Архив статей журнала
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.
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%.
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.
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.
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 природных полисахаридов является важной областью исследований в связи с их фармакологическими эффектами, включая противовирусную активность и способность регулировать нарушения обмена веществ. Кроме того, эти полимерные структуры реализуют ряд свойств (сорбция, формообразование, транспорт (и системы доставки), что повышает интерес ученых к их выделению и анализу. Целью данного исследования является сравнительное исследование фракций полисахаридов в различных ботанических формах сельдерея пахучего. Целями исследования являются выделение фракций полисахаридов, их очистка методом Севага, оценка мономерного состава фракций после кислотного гидролиза методом ВЭТСХ и определение структурных характеристик молекул методом ИК-спектроскопии. Спирторастворимые полисахариды (АСПС), водорастворимые полисахариды (ВРПС) и пектиновые вещества (ПС) были выделены из листовой, черешковой и корневой ботанических форм сельдерея. После очистки полученные вещества представляли собой аморфные порошки светло-коричневого или светло-бежевого цвета без запаха. Корневая ботаническая форма сельдерея показала наибольший выход целевых соединений (суммарный (13,54±1,07)% после очистки), тогда как черешковая форма (суммарный (5,51±0,04)% после очистки) показал наименьший выход. В мономерном составе пектинов и ВРПС преобладают галактоза и арабиноза, тогда как в спиртовом — фруктоза и глюкоза. Расшифровка ИК-спектров показала наличие полос поглощения, характерных для свободных и связанных карбоксильных групп, валентных колебаний СОС, α-конфигурации гликозидной связи и С1-α-конформации галактуроновой кислоты в разных полисахаридных фракциях, что позволяет сделать некоторые выводы относительно структуры веществ. Впервые проведено сравнительное исследование полисахаридных фракций разных ботанических форм сельдерея пахучего. На основании полученных результатов можно выделить ВРПС и ПС корнеплодов сельдерея как наиболее перспективные фитовещества для дальнейшей разработки на их основе продуктов функционального, специализированного питания и потенциальных лекарственных средств. Методы анализа, использованные в исследовании, могут быть предложены в составе нормативной документации по контролю данной продукции.
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, 11,25% соответственно. В продуктах гидролиза полученных ПВ обнаружены моносахариды галактоза, глюкоза, арабиноза, ксилоза, уроновые кислоты и следы рамнозы. Данные титриметрического анализа показывают, что сильной разницы в значениях количества свободных гидроксильных групп, этерифицированных карбоксильных групп, общих карбоксильных групп и степени этерификации между двумя изученными видами боярышника нет. ПВ изученных видов боярышника являются высокоэтерифицированными (61,9–62,4%).
Растворы пектиновых веществ с раствором йода дают характерное синее окрашивание, что указывает на присутствие глюканов крахмального типа.
Показатели относительной вязкости (ηотн) водных растворов пектиновых веществ по данным вискозиметрии составляют 2,03 ( C. songarica ) и 6,56 ( C. turkestanica ).
Анализ ИК-спектров пектиновых веществ из плодов C. songarica и C. turkestanica показывает, что изученные биополимеры представляют собой карбоксиполисахариды с основной α-1→4 гликозидной связью между остатками D-галактуроновой кислоты в основной цепи, где карбоксильные группы метилированы.
Молекулярные массы образцов определяли методом универсальной калибровочной гель-хроматографии. Установлено, что пектин плодов C. songarica состоит из трех компонентов, а пектин плодов C. turcistanica — из двух. Общая молекулярная масса пектина из плодов C. songarica и C. turkestanica составляет 110630 Да и 110000 Да соответственно.
В данной работе комплексом методов исследованы структурные характеристики и свойства нанокристаллитов целлюлозы и свободных нанокристаллических частиц (НЧ) целлюлозы. Показано, что нанокристаллиты целлюлозы обладают тремя основными отличительными особенностями. Первой отличительной особенностью нанокристаллитов целлюлозы является их стержнеобразная форма с достаточно высоким аспектным отношением и низким порогом перколяции. Второй отличительной особенностью нанокристаллитов является их высокоразвитая удельная поверхность, что приводит к спонтанной кристаллизации и агрегации стержнеобразных кристаллитов их боковыми плоскостями. Такой процесс агрегации термодинамически выгоден, поскольку приводит к уменьшению удельной поверхности нанокристаллитов и снижению термодинамического потенциала. Третьей отличительной особенностью нанокристаллитов целлюлозы является паракристаллическая структура их поверхностных слоев, которая существенно влияет на такие структурные характеристики, как искажения решетки, межплоскостные расстояния, параметры и объем элементарной кристаллической ячейки и т. д. Наряду со структурой паракристаллическая фракция влияет также на важные физические и физико-химические свойства целлюлозы, такие как доступность к дейтерированию, содержание CII-алломорфа после подщелачивания целлюлозы, температура плавления нанокристаллитов и т. д. Получены корреляционные уравнения, позволяющие прогнозировать структурные характеристики и свойства нанокристаллитов по содержанию паракристаллической фракции.
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.
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.
иИзучен 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.
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.