Физико-химическая характеристика структурообразования и фазовых состояний в водных растворах полисахаридов клеточной стенки бурых водорослей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат химических наук Оберюхтина, Ирина Александровна

• Оберюхтина, Ирина Александровна
• кандидат химических наук
• 2003

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины», Оберюхтина, Ирина Александровна

ВЫВОДЫ

1. На основе усовершенствованных методик исследования процессов структурирования и фазовых состояний в водных растворах полисахаридов впервые проведены комплексные физико-химические исследования растворов альгината натрия, включающие в себя изучение реологических и полимолекулярных свойств данных растворов в широком диапазоне концентраций.

2. В результате исследований реологических свойств системы «альгинат натрия - вода» установлено, что в растворе с увеличением концентрации происходят процессы структурообразования, вызванные ассоциативной природой данного полимера, подтверждаемые наличием трех групп частиц (1^= 2-4нм, 20-60нм и 130-370нм), соотношение которых зависит от концентрации, рН и ионной силы раствора. Время установления динамического равновесия «ассоциация - диссоциация» в водном растворе альгината натрия составляет 2-3 суток. Максимальных значений гидродинамических размеров частицы достигают при рН=8.

3. Впервые экспериментально установлен полиэлектролитный эффект в водных растворах альгината натрия при концентрациях ниже 2-Ю"4 г/дл. Вязкость раствора альгината натрия, при введении в него катионов и анионов уменьшается согласно их лиотропным рядам в зависимости от способности к гидратации (в скобках приведены радиусы ионов, нм):

СГ(0,181 )>СЮз2"(0,185)>8042~(0,230)>РС>43~ (0,238).

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Оберюхтина, Ирина Александровна, 2003 год

1. Добродеева J1.K. и др. Пищевые добавки водорослевого происхождения для профилактики и лечения иммунодифицитных . состояний. / Л.К. Добродеева, В.П. Белозеров, Н.И.Кондаков, Н.В. Цымбаленко, Л.П.Шилина, К.Г. Добродеев. -Архангельск, 1996,- 12с.

2. Аразашвили А.И. Биологически активные вещества и другие природные соединения морских водорослей. Тбилиси, 1980,- 335с.

3. Хотимченко Ю.С. и др. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов -полисахаридов бурых водорослей. / Ю.С. Хотимченко, В В. Ковалев, О.В. Савченко, O.A. Зиганшина//Биология моря. 2001. -Т.22, № 3.- С.151-162.

4. Liu P., Krishnan T.R. Alginate pectin - poly - L - lysine particulate as a potential controlled release formulation // J. Pharm. Pharmacol, 1999. -Vol.51, №2,- P.141-149.

5. Крылатов Ю.А., Ковернинский И.H. Проклейка бумаги. M.: Лесн.пром-сть, 1987,- 228с.

6. Промысловые и перспективные для использования водоросли и беспозвоночные Баренцева и Белого морей. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1998.-628 с.

7. Константинов А.С. Общая гидробиология. 4-е изд. - М.: Высш.шк., 1986. - 472с.

8. Водоросли. Справочник. / С.П. Вассер, Н.В. Кондратьева, Н.П. Масюк и др. Киев: Наук, думка, 1989. - 608 с.

9. Водоросли, лишайники И Жизнь растений. В 6-ти т., Т.З. / Под ред. М.М. Голлербаха. М.: Просвещение, 1977.- с. 5-375.;).

10. Макаров В.Н., Шошина Е.В. Рациональное использование водорослей-макрофитов прибрежья Кольского полуострова (современное состояние и перспективы использования): Препр. Апатиты, 1993. -52 с.

11. Кизеветтер И.В., Грюнер B.C., Евтушенко В.А. Переработка морских водорослей и других промысловых водных растений,- М.: Изд-во Пищ. пром-сть, 1967. 415с.

12. Барашков Г.К. Химия водорослей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. -143с.

13. А.И. Усов Полисахариды красных морских водорослей / Прогресс химии углеводов,- М.: Наука, 1985

14. Chapman V.J., Chapman D.J. Seaweeds and their uses. L.;N.Y.; Chapman and Hall, 1980. 334 p.

15. ГобиХрЛ. Флора водорослей Белого моря и прилежащих к нему чаете Северного Ледовитого океана. С.-Пб, 1978. -85с.

16. Джус В.Е. Распределение и запасы промысловых бурых водорослей Мурманского прибрежья Баренцева моря. Апатиты, 1984.- 89с.

17. Кизеветтер И.В., Суховеева М.В., Шмелькова Л.П. Промысловые морские водоросли и травы дальневосточных морей. М., 1981. -113с.

18. Handbook of Phycological methods. Physiological and biochemical methods. Edited by Johan A. Hellebust and J.S. Craigie. Cambridge university press. London New York - Melbourne, 1978. 512 p.

19. Захарова JI.H., Удельнова Т.М. Поливалентные металлы в водорослях, процесс и формы их концентрирования // Успехи соврем.биологии.- 1977.-Т.83, Вып.2,- С.274-286.

20. Золотухина Е.Ю., Гавриленко Е.Е. Связывание меди, кадмия, железа, цинка и марганца в белках водных макрофитов // Физиология растений. 1990. -Т.37- Вып.4. -С.651-660.

21. Золотухина Е.Ю., Гавриленко Е.Е., Бурдин К.С. Влияние ионов цинка и меди на фотосинтез и дыхание морских макроводорослей // Физиология растений.- 1987. -Т.34, Вып.2.-С.266-275.

22. Золотухина Е.Ю., Тропин И.В., Кононенко Р.В. Распределение тяжелых металлов в талломе бурой водоросли Laminaria saccharina (Ag). Kjellm// Вестн.МГУ. Сер.16. Биология. 1992. -№1. С.72-76.

23. Иванов В.Г., Егоров В.Н., Рожанская Л.И. Обмени накопление Zn водорослями // Тез.докл. 3-го Всесоюз.совещ.по морской альгологии макрофитобентосу. -Киев, 1979,- С.51-52.

24. Rossel K.G., Srivastava L.M. Seasonal variation in the chemical constituents of the brown algae Macrocystis integrifolia and Noveocystic luetkeana //Can. J. Bot, 1984. Yol.-62. P.2229-2236

25. Злобин В.С., Перлюк М.Ф. Аминокислоты и некоторые продукты гидролиза нуклеиновых кислот в растительных организмах моря // Мат.-лы рыбохоз.исслед.Сев.басс.- Мурманск, 1970.

26. Ericson L.E., Sjostrom A.G.M. Amino acids in marine algae Laminaria saccharina, Fucus vesiculosus, Sphacelaria arctica. Acta chem. scand 6, 305, 1962.

27. Chamberlain N.H., Giminyham G.E., Speakman J.B. Alginic Acid Diacetate. Nature. 158, 415,1969.

28. Звалинский В.И., Иванов Н.А., Чернова М.И. Нативное состояние хлорофилла а в морских водорослях в зависимости отсветовых условий обитания // Экологические аспекты фотосинтеза. -Владивосток, 1978,- С.88-103.

29. Кочетков Н.К. и др. Химия углеводов. / Н.К. Кочетков, А.Ф. Бочков, Б.А. Дмитриев, А.И. Усов, О.С. Чижов, В.Н. Шибаев,- М.: Химия, 1967.-670с.

30. Glicksman М. Gum technology in the food industry.- N.Y.: Acad. Press, 1969.-69p.

31. Glicksman M. Utilization of seaweed hydrocolloids // Hydrobiologia. 1987.-Vol.5, № 152.- P.31-47.

32. Haug A. Composition and properties of alginates: Norwegian Inst, of Seaweed Report.- 1964.-№ 30,- 123 p.

33. Indergaard M. From ice cream to champagne: new applications for alginates // Applied Phycology Forum. 1991,- Vol.8, №1.- P.2-4.

34. А.И. Усов, О.С. Чижов Химические исследования водорослей.-М.: Знание, 1988.-48 с. (Новое в жизни, науке, технике. Сер. Химия. №5).

35. Васьковский В.Е. Морские макрофиты. Систематика, биохимия, использование. // Соросов.образоват.журн. 1998,- №7,- С 51-57.

36. Усов А.И. Альгиновые кислоты и альгинаты: методы анализа, определение состава и установление строения // Успехи химии.-1999,- Т.68, №11 .-С. 1051-1061.

37. Аминина Н.М., Подкорытова А.В. Альгинаты: состав, свойства, применение. //Изв. ТИНРО, 1995,- Т.118. -С.130-137.

38. Currie A.J., Tervey J.R. An enzymic method for the assay of D-mannuronan-C5-epimerase activity // Carbohydr.Res.1982.-Vol.107, №1 .-P.165-169.

39. Stockton В., Evans L.V., Morris E.R. et al. Alginate block structure in Laminaria digitata: implications for holdfast attachment // Bot. Mar. 1980,- Vol.19, № 1. P.-79.

40. Хотимченко Ю.С. и др. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов -полисахаридов бурых водорослей./ Ю.С. Хотимченко, В.В. Ковалев, О.В. Савченко, О.А. Зиганшина//Биологияморя.-2001. -Т.22, № 3.- С.151-162.

41. Haug A., Larsen В., Smidsrod О. A study of the constitution of alginic acid by partial acid hydroiysis // Acta Chem.Scand. 1966.-Vol.20.-103p.

42. Haug A., Larsen В., Smidsrod O. Uronic acid sequense in algiate from different sources // Carbohydr.Res. 1974.-Vol.32,- P.217-225.

43. Larsen B. Biosynthesis of alginate // 10-th Int. Seaweed Symp., Proc. Publ. by Walter De Gruyter. Berlin (FRG), 1981- P.7- 34.

44. Rees D.A. Polysaccharide gels // Chem. Ind. 1972. Vol.19.- P.630-635.

45. Cheshire A.C., Hallam N.D. Environmental role of alginate in Durvillaeapotatorum (Fucales, Phaeophyta) // Phycologia. -1985.-Vol.24, № 2. -P. 147-153.

46. Whiltington S.G. Conformational energy calculation on alginic acid of the homopolymers. I.Helix parameters and flexibility // Biopolymers.-1971.-Vol. 10.-P. 1481-1489.

47. Pilnic W., Rombouts F. Polysaccaharides and food processing// Carbohydr. Res. 1985. -Vol.142.- P.93-105.

48. Перминова И., Одланд Ю. Реабилитация природными энтеросорбентами отравления токсическими металлами // Barents Newsletter on Occup Health and Safety. 1999,- №3. -C.81-83.

49. Крупина М.В. Влияние повышенных доз металла на продукцию морских макрофитов // Тр. 18-й науч.конф.молодых ученых биол.фак.-МГУ.1987.-Ч.2.-С130-134.

50. Тропин И.В. Экологические и биохимические аспекты аккумуляции некоторых тяжелых металлов морскими макроводорослями: Автореф.дис.на соиск.уч.ст.канд.биол.наук. М.,1992. -20с.

51. К. Clare.In Industrial Gums, Polysaccharides and Their Derivatives. (Eds R.L.Whistler,J.N.BeMiller). Academic Press. New York; San Diego, 1993. P.-105.

52. Долматова М.Ю., Пантелеева А.П. Исследование некоторых ионообменных свойств альгиновой кислоты и ее взаимодействие с двух- и трехвалентными катионами //Радиохимия. -1968.-№3.-С.15-19.

53. Дубровина З.В., Долматова М.Ю., Малкин П.М. и др. О защитном действии альгиновой кислоты и альгината натрия при поступлении радиоактивных элементов через желудочно-кишечный тракт // Гигиена и санитария. -1969.- №5.-С.105-107.

54. Корзун В.Н., Воронова Ю.Г., Парац А.Н. и др. Альгинаты в профилактике внутреннего облучения 90Sr // Мед.радиол. -1992.-№5,- С.31-34.

55. Пантелеева А.П. Некоторые закономерности взаимодействия альгиновой кислоты с катионами металлов // Радиационная и химическая экология гидробионтов. -Киев: Наукова думка, 1972.-С.112-115.

56. Оводов Ю.С. Химия иммунитета: Курс лекций.-Сыктывкар: Сыктывкарский ун-т, 1997. -159с.

57. Оводов Ю.С. Избранные главы биоорганической химии,-Сыктывкар: Сыктывкарский ун-т, 1998. -222с.

58. Определение соотношений маннуроновой и гулуроновой кислот в альгинатах/ Джи Минг-Хоу, Ван Ю-джун, ХУ ЦУ-Хонг и др.// Биология, химия и обработка водорослей: Справка.М., 1985.- с.49.

59. Смитсрод О., Грасдлен X. Полиэлектролиты из водорослей. // Биология, химия и обработка водорослей: Справка.М., 1985,- с.43.

60. Разработка оптимальных условий получения альгинатов из фукусов Балтийского моря: Отчет заключительный/ НИИ Химии СГУ;

61. Отв.исполнитель Н.М. Птичкина. № Г.Р. 01830013596; Инв. № 02840058676.-Саратов, 1983,-49с.

62. Исходные требования на проектирование опытно-промышленного пищевого альгината натрия: Отчет/ СевПИНРО; Отв.исполнитель В.П. Антонова. № Г.Р. 77038926; Инв. № Б 632008,-Архангельск, 1977,-27с.

63. Рационализация технологических процессов производства продуктов, получаемых из водорослей: Отчет/ СевПИНРО; Отв.исполнитель A.M. Дядицына. № Г.Р. 98745258; Инв. № Б 2569821.-Архангельск, 1993.- 165с.

64. Подкорытова A.B., Шмелькова Л.П. Получение альгината натрия из отходов при обработке ламинариевых.// Изв. ТИНРО, 1983,- Т.108.-С107-110.

65. Зимина JI.С. и др. Пути использования отходов альгинатного производства из бурых водорослей дальневосточных морей. / Л .С. Зимина, A.B. Подкорытова, O.A. Кушева и др. // Изв.Тихоокеан.НИИ рыб.х-ва. и океаногр, 1992.-С.72-86.

66. Зимина Л.С., Подкорытова A.B., Юденко Г.С. Химический состав отходов альгинатного производства. // Исследование по технологии рыб, беспозвоночных и водорослей дальневосточных морей,-Владивосток, 1981,- С.107-112.

67. S.J.Horn, E.Moen, K.Ostgaard. In The XVIth International Seaweed Symposium. (Abstracts of Reports). Cebu, 1998. -P. 69

68. ГОСТ 26185-84 Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа,- Введ.01.01.85.-М.: Изд-во стандартов, 1984.-53с.

69. Количественный химический анализ растительного сырья,- 2-е изд., исправ. и допол. М.: Изд-во Лесн. Пром-сть, 1976

70. Подкорытова A.B. О составе и физико-химических свойствах альгиновых кислот и альгинатов из бурых водорослей. // Тр.ТИНРО,-Сер.Исследования по технологии продуктов.- Владивосток, 1973.-Вып.4,- с.86-89.

71. Белозерский А.Н., Проскуряков Н.И. Практическое руководство по биохимии растений. М.: Советская наука, 1951. -400с.

72. Оболенская A.B. и др. Практические работы по химии древесины и целлюлозы./ А.В.Оболенская, В.П.Щегалев, Г.А. Аким, Э.Л. Аким, Н.Л. Колосович, И.З. Емельянова. М.: Лесн. Пром-сть, 1965,- 411с.

73. Лабораторные работы по коллоидной химии / И.М. Боховкин, A.A. Прибыткова, Л.Н. Фролова, Л.С. Уемлянина.-Архангельск:РИО АЛТИ, 1973,- 64с.

74. Адамски П. Новый метод определения 6-температуры растворов полимеров //Высокомол. соед. Сер.А., 1970. Т.12, №2.-с.2770-2773.

75. Лебедев А.Д. и др. Лазерная корреляционная спектроскопия в биологии/А.Д. Лебедев, Ю Н. Левчук, A.B. Ломакин, В.А. Носкин. //Киев.: Наукова думка, 1987.-256 с.

76. Афанасьев Н.И., Иванова М.А., Форфонтова С.Д. Гидродинамические свойства лигносульфонатов // Химия древесины. 1993.-№4.-с.42-51.

77. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии.-М.: Химия, 1976.-512 с.

78. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии,-Л.: Химия, 1984.-386с.

79. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для вузов,- изд. 2-е, перераб.и доп.-М.Химия, 1988.-464 с.

80. Бреслер С.Е., Ерусалимский Б.Л. Физика и химия макромолекул.-М.-Л.: Наука, 1965.

81. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. М.: Наука, 1965.-719с.

82. Моравец Г. Макромолекулы в растворе.- М.: Мир, 1967.-398с.

83. Тенфорд Ч. Физическая химия полимеров. Изд.З-е, перераб.и доп. М.: Химия, 1978.-544с.

84. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физикохимию растворов полимеров.-М.: 1978 328с.

85. Бартнев Г.М., Зеленов Ю.В. Курс физики полимеров.-Л.:Химия, 1976.

86. Френкель С.Я. Введение в статическую теорию полимеризации. М.-Л.: Наука, 1965- 267с.

87. Практикум по высокомолекулярным соединениям/ Под ред. В. А. Кабанова,-М., 1985.-223с.128

88. Дашевский В.Г. Конформационный анализ макромолекул,-М., 1987.-284с.

89. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. Киев, 1984,- 344с.

90. Практикум по физике и химии полимеров/ Под ред. В.Ф. Куренкова,- М., 1990,- 246с.

91. Афанасьев Н.И., Парфенова J1.H. Вязкость водных растворов полиэлектролитов // Изв.вузов. Лесной журнал.-1991.- №5 -с. 150-153.

92. Горинг Д.А.И. Полимерные свойства лигнина и его производных //Лигнины (Структура, свойства и реакции)/ Пер. с англ. -М.: Лесн.пром-сть, 1975.-С.402-440.

93. Тагер A.A. Физикохимия полимеров.-М.: Химия, 1978.- 544с.

94. Афанасьев Н.И. Структура макромолекул в растворах на границах раздела фаз и поверхностно-активные свойства лигносульфонатов:Дисс.д-ра хим.наук. -С-Пб., 1996,- 302с.

95. Воюцкий С.С. Растворы высокомолекулярных соединений. -М.: Химия, i960,- 132с.