Введение к работе
Актуальность работы. Морские водоросли издавна используются в пищевых целях, а также в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Это богатый источник разнообразных по структуре и биологической активности веществ. Некоторые из этих веществ могут служить ценным сырьем для производства фармацевтической, косметической продукции, стимуляторов продуктивности сельскохозяйственных животных и урожайности сельскохозяйственных культур.
Моря Дальнего Востока богаты большим разнообразием видов бурых, красных и зеленых водорослей, некоторые из них образуют массовые скопления и заросли. В последние годы внимание исследователей привлекли низкомолекулярные метаболиты морских водорослей, такие как фенольные соединения, отдельные классы глицерогликолипидов, триацилглицеринов, жирных кислот и фотосинтетических пигментов. Пигменты, полиненасыщенные жирные кислоты и свободные аминокислоты бурых водорослей при систематическом употреблении водорослей в пищу принимают активное участие в регуляции обмена веществ. Известно, что аккумулируемые в водорослях фотосинтетические пигменты, а так же глицерогликолипиды, обладают широким спектром
/" U TT U U U
биологического действия. Для этих соединений характерен целый ряд свойств: противоопухолевое, противомикробное, антиоксидантное, противовирусное, противовоспалительное и др.
В то же время данные по содержанию биологически активных веществ в водорослях дальневосточных морей носят несистематический характер, отсутствуют сведения об изменении биологической активности низкомолекулярных метаболитов в зависимости от видовой принадлежности, места обитания и сезона сбора морских макрофитов.
Поиск соединений, содержащихся в морских водорослях и обладающих широким спектром биологической активности, а также изучение влияния на активность этих соединений места и сезона сбора водорослей является актуальной задачей. Накопление подобного рода знаний может привести, с одной стороны, к созданию новых перспективных лекарственных средств и биологически активных препаратов, а с другой - к увеличению продуктивности комплексной переработки и более рациональному использованию морских ресурсов.
Цель исследования: изучить биологическую активность низкомолекулярных метаболитов, структуру и биологическую активность глицерогликолипидов морских водорослей дальневосточных морей, относящихся к трем отделам: Clorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
-
охарактеризовать биологическую активность экстрактивных веществ, выделенных из морских водорослей Охотского и Японского морей и определить виды водорослей наиболее перспективные для дальнейшего изучения;
-
изучить биологическую активность липофильных экстрактов бурых водорослей, относящихся к порядкам Laminarioides и Fucales, в зависимости от сезона и места сбора водорослевого материала;
-
изучить биологическую активность отдельных классов низкомолекулярных метаболитов, выделенных из липофильных экстрактов 4-х видов бурых водорослей: Saccharina cichorioides, Fucus evanescens, Eualaria fistulosa и Sargassum pallidum;
-
изучить биологическую активность отдельных классов низкомолекулярных метаболитов бурых водорослей S. cichorioides и S. pallidum в зависимости от сезона сбора;
-
выделить глицерогликолипиды из липофильных экстрактов двух видов красных: Tichocarpus crinitus и Neorhodomela larix, четырех видов бурых водорослей: S. cichorioides, F. evanescens, E. fistulosa и S. pallidum. Определить структуру гликозидной части глицерогликолипидов каждого класса, охарактеризовать их жирнокислотный состав и биологическую активность.
Научная новизна. Впервые были получены данные о биологической активности суммарных экстрактов и отдельных классов низкомолекулярных метаболитов морских водорослей Охотского и Японского морей. Показаны значимые различия в биологической активности общего, гидрофильного и липофильного экстрактов морских водорослей трех отделов: Clorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta, и отдельных классов низкомолекулярных метаболитов, выделенных из четырех видов бурых водорослей: S. cichorioides, F. evanescens, E. fistulosa и S. pallidum. Для липофильных экстрактов из F. evanescens и S. cichorioides и отдельных классов низкомолекулярных метаболитов S. cichorioides и S. pallidum изучена биологическая активность в зависимости от места и сезона сбора водорослевого материала. Впервые изучена биологическая активность глицерогликолипидов из липофильных экстрактов двух видов красных водорослей: T. crinitus и N. larix и четырех видов бурых водорослей: S. cichorioides, F. evanescens, E. fistulosa и S. pallidum. Определена структура гликозидной части и жирнокислотный состав этих глицерогликолипидов. Установлены сезонные изменения в жирнокислотном составе и биологической активности глицерогликолипидов, выделенных из бурых водорослей S. cichorioides и S. pallidum.
Практическая значимость. Полученные сведения о противомикробной и цитотоксической активности низкомолекулярных метаболитов морских водорослей в отношении карциномы Эрлиха, при отсутствии цитотоксической активности в отношении нормальных клеток теплокровных животных, могут быть полезны при разработке на их основе различных препаратов медицинского, ветеринарного и сельскохозяйственного назначения. Данные об изменчивости количества накапливаемых низкомолекулярных метаболитов, обладающих биологической активностью в зависимости от места, физиологического состояния и сезона сбора водорослевого материала, могут быть использованы при заготовке сырья для получения биологически активных веществ из бурых водорослей.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены автором на следующих конференциях: XII Всероссийская молодежная школа-конференция по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 7-14 сентября 2009); XIII Всероссийская молодежная школа-конференция по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 7-14 сентября 2010); Международная конференция «Актуальные проблемы химии природных соединений» (Ташкент, 12-13 октября 2010); Пятый международный симпозиум «Химия и химическое образование» (Владивосток, 12-18 сентября 2011).
Публикации. Автором опубликовано 15 работ, из них по теме диссертации - 8, в том числе 3 статьи в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК, 5 тезисов в сборниках материалов научных конференций.
Диссертация обсуждена и одобрена на расширенном заседании лаборатории биоиспытания и механизма действия биологически активных веществ ТИБОХ ДВО РАН 5 мая 2012 года.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего 302 цитируемые работы. Диссертационная работа изложена на 152 страницах машинописного текста и содержит 32 таблицы, 6 рисунков и 1 схему.
