РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕРНОВОМ СЫРЬЕ И СНИЖЕНИЕ ИХ СОДЕРЖАНИЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ
В условиях техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий во многих регионах России встает проблема получения качественных продуктов питания растительного происхождения.
Среди загрязнителей особое место принадлежит токсичным элементам, до 70% которых поступает в организм человека с пищевыми продуктами. Основные механизмы действия токсичных элементов определяются влиянием на проницаемость клеточных мембран, инактивацией биологически активных веществ и ингибированием ферментов. Некоторые токсичные элементы обладают мутагенным эффектом. В растительных продуктах токсичные элементы содержатся в ионной форме или связаны с белками, пектиновыми веществами, гемицеллюлозой, инозитолфосфорной кислотой (фитин), соединениями фенольной природы (лигнин, полифенолы).
Исследовано зерно злаковых культур, произрастающих в Орловской области. Отмечено содержание кадмия и свинца в зерне пшеницы на грани ПДК, которое составило 0,025 и 0,51 мг/кг соответственно; никеля и хрома превышало ПДК и составило 1,38 и 7,5 мг/кг соответственно. В зерне ржи содержание кадмия в среднем составило 0,03, свинца 0,46, никеля 1,38, хрома 5,21 мг/кг. В зерне тритикале содержание кадмия составило 0,08; свинца 0,31, никеля 1,33, хрома 3,29 мг/кг. ПДК этих элементов в зерне принято; для кадмия 0,1, свинца 0,5, никеля 0,5 и хрома 0,5 мг/кг.
Токсичные элементы распределены в зерне злаковых культур неравномерно. Гистохимический метод анализа продольных срезов зерна пшеницы и тритикале показал, что различную локализацию металлов в зерне злаковых культур. В жизнедеятельных тканях зародыша и алейронового слоя преобладают свинец и кадмий, тогда как никель и хром распределены более равномерно. Клеточные стенки растений способны к многократной адсорбции и десорбции некоторых ионов металлов за счет метаксильных, карбоксильных и других групп, активирующих поверхность экстрацеллюлярной структуры. Установлена корреляционная зависимость между содержанием в зерне металлов и водонерастворимых пентозанов.
Ведение технологии сортовых помолов на разделение с минимальным содержанием вредных для человека веществ. Однако вместе с загрязнителями при сортовом помоле удаляется большая часть витаминов, биогенных минеральных элементов, пищевые волокна, незаменимые аминокислоты. Использование в пищу рафинированных продуктов, в том числе из зерна злаков, все больше вызывает обеспокоенность у медиков из-за получивших распространение, так называемых, болезней цивилизации (ожирение, атеросклероз, диабет и другие).
В связи с этим большую популярность приобретают специальные сорта хлеба на основе целого зерна, а особую актуальность - разработка способов очистки зерна от токсичных элементов в ходе технологической обработки. При этом биотехнологическое значение могут иметь ферментные препараты, используемые для деструкции экстрацеллюлярных адсорбентов. Прежде всего, это ферменты, катализирующие изменение нативной структуры и деструкцию фибрилл целлюлозы, освобождающие микрофибриллы целлюлозы от связи с матриксом клеточной стенки и разрушающие гемицеллюлозы.
Для снижения содержания тяжелых металлов в зерне пшеницы, ржи и тритикале использовали следующие ферментные препараты целлюлолитического действия: препараты фирмы Novo Nordisk - Pentopan 500 BG,содержащий фермент ксиланазу и Fungamyl Super AX, в состав которого входят ксиланаза и α-амилаза; препарат фирмы Quest - Biobake - 721, в состав которого входит набор ферментов гемицеллюлаз, отечественный препарат Целловиридин Г20х, содержащий комплекс ферментов: целлюлазу, β-глюканазу, ксиланазу, и ферментный препарат на основе фитазы, содержащий комплекс ферментов целлюлолитического действия: целлюлазу, β-глюканазу, ксиланазу и фермент фитазу, продуцируемые грибной культурой Penicillium canescens. Ферментные препараты применяли на стадии замачивания зерна.
Были определены оптимальные дозы применения ферментных препаратов при замачивании зерна при производстве зернового хлеба.
Определены оптимальные режимы замачивания зерна: рН 5,0 и температура 45-50°С в условиях термостата, гидромодуль 1:1,5. Продолжительность замачивания зерна пшеницы составила 12 часов, зерна ржи - 16 часов, зерна тритикале -10 часов. Замачивание зерна в таких условиях неизбежно приводит к интенсивному размножению эпифитной микрофлоры зерна. Для поддержания оптимального значения рН среды и подавления жизнедеятельности микроорганизмов замачивание зерна в растворе ферментных препаратов осуществляли в присутствии янтарной или лимонной кислоты в количестве 0,05-0,1% к массе зерна. Установлено, что применение кислот позволило снизить содержание МАФАМ, спорообразующих бактерий и плесневых грибов в зерне после замачивания. По истечении времени замачивания, зерно промывали проточной водой.
Проведенные нами исследования показали, что применение различных ферментных препаратов целлюлолитического действия при замачивании зерна с последующим его промыванием приводит к снижению содержания тяжелых металлов в зерне изучаемых культур. Наибольшая активность ферментативного гидролиза наблюдалась в вариантах с применением ферментного препарата Целловиридин Г20х и комплексного ферментного препарата на основе фитазы. Так при замачивании зерна пшеницы в присутствии ферментного препарата Целловиридин Г20х без последующего промывания водой произошло снижение содержания свинца на 69,8, кадмия - на 85,3, никеля - на 63,3 по сравнению с контролем. При замачивании зерна ржи и тритикале снижение содержания тяжелых металлов было менее значительным. Содержание тяжелых металлов в зерне злаковых культур снизилось вследствие того, что произошли процессы мацерации и солюбилизации структур оболочек зерна. Процесс мацерации некрахмальных полисахаридов при замачивании происходит в основном за счет деструкции гемицеллюлоз с образованием растворимых продуктов гидролиза - слизистых веществ. С целью изучения изменения углеводного состава, обусловленного протеканием этого процесса под действием применяемых ферментных препаратов целлюлолитического действия, определяли состав гидролизатов слизистых веществ методом ВЭЖХ. Результаты исследования показывают, что углеводный состав слизистых веществ представлен олигосахарами и моносахарами. В зависимости от типа ферментного препарата, применяемого для гидролиза в гидролизатах идентифицировали различное соотношнение арабинозы, ксилозы, галактозы, маннозы, глюкозы, мальтозы, ксилобиозы. С увеличением продолжительности процесса замачивания углеводный состав слизистых веществ изменяется: увеличивается содержание арабинозы, ксилозы, глюкозы и отдельных олигосахаридов. Повышение количества пентозанов связано с деструкцией арабиноксиланов, составляющих гемицеллюлозы клеточных стенок зерна. Мацерация и солюбилизация структур оболочек зерна сопровождается десорбцией ионов тяжелых металлов, связанных с молекулами некрахмальных полисахаридов.
В результате происходит сдвиг равновесия концентрации ионов изучаемых химических элементов в сторону жидкой фазы. Вследствие того, что органические кислоты являются активными хелатирующими агентами для микроэлементов, применение янтарной и лимонной кислот при замачивании зерна заметно повышает подвижность и активно мобилизует токсичные элементы. Промывание зерна проточной водой приводит к выносу ионов с промывными водами за пределы твердой фазы.
Таким образом, полученные результаты исследований указывают на возможность применения ферментных препаратов целлюлолитического действия для снижения содержания токсических элементов в зерновом сырье.
Статья в формате PDF
288 KB...
01 09 2026 0:55:24
Статья в формате PDF
109 KB...
31 08 2026 22:43:48
Статья в формате PDF
132 KB...
30 08 2026 1:12:47
Статья в формате PDF
576 KB...
29 08 2026 21:12:33
Статья в формате PDF
109 KB...
28 08 2026 3:50:55
Статья в формате PDF
109 KB...
26 08 2026 1:25:26
Статья в формате PDF
320 KB...
25 08 2026 13:44:21
Статья в формате PDF
119 KB...
24 08 2026 10:28:35
Получены закономерности взаимного влияния концентрации по 22 видам загрязнения семи родников, отобранных для исследования моделированием взаимосвязей между факторами. Дана полная корреляционная матрица монарных (на основе рангового или рейтингового распределения) и бинарных (между парами взаимно влияющих факторов) связей. Коэффициент функциональной связности равен сумме коэффициентов корреляции, разделенной на произведение числа строк на количество столбцов. Этот статистический показатель для всей сети родников применим при сопоставлении разных территорий. Первое место как влияющий параметр занимает общее микробное число, а как зависимый показатель – цветность. Анализ всех 484 моделей показал, что высокой предсказательной силой обладают слабые и средние факторные связи. Они же зачастую приводят к научно-техническим решениям мировой новизны на уровне изобретений.
...
22 08 2026 16:40:55
Статья в формате PDF
102 KB...
21 08 2026 19:53:13
Химиотерапевтические средства в комплексе с хирургическими операциями широко используются для лечения oнкoлoгических больных. Несмотря на то, что арсенал этих препаратов широко представлен, все эти препараты обладают высокой токсичностью.
Результаты цитогенетических исследований, проводимых на семенах пшеницы безостая – 1 показали, что 0,01; 0,02 и 0,05 % растворы исследуемого вещества не обладают цитотоксичностью, и лишь в разведении 0,1 % обнаруживает слабое цитотоксическое действие.
Методом биотеста было выявлено, что при внутрибрюшинном введении белым мышам 1 мл раствора 4-аммоний пиридин тетрахлорпалладита исследуемое вещество обнаруживает высокую токсичность, которая усиливается со времени, начиная с момента введения, и зависит от концентрации введенного раствора.
...
20 08 2026 16:48:19
Проведен анализ природоохранного законодательства пpaктически за все время существования России, который условно можно разделить на три периода: от начала становления России до Октябрьской революции; в период Советского Союза; в период новой России с 1990-х годов. Несмотря на то, что в последнее время человечество осознает, какой вред наносится окружающей среде, принимаемых мер в области охраны природы недостаточно. Все законодательные акты, отдельные кодексы, нормы нужно систематизировать и свести в единый нормативный документ – экологический кодекс России.
...
19 08 2026 18:44:27
Статья в формате PDF
111 KB...
18 08 2026 0:53:12
Статья в формате PDF
205 KB...
17 08 2026 21:49:35
Статья в формате PDF
275 KB...
16 08 2026 1:16:11
Статья в формате PDF
121 KB...
15 08 2026 3:10:42
Статья в формате PDF
109 KB...
14 08 2026 15:34:43
Представлен экспериментальный вариант физического воспитания младших школьников в образовательных учреждениях с целью предупреждения негативных последствий воздействия чрезмерной учебной нагрузки на организм школьников. Использование в процессе физического воспитания изометрических упражнений, включенных в уроки физической культуры, показало увеличение статической выносливости на фоне улучшения функционального состояния младших школьников.
...
11 08 2026 5:58:43
Статья в формате PDF
201 KB...
10 08 2026 3:37:30
Статья в формате PDF
269 KB...
09 08 2026 3:37:44
Статья в формате PDF
113 KB...
08 08 2026 21:46:18
Статья в формате PDF
95 KB...
07 08 2026 9:45:51
Статья в формате PDF
111 KB...
06 08 2026 4:10:51
Статья в формате PDF
115 KB...
05 08 2026 7:28:36
Статья в формате PDF
315 KB...
04 08 2026 9:17:43
Рассмотрена экономико-математическая модель конкуренции двух фирм на однородном рынке сбыта. Приводится формулировка соответствующей задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, описывающей динамику развития системы, которая может быть легко обобщена на случай произвольного количества конкурирующих предприятий. Дана экономическая интерпретация полученных результатов.
...
03 08 2026 14:55:25
Статья в формате PDF
112 KB...
02 08 2026 5:47:25
Статья в формате PDF
124 KB...
01 08 2026 0:43:27
Статья в формате PDF
122 KB...
31 07 2026 2:25:51
Статья в формате PDF
111 KB...
30 07 2026 3:16:51
Для функционального описания поведения территории нами вводится новые понятия — активность и интенсивность растительного покрова. Причем территория понимается как простейшее геодезическое изображение ландшафта. А сам ландшафт, в свою очередь, является первым компонентом динамической геотриады «ландшафт + население + хозяйство». Активность учитывается по доле площади растительного покрова (леса и древесно-кустарниковая растительность, луга и пастбища, особо охраняемые территории и болота) и этот экологический параметр позволяет хаpaктеризовать фактически образовавшиеся отклонения от территориального экологического равновесия на конкретной территории.
Рассмотрены районы и города Республики Марий Эл (РМЭ) по состоянию распределения земель на 01.01.07 г. В наиболее общем случае интенсивность проявляется как активность во времени. Физически интенсивность — это скорость изменений. А активность — это сами изменения в природной, природно-техногенной или технической среде (по площади, урожайности растений, продуктивности почвы и пр.) в некотором срезе времени.
...
29 07 2026 17:57:13
Статья в формате PDF
153 KB...
28 07 2026 7:41:37
Статья в формате PDF
113 KB...
27 07 2026 14:52:33
Статья в формате PDF
253 KB...
26 07 2026 8:46:33
Статья в формате PDF
131 KB...
25 07 2026 10:57:51
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
