AGRIS - 

2020

Селянина, Светлана Борисовна | Пономарева, Тамара Игоревна | Ярыгина, Ольга Николаевна | Труфанова, Марина Витальевна | Зубов, Иван Николаевич

Глубокая переработка торфа – одно из важных направлений развития Северных территорий России. Наиболее перспективными из биологически активных компонентов торфа считаются гуминовые вещества. При этом не учитывается присутствие в препаратах гуминовых веществ, полученных из исходного торфа, сопутствующих компонентов, обладающих биологической активностью. Данное исследование направлено на изучение биологической активности растворимых фракций органического вещества верхового торфа. Биоактивность характеризовали методом лабораторного фитотестирования на семенах салата, предварительно обработанных растворами испытуемых препаратов.На примере препаратов, выделенных из характерного для европейской части АЗРФ верхового торфа Иласского болотного массива, установлено, что наряду с гуминовыми веществами фитоактивность проявляют торфяные битумы в целом и их групповые фракции. В составе гуминовой части фульвокислоты стимулируют прорастание семян, но интенсифицируют поражение их гнилями, тогда как гуминовые кислоты обеспечивают меньший, но более стабильный прирост всхожести за счет большей сохранности проростков. Обработка семян битумными препаратами подавляет развитие гнилей. Наибольший фунгицидный эффект проявляет фракция смол, тогда как торфяной воск в несколько меньшей степени ингибирует поражение семян, но обеспечивает наиболее высокое и стабильное стимулирующее действие в отношении их прорастания. Таким образом, воски битумов торфа могут служить хорошим защитно-стимулирующим средством и использоваться, например, для капсулирования семян, как предпосевная обработка для увеличения урожайности.Показано, что освобождение от битумов улучшает показатели фитоактивности торфяных гуминовых препаратов. Для понимания механизма выявленного эффекта требуются дополнительные исследования. | The deep processing of peat is one of the important resources for the development of the Northern Russia territories. The humic products are the most perspective from peat bio-active derivatives. At the same time, the presence of accompanying components with biological activity in them does not take into account. This research is focused on the elimination of this inaccuracy by studying the biological activity of fractions extracted from high-moor peat by the method of sequential disassembly. Bioactivity was characterized by the method of laboratory phytotesting on lettuce seeds, pretreated with solutions of preparations with stabilized pH and the content of nutrient salts.The performed studies confirmed the authors' hypothesis about the influence of the method of obtaining peat humic preparations on the biological activity. Antagonism of the effect on the phytoactivity of humic compounds, resins and waxes was revealed.  The additional studies are required for an explanation of this mechanism. The fulvic acids stimulate seed germination, as part of the humic part, but intensify their damage by rot, while humic acids provide a smaller, but more stable, increase in germination due to the greater preservation of seedlings.Seed treatment with bituminous preparations inhibits the development of rot. The greatest fungicidal effect is shown by the fraction of resins, whereas peat wax, to a lesser extent, inhibits seed damage, but provides the highest and most stable stimulating effect in relation to their germination.Thus, peat bitumen waxes can serve as a good protective and stimulating agent and can be used, for example, to encapsulate seeds, as a presowing treatment to increase yields.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Черепанов, Игорь Сергеевич | Крюкова , Полина Сергеевна

Structural-group composition is studied, mechanisms of formation are proposed and assessment of plant growth activity of condensation products in D-glucose–m-aminobenzoic acid (m-ABA) system is carried out. Solid product of complete reaction system, formed from initial components as a result of complex reaction combination is fractionated with water, nondialysable component is isolated from water-soluble fraction, studied by methods of elemental analysis, electronic and vibrational spectroscopy, as well as tested as growth regulating agent. According to IR-Fourier spectroscopy, undialysable water-soluble products are characterized by structural-group compositions close to natural humic substances: mainly aliphatic backbone including C=C, C=O, C–O, OH-functions and bounded arylamine fragments (m-ABA). The profile of the electron spectra confirms the presence of sufficiently long chromophores in the structure. Such functionalization provided the necessary ratio in the product structure of the active groups and the aromatic component for the development of humic products growth activity at low concentrations due to optimal polar-hydrophobic interactions at supramolecular association level, which was confirmed experimentally by the evaluation of cucumber seeds growth indices of the "Nezhinsky" variety. Additional spectral studies of seed seedlings allowed to justify the mumbling effect of synthesized products, the maximum effect of which was observed in the area of low (0.0008%) solutions concentrations, which is also characteristic of natural humate’s stimulating influence. Further studies are planned in the direction of studying the effect of synthesized products on individual phases of plant development, as well as estimation of their ecotoxicity and biodegradation ability. The results obtained supposed to be the basis of technological scheme for production of processed humin-like products on an industrial scale. | Изучен структурно-групповой состав, предложены механизмы образования и проведена оценка росторегулирующей активности продуктов конденсации в системе D-глюкоза–м-аминобензойная кислота (м-АБК). Образующийся из исходных компонентов в результате сложной совокупности реакций твердый продукт полной реакционной системы фракционируется водой, из водорастворимой фракции выделена недиализуемая составляющая, исследованная методами элементного анализа, электронной и колебательной спектроскопии, а также испытанная в качестве росторегулирующего агента. По данным ИК-Фурье спектроскопии, недиализуемые водорастворимые продукты характеризуются близким к природным гуминовым веществам структурно-групповым составом: преимущественно алифатическим остовом, включающим С=С, С=О, С-О, ОН-функции и связанные остатки ариламина (м-АБК). Профиль электронных спектров подтверждает наличие в структуре достаточно протяженных хромофоров. Подобная функционализация определяет благоприятное для проявления рострегулирующей активности соотношение в структуре активных групп и ароматической составляющей гуминовых продуктов при их малых концентрациях, что обусловлено наличием оптимальных полярно-гидрофобных взаимодействий на уровне супрамолекулярных ассоциатов и подтверждено экспериментально оценкой ростовых показателей семян огурцов сорта «Нежинский». Максимальный стимулирующий эффект наблюдался при достаточно низкой концентрации (0.001%), что характерно для активирующего влияния природных гуматов. Дальнейшие исследования планируются в направлении изучения характера действия синтезированных продуктов на отдельные фазы развития растений, а также оценки их экотоксичности и способности к биодеградации. Полученные результаты предполагается положить в основу технологической схемы получения гуминовоподобных препаратов в масштабах производства.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Аверьянова, Елена Витальевна | Школьникова, Марина Николаевна | Рожнов, Евгений Дмитриевич | Минаков, Денис Викторович | Баташов, Евгений Сергеевич | Шаихова, Бакыт Калиаскаровна

Необходимость расширения сырьевой базы для получения флавоноидов обусловлена широким спектром их биологической активности. Цель настоящей работы – исследование биологической активности комплекса биофлавоноидов, кверцетина и рутина, на специфических ферментных биотест-системах in vitro. Объектами исследования служили: комплекс биофлавоноидов из обезжиренного шрота облепихи крушиновидной Hippophae rhamnoides L. и выделенные из него индивидуальные флавоноиды – рутин и кверцетин. Исследование проведено методами выявления биологической активности веществ с применением специфических ферментных биотест-систем in vitro. Выявлено, что рутин и комплекс биофлавоноидов обладют антиоксидантными свойствами – скорость глутатионредуктазной реакции увеличивалась на 64 и 51% от контроля соответственно, а каталазной – на 15%. Кверцетин проявляет противомикробную активность, а также снижает скорость ферментативной iNOS реакции на 24% от контроля, что свидетельствует о противовоспалительных свойствах данного образца. Рутин и комплекс биофлаваноидов облепихового шрота увеличивали скорость iNOS-реакции на 14 и 28% соответственно, что указывает на иммуностимулирующие свойства данных образцов. В ходе микробиологического исследования установлено, что все образцы обладают слабой бактериостатической активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий Staphylococcus aureus АТСС 6538 (209-P) и Pseudomonas aeruginosa АТСС 9027; подтверждена их фунгистатическая активность в отношении дрожжеподобных грибов Candida albicans АТСС 10231. Полученные результаты позволяют рассматривать комплекс биофлавоноидов, кверцетин и рутин, как перспективные действующие вещества антиоксидантных, антимикробных, фунгистатических и противовоспалительных лекарственных препаратов. | The need to expand the raw material base for obtaining flavonoids is due to the wide spectrum of their biological activity. The purpose of this work is to study the biological activity of a complex of bioflavonoids, quercetin and rutin on specific enzyme biotest systems in vitro. The objects of the study were: a complex of bioflavonoids from fat-free sea buckthorn meal Hippophae rhamnoides L. and individual flavonoids rutin and quercetin isolated from it. The study was carried out by methods of detecting the biological activity of substances using specific enzyme biotest systems in vitro. It was revealed that rutin and a complex of bioflavonoids have antioxidant properties – the rate of glutathione reductase reaction increased by 64 and 51% of control, respectively, and catalase – by 15%. Quercetin exhibits antimicrobial activity and also reduces the rate of the enzymatic iNOS reaction by 24% of the control, which indicates the anti-inflammatory properties of this sample. Rutin and a complex of bioflavonoids from sea buckthorn meal increased the iNOS reaction rate by 14 and 28%, respectively, which indicates the immunostimulating properties of these samples. In the course of a microbiological study, it was found that all samples have weak bacteriostatic activity against gram-positive and gram-negative bacteria Staphylococcus aureus ATCC 6538 (209-P) and Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027. Fungistatic activity was confirmed against the yeast-like fungi Candida albicans ATCC 10231 of quercetin and the complex. The results obtained make it possible to consider a complex of bioflavonoids, quercetin and rutin as promising active substances in antioxidant, antimicrobial, fungistatic and anti-inflammatory drugs.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Макубаева, Айгерим | Романенко, Елена Петровна | Адекенов, Сергазы Мынжасарович | Ткачев, Алексей Васильевич

Объект исследования – сырье бузульника разнолистного (Ligularia heterophylla Rupr.), собранного в 2019 г. в Алматинской области Республики Казахстан. Впервые исследованы компонентные составы эфирных масел из надземной и подземной части Ligularia heterophylla Rupr., полученных методами микроволновой экстракции, а также традиционной гидродистилляцией. Эфирные масла представляли собой подвижные жидкости от светло-желтого до зеленого оттенка с характерными запахами. Компонентный состав определен методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent 6890, оборудованным масс-селективным детектором MSD 5973. Эфирные масла, полученные методом гидродистилляции, содержат в своем составе в основном монотерпены, тогда как в эфирном масле, полученного методом микроволновой экстракции, преобладают сесквитерпены. Впервые изучена антимикробная и противовоспалительня активность образцов эфирных масел бузульника разнолистного. Эфирное масло из подземной части (корни) Ligularia heterophylla Rupr., полученное методом микроволновой экстракции, в дозе 25 мг/кг обладает выраженной противовоспалительной активностью, сопоставимой с препаратом «Диклофенак натрия» на модели острой экссудативной реакции. | The object of the study – the raw material of Ligularia heterophylla Rupr., collected in 2019 in the Almaty region of the Republic of Kazakhstan. The component compositions of essential oils from the aerial and underground parts of Ligularia heterophylla Rupr., obtained by methods of microwave extraction, as well as traditional hydrodistillation, were studied for the first time. Essential oils represented as mobile liquids from light yellow to green shade with characteristic odors. The component composition was determined by chromato-mass spectrometry on an Agilent 6890 gas chromatograph equipped with a MSD 5973 mass-selective detector. Essential oils obtained by the hydrodistillation method contain mainly monoterpenes, while sesquiterpenes predominate in the essential oils obtained by microwave extraction. The antimicrobial and anti-inflammatory activity of Ligularia heterophylla Rupr. essential oil samples was studied for the first time. The essential oil from the underground part (roots) of Ligularia heterophylla Rupr., obtained by microwave extraction method, at a dose of 25 mg/kg, has a pronounced anti-inflammatory activity, comparable to the drug «Diclofenac sodiumа» in the model of acute exudative reaction.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Макубаева, Айгерим | Романенко, Елена Петровна | Адекенов, Сергазы Мынжасарович | Ткачев, Алексей Васильевич

The object of the study – the raw material of Ligularia heterophylla Rupr., collected in 2019 in the Almaty region of the Republic of Kazakhstan. The component compositions of essential oils from the aerial and underground parts of Ligularia heterophylla Rupr., obtained by methods of microwave extraction, as well as traditional hydrodistillation, were studied for the first time. Essential oils represented as mobile liquids from light yellow to green shade with characteristic odors. The component composition was determined by chromato-mass spectrometry on an Agilent 6890 gas chromatograph equipped with a MSD 5973 mass-selective detector. Essential oils obtained by the hydrodistillation method contain mainly monoterpenes, while sesquiterpenes predominate in the essential oils obtained by microwave extraction. The antimicrobial and anti-inflammatory activity of Ligularia heterophylla Rupr. essential oil samples was studied for the first time. The essential oil from the underground part (roots) of Ligularia heterophylla Rupr., obtained by microwave extraction method, at a dose of 25 mg/kg, has a pronounced anti-inflammatory activity, comparable to the drug «Diclofenac sodiumа» in the model of acute exudative reaction. | Объект исследования – сырье бузульника разнолистного (Ligularia heterophylla Rupr.), собранного в 2019 г. в Алматинской области Республики Казахстан. Впервые исследованы компонентные составы эфирных масел из надземной и подземной части Ligularia heterophylla Rupr., полученных методами микроволновой экстракции, а также традиционной гидродистилляцией. Эфирные масла представляли собой подвижные жидкости от светло-желтого до зеленого оттенка с характерными запахами. Компонентный состав определен методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent 6890, оборудованным масс-селективным детектором MSD 5973. Эфирные масла, полученные методом гидродистилляции, содержат в своем составе в основном монотерпены, тогда как в эфирном масле, полученного методом микроволновой экстракции, преобладают сесквитерпены. Впервые изучена антимикробная и противовоспалительня активность образцов эфирных масел бузульника разнолистного. Эфирное масло из подземной части (корни) Ligularia heterophylla Rupr., полученное методом микроволновой экстракции, в дозе 25 мг/кг обладает выраженной противовоспалительной активностью, сопоставимой с препаратом «Диклофенак натрия» на модели острой экссудативной реакции.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Селянина, Светлана Борисовна | Пономарева, Тамара Игоревна | Ярыгина, Ольга Николаевна | Труфанова, Марина Витальевна | Зубов, Иван Николаевич

The deep processing of peat is one of the important resources for the development of the Northern Russia territories. The humic products are the most perspective from peat bio-active derivatives. At the same time, the presence of accompanying components with biological activity in them does not take into account. This research is focused on the elimination of this inaccuracy by studying the biological activity of fractions extracted from high-moor peat by the method of sequential disassembly. Bioactivity was characterized by the method of laboratory phytotesting on lettuce seeds, pretreated with solutions of preparations with stabilized pH and the content of nutrient salts. The performed studies confirmed the authors' hypothesis about the influence of the method of obtaining peat humic preparations on the biological activity. Antagonism of the effect on the phytoactivity of humic compounds, resins and waxes was revealed.  The additional studies are required for an explanation of this mechanism.  The fulvic acids stimulate seed germination, as part of the humic part, but intensify their damage by rot, while humic acids provide a smaller, but more stable, increase in germination due to the greater preservation of seedlings. Seed treatment with bituminous preparations inhibits the development of rot. The greatest fungicidal effect is shown by the fraction of resins, whereas peat wax, to a lesser extent, inhibits seed damage, but provides the highest and most stable stimulating effect in relation to their germination. Thus, peat bitumen waxes can serve as a good protective and stimulating agent and can be used, for example, to encapsulate seeds, as a presowing treatment to increase yields. | Глубокая переработка торфа – одно из важных направлений развития Северных территорий России. Наиболее перспективными из биологически активных компонентов торфа считаются гуминовые вещества. При этом не учитывается присутствие в препаратах гуминовых веществ, полученных из исходного торфа, сопутствующих компонентов, обладающих биологической активностью. Данное исследование направлено на изучение биологической активности растворимых фракций органического вещества верхового торфа. Биоактивность характеризовали методом лабораторного фитотестирования на семенах салата, предварительно обработанных растворами испытуемых препаратов. На примере препаратов, выделенных из характерного для европейской части АЗРФ верхового торфа Иласского болотного массива, установлено, что наряду с гуминовыми веществами фитоактивность проявляют торфяные битумы в целом и их групповые фракции. В составе гуминовой части фульвокислоты стимулируют прорастание семян, но интенсифицируют поражение их гнилями, тогда как гуминовые кислоты обеспечивают меньший, но более стабильный прирост всхожести за счет большей сохранности проростков. Обработка семян битумными препаратами подавляет развитие гнилей. Наибольший фунгицидный эффект проявляет фракция смол, тогда как торфяной воск в несколько меньшей степени ингибирует поражение семян, но обеспечивает наиболее высокое и стабильное стимулирующее действие в отношении их прорастания. Таким образом, воски битумов торфа могут служить хорошим защитно-стимулирующим средством и использоваться, например, для капсулирования семян, как предпосевная обработка для увеличения урожайности. Показано, что освобождение от битумов улучшает показатели фитоактивности торфяных гуминовых препаратов. Для понимания механизма выявленного эффекта требуются дополнительные исследования.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation