AGRIS - 

2018

Слепцов

Isolated fraction of polysaccharides, such as water-soluble polysaccharides, pectins, hemicelluloses A and B from the vegetative mass of plants Amaranthus retroflexus, Agastache rugosa and Thlaspi arvense, grown in the conditions of Central Yakutia. According to the obtained IR spectra it was established that the isolated fractions of polysaccharides from Amaranthus retroflexus, Agastache rugosa and Thlaspi arvense belong to water-soluble polysaccharides, pectins and hemicelluloses. Shows the monosaccharide composition of isolated fractions of polysaccharides from plants grown under conditions of Central Yakutia. The main monomers of the isolated polysaccharides are arabinose (Ara), galactose (Gal), rhamnose (Rha), mannose (Man), xylose (Xyl), glucose (Glc), galacturonic acid (GalA). Revealed the degree of ethrerification of the galacturonic acid in water-soluble polysaccharides and pectins by IR spectra. Shows the differences in the quantitative content and monosaccharide composition of the isolated fractions of polysaccharides, which can be associated with both adaptive rearrangements in the body and with individual plant characteristics. | Полисахариды являются основными веществами растений и могут составлять 80% от сухой массы растения. Основная часть полисахаридов, такие как целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины, входит в состав клеточной стенки растений. Также в растениях содержатся резервные полисахариды (крахмал, инулин и т.д.), камеди и слизи. Известно, что полисахариды обладают иммуномодулирующей, антикомплементарной и противовоспалительной активностью. Приоритетным направлением в изучении углеводов является поиск новых полисахаридов, которые обладают высокой физиологической активностью. Перспективными и малоизученными являются растения, выросшие в условиях экстремального климата. Выделены фракции полисахаридов, такие как водорастворимые полисахариды, пектины, гемицеллюлозы А и Б из вегетативной массы растений Amaranthus retroflexus, Agastache rugosa и Thlaspi arvense, выросших в условиях Центральной Якутии. По полученным ИК-спектрам установлено, что выделенные фракции полисахаридов из Amaranthus retroflexus, Agastache rugosa и Thlaspi arvense относятся к полисахаридам, пектинам и гемицеллюлозам. Показан моносахаридный состав выделенных фракций полисахаридов из растений, выросших в условиях Центральной Якутии. Основными мономерами выделенных полисахаридов являются арабиноза, галактоза, рамноза, манноза, ксилоза, глюкоза, галактуроновая кислота. Выявлены степени этерификации галактуроновой кислоты в водорастворимых полисахаридах и пектинах по полученным ИК-спектрам. Показаны различия в количественном содержании и моносахаридном составе выделенных фракций полисахаридов, что может быть связано с индивидуальными особенностями растений.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Будагаева

Alkaline hydrotherms of the Baikal region are extreme aquatic ecosystems characterized by the presence of the specific microbial communities, mats. A study of the carbohydrate composition of the biomass of microbial maths from four hydrothermal waters of the Baikal region (Alla, Garga, Seya, Umkhei) showed the presence of mannitol (1,93–7,25 mg/g, from the dry weight), uronic acids (1,15–15,85 mg/g) and neutral monosaccharides. The latter were galactose (2,02–56,56 mg/g), glucose (2,00–45,96 mg/g), mannose (4,83–78,86 mg/g), xylose (1,18–10,53 mg/g), fucose (0,23–2,40 mg/g), and arabinose and rhamnose as a trace. It is shown that the mats from the studied hydrothermal waters of the Baikal region characterized by the different ratio of carbohydrate groups and a specific monosaccharide composition. A fraction of water-soluble polysaccharides was isolated from the biomass of the microbial mat of Seya hydrotherm. It was a mixture of seven components with molecular masses from 122 to 1700 kDa. The dominant polymer Se-WSPS-07 with a molecular weight 122 kDa was isolated and preliminarily characterized as a heteropolysaccharide containing galactose, glucose, mannose as dominant monosaccharides, and protein (5,92%). It was found that Se-WSPS-07 possesses biological activity demonstrating its perspectiveness for the further study as a therapeutic agent. The chemical characteristics of the carbohydrate components of microbial maths from the alkaline hydrotherms of the Baikal region were realized for the first time. | Щелочные гидротермы Прибайкалья являются экстремальными водными экосистемами, характеризующиеся присутствием микробных сообществ – матов. Исследование углеводного состава биомассы микробных матов из четырех гидротерм Прибайкалья (Алла, Гарга, Сея, Умхэй) показало присутствие в них маннита (1,93–7,25 мг/г; от массы воздушно-сухого сырья), уроновых кислот (1,15–15,85 мг/г) и нейтральных моносахаридов. В составе последних были выявлены галактоза (2,02–56,56 мг/г), глюкоза (2,00–45,96 мг/г), манноза (4,83–78,86 мг/г), ксилоза (1,18–10,53 мг/г), фукоза (0,23–2,40 мг/г) и следы арабинозы и рамнозы. Показано, что для матов из изученных гидротерм Прибайкалья характерно различное соотношение углеводных групп и специфический моносахаридный состав. Из биомассы микробного мата гидротермы Сея выделена фракция водорастворимых полисахаридов, представляющая собой смесь семи компонентов с молекулярными массами 122–1700 кДа. Доминирующий полимер Se-WSPS-07 с молекулярной массой 122 кДа был выделен и предварительно охарактеризован как гетерополисахарид содержащий галактозу, глюкозу, маннозу в качестве доминирующих моносахаридов, а также белок (5,92%). Выявлено, что Se-WSPS-07 обладает биологической активностью, что демонстрирует перспективность его дальнейшего изучения в качестве терапевтического агента. Химическая характеристика углеводных компонентов микробных матов щелочных гидротерм Прибайкалья осуществлена впервые.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Гребенкина

Исследовали количественные вариации содержания соединений, способных проявлять биологическую активность (полисахариды, фенольные соединения, липиды и аскорбиновая кислота) в листьях и корнях галофита Plantago salsa в зависимости от условий произрастания. Среди полисахаридов превалировала гемицеллюлоза А, затем следовали гемицеллюлоза Б, пектиновые вещества и водорастворимые полисахариды. Основную группу липидов составляли мембранные и запасные глицеролипиды. Содержание фенольных соединений на порядок выше в листьях, чем в корнях. Содержание и соотношение основных фенольных соединений, аскорбиновой кислоты менялось в зависимости от условий. Выявлены наиболее и наименее вариативные компоненты в листьях и корнях. Установлено, что распределение полисахаридов, фенольных соединений, аскорбиновой кислоты и липидов в органах растений зависит от эдафических факторов. Полученные данные могут быть полезны при разработке практических рекомендаций для сбора лекарственных растений в различных условиях произрастания. | The quantitative variations of compound contents capable of developing biological activity (polysaccharides, phenolic compounds, lipids and ascorbic acid) in the leaves and roots of Plantago salsa halophyte depending on vegetation conditions have been explored. The hemicellulose A fraction prevailed among the polysaccharides followed by hemicellulose B fraction, pectin substances and water-soluble polysaccharides in order of decreasing. The membranous and spare glycerpolipids composed the primary group of lipids. The concentration of phenolic compounds was much higher in the leaves than in the roots. The content and the ratio of phenolic compounds and ascorbic acid varied depending on vegetation conditions. The distribution of polysaccharides, phenolic compounds, ascorbic acid and lipids in the organs of plants depends on the edaphic factors. The most and the least variable concentrations of compounds have been revealed in the leaves and the roots of the plants. The collected data can be useful in elaboration of practical recommendations for picking medicinal plants in different vegetation conditions.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Евстигнеев

Opportunities phenol-sulfuric acid method  for the analysis of vegetable raw materials are investigated. It is established that the method allows rather simply and with high precision to define polysaccharides as in vegetable raw materials (agricultural plants and softwood and hardwood), and in various preparations of a lignin (the laboratory-scale and technical). Color reaction of monosaccharides with phenol in the presence of the concentrated sulfuric acid is thebasis of a method. The developed modification phenol - sulfuric acid method is universal in the sense that allows to define polysaccharides in samples as with the high content of polysaccharides (vegetable raw materials), and with low (lignin preparations). The method possesses high sensitivity: concentration of monosaccharides in the mix prepared for the analysis averages 1×10-4 mol×l-1. For the analysis 0.25 cm3 of the hydrolyzate which is previously diluted by 10 times there are enough. Duration of the analysis of a hydrolyzate including mix preparation, record of aspectrum and calculation for a formula doesn't exceed  30 min. The method can be used for the analysis of a chemical composition of renewable vegetable raw materials when developing technologies of receiving alternative energy sources. | Исследованы возможности фенол-сернокислотного метода для анализа растительного сырья. Установлено, что метод позволяет относительно просто и с высокой точностью определять полисахариды как в растительном сырье (сельскохозяйственных растениях и древесине хвойных и лиственных пород), так и в различных препаратах лигнина (мягковыделенных и технических). В основе метода лежит цветная реакция моносахаридов с фенолом в присутствии концентрированной серной кислоты. Разработанная модификация фенол-сернокислотного метода является универсальной в том смысле, что позволяет определять полисахариды в образцах как с высоким содержанием полисахаридов (растительное сырье), так и с низким (препараты лигнина). Метод обладает высокой чувствительностью: концентрация моносахаридов в смеси, приготовленной для анализа, составляет в среднем 1×10-4 моль×л-1. Для анализа достаточно 0,25 см3 гидролизата, предварительно разбавленного в 10 раз. Продолжительность анализа гидролизата, включающая в себя подготовку смеси, запись спектра и расчет по формуле, не превышает 30 мин. Метод может быть использован для анализа химического состава возобновляемого растительного сырья при разработке технологий получения альтернативных источников энергии.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Евстигнеев

Исследованы возможности фенол-сернокислотного метода для анализа растительного сырья. Установлено, что метод позволяет относительно просто и с высокой точностью определять полисахариды как в растительном сырье (сельскохозяйственных растениях и древесине хвойных и лиственных пород), так и в различных препаратах лигнина (мягковыделенных и технических). В основе метода лежит цветная реакция моносахаридов с фенолом в присутствии концентрированной серной кислоты. Разработанная модификация фенол-сернокислотного метода является универсальной в том смысле, что позволяет определять полисахариды в образцах как с высоким содержанием полисахаридов (растительное сырье), так и с низким (препараты лигнина). Метод обладает высокой чувствительностью: концентрация моносахаридов в смеси, приготовленной для анализа, составляет в среднем 1×10-4 моль×л-1. Для анализа достаточно 0,25 см3 гидролизата, предварительно разбавленного в 10 раз. Продолжительность анализа гидролизата, включающая в себя подготовку смеси, запись спектра и расчет по формуле, не превышает 30 мин. Метод может быть использован для анализа химического состава возобновляемого растительного сырья при разработке технологий получения альтернативных источников энергии. | Opportunities phenol-sulfuric acid method  for the analysis of vegetable raw materials are investigated. It is established that the method allows rather simply and with high precision to define polysaccharides as in vegetable raw materials (agricultural plants and softwood and hardwood), and in various preparations of a lignin (the laboratory-scale and technical). Color reaction of monosaccharides with phenol in the presence of the concentrated sulfuric acid is thebasis of a method. The developed modification phenol - sulfuric acid method is universal in the sense that allows to define polysaccharides in samples as with the high content of polysaccharides (vegetable raw materials), and with low (lignin preparations). The method possesses high sensitivity: concentration of monosaccharides in the mix prepared for the analysis averages 1×10-4 mol×l-1. For the analysis 0.25 cm3 of the hydrolyzate which is previously diluted by 10 times there are enough. Duration of the analysis of a hydrolyzate including mix preparation, record of aspectrum and calculation for a formula doesn't exceed  30 min. The method can be used for the analysis of a chemical composition of renewable vegetable raw materials when developing technologies of receiving alternative energy sources.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Сушкова

Представлен анализ литературных данных следующих способов предобработки крахмал-, пентозан- и целлюлозосодержащего растительного сырья к ферментативному гидролизу (ФГ) полисахаридов (ПС): гидротермических, органосольвентных с получением технической целлюлозы, органосольвентных с серной кислотой, кислотно-катализированных с паровым взрывом, щелочных, бисульфитного (SPORL) и кислотно-каталитического с использованием дисковой мельницы.На основании анализа даны рекомендации по совершенствованию технологической схемы получения кормовых белковых продуктов из отрубей совместно с другими зерноотходами. Технологическая схема должна включать дополнительный процесс тонкого измельчения отрубей и зерноотходов и гидротермодинамическую обработку (ГТДО) при следующем технологическом режиме: а.с.в. не менее 15%; 86–100 °С, время выдержки при этой температуре не более 1 ч с термостабильным ферментным препаратом, содержащим α-амилазу (Зимаджунт 340С*, или Амилаза НТ-4000, или Амилекс 4Т). Эффективность последующего ФГ частично гидролизованного крахмала и некрахмалистых полисахаридов крахмалсодержащего сырья обеспечивает следующий комплекс ферментных препаратов: глюковамарин, GC 220, обладающий  целлюлазной, целлобиазной, ксиланазной и β-глюканазной активностями и Novozymes 188, содержащий целлобиазу.Подтверждены данные по наиболее эффективным методам предподготовки пентозан- и целлюлозосодержащего растительного сырья к ферментативному гидролизу целлюлозы в 2% суспензии лигноцеллюлозного остатка, позволяющими получить общий выход сахаров и выход этанола не менее 90% от теоретического, как с делигнификацией, так и без отделения лигнина. Перспективными из них можно считать следующие: органосольвентный с H2SO4, паровой взрыв с SO2 и последующей промывкой экструдированной биомассы водой и окислительно-щелочным раствором и механохимические: бисульфитный (SPORL) и кислотно-каталитический с использованием установок горячего размола (УГР). Установлено, что в первых двух способах допускается содержание лигнина  в лигноцеллюлозном остатке до 16–18%, а в третьем до 30%. Кислотно-каталитический метод гидролиза с элементами технологии SPORL с использованием установок горячего размола (УГР) рекомендован к лабораторным и опытно-промышленным испытаниям в гидролизной промышленности России.Эффективность ФГ целлюлозы из лигноцеллюлозного остатка обеспечивают следующие комплексы ферментных препаратов: Сelluclast (20 FPU/г глюкана), и Novozyme188 (соотношение β-глюкозидазы к целлюлазе 1,75–2,0 : 1) или Spezyme CP, GC-220 (15 FPU/г глюкана), Multifect Xylanase (соотношение β-глюкозидазы к целлюлазе 2,0 : 1). | An analysis of literature data the following preprocessing methods starch, pentosane- and cellulosic feedstock for enzymatic hydrolysis  polysaccharides: hydrothermal, organosolvent obtaining technical cellulose, organosolvent with sulfuric acid, acid-catalyzed steam explosion, alkali, bisulfite (SPORL) and acid-catalyzed using a disk mill is presented.Recommendations about improvement of technological schemes of obtaining fodder protein products of bran together with other grain waste are provided.  Technological scheme should include additional process fine grinding of bran and grain waste and hydro-thermodynamic treatment (HTDO) at the next technological mode: a.d.s ≥ 15%; t = 86–100 °C; processing time ≤ 1 h; using a thermostable α-amylase (Zymajunt-340С* or Amylase HT-4000 or Amileks 4T). The effectiveness of a subsequent enzymatic hydrolysis of partially decomposed starch and non-starch polysaccharides of starchy raw material is ensured by the enzymatic Начало формыКонец формыcomplex including Glucoamylase, GC 220, containing cellulase, cellobiase, xylanase and β-glucanase activities, and Novozymes 188, containing cellobiase.The most effective methods for preprocessing of pentosan - and cellulosic feedstock to enzymatic hydrolysis of cellulose in a 2% suspension of lignocellulosic residue are allow obtained an overall yield of sugars and ethanol at least 90% of the theoretical. The following preprocessing methods are considered to be as the most promising: organosolvent with H2SO4 and steam explosion with SO2 and the subsequent washing of the extruded biomass with water and oxidation-alkaline solution and mechanochemical: bisulfite (SPORL) and acid catalysis units with installation of hot grinding (IHG). It is established, that in the first two methods allowed the lignin content in the lignocellulose is to 16-18%, and the third up to 30%. Acid-catalyzed hydrolysis method with elements of SPORL technology with the use of installation hot grinding (IHG) is recommended for laboratory and experimental-industrial tests in the hydrolysis industry.Cellulose from lignocellulosic residue is efficiently hydrolysed by Сelluclast (20 FPU/g glucan), and Novozyme 188 (β-glucosidase : cellulase 1,75–2,0 : 1) or Spezyme CP, GC-220 (15 FPU/g glucan), Multifect Xylanase (β-glucosidase:cellulase 2,0 : 1).

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2015

Авдеева

The qualitative and quantitative composition of the polysaccharide content in the grass Saussurea controversa DC (Sem. Asteraceae) as the biologically active components that determine its immunomodulatory and anti-inflammatory activity in osteomyelitis. From the aerial parts Saussurea controversa DC isolated polysaccharide complex consisting of water-soluble polysaccharides derived from a neutral solution in a yield of 6,0%, water-soluble polysaccharides derived from the acidic solution in a yield of 1,3% and pectin in a yield of 16,0%. The monomer composition as the water-soluble polysaccharides from neutral and from an acidic solution contains L-arabinose, D-galactose and D-glucose. Pectin substances consisting of L-arabinose to D-galacturonic acid in the polymer composition is dominated plant. A method for spectrophotometric determination of polysaccharides in the aerial part of Saussurea controversa DC. Testing techniques performed on three samples of raw materials, the content of water-soluble polysaccharides varies from 3,73±0,13 to 6,50±0,24%. | Изучены качественный состав и количественное содержание полисахаридов в траве SaussureacontroversaDC (сем. Asteraceae) как биологически активных компонентов, обусловливающих ее иммуномодулирующую и противовоспалительную активность при остеомиелите. Из надземной части SaussureacontroversaDC выделен  полисахаридный комплекс, включающий водорастворимые полисахариды, полученные из нейтральной среды с выходом 6,0%, водорастворимые полисахариды, полученные из кислой среды с выходом 1,3%, и пектиновые вещества с выходом 16,0%. Мономерный состав водорастворимых полисахаридов как из нейтральной так и из кислой среды представлен L-арабинозой, D-галактозой и D-глюкозой. Пектиновые вещества, состоящие из L-арабинозы и D-галактуроновой кислоты доминируют в полимерном составе растения. Разработана методика спектрофотометрического определения полисахаридов в надземной части SaussureacontroversaDC по реакции с антронсерным реактивом. Апробация методики проведена на трех образцах сырья, содержание водорастворимых полисахаридов варьирует от 3,73±0,13 до 6,50±0,24%.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation