Предложен способ увеличения выхода полезных веществ из арктических водорослей
В Северном (Арктическом) федеральном университете им. М. В. Ломоносова (САФУ) разработали технологию, позволяющую повысить в три раза выход антиоксидантных веществ из арктических бурых водорослей. Для этого было предложено использовать определенные растворы и методы предварительной подготовки.
Арктические бурые водоросли заинтересовали ученых своими уникальными адаптационными механизмами, которые позволяют им выживать в экстремальных условиях. Северные водоросли содержат широкий спектр биологически активных веществ, обладающих выраженными антиоксидантными свойствами, которые помогают в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, рака, замедляют старение. Исследования показали, что экстракты арктических водорослей можно использовать в медицине в качестве антисептиков, а также в сельском хозяйстве в качестве фитостимуляторов.
Эксперименты проводили с макрофитами Белого моря: аскофиллумом узловатым, фукусом пузырчатым, ламинарией пальчаторассечённой, ламинарией сахаристой (Ascophyllum nodosum, Fucus vesiculosus, Laminaria digitata, Saccharina latissima).
Предложенный учеными САФУ способ заключается в предварительной обработке водорослей перед экстракцией ультразвуком, микроволновым излучением или замачиванием в воде. Результаты исследования показали, что удельная поверхность водорослей после такой обработки увеличивается примерно в полтора раза, а доля мезопор становится больше в три раза.
Изменение капиллярно-пористой структуры водоросли способствует увеличению выхода антиоксидантных соединений. Эффект становится еще заметнее при правильном подборе экстрагирующего раствора. Авторы предложили конкретные растворы для получения каждого полезного соединения из растений. Так, оказалось, что компоненты антиоксидантного комплекса проявляют склонность к выделению в умеренно полярные среды, такие как спирты и их водные растворы. Оптимальным для всех компонентов бурых водорослей стал метод извлечения полезных веществ сорокапроцентным изопропиловым спиртом в сочетании с предварительной активацией биомассы макрофитов набуханием и воздействием ультразвуком.
Исследователи зафиксировали, что изменяя параметры экстракции — полярность экстракционной среды и методы предварительной обработки — можно регулировать компонентный состав экстрактов и усиливать тот или иной вид их биологической активности. Также выяснилось, что фукусовые водоросли в 100 раз лучше поглощают свободные радикалы (в том числе опасные активные формы кислорода), чем ламинариевые, в пять раз активнее восстанавливают железо и в 2,5 раза лучше хелатируют его. Все это свидетельствует об их большей антиоксидантной способности.
Испытания, проведенные в Карельском научном центре РАН и в ФИЦКИА УрО РАН показали, что экстракты можно использовать и в сельском хозяйстве в качестве фитостимуляторов, а также в медицине в качестве антисептиков.
Исследование выполнено в рамках госзадания.
Источник: Пресс-служба Минобрнауки РФ