ПОЛИСАХАРИДЫ ЛИШАЙНИКА HYPOGYMNIA PHYSODES: ВЫДЕЛЕНИЕ, СОСТАВ, СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА:

Ольга Степановна Бровко; Анатолий Анатольевич Слобода; Дмитрий Владимирович Жильцов; Татьяна Александровна Бойцова

doi:10.14258/jcprm.20250416181

Ольга Степановна Бровко Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН Email: brovko-olga@rambler.ru
Анатолий Анатольевич Слобода Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН Email: sloboda.iepn@yandex.ru
Дмитрий Владимирович Жильцов Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН Email: dnorton.usa@gmail.com
Татьяна Александровна Бойцова Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН Email: tboitsova@yandex.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20250416181

Ключевые слова: лишайник, полисахариды, меланин-углеводный комплекс, центры адсорбции, сорбционные свойства

Аннотация

Из лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl. семейства Parmeliaceae методом последовательной разборки растительной матрицы выделены два индивидуальных полисахарида (лихенан, изолихенан) и сумма гетерополисахаридов кислотной природы с выходом 5.0, 1.8 и 0.3% соответственно, а также кубовый остаток (меланин-углеводный комплекс).

Полисахариды обладают молекулярной массой 20–59 кДа и высокой полидисперсностью. Моносахаридный состав выделенных полисахаридов свидетельствует о том, что лихенан и изолихенан принадлежат к классу глюканов (содержание глюкозы в структуре составляет 77–87%), тогда как кислые гетерополисахариды принадлежат к классу глюкогалактоманнанов (содержание глюкозы, галактозы и маннозы в структуре составляет 54, 23 и 21% соответственно).

Методом рН-метрии и индикаторным методом Гаммета выявлено, что на поверхности лихенана и меланин-углеводного комплекса присутствуют несколько типов ионогенных групп кислотного и основного характера, способных принимать участие в обменных реакциях с ионами тяжелых металлов и органических красителей. Установлено, что лихенан и меланин-углеводный комплекс обладают высокой адсорбционной активностью в отношении метиленового синего (сорбционная емкость до 230 мг/г) и конго красного (270–1000 мг/г), а также ряда ионов тяжелых металлов: Сu(II), Со(II), Ni(II), Hg(II), Ag(I), Cr(VI). Наибольшая сорбционная емкость выявлена для ионов меди (до 406 мг/г) и ртути (до 375 мг/г), что позволяет рекомендовать выделенные лишайниковые полисахаридные комплексы для использования в качестве сорбционных материалов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ольга Степановна Бровко, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН

кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Анатолий Анатольевич Слобода, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН

младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Дмитрий Владимирович Жильцов, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН

младший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Татьяна Александровна Бойцова, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН

кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров

Литература

Feklistov P.A., Yevdokimov V.N., Barzut V.M. Biologicheskiye i ekologicheskiye osobennosti rosta sosny v severnoy podzone yevropeyskoy taygi. [Biological and ecological features of pine growth in the northern subzone of the European taiga]. Arkhangel'sk, 1997, 140 p. (in Russ.).

Marmor L., Tõrra T., Saag L. et al. The Lichenologist, 2013, vol. 45, no. 1, pp. 51‒63. https://doi.org/10.1017/S0024282912000564.

Molnar K.E. Farkas Е. Ann. Bot. Fennici., 2011, vol. 48, pp. 473‒482. https://doi.org/10.5735/085.048.0605.

Brovko O.S., Ivakhnov A.D., Zhil'tsov D.V., Boytsova T.A., Sloboda A.A. Sverkhkriticheskiye flyuidy: teoriya i prak-tika, 2024, vol. 19, no. 1, pp. 68‒82. https://doi.org/10.34984/SCFTP.2024.19.1.006. (in Russ.).

Shukla V., Joshi G.P., Rawat Shukla M.s.M. Phytochemistry Reviews, 2010, vol. 9, no. 2, pp. 303‒314. https://doi.org/10.1007/s11101-010-9189-6.

Opredelitel' lishaynikov Rossii. T. 6. Alektoriyevyye, Parmeliyevyye, Stereokaulonovyye [Identification of lichens of Russia. Vol. 6. Alectoriaceae, Parmeliaceae, Stereocaulonaceae], ed. N.S. Golubkova. St. Petersburg, 1996, 203 p. (in Russ.).

Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.L. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Labora-tory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

GOST 16483.7-71. Drevesina. Metody opredeleniya vlazhnosti. [GOST 16483.7-71. Wood. Methods for determining moisture content]. Moscow, 2006, 4 p. (in Russ.).

Yevstigneyev E.I. Opredeleniye soderzhaniya gemitsellyuloznykh polisakharidov (pentozanov). [Determination of the content of hemicellulose polysaccharides (pentosans)]. St. Petersburg, 2018, vol. 225, pp. 248‒259. (in Russ.).

Shlyk A.A. Biokhimicheskiye metody v fiziologii rasteniy: sbornik statey. [Biochemical methods in plant physiology: collection of articles]. Moscow, 1971, pp. 154‒170. (in Russ.).

Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation]. Moscow, 2008, 704 p. (in Russ.).

Folch В.J., Lees M., Stanley G.H. Journal of Biological Chemistry, 1957, vol. 226, no. 1, pp. 497‒509.

Brovko O.S., Sloboda A.A., Zhil'tsov D.V., Boytsova T.A., Pustynnaya M.A., Ivakhnov A.D. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2023, no. 4, pp. 155‒164. https://doi.org/10.14258/jcprm.20230412826. (in Russ.).

Ivshina T.N., Artamonova S.D., Ivshin V.P. i dr. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, 2009, vol. 45, no. 3, pp. 348‒353. (in Russ.).

Pavlova O.V., Belova Ye.A., Trotskaya T.P. Odesskaya natsional'naya akademiya pishchevykh tekhnologiy: Nauch-nyye raboty. 2014, vol. 2, no. 46, pp. 121‒125. (in Russ.).

Zaprometov M.N. Osnovy biokhimii fenol'nykh soyedineniy. [Fundamentals of biochemistry of phenolic compounds]. Moscow, 1974, 213 p. (in Russ.).

Waterman P.G., Mole S. Analysis of phenolic plant metabolites. London: Blackwell Scientific Publications, 1994, 238 р.

Lobanova A.A., Budayeva V.V., Sakovich G.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2004, no. 1, pp. 47‒52. (in Russ.).

Sokolov O.M. Opredeleniye molekulyarnykh mass ligninov na ul'tratsentrifuge i metodom gel'-fil'tratsii: ucheb. posob. [Determination of molecular weights of lignins using an ultracentrifuge and gel filtration method: textbook]. Leningrad, 1987, 76 p. (in Russ.).

Pakhnutova Ye.A., Slizhov Yu.G. Zhurnal fizicheskoy khimii, 2014, vol. 88, no. 7-8, pp. 1228‒1232. https://doi.org/10.7868/S0044453714080226. (in Russ.).

Skvortsova L.N., Chukhlomina L.N., Minakova T.S. i dr. Zhurnal prikladnoy khimii, 2017, vol. 90, no. 8, pp. 1014‒1019. (in Russ.).

Brovko O.S., Zhil'tsov D.V., Ivakhnov A.D. i dr. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 1, pp. 57–66. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020015500. (in Russ.).

Zhao Y., Wang M., Xu B. Journal of Functional Foods, 2021, vol. 80, pp. 1‒17. https://doi.org/10.1016/j.jff.2020.104283.

Zhbankov R.G., Kozlov P.V. Fizika tsellyulozy i yeye proizvodnykh. [Physics of cellulose and its derivatives]. Minsk, 1983, 296 p. (in Russ.).

Feofilova Ye.P. Mikrobiologiya, 2010, vol. 79, no. 6, pp. 723‒733. (in Russ.).

Vorob'yev D.V., Meychik N.R., Lobanova Ye.S. i dr. Mikrobiologiya, 2009, vol. 78, no. 5, pp. 702–708. (in Russ.).

Al'bert A., Serzhent Ye. Konstanty ionizatsii kislot i osnovaniy. [Ionization constants of acids and bases]. Leningrad, 1964, 140 p. (in Russ.).

Novinyuk L.V., Velinzon P.Z., Kulov D.Kh. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya, 2017, vol. 7, no. 2, pp. 64–71. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-2-64-71. (in Russ.).

Pogorelov M.V., Gusak Ye.V., Babich I.M., Kalinkevich O.V. Zhurnal klinicheskikh i eksperimental'nykh issledo-vaniy, 2014, no. 2(1), pp. 88‒99. (in Russ.).

Kiseleva L.A., Sevryugin V.A., Smirnova L.G., Frolova Ye.N., Nagulin K.Yu., Albikina N.V. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2003, no. 1, pp. 323‒328. (in Russ.).

Sagitova A.F., Kukovinets O.S., Mudarisova R.Kh. Sorbtsionnyye i khromatograficheskiye protsessy, 2018, vol. 18, no. 4, pp. 527‒535. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2018.18/560. (in Russ.).

Butkevich T.V., Sushinskaya N.V., Kurchenko V.P. Molekulyarno-geneticheskiye i biotekhnologicheskiye osnovy polucheniya i primeneniya sinteticheskikh i prirodnykh biologicheski aktivnykh veshchestv (Narochanskiye chteniya – 11): materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, 20-23 sentyabrya 2017. [Molecular-genetic and biotechnological bases for obtaining and using synthetic and natural biologically active substances (Narochan read-ings – 11): proceedings of the International scientific and practical conference, September 20-23, 2017]. Minsk, 2017, pp. 17–22. (in Russ.).

Yarkulov A.Yu., Sagdullayev B.U., Smanova Z.A., Akbarov Kh.I. Yuniversum: Khimiya i biologiya, 2020, no. 3 (69), pp. 49‒53. (in Russ.).

Koval'skaya Ya.B., Zelichenko Ye.A., Ageyeva L.D., Gurova O.A., Guzeyev V.V. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya, 2016, vol. 6, no. 2, pp. 76‒82. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2016-6-2-76-82. (in Russ.).

Parshina A.E., Bogolitsyn K.G., Ivanchenko N. L., Polomarchuk D.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2022, no. 3, pp. 325–336. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220311299. (in Russ.).