AGRIS - 

2021

Шипунов, Борис Павлович | Колесова, Ксения Вячеславовна | Маркин, Вадим Иванович

The paper presents the results of a study of the rheological properties of glucose solutions prepared using water exposed to an electromagnetic field with a frequency of 30 to 200 MHz. The studies were carried out with solutions with a concentration of 20%, the shear rate varied in the range of 100–1000 s-1. As a result of the study, a distinct influence of the influence of the electromagnetic field was found, while the quantitative response depends on the shear rate, frequency of the electromagnetic field and the time of exposure of water from the moment of field exposure to preparation of the solution. In the overwhelming majority of cases, there is a decrease in the viscosity of solutions at a shear rate of 1000 s-1 as a result of exposure to an electromagnetic field. A quantitative correlation between the change in viscosity and the frequency and time of post-field exposure was not found. In some cases (shear rate 200 and 500 s-1), there is a multidirectional change in viscosity versus exposure time. The results are compared with those previously obtained for agar solutions. A unidirectional change in the viscosity of glucose and agar solutions was found as a result of the action of an electromagnetic field on the solvent, which can serve as evidence of its structural reorganization.An explanation for the observed dependences is proposed, which is based on a change in the hydration interactions of glucose molecules in solution and, as a consequence, a change in the force and energy characteristics under shear stresses. | В работе представлены результаты исследования реологических свойств растворов глюкозы, приготовленных с использованием воды, подвергшейся воздействию электромагнитного поля частотой от 30 до 200 МГц. Исследования проводились с растворами концентрацией 20%, скорость сдвига изменялась в интервале 100–1000 с-1. В результате исследования обнаружено отчетливое влияние воздействия электромагнитного поля, при этом количественный отклик зависит от скорости сдвига, частоты электромагнитного поля и времени выдержки воды от момента воздействия электромагнитным излучением до приготовления раствора. В подавляющем большинстве случаев наблюдается уменьшение вязкости растворов при скорости сдвига 1000 с-1 в результате воздействия электромагнитного поля. Количественная корреляция изменения вязкости с частотой и временем послеполевой выдержки не обнаружено. В некоторых случаях (скорость сдвига 200 и 500 с-1) наблюдается разнонаправленное изменение вязкости от времени выдержки. Проведено сопоставление результатов с ранее полученными для растворов агара. Обнаружено однонаправленное изменение вязкости растворов глюкозы и агара в результате воздействия электромагнитного поля на растворитель, что может служить доказательством его структурной реорганизации.Предложено объяснение наблюдаемым зависимостям, которое основывается на изменении гидратационных взаимодействий молекул глюкозы в растворе и, как следствие, изменение силовых и энергетических характеристик при сдвиговых напряжениях.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Халилова, Гулноза Абдувахобовна | Тураев, Аббасхан Сабирханович | Мухитдинов, Бахтиёр Икромович | Филатова, Альбина Васильевна | Хайтметова, Саида Бокижоновна | Нормахаматов, Нодирали Сохобаталиевич

Статья посвящена исследованию полисахаридов, выделенных из базидиомицетного сырья I. Hispidus, и изучению их физико-химических свойств. Методом последовательной водной экстракции из грибного сырья выделены водорастворимые полисахариды и выход составил 9.44%. Полисахариды были разделены на нейтральные фракции методом ионообменной хроматографии и очищены от белков и пептидов. В процессе разделения было определено, что образец полисахарида состоял из однородных полисахаридов, при этом содержание углеводов в образце очищенного полисахарида составило 99.4%. Определен углеводный состав полисахаридов, установлено, что полисахарид состоит в основном из остатков глюкозы и в незначительных количествах содержит остатки фруктозы и рамнозы. Определены молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение методом эксклюзионной хроматографии. Величина ММ полученного образца полисахарида составила 18.7 кДа, индекс полидисперсности 1.3. Результаты ИК-, 1Н- и 13С ЯМР спектроскопических исследований показали, что полисахарид по структурным характеристикам относится к полисахариду β-глюканового типа β-(1,3) и β-(1,6). | The article is devoted to the study of polysaccharides isolated from the basidiomycete raw material I. hispidus and studying their physical and chemical properties. Water-soluble polysaccharides were isolated from mushroom raw materials by the method of sequential water extraction and the yield was 9.44%. Polysaccharides were separated into neutral fractions by ion exchange chromatography and purified from proteins and peptides. During the separation process, it was determined that the polysaccharide sample consisted of homogeneous polysaccharides, while the carbohydrate content of the purified polysaccharide sample was 99.4%. The carbohydrate composition of polysaccharides was determined, it was found that the polysaccharide consists mainly of glucose residues and contains minor amounts of fructose and rhamnose residues. Molecular weight and molecular weight distribution were determined by size exclusion chromatography. The Mw of the polysaccharide sample obtained was 18.7 kDa, the polydispersity index was 1.3. The results of IR-, 1H- and 13C NMR spectroscopic studies have shown that the polysaccharide, according to its structural characteristics, belongs to the β-glucan type polysaccharide having β-(1,3) and β-(1,6)-glycosidic bounds.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Халилова, Гулноза Абдувахобовна | Тураев, Аббасхан Сабирханович | Мухитдинов, Бахтиёр Икромович | Филатова, Альбина Васильевна | Хайтметова, Саида Бокижоновна | Нормахаматов, Нодирали Сохобаталиевич

Статья посвящена исследованию полисахаридов, выделенных из базидиомицетного сырья I. Hispidus, и изучению их физико-химических свойств. Методом последовательной водной экстракции из грибного сырья выделены водорастворимые полисахариды и выход составил 9.44%. Полисахариды были разделены на нейтральные фракции методом ионообменной хроматографии и очищены от белков и пептидов. В процессе разделения было определено, что образец полисахарида состоял из однородных полисахаридов, при этом содержание углеводов в образце очищенного полисахарида составило 99.4%. Определен углеводный состав полисахаридов, установлено, что полисахарид состоит в основном из остатков глюкозы и в незначительных количествах содержит остатки фруктозы и рамнозы. Определены молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение методом эксклюзионной хроматографии. Величина ММ полученного образца полисахарида составила 18.7 кДа, индекс полидисперсности 1.3. Результаты ИК-, 1Н- и 13С ЯМР спектроскопических исследований показали, что полисахарид по структурным характеристикам относится к полисахариду β-глюканового типа β-(1,3) и β-(1,6). | The article is devoted to the study of polysaccharides isolated from the basidiomycete raw material I. hispidus and studying their physical and chemical properties. Water-soluble polysaccharides were isolated from mushroom raw materials by the method of sequential water extraction and the yield was 9.44%. Polysaccharides were separated into neutral fractions by ion exchange chromatography and purified from proteins and peptides. During the separation process, it was determined that the polysaccharide sample consisted of homogeneous polysaccharides, while the carbohydrate content of the purified polysaccharide sample was 99.4%. The carbohydrate composition of polysaccharides was determined, it was found that the polysaccharide consists mainly of glucose residues and contains minor amounts of fructose and rhamnose residues. Molecular weight and molecular weight distribution were determined by size exclusion chromatography. The Mw of the polysaccharide sample obtained was 18.7 kDa, the polydispersity index was 1.3. The results of IR-, 1H- and 13C NMR spectroscopic studies have shown that the polysaccharide, according to its structural characteristics, belongs to the β-glucan type polysaccharide having β-(1,3) and β-(1,6)-glycosidic bounds.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Иоелович, Михаил Яковлевич | Мораг, Эли Алекс

В данной работе изучен метод получения аморфной целлюлозы путем обработки исходного целлюлозного материала (МCC и смешанной бумажной макулатуры) холодным растворителем, содержащим 7% NaOH и 12% мочевины, при различных соотношениях растворителя к целлюлозе (R), мл/г. С помощью дифракции рентгеновских лучей было обнаружено, что после обработки MCC растворителем при R=3 кристаллическая модификация (СМ) CI исходной целлюлозы превращается в СМ CII с низкой степенью кристалличностью. В том случае, когда исходную целлюлозу обрабатывают растворителем при R ≥ 5, образуется полностью аморфная целлюлоза (AC). Благодаря высокой гидролизуемости, АC с концентрацией 50 г/л практически полностью превращается в глюкозу в течение 48 ч под действием ферментного препарата CTec-3 при дозе 30 мг/г сухого субстрата. Полученный образец АC может быть использован в качестве аморфного стандарта при исследовании кристалличности и ферментативного гидролиза различных видов целлюлозы и лигноцеллюлозы. Установлено, что наиболее выгодно проводить ферментативную сахарификацию АC при повышенной концентрации субстрата, 150 г/л. Из-за высокой стоимости MCC, для промышленного производства AC и глюкозы предпочтительно использовать дешевое целлюлозное сырье, такое например, как смешанная бумажная макулатура. | In this paper, a method for producing amorphous cellulose (AC) was studied by treatment of initial cellulosic materials (MCC and mixed paper waste paper) with a cold solvent, containing 7% NaOH and 12% urea, at different solvent to cellulose (R) ratios, ml/g. Using X-ray diffraction, it was found that after treatment of MCC with the solvent at R = 3, the crystalline modification (CM) of CI of the initial cellulose is converted to CM CII, having a low crystallinity degree. In the case, where the initial cellulose is treated with the solvent at R ≥ 5, a completely amorphous cellulose (AC) is formed. Due to its high hydrolyzability, the AC with concentration of 50 g/L is converted into glucose almost completely within 48 hours under the action of the CTec-3 enzyme preparation at a dose of 30 mg/g dry substrate. The obtained AC sample can be used as an amorphous standard in the study of enzymatic hydrolysis of various types of cellulose and lignocellulose. It was found that the most beneficial enzymatic saccharification of AC is carried out at increased concentration of the cellulosic substrate, 150 g/L. Due to the high cost of MCC, it is preferable to use low-cost cellulosic raw material, such as mixed waste paper, for the industrial production of AC and glucose.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Белая, Наталья Ивановна | Белый, Александр Владимирович | Тихонова, Галина Анатольевна | Удалов, Ярослав Сергеевич

Установлено наличие выраженного синергического эффекта бинарной композиции кверцетин–глюкоза в реакции с пероксильными радикалами, генерированными в процессе авто- и инициированного окисления хлопкового масла. Наиболее высокую антирадикальную активность проявили синергические композиции в соотношении 60 : 40%. Установленный синергизм относится к типу, когда при взаимодействии реактантов образуется продукт, более эффективно взаимодействующий с пероксирадикалами, чем исходные индивидуальные вещества. Такими продуктами могут быть межмолекулярные комплексы кверцетина и глюкозы с водородной связью, что подтверждено методом ЯМР-спектроскопии. Методом DFT показано, что наиболее стабильным является донорный Н-комплекс, где кверцетин выступает в качестве донора водорода. Количественная мера электронодонорных свойств Н-комплексов – потенциал ионизации – рассчитывался в газовой фазе. Потенциал ионизации донорного комплекса меньше, а значит, его восстанавливающая способность в реакции с радикалами выше, чем у мономерного антиоксиданта. Этим можно объяснить наличие максимального синергического эффекта в смеси кверцетин-глюкоза в соотношении 60 : 40%, когда, вероятно, доля донорных Н-комплексов в реакционной смеси максимальна. Полученные результаты позволяют проводить целенаправленный поиск эффективных антиоксидантных синергических композиций флавоноид–углевод в составе растительных экстрактов. | The presence of a strong synergistic effect of the binary quercetin–glucose composition in the reaction with peroxyl radicals generated during the auto- and initiated oxidation of cottonseed oil was established. The highest antiradical activity showed the synergistic compositions at a ratio of 60 : 40%. The established synergism refers to the type when products, formed during reaction, interacts with peroxy radicals more effectively than the original individual substances. Such products may be intermolecular hydrogen-bonded complexes of quercetin and glucose, the existence of such complexes confirmed by NMR spectroscopy. DFT method showed that the most stable is the donor H-complex, where quercetin acts as a hydrogen donor. A quantitative measure of the electron-donating properties of H complexes – the ionization potential – was calculated in the gas phase. The ionization potential of the donor complex is lower so its reducing ability in reaction with radicals is higher than that of the monomeric antioxidant.This can explain the presence of the maximum synergistic effect in the quercetin-glucose mixture at the ratio of 60 : 40%, when, probably, the proportion of donor H-complexes in the reaction mixture is maximum. Obtained results make it possible to carry out a targeted search for effective antioxidant synergistic flavonoid–carbohydrate compositions in plant extracts.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Иоелович, Михаил Яковлевич | Мораг, Эли Алекс

В данной работе изучен метод получения аморфной целлюлозы путем обработки исходного целлюлозного материала (МCC и смешанной бумажной макулатуры) холодным растворителем, содержащим 7% NaOH и 12% мочевины, при различных соотношениях растворителя к целлюлозе (R), мл/г. С помощью дифракции рентгеновских лучей было обнаружено, что после обработки MCC растворителем при R=3 кристаллическая модификация (СМ) CI исходной целлюлозы превращается в СМ CII с низкой степенью кристалличностью. В том случае, когда исходную целлюлозу обрабатывают растворителем при R ≥ 5, образуется полностью аморфная целлюлоза (AC). Благодаря высокой гидролизуемости, АC с концентрацией 50 г/л практически полностью превращается в глюкозу в течение 48 ч под действием ферментного препарата CTec-3 при дозе 30 мг/г сухого субстрата. Полученный образец АC может быть использован в качестве аморфного стандарта при исследовании кристалличности и ферментативного гидролиза различных видов целлюлозы и лигноцеллюлозы. Установлено, что наиболее выгодно проводить ферментативную сахарификацию АC при повышенной концентрации субстрата, 150 г/л. Из-за высокой стоимости MCC, для промышленного производства AC и глюкозы предпочтительно использовать дешевое целлюлозное сырье, такое например, как смешанная бумажная макулатура. | In this paper, a method for producing amorphous cellulose (AC) was studied by treatment of initial cellulosic materials (MCC and mixed paper waste paper) with a cold solvent, containing 7% NaOH and 12% urea, at different solvent to cellulose (R) ratios, ml/g. Using X-ray diffraction, it was found that after treatment of MCC with the solvent at R = 3, the crystalline modification (CM) of CI of the initial cellulose is converted to CM CII, having a low crystallinity degree. In the case, where the initial cellulose is treated with the solvent at R ≥ 5, a completely amorphous cellulose (AC) is formed. Due to its high hydrolyzability, the AC with concentration of 50 g/L is converted into glucose almost completely within 48 hours under the action of the CTec-3 enzyme preparation at a dose of 30 mg/g dry substrate. The obtained AC sample can be used as an amorphous standard in the study of enzymatic hydrolysis of various types of cellulose and lignocellulose. It was found that the most beneficial enzymatic saccharification of AC is carried out at increased concentration of the cellulosic substrate, 150 g/L. Due to the high cost of MCC, it is preferable to use low-cost cellulosic raw material, such as mixed waste paper, for the industrial production of AC and glucose.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Тринеева, Ольга Валерьевна | Сливкин, Алексей Иванович

Анализ литературы за последние 20 лет показал, что при контроле качества лекарственных средств, содержащих моносахариды, а также при исследовании состава простых сахаров в полисахаридных комплексах лекарственных растений, биологически активных добавок, изделиях пищевой и косметического назначения и не только, предпочтение отдается физико-химическим методам как наиболее экспрессным, чувствительным и информативным. Способов, позволяющих идентифицировать и количественно определить одновременно различные моносахариды методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ), в научной литературе не обнаружено. Разработана экономичная и экспрессная методика идентификации и количественного определения простых восстанавливающих сахаров (на примере глюкозы, рамнозы и ксилозы) методом ВЭТСХ. Экспериментально подобраны и теоретически обоснованы оптимальные условия их хроматографирования в тонком слое сорбента с количественной интерпретацией данных ВЭТСХ на персональном компьютере. При детальном изучении влияния полярности системы на величину Rf  были выбраны интервалы значений полярности элюента, в котором данные зависимости становятся линейными. С помощью предложенных зависимостей можно подбирать различные системы для разделения моносахаридов в тонком слое сорбента таким образом, чтобы величина Rf укладывалась в оптимальные значения. Предлагаемый способ был апробирован на лекарственном растительном сырье крапивы двудомной и плодов облепихи крушиновидной различных способов консервации. На хроматограммах извлечений из исследуемого сырья обнаружены зоны простых сахаров характерной окраски, среди которых идентифицированы глюкоза, ксилоза и рамноза по характерному значению величин Rf в сравнении с достоверными стандартными образцами. Методика может быть использована в контроле качества субстанций, монокомпонентных и комплексных препаратов, растительных объектов, биологически активных добавок, премиксов и изделий пищевой промышленности. | An analysis of the literature over the past 20 years has shown that when controlling the quality of drugs containing monosaccharides, as well as studying the composition of simple sugars in polysaccharide complexes of medicinal plants and not only, preference is given to physicochemical methods, as the most express, sensitive and informative. No means have been found in the scientific literature to identify and quantify simultaneously various monosaccharides by high performance thin layer chromatography (HPTLC). An economical and rapid method has been developed for the identification and quantitative determination of simple reducing sugars (by the example of glucose, rhamnose and xylose) by the HPTLC method. The optimal conditions for their chromatography in a thin layer of sorbent with a quantitative interpretation of HPTLC data on a personal computer were experimentally selected and theoretically substantiated. In a detailed study of the influence of the polarity of the system on the value of Rf, the intervals of values of the polarity of the eluent were chosen, in which these dependences become linear. Using the proposed dependencies, you can select different systems for the separation of monosaccharides in a thin layer of sorbent, so that the value of Rf fit into the optimal values. The proposed method was tested on medicinal plant raw materials of nettle dioica and sea buckthorn fruits of various conservation methods. Zones of simple sugars of characteristic color were found on the chromatograms of extracts from the studied raw materials, among which glucose, xylose and rhamnose were identified by the characteristic value of Rf values in comparison with reliable standard samples. The technique can be used in quality control of substances, single-component and complex preparations, plant objects, dietary supplements, premixes and products of the food industry.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Остапенко

The aim of the study is to evaluate the interaction of amphoteric polymer resins with cellulose fibers at the molecular level.The interaction of amphoteric polymer resins with cellulose fragments was determined by standard 1H NMR and 13C spectroscopy techniques.To study the interaction of amphoteric polymeric resins with cellulose at the molecular level, imitation modeling has been carried out in the work. The essence of the simulation is the replacement of cellulose fibers with substances that are close to the functional purpose of cellulose. Such substances include glucose, sucrose, starch and ethylene glycol, which dissolve in water. It is established that in the presence of a large amount of water in the APS – waste paper  system, intermolecular and interfluid hydrogen bonds are formed, and upon reaching a critical amount of water in the system, new covalent ether-type bonds are formed between the functional groups of the components as model systems and amphoteric polymeric systems resin - cellulose and this indicates the possibility of increasing the physical and mechanical properties of paper and paperboard from secondary raw materials.The results show that simulation simulation of structural and functional transformations in complex systems, including the cellulose-APS system, confirms the presence in them of processes that occur during the interaction of amphoteric polymeric resins with hydroxyl groups of cellulose fibers | Цель исследования заключается в оценке процесса взаимодействия амфотерных полимерных смол (АПС) с волокнами целлюлозы на молекулярном уровне.По стандартным методикам ЯМР 1Н и 13С-спектроскопии определено взаимодействие АПС с фрагментами  целлюлозы.С целью изучения взаимодействия амфотерной полимерной смолы (АПС) с целлюлозой на молекулярном уровне в работе проведено их имитационное моделирование. Суть имитационного моделирования заключается в замене целлюлозных волокон на вещества, близкие по функциональному назначению к целлюлозе. К таким веществам относятся глюкоза, сахароза, крахмал и этиленгликоль, которые растворяются в воде. Установлено, что при наличии большого количества воды в системе АПС – волокна макулатуры образуются межмолекулярные и межфрагментные водородные связи, а при достижении в системе критического количества воды происходит образование новых ковалентных связей эфирного типа между функциональными группами компонентов модельных систем и системы АПС – целлюлоза, что свидетельствует о возможности повышения физико-механических показателей бумаги и картона из вторичного сырья.Полученные результаты показывают, что имитационное моделирование структурно-функциональных преобразований в сложных по природе системах, к которым относится система целлюлоза – АПС, подтверждает наличие в них процессов, которые происходят при взаимодействии АПС с гидроксильными группами целлюлозных волокон.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Nofal, A. E. | Ovcharenko, N. D.

Многие производные пиразола проявляют разнообразные фармакологические свойства. Им характерны антиоксидантная, антивирусная активность, противовоспалительные, иммуномодулирующие свойства, а также антидепрессивный и противоопухолевый эффекты. Данная работа основана на результатах морфометрических показателей массы тела и печени и биохимического анализа крови здоровых взрослых самцов белых крыс после однократного и многократного внутрибрюшинного введения 1,5-бис(3,5-диметилпиразол-1-ил)-3-оксапентан-диацетатомеди, растворенного в свежеприготовленном физиологическом растворе (доза 12 мг / кг массы тела). Результаты исследования показали, что при введении препарата в организм крыс проявляются различные эффекты. Установлено, что исследуемое вещество имеет гипогликемический эффект, о чем свидетельствует снижение уровня глюкозы в крови и увеличение количества гликогена в печени. Антилиполитический его эффект подтверждается снижением уровня свободных жирных кислот в крови. Токсическое воздействие препарата проявляется повышением уровня печеночных ферментов аланин аминотрансферазы и аспартат аминотрансферазы, а также снижением уровня альбумина в сыворотке крови и уменьшением массы тела и печени. Эти эффекты проявляются и сохраняются только при многократном ежедневном применении этого препарата в течение 6 недель. | A lot of pyrazole derivatives exhibit various pharmacological properties and are characterized by an antioxidant, antiviral activity, anti-inflammatory, immunomodulating properties, as well as antidepressive and anti-tumor effect. This work is based on the results of morphometric parameters of the body and liver weight as well as biochemical analysis of blood of healthy adult male albino rats following a single and multiple intraperitoneal administration of 1,5-Bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)-3-oxapentane diacetatocopper dissolved in a freshly prepared physiological saline solution (dose 12 mg / kg body weight). The results of research showed that, the administration of drug to rats exhibit various effects. It is established that the research substance has hypoglycemic effect evidenced by decreasing glucose level in the blood and increasing the amount of glycogen in the liver. It has also, antilipolytic effect which is confirmed by decreasing free fatty acids levels in the blood. Moreover, it's toxic effect is manifested by rising levels of liver enzymes alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase as well as reducing albumin levels in the blood serum and the decrease in the body and liver weight. These effects are saved only after repeated daily administration of the drug for 6 weeks.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation