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 13.05.2011Физиологическая 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 12.11.2011История 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 25.09.2014Характеристика 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 06.10.2011Изучение 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 27.09.2014История 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 29.02.2016Физически 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 14.05.2012История 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 20.10.2013Биологическая 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 21.01.2010Классификация 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 20.01.2010Иммунитет — 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 05.03.2013Адаптогены 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 08.01.2014Изучение 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 27.03.2014Исследование 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 31.05.2010Классификация 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 23.02.2014Механизм 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 22.01.2018Классификация 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 09.03.2013Главные 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 10.11.2014Функции 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 27.05.2012Воздействие 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