносухому растению). Это связано с тем, что при взаимодействии этанола либо веществ, входящих в состав водно-этанольных экстрактов, с катионами металлов образуются прочные комплексные соединения.

Исследование состава высшей водной растительности также позволило выявить основные ТМ, вызывающие загрязнения Северного Каспия и р. Волги.

Рассмотрение закономерностей распределения микроэлементов в ВВР показало, что интенсивность их накопления растительностью зависит от принадлежности макрофита к той или иной экологической группе, от вида макрофита, его сезонной физиологической активности, от содержания ТМ и форм их нахождения в донных отложениях и воде, а также от гидродинамических условий произрастания.

Причем макрофиты способны извлекать и накапливать металлы, не только растворенные в воде, но и присутствующие во взвешенно-коллоидном материале водной массы и на поверхности листьев. В ряде работ (Schols H.A. et al., 2010;

Baker A. et al., 2000; Blaylock M. et al., 2000) было отмечено, что погруженные растения накапливают большие количества макро- и микроэлементов в отличие от полупогруженных.

4.3 Результаты исследования антиоксидантных свойств экстрактов исследуемых растений В работе по изучению антиоксидантной активности исследованию были подвержены экстракты, полученные из морских растений Zostera noltii и пресноводных трав Potamogeton perfoliatus L., а также лекарственные препараты:

5 %-ный водно-солевой раствор аскорбиновой кислоты (ОАО «Борисовский завод медицинских препаратов», г. Борисов, Беларусь) и 1 %-ный раствор эмоксипина (ФГУП «Московский эндокринный завод, г. Москва, Россия.

В результате проведенного спектрофотометрического анализа водноспиртовых экстрактов Z. noltii, Potamogeton perfoliatus L., аскорбиновой кислоты и эмоксипина было определено два показателя: оптическая плотность (А) и светопропускание (Т, %).

Сравнительные исследования антиоксидантных свойств лекарственных препаратов и растительных экстрактов в различных концентрациях представлены в таблице 15.

–  –  –

Полученные результаты свидетельствуют о том, что наибольшей антиоксидантной активностью обладает экстракт P. perfoliatus L. при всех исследуемых концентрациях. Незначительно по показателю АОА отличается экстракт Z. noltii. С увеличением объема экстракта с 10 до 100 мл АОА водноспиртовых экстрактов увеличивается: с 65 до 76 %, полученный из зостеры малой и с 61 до 84 % - из рдеста пронзеннолистного.

Более наглядно степень ингибирования экстрактов макрофитов и препаратов лекарственного назначения представлены на рисунке 26.

–  –  –

Как и в случае с АОА высокую степень ингибирования свободнорадикальных процессов проявилась в исследуемых экстрактах ВВР. Однако наибольшей СИ обладает экстракт Zostera noltii (при 50 мл – 123 %, при 100 мл – 122 %), меньшей – экстракт Potamogeton perfoliatus L. (при 50 мл – 109 %, при 100 мл – 115 %).

Растворы лекарственных препаратов аскорбиновой кислоты и эмоксипина, которые были взяты для сравнения, по литературным данным обладают выраженной антиоксидантной активностью (Коленченко с соавт., 2005;

Гринкевич Н.И. с соавт., 1983). Однако проведенные исследования показали низкую АОА и СИ по сравнению с водно-спиртовыми экстрактами ВВР. Это можно объяснить тем, что препараты лекарственного назначения имеют низкую концентрацию активного вещества (в 1 мл водно-солевого раствора содержится 50 мг аскорбиновой кислоты; в 1 мл раствора эмоксипина содержится 1 мг метилэтилпиридинола).

С другой стороны, исследуемые водные растения содержат в своем составе соединения, которые являются сильными природными антиоксидантами (ретинол, сквален, 2,4-ди-трет-бутилфенол, фитол и др.), что свидетельствует о перспективном использовании водно-этанольных экстрактов с антиоксидантными свойствами в различных отраслях промышленности.

4.4 Определение антибактериальной активности растительных экстрактов Чувствительность микроорганизмов к БАВ и антибиотикам определяется их биологической активностью. Биологической активностью химических соединений называют его способность убивать либо тормозить рост и развитие микроорганизмов.

Для определения антибактериальной активности водно-спиртовых экстрактов ВВР в качестве тест-культуры использовали условно-патогенные микроорганизмы St. aureus, E. coli и B. subtilis.

Результаты исследования антибактериальных свойств экстрактов методом диффузии в агар с использованием лунок Антибактериальную активность экстрактов Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L., а также разведения исследуемых экстрактов (в воде в соотношении 1:1) относительно St. aureus, E. coli и B.subtilis высших водных растений исследовали комбинированным методом: диффузии в среду с использованием с использованием лунок (метод прямой диффузии) (Алешукина А.В., 2003;

Нетрусов А.И. с соавт., 2005).

В качестве стандартных растворов при исследовании антибактериальной активности экстрактов исследуемых растений диско-диффузионным методом использовали стандартные индикаторные диски ДИ-ПЛС-50-01 с антибиотиками левомицитин, офлоксацин, ампициллин. В качестве контроля была приготовлена дистиллированная вода и 40 %-ный водный раствор этанола.

Для достоверности результатов и изучения влияния этанола на антибактериальную активность были приготовлены растворы разведенных в дистиллированной воде сухих водно-этанольных (1 мг конкрета / 1 мл дистиллированной воды). Сравнительные исследования антибактериальной активности водно-спиртовых экстрактов ВВР с различными концентрациями БАВ представлены в таблице 16.

–  –  –

Результаты проведенных исследований показали, что наибольшей ингибирующей активностью в отношении тест-культур микроорганизмов E. coli, St. aureus, B. subtilis обладали антибиотики – левомицитин и офлоксацин.

Ампициллин проявил антибактериальную активность только в отношении E. coli и St. aureus. Среди водных экстрактов ВВР экстракт Zostera noltii имеет большее антибактериальное действие, чем экстракт Potamogeton perfoliatus L.

Выраженную антибактериальную активность проявил водно-спиртовый экстракт Z. noltii в отношении микроорганизмов E. coli и St. aureus, а водноспиртовый экстракт P. perfoliatus L. – в отношении B. subtilis. Дистиллированная вода и 40 %-ный раствор этанола противомикробной активностью не обладают.

–  –  –

Данные таблицы свидетельствуют о том, что качественные характеристики экстрактов морских и пресноводных трав примерно одинаковы за исключением содержания сухих веществ, значения которых у экстракта взморника малого несколько выше.

Опытные образцы хранились при температуре 20-250 C в течение 6 месяцев.

Были проведены исследования микробиологических и бактериологических показателей экстрактов макрофитов через 6 месяцев хранения. Результаты исследований представлены в таблице 18.

Таблица 18 – Микробиологические и бактериологические показатели полученных опытных образцов экстрактов морских и пресноводных трав (I – водно-спиртовый экстракт зостеры, II – водно-спиртовый экстракт рдеста)

–  –  –

Полученные опытные образцы экстрактов после 6-ти месяцев хранения удовлетворяют требованиям нормативно-технической документации (СанПиН 2.3.2.1078-01).

В ГосНИИ Генетика проведен хроматографический анализ на содержание некоторых кислот в растениях. Оказалось, что в процессе хранения водноспиртовых экстрактов ВВР в течение 6 месяцев содержание муравьиной кислоты уменьшилось в обоих продуктах: с 0,226 г/л до 0,029 г/л – в экстракте P.

perfoliatus L. и с 0,249 г/л до 0,143 г/л – в экстракте Z. noltii.

Можно предположить, что в процессе хранения образуются новые соединения, поэтому необходимо продолжить исследования по изучению состава и свойств водно-спиртовых экстрактов в процессе хранения.

Из полученных данных можно сделать вывод о том, что в процессе хранения экстракты являются безопасными и могут быть рекомендованы в качестве компонентов либо самостоятельных продуктов пищевого, лечебнопрофилактического и кормового назначения.

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ,

ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

5.1 Обоснование выбора растительного сырья Зарастаемость Волго-Каспийского бассейна водной растительностью приводит к заболачиваемости акватории дельты Волги, снижению кормовой базы в местах нагула осетровых и частиковых видов рыб, затруднению прохода рыбы на нерестилища, ухудшению гидрологического режима (Громов В.В., 2009).

С другой стороны, морские и пресноводные высшие водные растения являются природным источником биологически активных веществ: фенольные соединения, терпены, хлорофиллы, свободные аминокислоты, витамины, имеют сбалансированный макро- и микроэлементный состав (Леханова О.В. с соавт., 2009; Курашов Е.А. с соавт., 2014). Макрофиты являются очень ценным сырьем для производства полисахаридов различного назначения (зостерин, рдестин, ламинарин, агар и т.д.) (Ovodov Yu.S. et al., 1975).

Наличие данных проблем указывает на необходимость обязательного изъятия (мелиоративным способом либо сбор штормовых выбросов) водных растений Волго-Каспийского бассейна, которые могут быть рационально переработаны с целью расширения сырьевой базы и получения новых продуктов различного назначения (Новиченко О.В., 2012).

В настоящее время актуальным и перспективным направлением является получение водно-спиртовых экстрактов, обогащенных БАВ с антиоксидантными и антибактериальными свойствами (Сухенко Л.Т., 2010; Новиченко О.В., 2016).

5.2. Выбор и обоснование технологических параметров экстрагирования БАВ На сегодняшний день научно обоснованным и наиболее распространённым способом получения экстрактов высших водных растений, обогащенных биологически активными веществами, является водно-спиртовая экстракция.

Указанная технология, а также технологические параметры процесса экстрагирования БАВ были апробированы в лабораторных условиях в рамках проекта СТАРТ-2007 «Изучение противомикробных свойств растений Астраханской области и создание компонентов препаратов на их основе».

Для лучшего протекания процесса экстрагирования БАВ из морских и пресноводных растений необходимо установить оптимальные условия и технологические режимы проведения экстрагирования: выбор экстрагента и его концентрация, соотношение сырья и экстрагента, температура и продолжительность процесса экстрагирования БАВ.

Работы Кулатаевой А.К. (2006), Сухенко Л.Т. (2010), Астафьевой О.В.

(2013) свидетельствуют о том, что экстрагирование биологически активных веществ 40 %-ным раствором этилового спирта в дистиллированной воде при температуре 250 С в течение 7-10 дней протекает в наибольшей степени.

Для подтверждения технологических режимов и условий обработки на основании научно-технической литературы и проведенных ранее исследований были поставлены модельные опыты с навеской сухих растений.

Выбор экстрагента. Выбор оптимального экстрагента в технологии фитохимических препаратов имеет большое значение.

Экстрагент должен удовлетворять следующим требованиям:

обладать избирательностью действия, т.е. максимально извлекать необходимое биологически активное вещество (либо их комплекс) из растений и минимально – балластные вещества;

- хорошо смачивать растительный материал, обладать необходимым десорбирующим действием для проникновения через стенки клеток;

- не вступать в химические реакции с биологически активными веществами и не изменять их фармакотерпевтических свойств;

- быть фармакологически индифферентным и удобным в использовании с точки зрения техники безопасности;

- быть дешевым, доступным и экономичным.

Этиловый спирт является хорошим растворителем для ряда БАВ, плохо растворимых в воде (многих гликозидов, алкалоидов, эфирных масел, смол).

Преимущества этилового спирта как извлекателя: инактивирует ферменты, вследствие летучести спиртовые растворы легко сгущаются до состояния густых и порошкообразных веществ, доступность и относительная дешевизна (С.А.

Минина, 2004).

–  –  –

Рисунок 27 – Влияние концентрации экстрагента на выход экстрагируемых веществ в морских и пресноводных травах На основании полученных данных было установлено, что оптимальной концентрацией этанола для экстрагирования как водорастворимых, так и спирторастворимых веществ из Z. noltii и P. perfoliatus является 40 %-ный водный раствор этанола. При увеличении концентрации этанола до концентрации 70 % содержание СВ практически не изменяется, однако увеличивается расход экстрагента.

Выбор соотношения сырья и экстрагента.

Для проведения экстрагирования растительного сырья были поставлены модельные опыты по определению соотношения исходного сырья и экстрагента – 40 %-ного раствора этилового спирта. Были подобраны соотношения 1:2, 1:5, 1:10, 1:15, 1:20 и 1:25. Оптимальное соотношение было выбрано по степени погруженности навески сухой травы в экстрагент до образования устойчивой суспензии.

При соотношениях экстрагента и навески 1:2, 1:5, 1:10 и 1:15 наблюдалось неполное погружение воздушно-сухого растительного сырья в этиловый спирт вследствие набухания трав. При соотношении 1:25 суспензия не была устойчивой, поскольку на ее поверхности образовывался излишний слой экстрагента.

Таким образом, технологический режим (1:20) явился оптимальным, поскольку суспензия была устойчивой, растительное сырье полностью было погружено в экстрагент.

Подбор продолжительности и температуры экстрагирования БАВ из растений.

При подборе продолжительности экстрагирования БАВ из растений Zostera и вели наблюдение за изменением noltii Potamogeton perfoliatus L.

органолептических показателей экстрактов и содержанием сухих веществ. Было обнаружено изменение цвета через 3 часа после начала экстрагирования. При дальнейшем проведении процесса насыщенность цвета усиливалась, что объясняется более полным извлечением БАВ, а также взаимодействием присутствующих веществ между собой. На рисунке 28 представлена диаграмма изменения содержания СВ в зависимости от продолжительности экстрагирования растений.

–  –  –

Продолжительность 7-10 суток является оптимальной для проведения водноспиртового экстрагирования БАВ из растительного сырья, т.к. извлечение веществ из высших водных растений при увеличении продолжительности процесса не происходит: при экстракции в течении 7-10 суток содержание СВ составляет 11,5 %.

Температура 20-250 С выбрана на основе изучения научно-технической литературы. Комнатная температура является оптимальной для извлечения БАВ с противомикробными и антиоксидантыми свойствами. Технологические параметры процесса стерилизации (температура 850 С, время 15-20 мин) продутка также были выбраны на основе изучения научно-технической и патентной литературы.

Водно-этанольные экстракты высших водных растений Волго-Каспийского бассейна являются многокомпонентными смесями, включающими различные водо- и спирторастворимые вещества, поэтому для извлечения БАВ были выбраны следующие условия эктрагирования: обработка 40 %-ным водным раствором этанола при соотношении 1:20, продолжительность процесса 7-10 дней при комнатной температуре.

5.3 Описание технологической схемы производства экстрактов водных растений Для решения проблемы рационального использования первичных сырьевых ресурсов, комплексная переработка и безопасная утилизация вторичных сырьевых ресурсов требуются наращивание производственной базы перерабатывающей отрасли АПК, а также улучшение использования сырья путем разработки и создания новых прогрессивных, энергоресурсосберегающих технологий комплексной переработки ценных вторичных сырьевых ресурсов на основе последних достижений науки и техники. Основными направлениями развития производства фитопрепаратов являются:

- совершенствование технологии уже известных препаратов с целью увеличения их выхода, повышения качества и снижения материалоемкости;

- разработка комплексной безотходной технологии лекарственных веществ из растительного сырья с возможностью извлечения других ценных веществ;

- внедрение в производство новейших методов для разделения и очистки выделяемых веществ, более совершенного оборудования для экстракции и обработки полупродуктов;

- применение более дешевых растворителей и растительного сырья, а также использования шрота (отработанного растительного сырья);

- внедрение и организация производства в соответствии с Международными стандартами производства и контроля за качеством (GMP, ISO) (Минина С.А. с соавт., 2004).

Модель технологической схемы производства водно-спиртового экстракта зостеры и рдеста, обогащенных БАВ, приведена на рисунке 29.

–  –  –

Описание технологического процесса получения водно-спиртового экстракта из высших водных растений:

ВР. 1. Санитарная подготовка производства включает в себя санитарную обработку производственного или лабораторного помещения, санитарную подготовку персонала и оборудования.

ВР.2. Подготовка сырья.

ВР.2.1. Сбор и заготовка морской травы зостеры осуществлять в центральной части Северного Каспия и на прибрежных зонах острова Кулалы Республики Казахстан. Изъятие штормовых выбросов морской травы зостеры каспийской осуществлять с поверхности воды и вдоль побережья острова Кулалы. Сбор рдеста пронзеннолистного проводить после мелиоративных работ в дельте реки Волги.

ВР.2.2. Промывание водных растений осуществлять на месте их сбора.

Водные растения многократно промывать в проточной воде, допускается промывать в чанах. Продолжительность промывания - 5 минут.

ВР.2.3. Высушивать траву в естественных условиях на солнечных площадках, которую следует освободить от растительности и загрязнений. Для сушки траву разложить слоями (шириной 0,7-0,9 м и высотой 10-15 см). Сушку проводить на воздухе в солнечную погоду при температуре не выше 30-350 С. В течение суток траву следует переворачивать 2-3 раза.

ВР.2.4. Растительное сырье на производство доставить из мест произрастания, т.к. длительное хранение травы ведет к быстрому плесневению и саморазогреванию. Для повышения транспортабельности сушеную траву прессовать в тюки при помощи сенных прессов. Поставку производить автотранспортом поставщика. Тюки хранить в закрытых складах или под навесом.

Сырье выложить в пневмоподъемник, откуда по пневмотранспортной линии подать на сепаратор для сортирования. Определить в лаборатории химический состав.

Воздушно-сухие растения освободить от примесей. Для отделения посторонних примесей водные растения просеить на рассеве-сепараторе У1-РК.

ВР 2.5. Измельчение растений проводить на дезинтеграторе ДЗИ-50 до размеров частиц 0,5–1,0 мм.

ВР 3. Приготовление экстрагента. В качестве экстрагента был выбран 40 %ный раствор этилового спирта-ректификата (ГОСТ 5962-2013).

ТП 4. Приготовление водно-спиртового экстракта. Экстракцию проводить в аппарате с перемешивающим устройством в течение 7 суток при комнатной температуре 20-250 С. Для этого измельченное сырье подавали в аппарат и заливали смесью этилового спирта в соотношении 1:20.

ТП 4.1. Отделение осадка. Экстракт насосом при помощи сжатого воздуха подать в емкость для фильтрования. Выгрузить травяной остаток и направить его на переработку в кормовую продукцию.

ТП 4.2. Проведение повторной фильтрации путем осаждения.

ТП 4.3. Стерилизация. Перед расфасовкой растительный экстракт необходимо стерилизовать посредством передавливания его сжатым воздухом из емкости в стерилизатор. Коэффициент загрузки реактора не должен превышать 0,7.

В рубашку подать теплоноситель. Экстракт стерилизовать при атмосферном давлении и температуре 850 С в течении 15-20 минут.

ТП 4.4. Охлаждение. Экстракт из высших водных растений охлаждать до температуры 15–200 С.

ТП 5. Подготовка тары. Стеклянную тару (бутыли) сортировать по ГОСТ 10117.2-2001 для отбора её без внешних механических повреждений во избежание разгерметизации при укупоривании. Сортированные бутыли мыть водой с температурой 150 С. Мытые бутыли ошпаривать острым паром и переворачивать для стекания воды с внутренних стенок тары.

УМО 6. Фасовка, маркировка, упаковка.

УМО 6.1. Расфасовка (розлив). Розлив экстракта в горячем виде проводить в бутыли объемом 30 мл из темного стекла ФВ-30-20 по ОСТ 64-2-71-80. Бутыли емкостью до 10 л и банки вместимостью до 1 л (ГОСТ 5717.2-2003); бутылки емкостью до 0,5 л (ГОСТ 10117.2-2001).

Допускается охлажденный экстракт разливать в полиэтиленовые канистры емкостью 5 л и пластиковые бутылочки емкостью до 200 мл.

УМО 6.2. Герметизация. Наполненные бутылочки герметично укупорить пробками из полиэтилена с навинчиваемыми пластмассовыми крышками на автоматической машине для укупорки тары (ОСТ 64-2-218-84 и ГОСТ 17768-90).

УМО 6.3. Этикетирование и упаковка.

На каждую бутылку с растительным экстрактом наклеить художественно оформленную этикетку с указанием:

- товарного знака;

- наименования предприятия-изготовителя и его подчиненности;

- наименования экстракта и его типа;

- вместимости, мл;

- обозначения настоящего стандарта;

- даты окончания гарантийного срока хранения (наносится просечкой, штамповкой или другим способом, обеспечивающим четкое прочтение);

- надписи: «Желательно употребить до указанной даты».

После этикетирования стеклянные бутыли с экстрактом упаковать в ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13511-2006, в контейнеры универсальные ГОСТ 18477-79 предельной массой продукта 20 кг, полимерные ящики по ГОСТ 51289-99, предельной массой продукта 20 кг.

Пластиковые бутылочки упаковать в ящики из гофрированного картона, предельной массой продукта 20 кг.

УМО 6.4. Маркирование. На ящики из гофрированного картона наклеить этикетку с указанием вида продукции, массы нетто, даты изготовления, срока хранения и наименования предприятия-изготовителя и нанесением манипуляционных знаков «Хрупкое. Осторожно». Транспортную маркировку осуществлять по ГОСТ 14192.

УМО 6.5. Хранение. Хранить стерилизованный готовый продукт в сухих затемненных помещениях при температуре окружающего воздуха не ниже 00 С и не выше 120 С до 1 года с даты выработки. Относительная влажность воздуха в складских помещениях для хранения водно-спиртового должна быть не более 75 %.

УМО 6.6. Для реализации экстракт можно транспортировать всеми видами транспорта при температуре от 0 до 250 С в соответствии с правилами перевозки грузов.

5.4 Подбор технологического оборудования для получения растительных экстрактов Любая машинно-аппаратурная система производства включает в себя основное, транспортное и вспомогательное технологическое оборудование.

К основному технологическому оборудованию относятся машины и аппараты, в которых обрабатываемое сырье или промежуточный продукт претерпевает физико-химические, механические и биомеханические изменения, а также машины для дозирования и взвешивания сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции.

К транспортному и вспомогательному оборудованию относятся насосы различного типа, транспортеры, элеваторы, виброконвейеры, машины для приемки, хранения и транспортирования растительного сырья, подъемные краны и т.д. (Гребенюк С.М. с соавт., 2007) Технологическое оборудование для производства водно-спиртовых экстрактов Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. Волго-Каспийского бассейна представлено в таблице 19.

–  –  –

Выбранное оборудование скомпоновано в машинно-аппаратурную схему производства водно-спиртовых экстрактов из морских и пресноводных растений.

Машино-аппаратурная схема линии производства экстрактов ВВР приведена на рисунке 30.

–  –  –

В настоящее время препараты на основе растительного сырья в России занимают скромное мето в сравнении с синтетическими препаратами.

Широкое распространение получили различные косметические препараты (крема, бальзамы, гели, и др.), средства бытовой химии, а также пищевые продукты (БАД), в состав которых входят комбинированные компоненты растительного происхождения (экстракты, эфирные масла и т.д.).

Комбинированный препарат с различными свойствами на основе экстрактов водных растений предложен в качестве натурального красителя и компонента с противомикробными свойствами (Приложение Е – проект ТУ 9284-002-99737027Экстракт зостеры малой АЛЬГОФИТ» и ТИ к ним). Экстракт предназначен для использования в качестве компонента для пищевой, косметологической и химической промышленностей и для реализации потребителю.

Проведены доклинические испытания при добавлении в рецептуру экстрактов высших водных растений в качестве консерванта (препарата с антимикробными свойствами в пищевую добавку «экстракт солодки «ГЛИЦИРФИТ» (свид. о госрег. № 30.АЦ.02.009.У.000001.06.10 от 30.06.2010г.) и в качестве натурального красителя с противомикробными свойствами в средства для мытья посуды «АСТ» (ТУ 2383-001-85961161-2011).

Испытания по противомикробной активности экстрактов растений проводили на базе предприятия ООО НПП «Глицирфит» (протокол испытаний представлен в Приложении Г), органолептические и физико-химические показатели качества моющего средства с добавлением экстракта морских трав определяли в производственной лаборатории ООО НПП «Асткосметикс»

(протокол испытаний представлен в Приложении Д). Испытания по определению физико-химических и токсикологических показателей средства для мытья посуды «АСТ» с добавлением водно-этанольного экстракта Z. noltii были проведены в Испытательном центре «ЭНТЕСТ», ООО «Центр испытаний и консалтинга»

(аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21АЮ75 от 29.10.2009 г. До 29.10.2014 г.) В лаборатории ООО НПП «Глицирфит» исследованию подвергались экстракты из стеблей и листьев Z. noltii и P. perfoliatus L., пищевой добавки «экстракт солодки «ГЛИЦИРФИТ» с внесением в нее экстрактов водных растений.



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение высшего образования "Международный государственный экологический университет имени А. Д. Сахарова" УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе МГЭУ им. А.Д. Сахарова О. И. Родькин "" _ 2012 Регистрационный № УД-_ /р. Молекулярная биология вирусов и противовирусная терапия УЧЕБНАЯ ПРОГРАМ...»

«Сельскохозяйственные науки Литература 1. Черячукин Н.И., Семеняка И.Н. Эффективность элементов биологизации в земледелии // Земледелие. – 2014. – № 3. – С. 32–36.2. Дронова Т.Н., Бурцева Н.И., Невежин С.Ю. Инновационная технология возделывания поливидовых посевов многолетних трав на орошаемых землях // Земледелие. – 2014. –...»

«Диагностический педагогический комплекс "АФМ-ЗОЖ" для организации мониторинга образовательных результатов в программах дополнительного образования детей эколого-биологической направленности по физиолого-медицинской тематике (и некоторых других объединений ДОД).Авторский ко...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа по биологии составлена на основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего обра...»

«Технологический институт – филиал ФГБОУ ВПО "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия "УТВЕРЖДАЮ" Директор института _Х.Х. Губейдуллин "04" октября 2011г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ЭКОЛОГИЯ Направление подготовки 080200.62 "Менеджмент" Профиль подготовки "Производственный менеджмент" Ква...»

«УДК 574 (574.2+574.3+ 574.4) РЕСУРСНЫЕ ВИДЫ ФЛОРЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО В БРЯНСКОМ ПОЛЕСЬЕ В.Н. Мокрогузова Проанализирована аккумулятивная особенность лекарственных растений по отношению к тяжелым металлам. Выявлены ценопопуляционные и хозяйственные признаки лекар...»

«Известия высших учебных заведений. Поволжский регион УДК 613.15+613.6 В. В. Масляков, В. Л. Рейнюк, А. В. Савченко КАЧЕСТВО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ ГОРОДА САРАТОВА Аннотация. Актуальность и цели. Саратовская область – один из регионов с критичес...»

«ISSN 0513-1634 Бюлетень ДНБС. 2013. Вип. 108 ОХРАНА ПРИРОДЫ УДК 502.5(470.6) С.А. ЛИТВИНСКАЯ, доктор биологических наук ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный университет", г. Краснодар, Россия СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПР...»

«Скребцова Татьяна Ивановна БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВРЕДНОЙ ЧЕРЕПАШКИ (EURYGASTER INTEGRICEPS PUT.) И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ 06. 01. 11 защита растений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Москва,...»

«УДК 595.72:502.742(476) Т. П. Сергеева, Е. Г. Смирнова, В. И. Казанцева Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова Белорусского государственного университета, г. Минск, Республика Беларусь ИНДИКАЦИОННАЯ РОЛЬ САРАНЧОВЫХ (INSECTA : ACRIDIDAE) ОСУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ...»

«МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ "ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА" №6/2015 ISSN 2410-6070 4. Дарбалаева Д. А. Природный капитал в устойчивом развитии эколого-экономической системы / Д. А. Дарбалаева, Т. Г....»

«ПРОГРАММА вступительного экзамена на основную образовательную программу послевузовского профессионального образования БИОХИМИЯ, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, БИОТЕХНОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА по научным специальностям 03...»

«БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 574.42 А. Р. Десяткин, П. П. Федоров, А. Н. Николаев, Б. З. Борисов, Р. В. Десяткин ЭМИССИЯ CH4 ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ТЕРМОКАРСТОВОГО ОЗЕРА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ Изучение эмиссии CH4 проводилось на различных биоценозах (сухие л...»

«ГІДРО ЕКО ЛО ГІЯ 5. Садчиков А. П. Экология прибрежно-водной растений / А. П. Садчиков, М. А. Кудряшов. М.: НИА-Природа, 2004. 220 с.6. Техно-экосистема АЭС. Гидробиология, абиотические факторы, экологические оценки / [А. А. Протасов, В. П. Семенченко, А. А. Силаева и др.] ; под ред. А. А. Протасова. К.: Ин-т...»

«СОСТАВИТЕЛИ: Г.М.Броновицкая, заведующий кафедрой анатомии учреждения образования "Белорусский государственный университет физической культуры", кандидат медицинских наук, доцент; Л.А.Лойко, доцент кафедры анатомии учреждения образования "Белорусский государственн...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (Базовый уровень) Биология Уровень обучения основное общее образование, 10 класс Количество часов 35 Учитель Бондарева Тамара Васильевна Программа линии УМК Биология Д.И.Трайтака. Рабочая программа составлена на основании Федерального государственного образовательного стандарта, Примерной...»

«Инженерный вестник Дона, №3 (2014) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2014/2507 Научные подходы к оценке устойчивого развития сферы услуг региона: социо-эколого-экономический аспект Е.В. Купервар1, Е.А. Лосевская2 Сочинский государственный университет, г.Сочи И...»

«Введение Физиология наука о жизнедеятельности организма, как целого, его взаимодействие с внешней средой и динамике жизненных процессов. Системный подход и его значение для изучения физиологии человека. Связь физиологии с другими науками физикой, химией анатомией, биологией гистологией кибернети...»

«2 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность работы. К наиболее значимым для повседневной жизни человека пищевкусовым продуктам относятся чай и кофе, которые содержат ценные биологически активные вещества, преимущественно фенольного, алкалоидного и флавоноидного характера. В на...»

«Альтшулер Евгений Петрович ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ РЕКОМБИНАНТНЫХ ФРАГМЕНТОВ АНТИТЕЛА, СПЕЦИФИЧНОГО К СЕРДЕЧНОЙ ИЗОФОРМЕ ТРОПОНИНА I 03.01.04 биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре биохимии Биологического факультета Московского...»

«Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта, №2(31) 2014 ISSN 2070 47 УДК 34.047:796 DOI 10.14526/00_1111_05 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФИЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ К ПОЛУЧЕНИЮ ФИЗКУЛЬТУРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЧАЩИХСЯ С ОТКЛОНЕНИЯМИ В СОСТОЯНИИ ЗДОРОВЬЯ Л.Ю. Коткова кандид...»

«УДК 574.3:599.742.41 А.Н. ФАЙБИЧ ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕПРЕССИВНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЛЕСНОГО ХОРЬКА (MUSTELLA PUTORIUS L.) В СЕВЕРНОЙ БЕЛАРУСИ Age structure of depressive population of polecat (Mustella putoriu...»

«САМОЙЛОВА Зоя Юрьевна ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОГО ДЕЙСТВИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ НА БАКТЕРИИ ESCHERICHIA COLI 03.00.07 Микробиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Пермь 2009 Работа выполне...»

«2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ Целью ГИА является установление уровня подготовки выпускника к выполнению профессиональных задач и соответствия его подготовки требованиям государственного образовательного стандарта по направлению к основной образовательной програ...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина" Факультет агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования -ОП по...»

«Бобровская Надежда Владимировна МЕХАНИЗМЫ АУТОТОМИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У МОРСКОЙ ЛИЛИИ HIMEROMETRA ROBUSTIPINNA 03.03.05 – биология развития, эмбриология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: Доктор биологических наук И.Ю. Долм...»

«Вестник КрасГАУ. 20 13. №10 7. Злотин Р.И., Ходашова К.С. Роль животных в биологическом круговороте лесостепных экосистем. – М.: Наука, 1974. – 200 с.8. Классификация и диагностика почв России / авт. и сост. Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева [и др.]. – Смоленск: Ойкумена, 2004. – 342 с.9. Методы почвенной мик...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.