Исследование кристаллического бета-каротина из моркови на токсичность

Поиск средств, повышающих сопротивляемость организма человека и животных вредным воздействиям окружающей среды, как одна из важных задач, стоящих перед биотехнологией. Исследование основных свойств бета-каротина, определение массового выхода продукта.

Рубрика Медицина
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 28.02.2019
Размер файла 139,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование кристаллического бета-каротина из моркови на токсичность

Куракова Т.П., студент 2 курса спец. «Биотехнология»

Научный руководитель: к.б.н., ст. преп. Гаврилова А.Ю.

ФГБОУ ВПО Орел ГАУ

АННОТАЦИЯ

Поиск средств, повышающих сопротивляемость организма человека и животных вредным воздействиям окружающей среды является одной из важных задач, стоящих перед биотехнологией сегодня. Бета-каротин обладает антиоксидантными, антиканцерогенными, антимутагенными и иммуностимулирующими свойствами. Поэтому препараты бета-каротина находят широкое применение в медицине, ветеринарии и животноводстве при профилактике и лечении заболеваний. Проводились исследования условий получения и свойств бета-каротина - определение массового выхода продукта, оптической плотности растворов бета-каротина определенной концентрации, определение каротиноидов методом хроматографии в тонком слое сорбента.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Бета-каротин; растительное сырье; термоокисление; экстракция.

биотехнология бета каротин

ABSTRACT

The search of the means increasing human being organism and animal resistance to environment hazards that face biotechnology today. B-carotene possesses antioxidant, anticarcinogen, antimutagenic and immune simulative properties. That is why the b-carotene preparations have wide application in medicine, veterinary and animal breeding at preventive measures and disease treatment. The investigations of conditions of obtaining and b-carotene properties - definition of mass output of product, optical density of b-carotene solutions with definite concentration, definition of carotinoids using the method of chromatography in thin sorbent layer were carried out.

KEY WORDS

B-carotene, vegetable stock, thermo oxidation, extraction

Одной из важных задач, стоящих перед биотехнологией сегодня, является поиск средств, повышающих сопротивляемость организма человека и животных вредным воздействиям окружающей среды. В связи с этим в мире растет спрос на натуральные природные средства профилактики и лечения заболеваний человека и животных - лекарственные препараты и биологически активные вещества. Одним из важнейших таких веществ является бета-каротин. Он является провитамином А, обладает антиоксидантными, антиканцерогенными, антимутагенными и иммуностимулирующими свойствами.

В связи с вышесказанным, цель работы состоит в следующем: получить бета-каротин из термоокисленного растительного сырья экологически чистым методом и провести испытания препарата на безопасность путем выявления его возможных токсикологических, аллергических и местно-разражающих свойств.

Для достижения цели были выполнены следующие задачи:

- изучить теоретические основы производства бета-каротина;

- получить кристаллический бета-каротин из модифицированного растительного сырья, в качестве которого выбраны морковь и тыква;

- выбрать оптимальный режим подготовки сырья, условия экстракции;

- изучить выделенный препарат;

- провести исследование выделенного препарата на токсические, аллергические и местно-раздражающие свойства;

- исследовать отходы производства каротина.

Бета-каротин (в-каротин, пищевая добавка Е160а, синонимы - провитамин А) - биологически активное вещество природного происхождения, относящееся к каротиноидам, представляющим собой многочисленную группу желто-оранжевых пигментов [2].

Традиционными источниками получения каротиноидов служат также некоторые растения (морковь, тыква, трава, шиповник, облепиха и др.), наряду с этим в тех же целях используют мицелиальные грибы и дрожжи. Кроме того, для получения бета-каротина широко используется химический синтез [1].

Материалы и методика исследования

Для реализации поставленной цели работы и выполнения задач была разработана следующая схема экспериментальных исследований, на которой отражены основные этапы научно-исследовательской работы.

Объектами исследования были выбраны каротиноиды из термоокисленного каротиноидсодержажащего растительного сырья, отходы производства бета-каротина.

Сырье - морковь среднеспелая сорта «Топаз» F1 и тыква сорта «Жемчужина». Отходы производства бета-каротина представляют собой тыквенный и морковный жом, отмытый от экстрагента (этанола) и высушенный в темноте при комнатной температуре.

Выделение бета-каротина проводили по следующей схеме:

- подготовка исходного растительного сырья (мойка, зачистка);

- измельчение до получения частиц со средним размером 1 мм;

- сушка и модификация каротиноидов природного сырья реакцией термоокисления кислородом воздуха в температурном интервале 90-140°С в течение 9-12 ч;

- охлаждение воздухом термоокисленного сырья;

- экстракция пигментов обработкой модифицированного сырья 96% этанолом и дезодорированным растительным маслом при температуре 40-50°С при периодическом перемешивании;

- фильтрование;

- концентрирование экстракта красителя до необходимого содержания красящих веществ путем отгонки растворителя.

Принцип метода определения бета-каротина. Данный метод основан на измерении интенсивности светопоглощения растворов бета-каротина. Как соединения с сопряженными двойными связями каротиноиды имеют характерные спектры поглощения в видимой области. Измеряли поглощение его растворов на спектрофотометре при 450 - 452 нм.

Результаты и их обсуждение

Анализируя спектральные данные, можно предположить, что основным пигментом полученного красителя является каротин, гидрофилизированный за счет образования комплекса с олигомерами углеводов, в частности, с пектином (рис.).

Рисунок - Электронный спектр поглощения этанольного экстракта

каротиноидов плодов тыквы после термообработки при t = 80 °С

Для проведения хроматографического исследования нами были взяты этанольные экстракты каротина из тыквы и моркови, а также масляные экстракты из аналогичного сырья.

Обработка результатов проводилась с помощью компьютерной программы GraphoTest ver. 1.3. Хроматографический анализ состава каротиноидных пигментов гидрофилизированного красителя, выполненный методом тонкослойной хроматографии, показал, что он состоит в среднем на 74-75% бета-каротина и 25-26% фитоксантинов. Содержание и тип фитоксантинов определяются условиями модификации природного сырья, их содержание возрастает при увеличении продолжительности процесса термоокисления.

Повторное проведение хроматографии для спиртовых экстрактов показало, что каротиноидные пигменты в экстрактах модифицированных красителей (без применения стабилизирующих добавок) разрушаются в среднем на 50% через 7 суток хранения при комнатной температуре в отсутствии света.

Расчет массового выхода продукта весовым методом основан на взвешивании сухого остатка каротина и определении его массовой доли в полученном экстракте.

Массовая доля каротиноидов в отходах спиртовой экстракции каротина из моркови составила 0,892%, тыквы - 0,7963%

Оценка общетоксических свойств выделенного каротина проводилась на белых беспородных мышах. Добавление в корм отходов выделения бета-каротина с достаточно высоким остаточным содержанием бета-каротина и его окисленных форм никаких изменений в состоянии животных не вызвало. Проведенные исследования показали, что выделенный каротин хорошо переносится животными.

Таблица 1 - Результаты исследования отходов спиртовой эктракции бета-каротина на белых однолинейных мышах

День

Масса тела, г

1-ая группа

2-ая группа

Контрольная группа

№1

№2

№3

№1

№2

№3

№1

№2

№3

1

37

32

34

32

30

36

34

31

37

2

37

32

35

33

31

36

34

30

37

3

36

33

35

34

30

36

34

30

36

4

37

33

35

34

30

35

35

30

37

5

37

33

36

34

30

35

35

31

37

Визуальное наблюдение в течение всего эксперимента не выявило каких-либо изменений в поведении опытных животных. Внешне опытные животные выглядели немного лучше, чем контрольные, на протяжении эксперимента вели себя активно, у них была гладкая блестящая шерсть. Гибели животных не отмечалось ни в одной из групп.

Местнораздражающее действие каротина изучали методом накожных аппликаций на лабораторных мышах. В течение 5 дней эксперимента препарат не вызвал у подопытных животных никаких изменений.

Проведенный провокационный тест опухания уха показал отсутствие аллергических реакций у подопытных животных на данный препарат.

Выводы

В результате проведенного исследования были сделаны следующие выводы:

Выделение бета-каротина из каротиноидсодержащего растительного сырья остается одним из важнейших способов его производства ввиду простоты, изученности и экологичности технологии.

Испытанный нами препарат и отходы производства бета-каротина могут быть использованы после дальнейших исследований для получения экологически чистой животноводческой продукции, выделенный бета-каротин из термоокисленного природного сырья можно рекомендовать для использования в пищевой промышленности в качестве красителя с провитаминной активностью.

Библиография

1. Антипов В. А. Использование препаратов бета-каротина в животноводстве и ветеринарии. Краснодар. : Кубанский агроуниверситет, 2001. 118 с.

2. Дейнека В. И., Шапошников А. А., Дейнека Л. А., Гусева Т. С., Мешнцева Е. А. Каротиноиды: строение, биологические функции и перспективы применения // Научные ведомости БелГУ. Серия: Медицина. Фармация. 2008 г. № 6.

3. Житникова В. С. Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ по курсу Современные методы исследования пищевых продуктов. Орел. : Орловский государственный технический университет, 2002. 254 с.

4. Яковлева Н. Б. Химическая природа нужных для жизни витаминов. М. : Просвещение, 2010. 120 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Основные понятия валеологии: здоровье, болезнь, адаптативный потенциал. Исследование факторов риска ухудшения здоровья, методов его коррекции и формирования, средств повышения сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

    учебное пособие [316,7 K], добавлен 13.05.2011

  • Физиологическая роль витаминов для обмена веществ в организме, образование ферментов. Основные источники бета-каротина, тиамина, рибофлавина, пиридоксина и цианкобаламина, их фармакокинетика и фармакодинамика. Сущность гиповитаминозов и авитаминозов.

    презентация [427,7 K], добавлен 12.11.2011

  • История открытия и классификация витаминов; их биологические свойства. Роль в организме ретинола, бета-каротина, филлохинона и меланхонина. Источники и признаки дефицита в организме тиамина, рибофлавина, пиридоксина, фолиевой и аскорбиновой кислоты.

    реферат [56,4 K], добавлен 25.09.2014

  • Характеристика гиповитаминоза А, хронического заболевания у животных, обусловленного недостатком в организме витамина А или каротина. Исследование патогенеза, симптомов, клинических признаков, диагностики и методов лечения Авитаминоза у собак и кошек.

    реферат [17,8 K], добавлен 06.10.2011

  • Изучение понятия и классификации бета-лактамных антибиотиков. Характеристика амоксициллина и цефазолина. Проведение сравнительного анализа выбраных препаратов, по следующим признакам: торговое название, лекарственные формы выпуска, фирмы производителя.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.09.2014

  • История открытия витамина A и его химической структуры. Механизм образования зрительного сигнала. Участие витамина в антиоксидантной защите организма. Поддержание и восстановление эпителиальных тканей. Изучение антиоксидантного действия каротина.

    презентация [711,1 K], добавлен 29.02.2016

  • Физически ослабленные дети и подростки. Основные виды процедур, направленных на повышение силы и выносливости. Приспособление организма к различным воздействиям внешней среды, в результате чего ребенок становится устойчивым ко всем вредным влияниям.

    презентация [1,0 M], добавлен 14.05.2012

  • История исследования адреноблокаторов. Изучение современных бета-адреноблокаторов с сосудорасширяющими свойствами. Главные и дополнительные показания к применению, абсолютные противопоказания к назначению. Механизм симпатолитического действия резерпина.

    презентация [1,2 M], добавлен 20.10.2013

  • Биологическая активность антибиотиков, применяемых в современной химиотерапии. Классификация антибиотиков по спектру биологических действий. Отличительные свойства новых бетта-лактамных антибиотиков. Бактериальные осложнения при ВИЧ-инфекции, их лечение.

    реферат [22,5 K], добавлен 21.01.2010

  • Классификация антибиотиков по спектру биологического действия. Свойства бета-лактамных антибиотиков. Бактериальные осложнения при ВИЧ-инфекции, их лечение. Природные соединения, обладающие высокой антибактериальной активностью и широким спектром действия.

    реферат [23,9 K], добавлен 20.01.2010

  • Иммунитет — невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекциям и инвазиям, а также воздействию чужеродной генетической информации. Укрепление иммунитета: закаливание, прогулки, физические нагрузки, рациональное питание; позитивный настрой, сон.

    презентация [1,1 M], добавлен 05.03.2013

  • Адаптогены как лекарственные средства, повышающие сопротивляемость организма и его устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям. Описание растительных адаптогенов и психостимуляторов. Анализ сырья и препаратов, их применение в медицине.

    курсовая работа [8,0 M], добавлен 08.01.2014

  • Изучение сердечно-сосудистой системы. Рассмотрение техники вскрытия сердца в зависимости от задач, стоящих перед прозектором. Правила проведения осмотра пристеночного эндокарда, предсердий, желудочков, клапанов, овального отверстия и сосочковых мышц.

    презентация [3,9 M], добавлен 27.03.2014

  • Исследование генетики, окружающей среды, медицинского обеспечения, условий, образа жизни людей как основных факторов, влияющих на здоровье человека. Определение роли пищевых веществ (белки, жиры, углеводы, вода, витамины) в поддержании жизнедеятельности.

    контрольная работа [30,5 K], добавлен 31.05.2010

  • Классификация Herpesviridae, относящихся к человеку: альфа-, бета- и гамма-вирусы. Морфология, антигенные свойства, строение герпесвируса. Особенности репродукции семейства. Характеристика герпесвирусов человека и основных клинических форм инфекции.

    презентация [5,0 M], добавлен 23.02.2014

  • Механизм действия аланина и карнозина на организм человека. Биологическая и фармакологическая роль пантотеновой кислоты. Характеристика нейропротективных лекарственных средств на основе аминокислот. Пантогам в лечении когнитивных расстройств у детей.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 22.01.2018

  • Классификация антисклеротических и антигипертензивных препаратов. Исследование основных задач профилактики и лечения атеросклероза. Корректоры нарушений мозгового кровообращения. Характеристика свойств и особенностей применения лекарственных средств.

    реферат [17,0 K], добавлен 09.03.2013

  • Главные источники поступления тяжелых металлов, их высокая биологическая активность, опасность для организма. Токсичность тяжелых металлов, способность вызывать нарушения физиологических функций организма. Применение препаратов из цинка и меди в медицине.

    презентация [1,2 M], добавлен 10.11.2014

  • Функции крови, их сущность, особенности и характеристика. Лейкоциты и их роль в защите организма от микробов и вирусов. Иммунитет как сопротивляемость организма инфекциям и инвазиям чужеродных организмов, его виды. Функции антител в организме человека.

    презентация [3,5 M], добавлен 27.05.2012

  • Воздействие на организм природных факторов. Повышение сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Закаливание водой, воздухом и солнцем. Контрастное и нетрадиционное закаливание. Дозировка и формы проведения процедур.

    реферат [25,9 K], добавлен 12.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.