Обоснование и разработка технологии биологически активных веществ из фукусовых водорослей Белого моря

• Автор: Репина, Ольга Игоревна
• Шифр специальности: 05.18.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : 16 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Биологическая характеристика фукусовых

водорослей Белого моря, их распределение и запасы

1.2. Химический состав фукусовых водорослей

1.2.1. Углеводы

1.2.2. Липиды

1.2.3. Витамины

1.2.4. Пигменты

1.2.5. Макро- и микроэлементы
1.2.5.1. Йод
1.3. Добыча и восстановление сообществ фукусовых водорослей
1.4. Технологии переработки бурых водорослей
1.4.1. Щелочное экстрагирование
1.4.2. Водное экстрагирование
1.4.3. Спиртовое экстрагирование
1.5. Использование фукусовых водорослей и их БАВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. Методологический подход к исследованиям. Материалы и
методы исследования
2.1. Методология исследования
2.2. Материалы
2.3. Методы 43 Глава 3. Исследование химического состава фукусовых водорослей
Белого моря
3.1. Исследование сезонных изменений химического состава промысловых фукусовых водорослей Белого моря
3.1.1. Сезонная динамика биомассы фукусов
3.1.2. Сезонные изменения содержания углеводов
3.1.3. Сезонные изменения содержания азотистых соединений
3.1.4. Сезонные изменения содержания минеральных веществ
3.1.5. Сезонная динамика содержания витаминов
3.1.6. Сезонная динамика содержания липидов
3.1.7. Исследование химического состава фукусов в зависимости
от места произрастания в Белом море
Глава 4. Разработка комплексной технологии получения экстрактивных биологически активных веществ из F. vcsictilosus и A. nodosum и продуктов на их основе
4.1. Разработка условий экстрагирования водорастворимых компонентов фукусовых водорослей
4.1.1. Экстрагирование водорастворимых компонентов А. nodosum
4.1.1.1. Исследование процесса щелочного экстрагирования водорослевого остатка A. nodosum
4.1.2. Экстрагирование водорастворимых компонентов F.vcsiculosus
4.1.2.1. Исследование процесса щелочного экстрагирования водорослевого остатка F.vcsiculosus
4.2. Разработка условий экстрагирования спирторастворимых компонентов фукоидов F. vcsiculosus и A. nodosum
4.2.1. Спиртовое экстрагирование F. vcsiculosus
4.2.2. Спиртовое экстрагирование A.nodosum
4.2.3. Материальные балансы спиртового экстрагирования фукоидов
4.3. Практическое использование продуктов спиртового экстрагирования фукусовых водорослей
4.4. Исследование водорослевого остатка после спиртового экстрагирования - щелочное экстрагирование
4.5. Кислотно-водное экстрагирование водорослевого остатка после спиртовой обработки фукусовых водорослей
4.6.Технология экстрактов фукусов F. vcsiculosus и A. nodosum.
4.6.1. Технологическая схема получения альгинатов и экстрактов из фукусовых водорослей Белого моря
4.6.2. Характеристика готовых продуктов
4.6.3. Технология прошводства напитков Глава 5. Медико-биологические испытания
5.1. Исследование радиозащнтных свойств порошка из натуральных фукусов (A. nodosum и F. vcsiculosus) в эксперименте на животных
5.2. Исследование токсичности водных экстрактов из фукусов
5.3. Изучение влияния водных экстрактов из фукоидов на модели нарушения липидного обмена
5.4. Оценка спектра биологической активности водных экстрактов фукусов
5.5. Оценка антимикробного действия водных и спиртовых экстрактов фукоидов и их эффективности в модельных системах инфекционного процесса
5.6. Оценка общетоксического, аллергенного, антимикробного действия и эффективности продуктов спиртового экстрагирования фукусовых водорослей
5.7 . Изучение влияния пищевых продуктов, созданных на основе продуктов переработки фукусовых водорослей на экскрецию йода у людей в клинических условиях
5.8. Результаты применения экстрактов фукусов для лечения больных с заболеванием пародонта ВЫВОДЫ Список литературы Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Архангельская область обладает уникальным сырьем - морскими водорослями, способными в короткие сроки формировать большую биомассу и синтезировать самые разнообразные биологически активные соединения широкого спектра действия. Водоросли могут быть использованы как в качестве самостоятельных продуктов, так и в качестве источника биологически активных веществ (БАВ), а применение продуктов переработки водорослей в качестве добавок позволяет сохранять или улучшать структуру и внешний вид более сложных композиционных готовых форм. Все это обуславливает целесообразность применения водорослей в различных отраслях промышленности.
Как показывают исследования последних лет, бурые водоросли Белого моря содержат в своем составе огромное количество уникальных веществ. В первую очередь, это БАВ медицинского и профилактического назначений, применение которых позволяет значительно снижать отрицательное воздействие сложной экологической обстановки на население региона. На первый план сегодня выдвинулись болезни обмена веществ и иммунодефицита, а изменения в инфраструктуре питания населения, вызывающие хронический дефицит витаминов и минеральных веществ, опасны для здоровья не только нынешнего, но и будущих поколений. Поэтому задача использования целебных свойств макрофитов, содержащих в своем составе уникальные полисахариды, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, комплекс микро- и макроэлементов, становится на сегодняшний день особо актуальной.
Основное внимание технологов Северного филиала ПИНРО в течение последних лет уделялось переработке ламинариевых водорослей и анфельцин, но современные тенденции развития биотехнологии и увеличение потребностей медицины, парфюмерно-косметической и пищевой промышленности в БАВ заставляют обращать внимание на новые источники

Водное экстрагирование не является традиционным способом переработки бурых водорослей и в России не применяется в промышленных масштабах.
1.4.2.1. Использование водорастворимых полисахаридов
Водорастворимые полисахариды могут находить широкое применение в медицине. Ламинараны оказывают ингибирующее действие на рост и развитие вирусов, обладают свойствами антикоагулянта, удлиняют время свертывания крови. Ламинараны уменьшают содержание липидов, в том числе холестерина, в сыворотке крови (Артюхова и др., 2001).
Фуконданы также представляют огромный практический интерес, поскольку проявляют разнообразные виды биологической активности: антикоагулянтную (Nagumo, Nishino, 1996; Chaubet et al., 2000), антивирусную (Baba et al., 1998; Me Ciurect al., 1992), противоязвенную (Shibata et al., 2000), противовоспалительную (Preobrazhenskaya M.N., 1997), противоопухолевую (Iton et al., 1993), антипролиферативную (Halinenberger, Jakobson, 1991) и др. Все эти биологические свойства фукоиданов связывают главным образом с их способностью избирательно реагировать с некоторыми белками и специфически модифицировать клеточную поверхность (Билан, 2000).
1.4.3. Спиртовое экстрагирование
Спиртовое экстрагирование ламинариевых водорослей нацелено, в первую очередь, на получение маннита. Технологический процесс получения маннита состоит из следующих основных операций: спиртового
экстрагирования, отгонки спирта, очистки водного раствора маннита-сырца, упаривания водного раствора, кристаллизации маннита.
Комплексная схема переработки ламинариевых водорослей на Архангельском опытном водорослевом комбинате (АОВК) представляет собой последовательное спиртовое и щелочное экстрагирование с