ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

Морские водоросли являются уникальным сырьем, которое способно в достаточно короткие сроки формировать значительную биомассу, осуществлять синтез разнообразных химических соединений, в том числе и специфических биологически активных веществ, проявляющих различную биологическую активность. Изучение антиоксидантных, антибактериальных, антивирусных, противовоспалительных и других свойств биологически активных веществ бурых водорослей является актуальной задачей.

Целью представленного исследования являлась оценка антиоксидантных свойств сверхкритических экстрактов бурых водорослей Saccharina japonica и Ascophyllum nodosum.

Содержание каротиноидов, фенольных соединений, маннита определяли спектрофотометрическим методом. Исследование содержания металлов осуществляли с применением метода атомно-абсорбционной спектрометрии. Антиоксидантную активность оценивали по антирадикальной активности с использованием радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила, гидроксил-ион связывающей и Fe+2 хелатирующей активностям, а также по активности поглощения супероксидных радикалов. В исследованных сверхкритических экстрактах бурых водорослей определено достаточно высокое содержание жирных кислот и фенольных соединений, причем жирные кислоты максимально представлены в сверхкритическом экстракте Ascophyllum nodosum, а фенолы, маннит и пигменты – в экстракте Saccharina japonica. Преобладающим макроэлементом в сверхкритических экстрактах бурых водорослей является калий с максимумом содержания в экстракте Saccharina japonica. Сверхкритические экстракты бурых водорослей являются безопасными по содержанию нитрозаминов, полихлорированных бифенилов, токсичных элементов и радионуклидов. Наиболее выраженные антирадикальные свойства продемонстрировал сверхкритический экстракт Saccharina japonica. Самая высокая гидроксил-ион связывающая активность отмечена для сверхкритического экстракта Saccharina japonica. В отношении активности поглощения супероксидных радикалов закономерности были иными: максимальную активность продемонстрировал экстракт Ascoph

Использование возобновляемых источников целлюлозосодержащего сырья для получения продуктов с высокой добавленной стоимостью является актуальной темой. Целлюлозосодержащее сырье представляет собой природную матрицу, состоящую из целлюлозы (38–50 %), лигнина (10–25 %), гемицеллюлоз (23–32 %). Для ее разрушения необходимо использовать предварительную обработку с удалением гемицеллюлоз и лигнина. Такого рода воздействие позволяет изменить химический состав и структуру целлюлозы, а также повысить пористость. В обзоре представлен анализ информации по гидротермической обработке и паровому взрыву целлюлозосодержащего сырья (солома подсолнечника, газонная трава, опилки тополя, сено, тростник, осина, гигантский тростник, силос и т. д.) с целью конверсии в субстраты для синтеза биотехнологических продуктов (белок, биоводород, биогаз, левулиновая кислота, метан, молочная кислота, этанол, янтарная кислота). При гидротермической обработке сырье обрабатывают при температуре 160–240 °С в воде под высоким давлением. Давление используется для поддержания воды в жидком состоянии. При паровом взрыве сырье подвергается обработке паром при умеренной температуре и давлении в течение определенного времени. Затем давление быстро сбрасывается, при этом происходит расширение волокон целлюлозосодержащего сырья. Эффективность процессов гидротермической обработки и парового взрыва зависит как от типа сырья (химический состав, концентрация твердого вещества, свойства твердого вещества), так и от условий проведения гидротермической обработки и парового взрыва.