Введение к работе
Актуальность темы
В условиях возрастающего техногенного воздействия на природные комплексы и человека особую актуальность приобретает изыскание средств, способствующих повышению пищевой ценности продуктов растительного происхождения, потребляемых животными и человеком. Локальные изменения климата, выражающиеся в отдельные годы в резких похолоданиях зимой и экстремально высокой температуре в летнее время, обусловливает необходимость расширения сортимента культурных растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды, и повышению качества их потребительских свойств. К области этих задач относится разработка способов и технологий, обеспечивающих увеличение биологически активных веществ и микроэлементов в плодах и ягодах, на что указывают решения Президиума РАСХН, международных научно-практических конференций и симпозиумов (Пенза 2000г, Мичуринск 2003г, Ростов 2004г, Москва 2005г, Пущино 2007г).
К перспективной нетрадиционной садоводческой культуре относится обыкновенная ирга (Amelanchier vulgaris Moench; семейство - розоцветных Rosaceae, подсемейство - яблоневых Pomoideae). Интерес к культуре связан с тем, что плоды ирги и получаемые из них продукты характеризуются высоким содержанием витаминов, органических кислот, сбалансированным комплексом Сахаров, пектиновыми и дубильными веществами, биофлавоноидами, аминокислотами, макро- и микроэлементами и многими другими веществами (Стрельцина С.А., 2006; Макаров В.Н. и др., 2006, 2007; St-Pierre R.G. and all, 2005; Jerzak E, 2001). Плоды ирги используются в пищевой промышленности для производства джема, варенья, повидла, пюре, сока, начинки для творожных сырков, получения пищевых красителей, вина (Рязанова О.А.,2005; Тукачев С.Н.,2007).
Одним из возможных путей направленного влияния на накопление
продуктов биосинтеза микронутриентов и минорных биологически активных
веществ (БАВ) в плодах ирги сопряжен с применением микроэлементов,
регулирующих функционирование ферментных систем и рост растений.
Микроэлементы активируют ферменты и ускоряют целый ряд
биохимических реакций в растениях, что по данным многих исследователей (Нестеренко О.В. и др.,2005; Сирота С.М.,2006) и других (Строев Е.А. и др.,1995; Мартынов Е.Г. и др.,1997), интенсифицирует биосинтез и накопление в них биологически активных веществ. Особенно эффективны микроэлементы при внекорневых подкормках (Чумаченко И.Н.,1989; Притула З.В.,2004; Ионова Л.П.,2008).
Однако остается малоизученным влияние факторов, влияющих на накопление иргой растительных полисахаридов (Мартынов Е.Г и др., 1997; Мартынов Е.Г., 2003). Эти соединения, относящиеся к классу пектиновых веществ, обладают высокой биологической активностью, стимулируя иммунную систему, усиливая фагоцитоз, повышая активность ферментных систем клеток крови, усиливая процессы ранозаживления и регенерации тканей (Назарова И.В.,1999; Утешев Б.С. 1999). Полисахариды некоторых растений активируют процессы кроветворения, особенно процесс эритропоэза, способствуют увеличению количества эритроцитов и гемоглобина (Захаров Ю.М., 1997, 1998; Сычев И. А., 2009). Активация процессов клеточной пролиферации, увеличение количества и активности ферментных систем способствует повышению уровня обмена веществ и, связанную с этим, физическую работоспособность здоровых животных в эксперименте (Сычев И.А., 1995,2004; Муравьева Т.Н., 1999; Шишкова И.В., 2000). Поэтому представляет интерес изучение влияния биологически активных веществ, содержащихся в плодах ирги, на состояние животных.
Цель и задачи исследований. Цель работы -
Изучить факторы, влияющие на накопление в плодах ирги биологически активных веществ, и их воздействия на организм животного.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить влияние погодных условий на накопление плодами ирги биологически активных веществ (витамина С, флавоноидов, углеводов, органических кислот) и микроэлементов.
Определить влияние микроэлементов бора, цинка и их смеси (1:1) на содержание и динамику синтеза биологически активных веществ и микроэлементов в плодах изучаемой культуры.
Исследовать влияние на выход водорастворимого полисахаридного комплекса микроудобрений.
Изучить влияние водорастворимого полисахаридного комплекса, содержащегося в плодах ирги, на резистентность мембран эритроцитов, активность фагоцитоза, клеточный и биохимический состав крови и физическую работоспособность здоровых животных;
Определить ранозаживляющую эффективность водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из плодов обыкновенной ирги.
Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые установлено влияние физических факторов среды (температуры, влажности) на накопление в плодах обыкновенной ирги витамина С, суммарного количества органических кислот, флавоноидов, углеводов и микроэлементов при выращивании растений на серых и темно-серых лесных почвах. Установлена зависимость активности некоторых оксидаз и их влияние на динамику образования аскорбиновой кислоты в плодах ирги от метеорологических условий. Показано влияние микроэлементов цинка, бора и их комплекса в соотношении (1:1) на динамику накопления в плодах ирги биологически активных веществ и на интенсивность роста побегов растения. Впервые выявлено действие микроэлементов на изменения количества отдельных моносахаридов в составе полисахарида, выделенного из плодов ирги. Определен моносахаридный состав и некоторые физико-химические свойства водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из
плодов ирги, и показано его влияние на повышение резистентности мембран эритроцитов, процесса гемопоэза и физическую работоспособности здоровых животных, а также ожоговое ранозаживление.
Практическая значимость. Разработаны практические предложения по использованию микроэлементов цинка, бора и их комплекса в соотношении (1:1) для повышения питательной ценности и накопления в плодах ирги биологически активных веществ (рационализаторское предложение). Показана возможность применение полисахарида плодов обыкновенной ирги в качестве средства, повышающего неспецифическую резистентность организма, стимулирующего процесс эритропоэза и физическую работоспособность здоровых животных. Предложено использование водорастворимого полисахаридного комплекса, выделенного из плодов ирги в качестве средства, стимулирующего регенерационные процессы при повреждении кожных покровов при химических ожогах.
Полученные данные внедрены в учебный процесс, в частности, используются в лекционных курсах и на практических занятиях кафедр общей химии, фармакогнозии, биологической и биоорганической химии с курсом клинической лабораторной диагностики в Рязанском государственном медицинском университете им. акад. И.П. Павлова.
Апробация работы
Результаты проведенных исследований были представлены на Российской научной конференции «Экологические и социально-гигиенические аспекты среды обитания человека» (Рязань,2003); на юбилейной научной конференции посвященной 60-летию основания РязГМУ им акад.И.П. Павлова (Рязань,2004); на Республиканской с международным участием научно-практической конференции, посвященной 60-летию РязГМУ и Всероссийским дням защиты от экологической опасности (Рязань,2004); на заседании Ученого Совета фармацевтического факультета ГОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Росздрава» (Рязань,2007г.); на межкафедральном заседании
кафедр ГОУ ВПО РязГМУ Минздравсоцразвития России 8 ноября 2010г., межкафедральном заседании кафедр ФГОУ ВПО РГАЗУ 22февраля 2011г.
Публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 18 работах, в том числе 5 работ в рецензируемых журналах, поименованных в списке ВАК и Рационализаторское предложение №1240 «Практическое применение микроэлементов при культивировании обыкновенной ирги».
Положения, выносимые на защиту:
накопление биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги изменяется в процессе их созревания;
содержание биологически активных веществ в плодах обыкновенной ирги подвержено влиянию физических факторов среды (температуры, влажности);
на накопление биологически активных веществ и изменение количественного моносахаридного состава ВРПК плодов влияет внекорневая обработка растений микроэлементами (цинком, бором и их смесью);
водорастворимый полисахаридный комплекс, выделенный из плодов обыкновенной ирги повышает физическую работоспособность здоровых животных, резистентность мембран эритроцитов, активность фагоцитоза, положительно изменяет клеточный и биохимический состав крови, а также способствует заживлению ран при химическом ожоге кожи.
Объем и структура диссертации
Диссертация (214 страницы текста) состоит из введения, обзора
литературы, описания материалов и методов исследования, результатов
исследования, обсуждения результатов, выводов, практических
рекомендаций, списка литературы, включающего 287 источник (231 на русском и 56 на иностранных языках), приложений. Работа проиллюстрирована 44 таблицами, 44 рисунками, 10 фотографиями.
