Сайт, на котором вы находитесь, находится в стадии разработки. В настоящее время команда разработчиков работает над его созданием и оптимизацией. Мы с нетерпением ждем завершения разработки и надеемся, что вы найдете наш сайт полезным и приятным в использовании, когда он будет полностью готов.

Изучение химического и биохимического состава гиматомелановых кислот
Сборник:
"НАУКА, ТЕХНОЛОГИИ, ТЕХНИКА: СОВРЕМЕННЫЕ ПАРАДИГМЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ"

сборник научных трудов по материалам I Международного научно-практического форума. 2017Издательство: НОО "Профессиональная наука"
Страницы: 747-757
Аннотация: В статье представлен опыт исследования гуминовых кислот, методами физико-химического анализ изучено распределение металлов и неметаллов в гиматомелановой кислоте, на основе анализов определены ферменты, аминокислоты, белки.

Полученные результаты показывают, что гиматомелановые кислоты являются «богатым хранилищем» биологически активных веществ, а также биогенных элементов.
Гуминовые вещества представляют собой сложную смесь высокомолекулярных органических соединений сложного состава. Несмотря на наличие значительного количества общих элементов структуры, ФА гуминовых веществ, полученных из различных месторождений одного и того же вида полезных ископаемых, может заметно отличаться, что существенно затрудняет попытки теоретического обобщения и экспериментального прогнозирования их токсических и фармакологических свойств по общим структурным элементам и, следовательно, обусловливает необходимость биологической стандартизации образцов, полученных из каждого месторождения. Связи с вышесказанным актуальность приобретает более глубокое и разностороннее изучение гуминовых веществ, о чем мы неоднократно говорили в своих исследованиях [7].
Первые сведения о гиматомелановых кислотах были получены еще в начале XIX в. В 1830 г. Г. Шюблер [2] обнаружил, что свежеосажденный гель гуминовых кислот торфа частично растворялся в алкоголе, причем раствор имел винно- желтую окраску. Этим исследователем было также замечено, что гуминовые кислоты, выделенные из торфа, листьев дуба и навозной жижи, содержали различное количество спирторастворимых веществ. Ф. Гоппе-Зейлер, выделив из гуминовых кислот спирторастворимую часть, назвал ее в отличие от гуминовых кислот, «гиматомелановой кислотой» и считал ее индивидуальным веществом. Гиматомелановые кислоты - одна из спирторастворимых фракций гуминовых веществ. Ниже в таблице 1 представлены подвиды гумусового вещества.
Выделение исходных ГК проводились последовательной трехкратной горячей щелочной экстракцией водным раствором 0,2 н. NaOH в течение 6 часов при температуре 80-90 ℃. Водные растворы натриевых солей ГК объединяли и подвергали центрифугированию в течение 30 минут при 8000 об / мин, чтобы очистить их от нерастворимых остатков исходного сырья. Центрифугат подкисляли 0,2 н. HCl до рH = 1, чтобы осадить ГК из водного раствора. Осадок промывали декантацией до нейтральной реакции для удаления растворимых минеральных солей из системы. Полученные ГК снова подкисляли 0, 1 н HCI для быстрого прохождения осадка. Затем, эту суспензию подвергали центрифугированию в течение 10 мин при 8000 оборотах. Полученные ГК тщательно высушивали при 60 ℃ в течение 6 часов.

Выход ГК- 15,15 масс. % на ОМ торфа.

Экскреция ГМК проводилась из полученных ГК путем горячей экстракции этанолом. Навеску ГК массой 5 г заливали 300 мл этаноларектификата и кипятили с обратным холодильником в течение 4 ч. Полученный экстракт сливали с осадка и операцию экстрагирования повторяли до прекращения окрашивания этанола растворяющимися ГМК. Экстракты объединяли и концентрировали путем отгонки 85% от исходного объема этанола. Концентрированный экстракт этанола выпаривали в вакуумной печи в атмосфере азота при комнатной температуре, получая твердый ГМК.

Выход ГМК составил 14,5 масс. % от ГК.

Содержание металлов и неметаллов в гиматомелановых кислотах выполняли на автоматических масс-спектрометрах с индуктивно связанной плазмой.

Проведенные анализы показывают, что содержание металлов в разных фракциях торфа меняются в разных величинах.
В ГМК содержится большое количество функциональных групп: метоксильные, карбоксильные, гидроксильные, карбонильные которые обеспечивают биохимическую реакционную активность гиматомелановых кислот, в связи с этим считается актуальным провести биохимический анализ ГМК.

Биохимический анализ - это метод лабораторной диагностики, который позволяет достаточно точно судить о функциональном состоянии.

В этом эксперименте мы использовали показатели биохимического анализа крови, которые играют решающую роль в диагностике ряда серьезных заболеваний и широко используются практически во всех областях практической медицины.

Биохимический анализ крови имеет специальное диагностическое исследование при заболеваниях сердца, печени, почек и эндокринной системы, поэтому мы решили проверить- имеются ли какие-либо медицинские индикаторы в гиматомелановых кислотах и что они содержат.

Использовался автоматический биохимический анализатор Mindray BS-200E, который отвечает всем требованиям малых и средних медицинских лабораторий. Это устройство установлено во многих специализированных лабораториях. Модель имеет собственное программное обеспечение, разработанное на платформе Windows 7. Производительность устройств - 200 тестов. Встраивается система автозагрузки образцов и реагентов, что позволяет осуществлять погрузку без остановки работы агрегата.
Наличие металлов: Li, Na, Mg ,Mn, Cu, Zn, As, Ag в большом количестве в ГМК, чем в ГК можно объяснить следующим образом, что при экстракции этанолом гиматомелановых кислот выше указанные элементы экстрагируются полностью, а органическая составляющая ГМК меньше ,чем в ГК.

Содержание данных металлов Al, P, S, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Ir, Pt, Au, Hg, Pb, Bi, Th, U, в меньшем количестве в ГМК, чем в ГК, указывает о том, что эти металлы экстрагируются этанолом в меньшей степени, чем Li, Na, Mg, Mn, Cu, Zn, As, Ag.

Металлы и неметаллы, не фиксирующиеся в пробах ГМК и ГК: Re, Ir, Pt, Rh, Pd, Te. Следовые количества этих металлов в данных пробах говорит о том, что при торфообразовании эти металлы вовлекаются в меньшей степени.

Отсутствие металлов Ga, Eu, Tb, Ho, Lu в гиматомелановых кислотах говорит о том, что этанол, не экстрагирует эти металлы из ГК.

Анализ результатов проведенного исследования показывает, что гиматомелановая кислота богата альфа-амилазой, фермент, который разрушает крахмал и участвует в пищеварении. Он синтезируется с преимуществом в слюнных железах и поджелудочной железе. ГМК содержит важный фермент, креатинфосфокиназу, расположенную в клетках скелетных мышц и сердечной мышцы. ГМК содержит креатинин в больших количествах, который участвует в энергетическом метаболизме мышц и других тканей. Его количество в крови является важным показателем активности почек. Из биогенных элементов по отношению к другим металлам в больших количествах содержатся: K, Na, Mg, Fe, Ca, Mn. Содержание Mg = 1,397 ммоль /л, которое является частью многих ферментов, участвует в обмене с другими минеральными элементами и витаминами, что играет важную роль в функционировании сердца, мышц и нервных клеток. Содержание железа в ГМК = 595,4 мкмоль /л является одним из важнейших компонентов крови, который является необходимым компонентом гемоглобина и непосредственно участвует в процессе кроветворения. Из неметаллов в значительном количестве в ГМК присутствует P и S. Фосфор является важным минералом тела, обнаруженным в костях и зубах. Он играет важную роль в синтезе клеточных мембран, вхождении в состав фосфолипидов и участвует в энергетическом обмене, входящем в состав АТФ. Сера в основном происходит как простые органические соединения и аминокислоты. Сера выполняет огромный список функций, участвует в метаболических процессах, улучшает функционирование нервной системы и участвует в формировании костных и хрящевых тканей.

Полученные результаты показывают, что гиматомелановые кислоты являются «богатым хранилищем» биологически- активных веществ, а также биогенных элементов.

Следовательно, такой комплекс (органических и не органических веществ) требует необходимость дальнейшего исследования ГМК и перспективность его использования в качестве основы для разработки лекарственных препаратов, БАДов и естественных стимуляторов роста и развития растений.
Библиографический список
  1. Александрова, Л.П. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л.П. Александрова. - М., 1980. - 287 с.
  2. Анисимов М.М. Некоторые химические и медикобиологические свойства гуминовых кислот / М.М. Анисимов, Г.Н. Лихацкая // Труды растениеводства и животноводства. – Хабаровск, 2001. – Т.2. – С.34–44.
  3. Глебова, Г.И. Гиматомелановые кислоты почв и их место в системе гумусовых веществ: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук / Г.И. Глебова. - М., 1980.-21с.
  4. Глебова, Г.И. Гиматомелановые кислоты почв сухостепного ряда / Г.И. Глебова, А.А. Ларионова // Вестник МГУ. - Серия 17. - 1990. - № 1. - С. 26-30.
  5. Гостищева, М.В. Исследование химических и биологических свойств гуминовых кислот торфов различного происхождения / М.В. Гостищева, Л.И. Инишева, И.В. Федько // Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии: материалы Междунар. конф. - Минск.- 2006. -С. 181-184.
  6. Гумусовые кислоты / Т.В. Гусева, Я.П. Молчанова, Е.А. Заика и др. // В кн: Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. М., - 2002.-С. 281-282.
  7. Влияние органических веществ гумуса на поглощение тяжёлых металлов глинистыми минералами. / Переломов Л.В., Чилачава К.Б., Швыкин А.Ю., Атрощенко Ю.М. Агрохимия. 2017. № 2. С. 89-96.
  8. Демин, В.В. Современные методы исследования гуминовых веществ почв - проблемы и перспективы / В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя, Н.Г. Каршкова, О.Н. Бирюкова // Гуминовые вещества в биосфере: тезисы III Всероссийской конференции. - СПб., 2005. - С. 58- 59.
  9. Дударчик, В.М. Взаимодействие гуминовых веществ торфа с тяжелыми металлами / В.М. Дударчик, СИ. Коврик, Т.М. Смычник // Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами: материалы 1-ой Международной геоэкологической конф. - Тула, 2003. - С. 149-153.
  10. Попов, B.C. Гуминовые кислоты: теория и практика, поиск и реализация / B.C. Попов, СИ. Борминский // Горный вестник Узбекистана. - 2006. - №1.-С.18-22.
Читайте научную статью подробнее на: elibrary.ru
Чилачава Кахабер
Заведующий лабораторией EcoAgroTech
Кандидат химических наук
Желаете получить
консультацию эксперта ?
Заполните форму и наш менеджер свяжется с вами для уточнения деталей