Химия растительного сырья

ОЦЕНКА МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В РИСЕ МЕТОДОМ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ

Нина Владимировна Зайцева — 2024-04-20

Основной функцией общественного здравоохранения выступает безопасность пищевых продуктов, поэтому вопросы определения токсичных элементов (As, Cd, Pb, Hg, Al и Sr) в различных видах пищевой продукции являются актуальными. Рис накапливает металлов больше, чем другие злаки, поскольку обладает высокой сорбционной способностью. В статье систематизирован международный опыт исследования влияния географических и климатических факторов и процедур обработки (промывка, полировка, помол) при определении токсичных элементов в рисе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Белый рис из Таиланда, Индии и Италии имеет более высокие концентрации мышьяка, свинца и кадмия, по сравнению с белым рисом из США. Концентрации свинца и кадмия не превышали нормативов комиссии Codex Alimentarius, однако концентрации мышьяка в коричневом рисе превышают стандарты комиссии. Промывка белого риса для удаления любых внешних загрязнений перед анализом снизила концентрации свинца и кадмия на 57 и 46% соответственно.

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПОЛОВОЙ ФЕРОМОН СОСНОВЫХ ПИЛИЛЬЩИКОВ: СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

Марина Петровна Яковлева — 2024-06-12

Наиболее опасным вредителем для хвойных деревьев по праву можно назвать сосновых пилильщиков родов Diprion, Neodiprion и Gilpinia (Diprionidae) – насекомых, которые могут нанести колоссальный вред растениям или даже погубить их. Больше всего от вредителя страдают сосны обыкновенные, особенно в 20–40-летнем возрасте, однако и декоративные виды растения нередко подвержены массовому нападению насекомых. В обзорной статье приведены механические, биологические и химические методы борьбы с сосновыми пилильщиками, основная часть обзора посвящена использованию полового феромона самцов этих вредителей, а именно рассмотрены методы идентификации (выделение, физико-химические методы анализа, электрофизиологические эксперименты и полевые испытания) феромона сосновых пилильщиков – стереоизомерных ацетата и пропионата 3,7-диметилпентадекан-1-ола (диприонола), представлен список публикаций по известным синтезам их рацемических форм, описаны способы борьбы с насекомыми-вредителями и представлены все известные химические синтезы возможных стереомеров диприонола и его эфиров в отдельности или в смеси с различной степенью оптической чистоты. Обзор включает следующие главы: Введение; Строение феромона сосновых пилильщиков и его биологическая активность; Синтез стереоизомеров феромона сосновых пилильщиков; Заключение. Обзор включает 93 ссылки литературы.

НЕДРЕВЕСНОЕ СЫРЬЕ КАК ИСТОЧНИК ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ (ОБЗОР)

Александра Александровна Карелина — 2024-04-22

В статье рассматриваются различные недревесные растения в качестве источников волокнистого сырья для целлюлозно-бумажной промышленности. Авторы приводят основные категории недревесного волокнистого сырья: сельскохозяйственные отходы, естественнорастущие растения и технические культуры. Приводится информация о положении волокон в растении: волокна внутренней части стебля, лубяные (наружной части стебля) волокна, волокна листьев и волокна плодов, а также способы их выделения. Из всего многообразия недревесных растений авторы выделяют техническую коноплю как наиболее перспективное сырье, имеющее прочные волокна и высокое содержание целлюлозы. Выявлено, что использование недревесного сырья способствует сокращению давления на лесные ресурсы и улучшению экологической устойчивости производства целлюлозы и бумаги. Также рассматриваются технологические аспекты производства бумажной продукции из недревесного сырья. Приводятся преимущества и недостатки использования альтернативного сырья, а также его перспективы. Указывается на необходимость дальнейшего исследования и разработки новых методов и технологий для оптимизации эффективности использования недревесного сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. В заключении делается вывод о значимости применения недревесного сырья для снижения негативного влияния производства бумаги на окружающую среду и обеспечения устойчивого развития данной отрасли промышленности.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГИДРОЛИЗНЫХ ЛИГНИНОВ РИСОВОЙ ЛУЗГИ, ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК, ШЕЛУХИ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА ГИДРОЛИЗНЫХ ЗАВОДОВ УЗБЕКИСТАНА И ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО НИТРОЛИГНИНА

Ботир Баходирович Абдуазимов — 2024-05-15

Изучен химический состав гидролизных лигнинов рисовой лузги (ГЛРЛ), древесных опилок (ГЛДО) и шелухи семян хлопчатника (ГЛШСХ), взятых из отвалов гидролизных заводов Республики Узбекистан. Выявлено, что в ГЛРЛ содержание золы (23.9%) больше, чем в ГЛШСХ (3.72%) и ГЛДО (3.83%), а содержание лигнина Класона меньше (41.2%), чем в ГЛШСХ (79.3%) и ГЛДО (68.9%). Содержание элементного углерода (С) с вычетом зольности в ГЛШСХ оказалось больше, чем в ГЛДО и ГЛРЛ. Содержание Н, О, S и N в основном колеблется в зависимости от растительного источника и профиля гидролизного предприятия. Так, ГЛШСХ, полученный из шелухи семян хлопчатника, являющейся отходом производства хлопкового масла, содержит больше пептидных и белковых веществ и, следовательно, имеет более высокое содержание N по сравнению с другими изучаемыми гидролизными лигнинами (ГЛ). Установлено, что в ГЛШСХ содержится больше -СООН групп, чем в ГЛРЛ и ГЛДО, что позволяет считать его самым окисленным ГЛ среди рассматриваемых. По содержанию -ОСН₃ групп ГЛДО в 1.35–1.56 раза превосходит ГЛРЛ и ГЛШСХ, что свидетельствует о большинстве в опилках древесины лиственных пород, где преобладают гваяцильные и сирингильные структурные единицы лигнина. Проведено окислительное нитрование ГЛ мокрым методом с применением раствора меланжа (нитрирующая смесь азотной и серной кислот) с целью предотвращения образования синильной кислоты, исключения агрессивности реакционной среды и практичностью при производственном масштабировании метода. Оптимальными оказались следующие условия: размер фракции – менее 2 мм; концентрация меланжа для ГЛШСХ и ГЛДО – в пределах 5%, для ГЛРЛ – 7%; гидромодуль твердая : жидкая фазы 1 : 9; длительность процесса – 3 ч для ГЛШСХ и ГЛДО, 6 ч – для ГЛРЛ. Предложен способ получения водорастворимого нитролигнина из ГЛШСХ, ГЛДО и ГЛРЛ, который в дальнейшем может использоваться для производства различных средств защиты растений, обладающих рострегулирующей активностью.

ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПРИРОДЫ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАЛОИЗМЕНЕННЫХ ЛИГНИНОВ

Сергей Сергеевич Хвиюзов — 2024-06-12

Лигнины за счет наличия полифункциональной ароматической природы, системы сопряжения и высокой реакционной способности в редокс-взаимодействиях обладают наиболее выраженными электропроводными свойствами среди растительных полимеров. На примере малоизмененного диоксанлигнина ели и модифицированных образцов с различным содержанием карбонильных и метоксильных групп показана взаимосвязь функциональной природы, реакционных (кислотно-основных, окислительно-восстановительных) и диэлектрических свойств лигнинов. Различия в содержании карбонильных групп вызывают значительные изменения окислительно-восстановительных свойств лигнина, характеризуемых величинами эффективного окислительного потенциала фенольных структур. Методом диэлектрической спектроскопии определены значения удельной электропроводности и компонент комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот переменного электрического поля от 10^-2 до 10⁷ Гц. Для оценки влияния функциональной природы лигнинов на их диэлектрические свойства по данным частотных зависимостей компонент комплексной диэлектрической проницаемости в структуре полимера были выделены отдельные типы релаксаторов. Установлено, что изменение содержания карбонильных и метоксильных групп оказывает влияние на величины действительной части комплексной диэлектрической проницаемости при частотах переменного электрического поля менее 1 Гц, что позволяет рассматривать лигнин как перспективный материал для изготовления широкополосных электрических конденсаторов.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОПРОТЕКТОРНЫХ СВОЙСТВ ЛИГНИНА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОСТРОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА РЯСКУ МАЛУЮ LEMNA MINOR L.

Ирина Сергеевна Боднарь — 2024-06-12

Работа посвящена проблеме защиты растительных организмов от острого гамма-излучения. В качестве объекта исследования было выбрано водное растение ряска малая (Lemna minor L.), которую подвергали облучению в дозах до 63 Гр. В качестве радиопротекторного средства был апробирован лигнин багульника болотного (Ledum palustre L.). В ходе экспериментов установлены значения биомаркеров благополучия растений и показано, что водорастворимый лигнин багульника не токсичен для растительных организмов. Установлено, что предварительное культивирование растений в водных лигнинсодержащих средах позволяет снизить уровень повреждений и увеличить длину корней облученных растительных организмов, что свидетельствует о проявлении адаптогенных и радиопротекторных свойств лигнина на организменном и популяционном уровне. Выдвинута гипотеза о радиопротекторном потенциале лигнина и экспериментально показана возможность использования экзогенного лигнина для защиты растительных организмов от острого гамма-излучения в высоких дозах.

DISTINCTIVE FEATURES OF CELLULOSE NANOCRYSTALLITES

Michael Yacob Ioelovich — 2024-05-03

In this paper, a set of methods was used to study the structural characteristics and properties of cellulose nanocrystallites and free cellulose nanocrystalline particles (CNCs). It was shown that cellulose nanocrystallites have three main distinctive features. The first distinctive feature of cellulose nanocrystallites is their rod-like shape with a quite high aspect ratio and a low percolation threshold. The second distinctive feature of nanocrystallites is their highly developed specific surface area that leads to the spontaneous crystallization and aggregation of rod-like crystallites by their lateral planes. This aggregation process is thermodynamically favorable because it leads to a decrease in the specific surface area of nanocrystallites and a reduction of the thermodynamic potential. The third distinctive feature of cellulose nanocrystallites is the paracrystalline structure of their surface layers, which significantly affects structural characteristics such as lattice distortion, interplanar spacings, parameters, and volume of the crystalline unit cell, etc. Along with structure, the paracrystalline fraction affects also important physical and physical-chemical properties of cellulose, such as accessibility to deuteration, the content of CII-allomorph after cellulose alkalization, melting point of nanocrystallites, etc. Correlation equations were derived that provide to predict the structural characteristics and properties of nanocrystallites using the content of the paracrystalline fraction.

ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ПЛОДОВ ДВУХ ВИДОВ БОЯРЫШНИКА, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В УЗБЕКИСТАНЕ

Машхура Содикжоновна Зокирова — 2024-06-12

Статья посвящена выделению и изучению физико-химических свойств пектиновых веществ (ПВ) плодов двух видов боярышника – Crataegus songarica и Crataegus turkestanica, произрастающих в Узбекистане. Выход ПВ из плодов C. songarica и C. turkestanica составляет 9.58 и 11.25% соответственно. В продуктах гидролиза полученных пектиновых веществ обнаружены моносахариды галактоза, глюкоза, арабиноза, ксилоза, уроновые кислоты и следы рамнозы. Данные титриметрического анализа показывают, что сильное различие по значениям К_с, К_э, К_о и СЭ между двумя изученными видами боярышника не наблюдается. ПВ изученных видов боярышников являются высокоэтерифицированными (СЭ 61.9–62.4).

Растворы пектиновых веществ с раствором йода дают характерное синее окрашивание, что свидетельствует о присутствии глюканов крахмального типа. Показатели относительной вязкости (η_отн) водных растворов пектиновых веществ по данным вискозиметрии составляют 2.03 (C. songarica) и 6.56. (C. turkestanica).

Анализ ИК-спектров пектиновых веществ плодов C. songarica и C. turkestanica показывает, что исследуемые биополимеры являются карбоксиполисахаридами с основной α-1→4 гликозидной связью между остатками D-галактуроновой кислоты в главной цепи, где карбоксильные группы метилированы.

Молекулярные массы образцов определяли методом универсальной калибровки гель-хроматографии. Установлено, что пектин плодов C. songarica состоит из трех компонентов, тогда как пектин плодов C. turcistanica – из двух компонентов. Общая молекулярная масса пектина из плодов C. songarica и C. turkestanica составляют 110630 Да и 110000 Да соответственно.

ВЫДЕЛЕНИЕ, ОЧИСТКА И ФИТОХИМИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ ПОЛИСАХАРИДНЫХ ФРАКЦИЙ БОТАНИЧЕСКИХ ФОРМ APIUM GRAVEOLENS L.

Елизавета Сергеевна Сурбеева — 2024-05-10

Изучение природных полисахаридов – актуальное направление исследований ввиду наличия у них ряда фармакологических эффектов, включая противовирусную активность и способность регулировать нарушения метаболизма. Кроме того, данные полимерные структуры реализуют ряд свойств (сорбционное, формообразующее, транспортное (системы доставки), что повышает интерес ученых к их выделению и анализу. Цель данного исследования– сравнительное изучение полисахаридных фракций в разных ботанических формах сельдерея пахучего. К задачам исследования относятся выделение полисахаридных фракций, их очистка методом Севага, оценка мономерного состава фракций после кислотного гидролиза методом ВЭТСХ и определение структурных характеристик молекул методом ИК-спектроскопии. В результате исследования были выделены спирторастворимые полисахариды (СРПС), водорастворимые полисахариды (ВРПС) и пектиновые вещества (ПВ) из листовой, черешковой и корневой ботанических форм сельдерея. После очистки полученные субстанции представляли из себя аморфные порошки светло-коричневого или светло-бежевого цвета без запаха. Наибольший выход целевых соединений продемонстрировала корневая ботаническая форма сельдерея (в сумме (13.54±1.07)% после очистки), а наименьший – черешковая (в сумме (5.51±0.04)% после очистки). В мономерном составе пектинов и ВРПС наблюдалось преобладание галактозы и арабинозы, тогда как в спиртовых – фруктозы и глюкозы. Интерпретация ИК-спектров показала наличие полос поглощения, характерных для свободных и связанных карбоксильных групп, валентных колебаний С-О-С, α-конфигурации гликозидной связи, С1-α-конформации галактуроновой кислоты в разных полисахаридных фракциях, что позволяет сделать некоторые выводы относительно структуры веществ. Впервые было проведено сравнительное исследование полисахаридных фракций различных ботанических форм сельдерея пахучего. Исходя из полученных результатов, можно выделить ВРПС и ПВ корнеплодов сельдерея пахучего как наиболее перспективные фитосубстанции для дальнейшей разработки на их основе продуктов функционального, специализированного питания и потенциальных лекарственных средств. Используемые в ходе исследования методики анализа могут быть предложены в составе нормативной документации по контролю данных продуктов.

ОЦЕНКА ЭЛЕМЕНТНОГО ПРОФИЛЯ ЛИСТЬЕВ, КОРНЕЙ, СЕМЯН И СУХИХ ЭКСТРАКТОВ ARCTIUM LAPPA И ARCTIUM TOMENTOSUM

Наталья Эдуардовна Коломиец — 2024-04-09

Изучение элементного состава растений имеет важное значение с точки зрения дополнения имеющихся в литературе данных, определении перспектив их использования в качестве сырьевых источников для получения лекарственных средств, БАДов, продуктов функционального питания и т.д. С другой стороны, использование перспективного растительного сырья может быть затруднено из-за проблем с его качеством и безопасностью, которая является следствием превышения допустимых пределов содержания радионуклидов, тяжелых металлов и других ксенобиотиков.

Определен состав и содержание макро- и микроэлементов, в том числе тяжелых металлов в семенах, корнях и листьях A. lappa и A. tomentosum, культивируемых и дикорастущих в Томской области и Алтайском крае, а также сухих экстрактах из культивируемых и дикорастущих корней и листьев A. tomentosum, произведенные ООО «Вистерра». Элементный состав определен методами нейтронно-активационного анализа и пламенной фотометрии.

В дикорастущих и культивируемых видах, экстрактах установлено содержание 31 элемента. По содержанию калия A. lappa и A. tomentosum можно отнести к растениям-концентраторам калия. Листья, корни и семена различаются по содержанию отдельных элементов в разрезе места произрастания, морфологической группы растения и видовой принадлежности. Все образцы корней, семян, листьев, сухих экстрактов из культивируемого сырья по содержанию Cd, As соответствуют требованиям ОФС, СанПиН.

ИЗУЧЕНИЕ НАКОПЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОИЗОТОПОВ ЛЕКАРСТВЕННЫМ РАСТИТЕЛЬНЫМ СЫРЬЕМ НА ПРИМЕРЕ ЛИСТЬЕВ ПОДОРОЖНИКА БОЛЬШОГО ФЛОРЫ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

Нина Алексеевна Дьякова — 2024-05-17

Цель настоящего исследовани − изучение особенностей аккумуляции радиоизотопов природного и техногенного происхождения в лекарственном растительном сырье на примере листьев подорожника большого (Plantago major L.), заготовленных на различных с точки зрения антропогенного воздействия территориях Воронежской области. В условиях эксперимента в образцах верхних слоев почв и листьях подорожника большого определяли удельную активность основных долгоживущих искусственных радиоизотопов (цезий-137, стронций-90,) и часто встречаемых в природе естественных радионуклидов (торий-232, калий-40, радий-226) на спектрометре - радиометре МКГБ-01 «РАДЭК». Все изученные образцы листьев подорожника большого, заготовленные в естественных и искусственных фитоценозах Воронежской области, соответствует существующим требованиям радиационной безопасности (первая группа). Корреляционный анализ удельной активности искусственных и естественных радионуклидов в почве и листьях подорожника большого показал наличие тесной взаимосвязи между данными числовыми показателями, что подтвердило преимущественное транспочвенное их загрязнение. При увеличении удельной активности стронция-90, цезия-137, тория-232, калия-40, радия-226 в почве возрастала их удельная активность в листьях подорожника большого. Для листьев подорожника большого, произрастающего в Воронежской области, отмечено интенсивное аккумулирование из верхних слоев почв цезия-137, коэффициенты накопления которого варьировали в изученных образцах от 1.81 до 3.29 и в среднем составляли 2.55. Детальный анализ зависимости рассчитанных коэффициентов накопления природных и техногенных радиоизотопов в листьях подорожника большого позволил отметить тенденции к снижению их при увеличении удельной активности радионуклида в почве, что говорит о наличии физиологических механизмов регуляции поступления их в растение.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕДУНИЦ МЯГКОЙ И НЕЯСНОЙ

Дмитрий Семенович Круглов — 2024-05-18

Растения рода Pulmonaria являются эфемероидами с характерной дистильной системой размножения, и можно выделить два органа – генеративный побег с цветками и вегетативные розеточные листья. Важность различия этих двух органов обусловлена различным фармакологическим действием фитопрепаратов, изготовленных их этих органов. В этой связи представляется актуальным сравнительное исследование биологически активных соединений и микроэлементов в обоих надземных органах медуницы неясной (Pulmonaria obscura Dumort) и мягкой (Pulmonaria mollis Wulf. Ex.Horn.). Содержание микроэлементов определяли методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой. Определяли содержание микроэлементов, являющихся биогенными для растений, а также элементов, необходимых для процесса кроветворения в человеческом организме – B, K, P, V, Ca, Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Si, Zn Cr, Ni, Se. Исследование состава фенольных соединений проводили на высокоэффективном жидкостном хроматографе. Полисахариды, белок и дубильные вещества определяли гравиметрически. Наличие алкалоидов проверяли по реакции извлечения с общегрупповыми осадительными реактивами. Количественное содержание флавоноидов определяли спектрофотометрически. В результате проведенных исследований установлено:

– по микроэлементам кроветворного комплекса генеративные побеги и розеточные листья формируют отдельный кластер и такое разделение коррелирует с противоанемическим действуем суммарных извлечений из этих органов;

– характерным является наличие полисахаридно-белкового комплекса, содержащего в своем составе до 20% белка и играющего большую роль в формировании и отхаркивающего (для розеточных листьев), и антианемического (для генеративных побегов) эффекта;

– маркерными соединениями для генеративных побегов являются кофейная кислота, гиперозид и дельфинидин, в то время как для розеточных листьев характерно присутствие виценина и лютеолин-7-О-гликозида;

– в составе обоих органов м.неясной и м.мягкой не выявлено значимого количества алкалоидов, что делает это растение перспективным для использования в научной медицине.

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ ФЛАВОНОИДОВ В ПОЧКАХ POPULUS ALBA L.

Владимир Александрович Куркин — 2024-05-20

Тополь белый (Populus alba L., сем. Saliaceae) имеет схожий химический состав с другими видами рода Тополь (Populus L.) и может рассматриваться в качестве перспективного источника сырья (почки, листья, кора), содержащего фенольные соединения, в частности флавоноиды. Фармакологическую активность почек фармакопейных видов рода Populus L., а также тополя белого обусловливают биологически активные соединения, преимущественно фенольной природы, в том числе флавоноиды (пиностробин, пиноцембрин, кверцетин и др.), фенилпропаноиды (кофейная кислота и др.) и простые фенолы (салицин). Одним из наиболее известных биологически активных соединений тополя белого является кверцетин, для которого продемонстрированы противогистаминное, противовоспалительное действие. В качестве метода исследования использована дифференциальная спектрофотометрия, проведенная в соответствии с ОФС.1.2.1.1.0003.15 «Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях». Спектральные характеристики водно-спиртовых извлечений оценивали на спектрофотометре «Specord 40» (Analytik Jena AG, Германия) в кюветах с толщиной слоя 10 мм.

Определено, что во всех электронных спектрах водно-спиртовых извлечений из почек тополя белого имеются два максимума поглощения – в области 290 и 370 нм, обусловленные флаванонами и флавонолами соответственно. Установлено, что в электронных спектрах водно-спиртовых извлечений из почек тополя белого наблюдается значительный батохромный сдвиг длинноволновой полосы в присутствии алюминия хлорида (+60 нм), что подтверждает наличие флавоноидов, имеющих свободную 3-ОН-группу. В условиях дифференциальной спектрофотометрии в УФ-спектре водно-спиртового извлечения из почек тополя белого наблюдается максимум поглощения в области 430 нм, что свидетельствует о целесообразности использования в методике анализа кверцетина, имеющего максимум поглощения при длине волны 430±2 нм. В результате проведенного исследования разработана методика количественного определения суммы флавоноидов в почках тополя белого с использованием дифференциальной спектрофотометрии в пересчете на кверцетин при аналитической длине волны 430 нм. Определены оптимальные параметры экстракции сырья: экстрагент – 90% этиловый спирт, соотношение «сырье-экстрагент» – 1 : 30, время экстракции – 60 мин. Содержание суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин варьирует в почках тополя белого от 0.45±0.02 до 0.69±0.03%.

МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ НАДЗЕМНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ЧАСТЕЙ HAPLOPHYLLUM DAURICUM (RUTACEAE)

Анастасия Васильевна Полонова — 2024-05-21

Цельнолистник даурский (Haplophyllum dauricum (L.) G. Don) является источником лигнанов, обладающих противоопухолевой активностью, и активно используется в практике народной медицины. Помимо лигнанов, химический состав вида представлен кумаринами, флавоноидами, алкалоидами и эфирными маслами. Однако отсутствуют данные о макро- и микроэлементном составе вида, который необходим для оценки качества лекарственных препаратов при их практическом применении. В связи с этим целью настоящей работы явилось исследование содержания макро- и микроэлементов цельнолистника даурского.

С применением методов атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и атомно-абсорбционной спектрометрии («метод холодного пара») определены содержания элементов: Li, Be, Na, Mg, Al, P, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Zr, Mo, Cd, Sb, Te, Ba, Pb и Hg в надземной и подземной частях цельнолистника даурского флоры Бурятии и Забайкальского края.

Показано, что Haplophyllum dauricum является богатым источником Ca, K, Mg и P. Выявлены различия в содержании макро- и микроэлементов в надземных и подземных частях цельнолистника даурского. Надземная часть характеризуется большим накоплением K, Ca, Mg, P, Sr, Zn и Cu по сравнению с подземной. Для образцов подземной части установлено высокое содержание Fe, Na, Al, Ti, Mn, Ba, V, Cr и Zr. Концентрации потенциально токсичных элементов не превышали предельно допустимых значений, установленных ГФ РФ.

ХРОМАТОМАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИСТЬЕВ RUBUS IDAEUS L. И SORBUS AUCUPARIA L. ЮГА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Ольга Викторовна Серебренникова — 2024-05-22

Показаны особенности распределения жирорастворимых органических соединений в листьях листопадных кустарников Rubus idaeus и Sorbus aucuparia, произрастающих в идентичных погодных условиях в смешанном и сосновом лесах южной тайги Западной Сибири. Методом хроматомасс-спектрометрии исследован состав н-алканов, насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, н-альдегидов, н-алкан-2-онов, н-алканолов, ациклических изопреноидов, стероидов и пентациклических тритерпеноидов. Обнаружено, что микроклимат соснового бора и смешанного леса оказывает влияние на состав органических соединений в листьях одновидовых растений. В смешанном лесу в листьях рябины и малины среди ациклических соединений повышены общая доля н-алканов и относительное содержание высокомолекулярных гомологов н-алканов, н-альдегидов и н-алкан-2-онов. В составе стероидов доминирует ситостерол, при этом в кустарниках смешанного леса, в отличие от соснового бора, наблюдается более высокая доля кетозамещенного стигмаст-4-ен-3-она и углеводорода стигмаста-3,5-диена. Малина соснового бора отличается наличием холестерола, ланостерола и ланост-8-ен-3-она, повышенным содержанием циклоартенола. В листьях рябины среди пентациклических тритерпеноидов идентифицированы a- и β-амирины, а в листьях малины – a-, β- и d-амирины, среди которых в сосновом бору повышена доля a-амирина, а в смешанном лесу – d-амирина. В листьях малины преобладает неолуп-12-ен-3-ол, тогда как в листьях рябины смешанного леса – лупеол, а соснового бора – предположительно 28-норнеогоп-18-ен-3-ол. Показано, что распределения жирорастворимых соединений зависят не только от вида растения, но и от условий его произрастания.

СОДЕРЖАНИЕ КАТЕХИНОВ В ЛИСТЬЯХ И КОРНЯХ COMARUM SALESOVIANUM И COMARUM PALUSTRE (ROSACEAE)

Татьяна Абдулхаиловна Кукушкина — 2024-05-22

Поиск дополнительных источников катехинов среди местной флоры является актуальным на сегодняшний день. Цель настоящего исследования – изучение состава и содержания катехинов в листьях и корнях растений рода Comarum L. флоры Азиатской России с помощью спектрофотометрического метода и высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Проведена валидация методики определения содержания катехинов спектрофотометрическим методом в листьях полукустарника сабельника Залесова (Comarum salesovianum (Steph.) Asch. et Graebn.) из семейства Rosaceae Juss. Исследовано содержание катехинов в пересчете на (±)-катехин в листьях и корневищах двух видов рода Comarum – C. salesovianum и C. palustre L. (сабельник болотный). Наибольшее содержание катехинов выявлено в корнях C. palustre (4%) и листьях C. salesovianum (2.58%). Предложена методика определения состава и содержания индивидуальных катехинов в листьях и корневищах двух представителей рода Comarum методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В листьях и корнях обнаружено 3 катехина: (±)-катехин, галлат эпигаллокатехина и (-)-эпикатехин. Из катехинов в листьях и корнях С. palustre и С. salesovianum превалируют (±)-катехин и (-)-эпикатехин. Содержание галлат эпигаллокатехина не превышает 0.1 мг/г. Концентрация (±)-катехина самая высокая в корнях С. palustre (1.21 мг/г), а (-)-эпикатехина – в листьях С. salesovianum (1.35 мг/г).

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ ФЛАВОНОИДОВ В ЦВЕТКАХ ЦЕФАЛЯРИИ ГИГАНТСКОЙ

Ольга Александровна Калашникова — 2024-05-22

Цефалярия гигантская (Cephalaria gigantea (LEDEB.) BOBROV) – мощный многолетник, высота которого достигает двух метров. Экстракты цефалярии гигантской используются в традиционной медицине в течение многих лет благодаря их антимикробной, противогрибковой, цитотоксической, антиоксидантной, противодиабетической и жаропонижающей активности, которые могут быть обусловлены разными биологически активными соединениями. Известно, что в листьях содержатся тритерпеноиды, фенолкарбоновые кислоты и их производные, флавоноиды, а в цветках – флавоноидные соединения: лютеолин, кверцетин, цинарозид, кверцимеритрин и гигантозид А.

В статье описана разработка методики количественного определения суммы флавоноидов в цветках цефалярии гигантской. Спектрофотометрический анализ водно-спиртовых извлечений из цветков цефалярии гигантской позволил установить, что основной вклад в кривую поглощения их УФ-спектров в присутствии AlCl₃ вносят флавонолы, имеющие свободную ОН-группу в положении С-3, причем в дифференциальном варианте максимум поглощения испытуемого раствора близок к таковому стандартному образцу кверцетина (428±2 нм). Определены оптимальные условия экстракции флавоноидов в цветках цефалярии гигантской: экстрагент 70% этиловый спирт; соотношение «сырье-экстрагент» – 1 : 50; время экстракции – извлечение на кипящей водяной бане в течение 60 мин, степень измельчения сырья – 2 мм, аналитическая длина волны – 426 нм.

Определено, что содержание суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин в цветках цефалярии гигантской варьируется от 1.58±0.05 до 2.63±0.05%. Погрешность единичного определения с доверительной вероятностью 95% составляет ±1.75%.

ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ У ЭНДЕМИЧНЫХ ВИДОВ ASTRAGALUS IONAE PALIBIN И A. PALIBINII POLOZHIJ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Ольга Викторовна Коцупий — 2024-05-23

В листьях растений эндемичных видов Astragalus ionae Palibin и A. palibinii Polozhij разных эколого-географических условий произрастания Республики Хакасия изучены особенности накопления гликозидов флавоноидов, гидроксибензойных и гидроксикоричных кислот методом ВЭЖХ. Из 8 гликозидов флавоноидов листьев растений A. ionae определены лютеолин-7-глюкозид, рутин, кемпферол-3-О-β-рутинозид и 3 гликозида кверцетина. В листьях A. palibinii обнаружено 6 гликозидов флавоноидов, идентифицированы лютеолин-7-глюкозид, рутин, кемпферол-3-О-β-рутинозид и изорамнетин-3-О-β-рутинозид. По составу гидроксибензойных и гидроксикоричных кислот у растений изученных таксонов отличий не найдено. В листьях A. ionae и A. palibinii идентифицированы галловая, п-оксибензойная, неохлорогеновая, хлорогеновая, кофейная, п-кумаровая и феруловая кислоты. Различия этих видов по содержанию фенольных соединений наиболее выражено в том, что растения A. ionae накапливают больше лютеолин-7-глюкозида, суммы гликозидов флавоноидов и гидроксибензойных кислот. Содержание фенольных соединений у растений разных ценопопуляций находится под влиянием эколого-ценотических факторов. В более свойственных этим видам засушливых ксерофитных и петрофитных сообществах накапливается больше кофейной кислоты и рутина, а также суммы гидроксикоричных кислот.

ИЗУЧЕНИЕ ЛИСТЬЕВ RHODODENDRON LUTEUM SWEET КАК ИСТОЧНИКА ПОЛУЧЕНИЯ ГРАЙАНОТОКСИНА III

Алёна Николаевна Тишина — 2024-05-25

Грайановые дитерпеноиды – группа вторичных метаболитов семейства Ericaceae, заслуживающая отдельного внимания, так как их биосинтез, в частности, у рододендронов, имеет хемотаксономическое единство и видовую специфичность. Листья рододендрона желтого (Rhododendron luteum Sweet), произрастающего на территории РФ, как источник получения индивидуальных грайанотоксинов (GTX) ранее не рассматривались. Цель исследования – изучить листья рододендрона желтого как источник получения GTX III. В работе использованы методы жидкостной экстракции, ИК-спектрометрии, УФ-спектрофотометрии, колоночной хроматографии, ВЭЖХ. По результатам эксперимента выбраны условия получения GTX III из листьев рододендрона желтого – это сочетание метода жидкостной экстракции (экстрагент – спирт этиловый 95%; гидромодуль – 1 : 10; число ступеней экстракции – 2; время экстракции на каждой ступени – 2 ч с обратным холодильником; температура экстракции – 78±2 °С) и колоночной хроматографии (неподвижная фаза – силикагель-60 для хроматографии; подвижная фаза для элюирования «хлороформ – метанол 9 : 1»; объем каждой фракции – 10 мл). Осаждение целевого соединения проводили из фракции 14 при температуре -20 °С в течение 24 ч. В описанных условиях получено одно соединение грайанового типа с температурой плавления 219 °С, имеющее время удерживания около 48 мин в условиях ВЭЖХ-анализа. По результатам анализа методом ИК-спектрометрии установлено, что полученное соединение является GTX III.

РАЗРАБОТКА МЕТОДИК КАЧЕСТВЕННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ ФЛАВОНОИДОВ В ТРАВЕ ВЯЗЕЛЯ РАЗНОЦВЕТНОГО (CORONILLA VARIA L.)

Татьяна Владимировна Сень — 2024-06-01

Вязель разноцветный семейства Бобовые относится к многолетним травянистым растениям, широко представленным в областях Центрального Черноземья, на Кавказе и в Сибири. Различные части растения применяются в народной медицине для лечения диатеза, диарей, опущения желудка, а также в качестве сердечного и диуретического средства. Химический состав травы вязеля разноцветного изучен недостаточно. К малоизученным классам биологически активных веществ вязеля разноцветного травы относятся флавоноидные соединения.

Цель работы – разработка методик качественной идентификации и количественного определения флавоноидов в вязеля разноцветного траве.

Объектом исследования выбрана трава вязеля разноцветного, которую заготавливали в 2020–2022 годах в Белгородской области, срезая надземную часть на уровне 30 см. Определены оптимальные условия для качественной идентификации флавоноидов: экстракция сырья – 10 мин: экстрагент – спирт этиловый 96%, используемые пластинки: «Sorbfil ПТСХ-АФ-А-УФ 10×20», система растворителей: бутанол–уксусная кислота–вода (4 : 1 : 2), объем наносимого извлечения 10 мкл, время насыщения камеры – 30 мин, детектирующий агент – 5% алюминия хлорида раствор.

Количественный анализ флавоноидов осуществляли с использованием метода дифференциальной спектрофотометрии. Методику количественного определения разрабатывали по следующим направлениям: исследование параметров экстракции на выход флавоноидов из данного сырья, установление максимумов поглощения извлечения из сырья с алюминия хлоридом, изучение условий спектрофотометрирования полученного комплекса, выбор стандартного вещества. Степень измельченности сырья – 1 мм, экстрагент – этиловый спирт 70%, время экстрагирования – 60 мин, соотношение сырье–экстрагент (1 : 100), стандартное вещество гиперозид.

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ПЛОДОВ MALUS DOMESTICA (L.) BORKH. РАЗНЫХ СОРТОВ

Наталья Леонидовна Наумова — 2024-06-01

Представлены результаты изучения элементного состава, содержания полифенолов и антиоксидантной активности плодов яблони районированных сортов Свердловской селекционной станции садоводства. Определен элементный состав образцов почвы, на которой выращивались растения. Установлено, что содержания As, Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, V, Zn в почвенном горизонте соответствуют нормам СанПиН 1.2.3685-21. Выявленные количества Al, As, Bа, Ca, Cr, Fe, K, Li, Na, Sr, Ti, V имеют меньшие величины, чем кларки, а содержания B, Mg и P – бо́льшие. В плодах яблонь уровни Cu, Fe, Mg (кроме яблок «Экранное»), Cr (кроме яблок «Благая весть») и Pb близки литературным данным. Содержания Co, Mn, Ni и Zn в яблоках находятся за пределом нижней границы интервалов сравнения, величины Ca и К в яблоках «Благая весть» и «Краса Свердловска» и содержание P в плодах «Благая весть» превосходят литературные данные. Выявлена значимая линейная зависимость между содержанием Al, Fe, Mg, Mn, P, Pb в почве и в плодах яблони независимо от сорта. Основной вклад в общее содержание полифенолов в яблоках вносят уровни Cd, Zn, Cu, As, B и Pb в почве, на величину АОА плодов влияют концентрации Co, B, Zn, As в почвенном покрове, однако содержания Mg, P, Cr, Fe, Mn, Ni не оказывают существенного влияния на эти показатели.

АНТИМИКРОБНАЯ И АНТИРАДИКАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ОТДЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ ЭФИРНОГО МАСЛА БАГУЛЬНИКА БОЛОТНОГО КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

Елена Евгеньевна Савельева — 2024-06-01

Биологическая активность эфирного масла Ledum palustre L. определяется содержанием монотерпенов, сесквитерпенов и их кислородсодержаших соединений. Но состав эфирного масла Ledum palustre отличен не только у растений, произрастающих в разных регионах, но и у растений из одного региона. Целью данной работы является определение компонентного состава и исследование антимикробной, антирадикальной активности отдельных фракций эфирного масла Ledum palustre, произрастающего в Красноярском крае. Компонентный состав фракций, полученных методом гидропародистилляции, определяли хромато-масс-спектрометрией. Антимикробную активность исследовали диско-диффузионным методом в отношении штаммов Staphylococcus aureus (MSSA), Staphylococcus aureus (MRSA), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans. Антирадикальную активность оценивали, используя 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил радикал (ДФПГ). Доминирующими компонентами фракций эфирного масла Ledum palustre являются п-цимол, транс-пинен, терпинен-4-ол, δ-кадинен, гермакрон и β-элеиенон. Две первые фракции эфирного масла, обогащенные монотерпенами, проявили наиболее высокую антимикробную активность. Выявлена корреляционная зависимость между величиной антирадикальной активности фракций и содержанием сескитерпеновых углеводородов во фракции. Эфирное масло Ledum palustre является перспективным для дальнейших исследований его биологической активности.

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В НЕКОТОРЫХ РАСТЕНИЯХ СЕМЕЙСТВА ВЕРЕСКОВЫЕ

Ярослав Евгеньевич Решетов — 2024-06-03

Определено количественное содержание водорастворимых нейтральных и кислых полисахаридов, пектиновых веществ, окисляемых веществ и суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин в шести растениях семейства вересковые (Ericaceae): андромеде многолистной (Andromeda polifolia L.), кассандре болотной (Chamaеdaphne calyculata (L.) Moench.), зимолюбке зонтичной (Chimаphila umbellаta L.), багульнике болотном (Ledum palustre L.), ортилии однобокой (Orthilia secunda L.), водянике черной (Empetrum nigrum L.). Наибольшее количество полисахаридов и окисляемых веществ установлено в надземных частях Orthilia secunda, Chimаphila umbellаta L. и Chamaеdaphne calyculata (L.) Moench. Большее количество флавоноидов, по сравнению с другими видами, содержится в надземных частях Chamaеdaphne calyculata (L.) Moench., Andromeda polifolia L. и Empetrum nigrum L. Методом масс-спектрометрии установлено присутствие биогенных макро- и микроэлементов: кальция, калия, железа, марганца, цинка, меди, селена. Изучено содержание токсичных металлов: алюминия, бария, свинца и кадмия. Выявлено, что содержание тяжелых металлов и бария не превышает предельно допустимых значений. На основании полученных результатов исследуемые виды являются перспективными объектами для дальнейшего химического и фармакологического изучения.

АМИНОКИСЛОТНЫЙ И ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВЫ ЦВЕТКОВ РАСТЕНИЯ CROCUS SATIVUS L.

Шохиста Рахимжоновна Махмудова — 2024-06-14

Впервые исследованы аминокислоты (АК) отдельных частей (рыльца, тычинки, лепестки) цветков Crocus sativus L. (шафран посевной), выращиваемого в Узбекистане. В образцах идентифицировано 20 АК, из них 8 являются заменимыми, 8 – незаменимыми, 4 – частично заменимыми аминокислотами. Общая сумма АК в рыльцах составила 11.35001 мг/г, в тычинках – 60.85032 мг/г, в лепестках – 48.7104 мг/г. Незаменимые АК содержатся примерно в равных количествах в лепестках (15.73832 мг/г) и тычинках (14.84272 мг/г), частично заменимые АК доминируют в тычинках (29.48137 мг/г). По результатам сравнительного анализа тычинки цветков Crocus sativus L. количественно богаче аминокислотами, чем другие их части. Впервые методом оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой изучен элементный состав отдельных частей цветков Crocus sativus L. Установлено, что преобладающими элементами в сырье являются K, Na, Mg, Ca, Fe, P, Al и Ga. Лепестки цветков обогащены макро- и микроэлементами. Полученные данные позволяют рассматривать отходы производства шафрана как перспективный источник минеральных элементов и ценных аминокислот с широким спектром фармакологической активности, которые можно использовать для разработки на их основе новых пищевых добавок и фармацевтических субстанций.

АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОДУКТОВ ДЕСТРУКЦИИ КОРОДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ ДЛИТЕЛЬНОГО СРОКА ХРАНЕНИЯ

Татьяна Ивановна Ширшова — 2024-06-14

Исследована антиоксидантная активность этилацетатных и гексановых экстрактов продуктов деструкции кородревесных отходов (КДО) из короотвала ОАО «Сыктывкарский ЛДК», расположенного в микрорайоне Лесозавод Сыктывкара. Установлено, что общее содержание в них фенольных соединений было довольно высоким и варьировало от 46 до 74 мг (GAE) / г сухого экстракта. Однако результаты определения способности исследуемых субстанций из КДО к связыванию радикалов ДФПГ и хелатированию ионов Fe²⁺ не выявили как радикалсвязывающей, так и значимой железохелатирующей активности. Показано, что экстракты оказывали ингибирующий эффект на удельную скорость роста бактериальных культур Escherichia coli, а также стимулировали экспрессию гена katG. Установлено, что сила ответа на окислительный стресс в присутствии испытуемых экстрактов, т.е. их способность оказывать антиоксидантное действие, зависела от момента времени, в который добавлялся оксидант. Короткий временной промежуток между инкубацией с экстрактами и добавлением пероксида приводил к аддитивному эффекту, в результате которого оксидативное действие на бактериальные культуры усиливалось. Более длительная инкубация с экстрактами до добавления пероксида, напротив, обеспечивала стимуляцию антиоксидантного гена katG, что в итоге способствовало защите от действия пероксида.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ АДАПТОГЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ EMPETRUM HERMAPHRODITUM HAGER. В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ

Лидия Николаевна Середа — 2024-06-14

Вороника обоеполая – Empetrum hermaphroditum Hager. – доминантный кустарничковый гипоарктический вид аборигенной флоры арктической территории РФ, относящийся к семейству Ericaceae Juss. Имеет широкую экологическую амплитуду, обладает значительной фитомассой, обильно плодоносит и произрастает на всей территории Кольского полуострова. Все органы исследуемого растения являются источником разнообразных фенольных соединений, обуславливающих его значительный фармацевтический потенциал. Кроме экстремальных условий Крайнего Севера важным фактором стимуляции синтеза адаптогенных соединений растениями в Мурманской области является загрязнение окружающей среды отходами медно-никелевого производства в ее центральной промышленно-развитой части. В связи с этим целью работы являлась оценка сезонной динамики накопления и пространственной изменчивости содержания вторичных метаболитов в различных органах растений Empetrum hermaphroditum в условиях техногенного загрязнения. Для оценки общего содержания полифенолов, флавоноидов, общей антиоксидантной и антирадикальной активности использовался метод ультразвуковой экстракции водно-спиртовой смесью с содержанием 60 об.% этанола. Охарактеризовано временное и пространственное распределение адаптогенных соединений. Отмечено высокое содержание полифенольных компонентов в вегетативных органах растения. Установлено, что накопление загрязнителей растениями вороники изменяется в ряду: листья > зеленые плоды > спелые плоды. Выявлены индикаторные и аккумулятивные свойства листьев и зеленых плодов растений вороники в отношении Mn. Экстракты вегетативных органов растений вороники могут быть рекомендованы как перспективный источник полифенольных компонентов.

ИЗУЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЛИКОАЛКАЛОИДОВ В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ СОРТОВ КРЕПЫШ И РОЗАРА ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ПОДЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

Василий Витальевич Пунегов — 2024-06-17

Цель работы – количественное определение гликоалкалоидов (ГЛА) в двух сортах картофеля – Крепыш и Розара после продолжительного хранения урожая. Планировалось решить следующие задачи: выполнить экстракцию суммы ГЛА из образцов клубней картофеля указанных сортов, определить наличие ГЛА в составе экстракта с идентификацией агликона соланидина, выполнить количественный анализ массовой доли α-чаконина и α-соланина в сыром растительном сырье методом ВЭЖХ анализа. Гидролитической экстракцией выделена фракция ГЛА картофеля сортов Крепыш и Розара, выращиваемых в среднетаежной подзоне Республики Коми. Методом ГЖХ-МС анализа в обоих сортах идентифицирован агликон ГЛА картофеля – соланидин. Методом ВЭЖХ определено содержание индивидуальных ГЛА. В картофеле сорта Крепыш после шести месяцев хранения урожая содержание в пересчете на свежее сырье α-чаконина составляет 0.0160±0.0018%, α-салонина – 0.0058±0.0007%, в картофеле сорта Розара – содержание α-чаконина составляет 0.0159±0.0018%, α-салонина – 0.0068± 0.0008%. Оба сорта картофеля при выращивании в среднетаежной подзоне Республики Коми после пятимесячного хранения урожая характеризуются небольшим превышением содержания ГЛА в клубнях, в связи с чем сорт Крепыш следует рекомендовать для дальнейшего изучения его эколого-биологических особенностей в условиях Севера в составе научной коллекции Ботанического сада Института биологии.

ПРЕПАРАТИВНОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ ГИДРОЛИЗУЕМЫХ ТАНИНОВ ИЗ ЛИСТЬЕВ СВИДЫ ШЕЛКОВИСТОЙ (CORNUS SERICEA L.) НА ПРИМЕРЕ ТЕЛЛИМАГРАНДИНА I

Григорий Васильевич Адамов — 2024-06-17

Гидролизуемые танины являются перспективным классом природных соединений для медицинского применения. У них обнаружено множество фармакологических активностей, наиболее перспективная из которых – противовирусная. Одной из основных проблем, тормозящих исследования танинов, является сложность их получения в чистом виде ввиду того, что итогом биосинтеза их в растениях является сложная смесь высокомолекулярных гомологов и изомеров. Некоторые из танинов дополнительно значительно усложняют препаративное разделение, так как вследствие быстрой смены конформации на хроматографической колонке и в растворе имеют нестандартную широкую форму пика, чем загрязняют ближайшие пики при попытке сбора элюатов.

В работе описан комплексный метод выделения гидролизуемых танинов из листьев свиды шелковистой (Cornus sericea L.), который включает получение экстракта из растительного сырья, его фракционирование на колонке Sephadex LH-20, выделение индивидуальных гидролизуемых танинов с помощью препаративной высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-детектором на колонке Силасорб С18, последующую очистку на колонке Luna® С18. Для идентификации выделенных гидролизуемых танинов и оценки их чистоты использовали ультраэффективную жидкостную хроматографию с диодным и масс-спектрометрическим детектором, а также ¹Н-ЯМР-спектроскопию. На примере выделенного теллимаграндина I показаны особенности хроматографического поведения гидролизуемых танинов с незамещенной гидроксильной группой при аномерном атоме углерода глюкозы, которые обусловлены существованием в виде равновесных α- и β-форм.

ГХ-МС ИССЛЕДОВАНИЕ СУБКРИТИЧЕСКИХ ВОДНЫХ И ЭТАНОЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ ЛИСТЬЕВ РОЗМАРИНА (ROSMARINUS OFFICINALIS L.)

Галина Ильинична Вдовина — 2024-06-17

Проведена экстракция биологически активных соединений (БАС) из листьев розмарина обыкновенного (Rosmarinus officinalis L.) водно-этанольными смесями с содержанием этанола 95, 70, 50, 10% мацерацией, а также при кипячении с обратным холодильником, горячей водой и субкритической водой при температуре 130, 150 °С и давлении 5±0.1 МПа в динамическом режиме. Экстракты анализировали методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием прямым вводом, а также после дериватизации N,O-бистриметилсилилтрифторацетамидом. В экстрактах из листьев розмарина было идентифицировано около 100 компонентов, доминирующие – фенольные соединения и карбоновые кислоты. Основными летучими органическими соединениями являются терпеноиды: α-терпинеол, борнеол, камфора, α-пинен, β-пинен, мирцен, ароматические соединения: п-винилгваякол, цимол. К доминирующим нелетучим компонентам всех экстрактов относятся фенолкарбоновые кислоты: розмариновая кислота, кофейная кислота, бензойная кислота, карбоновые кислоты: малоновая кислота, капроновая кислота, глутаровая кислота, пальмитиновая кислота, а также углеводы: рафиноза, D-маннопираноза, D-фруктоза. С повышением температуры процесса динамической экстракции водой эффективность извлечения нелетучих компонентов увеличивается. По числу извлекаемых соединений эффективность экстракции субкритической водой сопоставима с экстракцией 95% этанолом методом мацерации.

РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К МОЛЕКУЛЯРНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ С БЕТА-ЛАКТАМАЗАМИ НА ПРИМЕРЕ ГУМИНОПОДОБНЫХ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ АНАЛОГОВ

Сергей Алимович Владимиров — 2024-06-17

Для защиты беталактамных антибиотиков от действия резистентных бактерий используются ингибиторы β-лактамаз. Однако из-за появления устойчивости к β-лактамным ингибиторам поиск новых ингибиторов небеталактамной природы является актуальной задачей. В данной работе в качестве нового источника ингибиторов бета-лактамаз рассматриваются природные гуминовые вещества (ГВ). Ранее мы сообщали о способности гуминовых кислот угля и их узких фракций ингибировать β-лактамазы ТЕМ-1. Цель данной работы состояла в изучении механизма взаимодействия молекулярных компонентов гуминовых веществ с применением методов молекулярного моделирования. Отбор гуминоподобных молекул осуществляли с помощью метода дерепликации на основании известной ингибирующей активности фракции ГВ и ее молекулярного состава, найденного методом масс-спектрометрии высокого разрешения. Моделирование взаимодействия отобранных молекул с белком бета-лактамазы вели методами докинга и молекулярной динамики с использованием ПО Chimera v.1.15. и Amber14. В результате дерепликации было идентифицировано 156 уникальных структур, из которых отобраны три. Результаты моделирования показали, что наиболее вероятным механизмом взаимодействия ГВ с бета-лактамазой является неконкурентное ингибирование в результате связывания с аллостерическим сайтом белка. Кроме того, возможна неспецифическая агрегация на поверхности белка, которая так же объясняет синергетическое действия на сульбактам путем стерического блокирования его в активном сайте. Показана перспективность применения метода дерепликации для изучения молекулярных механизмов биологической активности гуминовых веществ.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНВЕРСИИ КОМПЛЕКСОМ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ БИОПОЛИМЕРОВ ПШЕНИЧНЫХ ОТРУБЕЙ

Наталья Анатольевна Погорелова — 2024-06-17

Введение. Важной стороной проведения обработки и предобработки целлюлозного сырья (в том числе отрубей) является получение в конечном продукте высокого содержания редуцирующих веществ. Экспериментально подобранные параметры процесса и оптимизация условий предобработки растительного сырья с целью увеличения количества биологически ценных веществ позволит снизить себестоимость конечного продукта. В данной работе биоконверсию полимеров пшеничных отрубей осуществляли гидролитическими ферментными препаратами (ФП).

Объекты и методы исследования. Оценку степени биотрансформации растительных полимеров проводили на измельченных пшеничных отрубях ФП и их комплексами методами химического анализа и ВЭЖ хроматографии.

Результаты и их обсуждение. Исходное сырье (пшеничные отруби) характеризовалось низким содержанием лигнина (7.55%) и высоким – пентозанов (17.9%). Наибольшее количество редуцирующих веществ гидролизатов определено для ФП АмилоЛюкс АТС – 0.23 г/г сырья и его комплексов АмилоЛюкс АТС и ЦелоЛюкс А – 0.29 г/г сырья. Включение в комплекс энзимов ФП протеолитического действия увеличивает количество аминного азота (39.5 мг/г сырья). Определено большее количество манноз (56.0 мг/г отрубей), но меньшее – пентоз (4.1 мг/г отрубей) гидролизатов ферментативно обработанных пшеничных отрубей в сравнении с химической обработкой серной кислотой.

Выводы. Определены оптимальные параметры ферментативной предварительной обработки пшеничных отрубей для их конверсии в целевые продукты биосинтеза, что является перспективным направлением исследований и практического использования их в производстве манноз, биотоплива, химических веществ и пищевых добавок.

ЭКСТРАКЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ CORDYCEPS MILITARIS В УСЛОВИЯХ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Денис Викторович Минаков — 2024-06-01

Ультразвук как способ интенсификации процессов растворения и экстракции биологически активных веществ из разных видов растительного и животного сырья получил широкое применение в области прикладных научных исследований и различных сферах пищевых, фармацевтических и биотехнологических производств. Недостаточное количество научных данных об условиях и эффективности применения ультразвукового воздействия при выделении биологически активных соединений из биомассы мицелия Cordyceps militaris определило цель представленного исследования. Работа посвящена изучению процессов извлечения пигментов и полисахаридов гриба в режиме экстракции нагретой водно-этанольной смесью (20–80%об., 30–60 °C) под действием сгенерированного ультразвукового поля (мощность 150 Вт, частота 28 кГц). Биомассу мицелия штамма Cordyceps militaris GF-05 выращивали методом твердофазного культивирования на растительном субстрате (зерно пшеницы, белого, красного и бурого риса). Продолжительность экстракции в условиях обработки ультразвуком варьировали от 10 до 40 мин. Контроль содержания каротиноидов, полисахаридов и флавоноидов в сухих экстрактах оценивали спектрофотометрическим методом. Установлено, что применение подобранных рациональных параметров ультразвуковой экстракции (70%-ный раствор этанола, мощность и частота ультразвука 150 Вт и 28 кГц, температура 60 °С, продолжительность 30 мин, соотношение сырья к экстрагенту 1 : 50) позволяет получать экстракты с содержанием 1.63–3.22% каротиноидов, 13.45–17.65% полисахаридов и 19.90–30.56% флавоноидов, в зависимости от состава используемого растительного субстрата. Наибольшее содержание биологически активных соединений установлено в мицелии, выращенном на зерне бурого риса. Установлено, что при увеличении концентрации этанола с 20 до 70% происходит достоверное повышение перехода в экстракт сухих веществ (с 7.5 до 19.1%), дальнейшее увеличение концентрации этанола в экстрагенте снижает их растворимость и переход в экстракт. Экстракты, полученные из биомассы грибов C. militaris, характеризуются высоким содержанием биологически активных соединений и могут использоваться в качестве биологически активных ингредиентов в составе пищевых, фармацевтических продуктов и медицинских изделий.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТРАВЫ ТИМЬЯН МАРШАЛЛА

Анна Сергеевна Шереметьева — 2024-06-05

Оптимальный и эффективный тип сушки для растительного сырья позволяет сохранить максимальное количество биологически активных веществ, что обуславливает актуальность подбора условий обезвоживания. Нами проведено сравнительное исследование анатомо-диагностических признаков и числовых показателей травы тимьяна Маршалла (Thymus marschallianus Willd.), высушенной естественным (воздушно-теневым) и тепловым (инфракрастным) способами. В результате исследования показано, что сырье, высушенное двумя способами, имеет идентичные внешние признаки и морфолого-анатомическое строение, а также примерно одинаковые показатели влажности, содержания экстрактивных веществ и эфирных масел. Извлечения из травы тимьяна Маршалла двух видов сушки имеют сходные хроматографические профили и спектральные характеристики – два выраженных максимума, близкие по значениям, но оптическая плотность на дифференциальных спектрах после добавления алюминия хлорида выше у тимьяна Маршалла, высушенного методом инфракрасной сушки, что свидетельствует о большем содержании флавоноидов.

Для тимьяна Маршалла инфракрасная сушка при температуре 30–32 °С в течение 2 суток позволяет сохранить большее количество флавоноидов, не изменяя качественный состав и не приводя к потере экстрактивных веществ и эфирного масла.

The ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ИНУЛИНА ИЗ КОРНЕЙ ОДУВАНЧИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.)

Камола Негматиллоевна Нуридуллаева — 2024-06-01

Цель настоящих исследований – подбор эффективного способа и оптимальных условий экстракции инулина из корней одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.).

Для изучения процесса экстракции инулина из корней одуванчика лекарственного было использовано 4 метода получения извлечения и пять степеней измельчения растительного сырья. По результатам выхода сухого экстракта и содержания в нем инулина (%) в качестве оптимального метода была выбрана экстракция с принудительной циркуляцией экстрагента, а рекомендуемая степень измельченности сырья составила 4–8 мм. Далее для оценки степени влияния гидромодуля экстракции, скорости циркуляции экстрагента, температуры процесса и продолжительности процесса экстракции инулина из корней одуванчика способом мацерации с принудительной циркуляцией экстрагента эксперименты оптимизировали, применяя метод математического планирования эксперимента по Боксу–Уилсону. Установлены следующие оптимальные режимы экстракции: экстрагент – вода очищенная, температура процесса – 80 °С, гидромодуль – 1 : 5, скорость циркуляции экстрагента – 90 л/ч, время экстракции – 5 ч. Исходя из результатов исследований, предложена трехкратная экстракция инулина из корней одуванчика с настаиванием при первом контакте фаз – 4 ч, при втором и третьем – по 3 ч.

Установленные условия экстракции позволили достичь 95.5% извлечения инулина из растительного сырья.

ПОЛУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ ВИНОДЕЛЬЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Афет Айят кызы Касумова — 2024-06-03

Данное исследование посвящено выделению биологически активных веществ фенольной природы из вторичного сырья винодельческой промышленности, которые являются природными антиоксидантами. Для полного выделения этих ценных добавок определены состав и выход виноградных выжимок, который зависит от способа переработки винограда, сортовых особенностей и качества прессования, а также влияющие на него факторы. Объектом исследования является выделение полифенолов из выжимок белого и красного сорта винограда. В качестве материала исследования были использованы сорта винограда Баян-ширей и Мадраса, выращенные в условиях Азербайджана, а также мезга, полученная из обоих сортов. В результате исследования выяснилось, что в зависимости от применяемой технологии количество неферментированной «белой» и ферментированной «красной» мезги менялось по-разному. Выяснилось, что семена, кожица и мякоть имеют разные характеристики по химическому составу. Проведено раздельное брожение выжимок, полученных из использованных в исследовании сортов винограда, и определен средний состав. В результате анализа определили количество фенольных соединений и полисахаридов в исследованных образцах мезги. Установили, что в зависимости от сорта винограда количество питательных веществ в муке, полученной из мезги, колеблется в широких пределах. В полученных экстрактах определили количество биологически активных веществ (БАВ) фенольной природы. Результаты анализа показали, что снижение количества экстрагента в гидромодуле до определенной степени увеличивает извлечение фенольных соединений. В связи с этим модуль 1 : 5 и 1 : 3 был самым оптимальным. Выяснилось, что экстракты обладают высокой антиоксидантной активностью и в зависимости от вида сырья этот показатель колеблется в пределах от 1272.3 до 2545.3. Полученная добавка может быть использована в производстве продуктов функционального назначения.

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ТРИТЕРПЕНОВ ИЗ INONOTUS OBLIQUUS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКРИТИЧЕСКОГО ФЛЮИДНОГО ЭКСТРАКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Венер Фаилевич Хайрутдинов — 2024-06-17

Метод сверхкритической флюидной экстракции является эффективным и экологичным по сравнению с традиционными методами получения экстрактов (перколяция, реперколяция и другие). В настоящей работе осуществлена экстракция сверхкритическим диоксидом углерода биоактивных соединений из мицелия трутовика скошенного (чага, Inonotus obliquus (Ach. ex Pers.) Pil., семейства Hymenochaetaceae) при различных параметрах давления, температуры и с добавлением в качестве сорастворителя этанола, а также реализован процесс экстракции на пилотной экстракционной установке. Выявлены зависимости выхода экстракта при различных параметрах экстракции от объема пропущенного диоксида углерода. Установлено, что с увеличением температуры проведения экстракции выход получаемого экстракта увеличивается, но повышение давления не увеличивает выход экстракта после 30 МПа. Показано, что на выход тритерпенов влияние оказывает как температура получения экстракта, так и давление. Присутствие этанола также приводит к улучшению извлечения фенольных соединений. Однако доля флавоноидов при этом остается неизменной, так как на нее не оказывает существенное влияние изменение параметров экстракции. Проведенные исследования показали, что данные, полученные на пилотной установке, соответствуют данным, полученным на лабораторной экспериментальной установке. Этот факт позволяет спрогнозировать, что сверхкритический флюидный экстракционный процесс применительно к экстракции I. obliquus является хорошо масштабируемым процессом.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ОТ КОМПОЗИЦИИ ПО ВОЛОКНУ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА

Игорь Владимирович Лаврентьев — 2024-06-17

Проведенные исследования влияния композиционного состава по волокну на водопоглощение подтвердили факт возможного решения задачи повышения качества как целлюлозы-основы, так и получаемой из нее флафф-целлюлозы – сердцевинного слоя одноразовых водопоглощающих санитарно-гигиенических изделий (ОВ СГИ) на основе композиций целлюлозосодержащих материалов. Получены данные об эффективности сочетания в составе целлюлозы хвойных и лиственных пород древесины и целлюлозы специальной химической обработки (ЦСО). По сравнению с целлюлозой в ЦСО главный показатель – «Средневзвешенная длина волокна» для ЦСО оказался в почти в 2 раза ниже. Уменьшилась ширина волокна, в 2 раза уменьшился изгиб волокна, в 3 раза увеличилась скручиваемость волокна и почти в 3 раза увеличилась площадь мелочи. Такие глубокие изменения в целлюлозе ожидаемо сказались на качестве целлюлозы-основы. Исследовались композиции по волокну для отлива образцов целлюлозного материала: целлюлоза – 100%; целлюлоза – 75% + ЦСО – 25%; целлюлоза – 50% + ЦСО – 50%; ЦСО – 100%. Для сравнения проводился опыт с хлопком, из которого получается наилучшая флафф-целлюлоза. По существу, продукт из хлопка принимается за эталон качества. Были исследованы композиции: целлюлоза – 75% + хлопок – 25%; целлюлоза – 50% + хлопок – 50%; хлопок – 100%.

Сочетание целлюлозы и ЦСО в различных долях от 25 до 50% позволило получить образцы целлюлозного материала-основы с высокими свойствами водопоглощения – на 22%, при повышении водоудержания на 3–5%. При сравнении показателей качества целлюлозы-основы и хлопка выявлено, что целлюлозный материал, состоящий из целлюлозы – 50% + ЦСО – 50 % сравним или несколько превышает качество флафф-целлюлозы из хлопка. Исследования в целом показали перспективность разработки флафф-целлюлозы на основе различных целлюлозосодержащих материалов для создания конкурентоспособных материалов и выполнения задачи развития и импортозамещения флафф-целлюлозы в РФ.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОГНОЗА КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ПО СОДЕРЖАНИЮ ХЛОРОФИЛЛА В ЛИСТЬЯХ

Евгения Николаевна Носкова — 2024-06-17

Зерно ярового ячменя широко используется в качестве исходного сырья на пищевые, кормовые и пивоваренные цели. Возможность раннего прогноза показателей качества позволяет корректировать их величины различными технологическими приемами. Для прогноза урожайности и содержания азота в зерне в последние годы широко применяется оценка содержания хлорофиллов в листьях растений. Целью предлагаемой работы являлась оценка степени взаимосвязи между содержанием хлорофиллов а и b в листьях растений ярового ячменя и содержанием белка, крахмала, клетчатки и жира в их зерне, а также выявление возможности прогноза величин указанных показателей по суммарному содержанию хлорофилла в листьях. Установлены статистически значимые корреляции содержания хлорофиллов во флаговом и подфлаговом листьях с содержанием в зерне белка (r = -0.744…-0.868), клетчатки (r = 0.740…0.893), крахмала (r = 0.683…0.676) и жира (r = 0.677…0.860). Полученные данные позволяют рекомендовать использовать показатели содержания суммарного хлорофилла в подфлаговом листе в середине фазы цветения для прогноза показателей качества зерна ярового ячменя (содержания в зерне белка, крахмала, клетчатки и жира) с использованием портативных хлорофиллометров типа SPAD-502, Yara N-Tester^TM (Konica Minolta, Japan), или CCM-200 (Opti-Sciences, USA). Полученные данные могут служить отправной точкой в аналогичных исследованиях других зерновых культур, позволяя значительно упростить принятие решений в сфере управления продукционным процессом.

THE STIMULATING PROPERTIES OF SPRUCE WOOD GREENERY EXTRACT OBTAINED IN ACCORDANCE WITH THE PRINCIPLES OF "GREEN TECHNOLOGY"

Tatyana Vladimirovna Khurshkainen — 2024-06-18

The article is devoted to the study of the composition and biological activity of an extract obtained from spruce wood greenery using an environmentally safe "green technology" method of extraction with an aqueous-alkaline solution. The content of neutral compounds (sesquiterpenoids, diterpenoids, polyprenols, and sitosterols) and acidic components (fatty and phenolic acids) in the extract was determined.

The biological activity of spruce extract as a growth stimulant when growing planting material of Pinus sylvestris seedlings in forest nurseries of the Ural region was assessed. Soaking pine seeds in an aqueous solution of the spruce extract is performed for 6 hours at room temperature. The stimulating effect of the extract is shown when growing pine seedlings in forest nurseries, with different granulometric and agrochemical compositions of the soil. An increase in the growth parameters and phytomass of seedlings was established when growing on medium-loamy soil and light loam.

The use of a biostimulant made of wood greenery for growing seedlings will reduce the chemical load on the arable soil of forest agrocenosis and will significantly contribute to the development and application of "green" technologies in forestry.

АЛЕКСЕЙ ФЕДОРОВИЧ ГОГОТОВ

2024-05-15

АКАДЕМИКУ АЛЕКСАНДРУ ВАСИЛЬЕВИЧУ КУЧИНУ – 75 ЛЕТ

2024-05-15

УШАНОВА ВАЛЕНТИНА МИХАЙЛОВНА

2024-05-17