ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА АРКТИКИ В СОЗДАНИИ ЭФФЕКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ Степанова А.В.,Аньшакова В.В.

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К.Аммосова


Номер: 5-1
Год: 2015
Страницы: 39-41
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

лишайник, механохимическая биотехнология, биомасса, lichen, mekhanokhimichesky biotechnology, biomass

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье рассмотрена технология сбора лишайников рода Cladonia для дальнейшего биотехнологического передела твердофазной механохимической биотехнологией.

Текст научной статьи

Одной из самых актуальных проблем Арктических территорий России является всё ухудшающееся здоровье населения, связанное с экологической обстановкой и социально-экономическим положением в регионе. В решении этой ключевой проблемы могут помочь новейшие биотехнологии направленные на производство конечных продуктов высокой рыночной стоимости и потребительской ценности с заданными свойствами (лечебной и профилактической направленности) из возобновляемого северного растительного сырья. В настоящее время значительно возрос интерес к лекарственным средствам растительного происхождения в связи с их более мягким по сравнению с синтетическими препаратами действием и меньшими побочными эффектами. Для расширения сырьевой базы лекарственного и пищевого растительного сырья в последние годы стали использоваться относительно малоисследованные объекты, к которым относятся лишайники, насчитывающие на территории Якутии свыше 600 видов [1]. Будучи хорошо адаптированными, лишайники играют заметную роль во флоре северных регионов, часто лидируют и порой, при определенных условиях, даже доминируют в растительном покрове этих территорий. Цель работы - разработать технологию сбора лишайников рода Сladonia, произрастающих в Якутии с учетом восстановления их биомассы после заготовки для дальнейшего биотехнологического передела твердофазной механохимической технологией. Впервые способность кустистых лишайников к интерколярному росту была установлена C.Швенденером [2]. Он показал, что наиболее сильный интерколярный рост в длину наблюдается в верхушечной области подеция, а с удалением от нее постепенно прекращается. Наиболее полно данные о росте кустистых лишайников обобщены В.Н. Андреевым (1954) [3]. Особенности роста и распространения кустистых лишайников на Севере Дальнего Востока изучены А. Полежаевым [4]. По В.Н.Андрееву, срок, необходимый для восстановления среднескусанного ягеля (обычно на 2/3-3/4 его высоты), соответствует возрасту живой части зрелого ягеля. Если ягель скусан поверхностно (примерно на 1/3 его высоты), т. е. объедены только верхушки подециев, то скорость прироста ягеля повышается в 1,5 раза по сравнению с приростом при среднем скусывании. Если объеден низко, почти до основания (т.е. удалено более 80% живой части), то скорость прироста ягеля уменьшается в 2 раза по сравнению с поверхностным скусыванием. Результаты проведенного исследования в Центральной Якутской таежной зоне показали, что прирост лишайников р. Cladonia составляет 3,6±0,2 мм/год. С целью сохранения оленьих пастбищ для заготовки биосырья выбрана таежная зона: Центральный Якутский, Западный Вилюйский, Северо-западный, Северо-восточный географические типы леса, т.к. на ее долю приходится минимальный процент выпаса оленей (до 7%), а степень использования их кормовой емкости не превышает 10 % [5]. Исходя из вышесказанного и на основе результатов проведенного эксперимента, нами разработана технология сбора лишайников с целью его максимально быстрого самовосстановления. Предложенная экологически ресурсосберегающая технология сбора слоевищ лишайников рода Cladonia учитывает особенности восстановления ягельников и ареалы их произрастания, предполагает сбор на таежных территориях произрастания, где наименьший процент выпаса оленей, и срезание в ходе заготовки не более 1/3 подеция, в результате чего период восстановления исходной биомассы не превысит 8 лет. Дальнейший передел лишайникового сырья происходит механохимической технологией, являющейся новой рациональной твердофазной технологией нанодиспергирования сухого природного биосырья. Ресурсосберегающая, экологически чистая механохимическая биотехнология позволяет создавать наноразмерные комплексы из подложки - лишайниковых β-олигосахаридов и действующих веществ (ДВ) любой природы (как содержащихся в самих слоевищах лишайников, так и вносимых извне известных лекарственных средств широкого спектра действия). Причем подложка образуется при механоактивации части лишайниковых β-полисахаридов одновременно с образованием межмолекулярных комплексов с действующим веществом. Процесс комплексообразования позволяет существенно повысить биодоступность ДВ, снизить его токсичность и даже активировать новые свойства у исходного лекарственного вещества, уменьшить при этом его эффективную дозу в десятки-сотни раз [6]. Благодаря особым биохимическим свойствам лишайниковых β-олигосахаридов (близость по структуре олигосахаридным компонентам гликокаликса мембран клеток организма человека) и тому, что они образуют с ДВ именно наноразмерные комплексы, в 5-10 раз повышается биоактивность и пролонгированность действия ДВ. Это позволяет в соответствующее число раз снизить клинически эффективную дозу вводимого фармпрепарата, уменьшить риски осложнений и побочных эффектов, что наиболее актуально в таких областях медицины, как онкология, фтизиатрия, лечение аутоиммунных, аллергических заболеваний и др. На практике данная технология реализована в Северо-Восточном федеральном университете. Механохимически активированные слоевища лишайников рода Cladonia нами использовались в качестве источника для расширения ассортимента сорбционных материалов растительного происхождения для очистки внутренних сред организма от экзогенных и эндогенных токсинов различной природы. Увеличение сорбционных свойств ягеля механоактивированного связано и с более развитой поверхностью, и с возрастанием числа функциональных групп. Эффект повышения биоактивности ДВ при его комплексообразовании с лишайниковыми β-олигосахаридами был доказан при создании механохимических биопрепаратов антибактериального действия. В качестве ДВ были выбраны как сами лишайниковые кислоты, так и антибиотики цефалоспоринового ряда. Так, антибактериальная активность цефазолина в таком комплексе возрастала в 8 раз [7]. По аналогичному принципу создана биологически активная добавка актопротекторного и адаптогенного действия, являющаяся межмолекулярным комплексом носителя - лишайниковых β-олигосахаридов и ДВ - стандартного препарата «витаминно-микроэлементного комплекса» (ВМЭК) в соотношении 20:1. Анализ результатов исследований ее физиологической активности показал, что механоактивация биокомплекса лишайниковых β-олигосахаридов с ВМЭК приводит к повышению в 2,5-3 раза резистентности (выносливости, двигательной и исследовательской активности и т.д.) организма лабораторных мышей линии CD-1 к действию физических нагрузок и экстремальных факторов различной природы при снижении дозы ВМЭК за счет большей биодоступности ВМЭК и детоксикационной функции носителя. Аналогичные по характеру эффекты, но еще более выраженные в количественном отношении, были получены при совместной механоактивации слоевищ лишайников с некоторыми лекарственными растениями: корней и корневищ родиолы розовой в соотношении 10:1. Таким образом, лишайниковые β-олигосахариды, связывая то или иное ДВ, транспортируя его в кровь и далее через клеточные мембраны, обеспечивают его более высокую усвояемость (до 90-95%) и, как следствие, биоактивность. Обладая высокой сорбционной активностью по отношению не только к экзо-, но и к эндотоксинам, продуктам обмена веществ, они снижают их уровень в клетках в 1,5-2,5 раза, что также способствует повышению адаптивного потенциала и выносливости организма.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.