Исследование химического состава морских звезд и кораллов Баренцева моря с целью их комплексной утилизации тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

'' О А 7 с г.Г

г I ; ^ (,

1жн1!стзрств0 науки, еысшеЛ школ; и технической политики россьи

московский ордена' трудового красного знамени тешолог1№1скйп институт пищевой нрощиленессти

Па правах рутсогоюл

М0МДШ1 Ыоника Михайловна

УДК 577.1:593.6:5^3.93

исследование химического состава морскм звёзд и кораллов баренцева моря с целы) 1« комплексной утилизации

Специальность 02.00.10 - Биооргаяичэская химия

А в т о р в ф в р а ч диссертация на соискание учёной отопеяи кандидата химических наук

№сква - 1392

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте морского рыбцого хозяйства и океанографии.

Научный руководитель - доктор фармацевтических наук, профессор АЕГИХИН И.О.

Официальные оппоненты -

доктор химических наук БЕЗРУКОВ М.Г. кандидат химических наук ШРСИН Ю.А.

Ведущая организация - Всероссийский заочный инотитут пищевой промышленности. .

Защита состоится " 19 * 1992 г. в ^ часов

на заседании Специализированного Учёного Совета К 063.51.06 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности.

С диссертацией мошо ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью, прост? направлять по адресу: 125080, !,5осква А-80, Волоколамское шоссе, II, ЫТИП1Г, на имя учёного секретаря Специализированного Совота К 063.51.06.

Автореферат разослан " ^ " 1992 г.

Учёный секретарь Специализированного Совета К 063.51.06

МГИПП, канд.биол.наук Генералова Т.Г.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последние десятилетия наблюдается интенсификация Мирового рыболовства, связанная с эксплуатацией биологических ресурсов Мирового океана для получения новых пищевых и кордовых продуктов. Наряду с этим возросло внимание многих стран к многочисленным и разнообразным морским гядробион-таы-носиталям биологически активных веществ (БАВ), которые содержатся в ткапях и часто используются для получения высокоэффективных лекарств а медицинских препаратов,

В связи с этим внимание исследователей привлекает та.часть морских организмов, которая длительный период оставалась вне сферы народно-хозяйственного использования. Это прежде всего беспозвоночные водные животные, в том числе морские звёзды и кораллы, отличающиеся широким распространением и значительной биомассой. В тканях морских звёзд и кораллов присутствуют различные БАВ, в том числе гликозвды, пигменты, простаноиды и т.д., многие из которых характеризуются выраженной физиологической активностью.

На долю БАВ приходится обычно незначительная часть бномао-сы перерабатываемых гидробионтов, а остающийся после выделения БАВ шрот - это койцентрат протеинов, минеральных солей, липадов и других соединений. Еотеотвенно при постановке вопроса о рациональности использования биоресурсов океана, возникает целесообразность утилизации гидгобионтов только лишь на оонове принципа комплексности. Это позволит удешевить производство БАВ и даст дополнительный источник кормов. Принимая во внимание актуальность выше излокенного и отсутствие в литературе сведений по этому вопросу, было предпринято настоящее исследование.

Делью исследования является изучение химического состава кораллов и морских звёзд Баренцева моря с целью разработки комплексной утилизации гидробионтов, позволяющей в едином техноло- • гическом цикле получать отдельные химические соединения.(БАВ), не содержащие биотоксинов лшгадв (как возможные технические . продукты) и шрот-протеиновый концентрат (как возможный кормовой продукт).

Задачи работы. I. Исследовать морские звёзды Аагег1ав ги-Ъепэ, Зо1ав1ег епбеса, Hippa8teria рЬод1апа И коралла

ragorgia arbórea на наличие токсичных веществ- и определить природу бяотоксиков. 2. Определить химический состав изучаемых морских звёзд и кораллов, а также кирнокислотный состав их ли-пидних фракций. Выделить и идентифицировать ряд химичеоких соединений: сапонины, проотаноиды, стеринн, полипептидные гормоны, жирные кислоты и т.д. из изучаемых гидробионтов. 3. Разработать схемы комплексной утилизации морских звёзд и кораллов. 4. Исследовать шротовый остаток на полноту детоксикации, токсикологическую безвредность, макро- и микроэлементарный состав, физико- и зоотехнические показатели, а также кормовую ценность.

Научная новизна, Впервые проведено токсикологическое иссле-' дование непромысловых гидробионтов Баренцева моря: Asterias ru-

bena, Solaster endeca, Hippasteria phrygiana, Paragorgia arbórea. Выявлено, что ткани кораллов Paragorgia arbórea не содержат токсинов, в отличие от тканей исследуемых морских звёзд. Впервые из тканей морских звёзд Баренцева юря была выделена и идентифи- -цирована группа сапонинов, являющихся биотоксинами. Было установлено, что изучаемые гидробионты продуцируют ряд различных химичеоких соединений, из которых идентифицированы стерины, каротинои-да, простаноиды,. ¿олипептидные гормоны, ряд кирных кислот. Особенно существенным представляется открытие простагландинов и соответствующей ферментной системы в корковом слое баренцевомороких кораллов. Впервые разработаны и апробированы в лабораторных условиях схема комплексной утилизации морских звёзд и когаллов, позволяющие в едином технологическом цикле получить отдельные химические соединения (в том числе обладающие фармакологической активностью), липиды и полностью детоксицированный шротовый оотаток в качестве возможного кормового продукта. Впервые проведено определение физико-технологических, зоотехнических характеристик и питательности кормового шрота при контроле полной токсикологической безвредности, показавшее вполне сопоставимую о традиционными продуктами кормовую ценность шротовдх остатков комплексной утилизации морских звёзд и кораллов, как нового дополнительного кормового протеина.

Практическая значимость, На основе исследования химического состава морских звёзд и кораллов впервые разработаны принципы комплексной утилизации баренцевомороких непромысловых гидробионтов Asterias rubens, Solaster endeca, Hippasteria phrygiana и Para-

gorgia arbórea, позволяющие в едином технологическом цикле получить отдельные химические соединения, липидн и осзоЗоцдёнмуа от биотоксинов мышечную ткань. Разработан метод дотокснкацин шротового остатка комплексной переработки биотоксиксодерхащих морских звёзд. Разработан метод экспресс-анализа протового остатка на полноту детоксикации.

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись на конференции "Современное направление научного и народнохозяйственного использования ядовитых и малоценных гидробпонтов (Москва, 1984).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 6 статей и 2 главы в книге.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, списка литературы, йбота изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков и 15 таблиц. Список литературы включает 187 наименований.

объекты и методу исследования

В качестве объектов исследования были выбраны 3 вида морских звёзд из Баренцева моря: Asterias rubena, Solaater endeca, Hippasteria phrygiana , а гакке коралл Paragorgia arbórea. Все кивотные были заготовлены в весенне-летние периоды, тотчас ;;:е заморожены и хранились в лаборатории до начала опытов при температуре -18°С.

В исследовании использовались: ГЕХ-масспектрометры, колоночная и бумажная хроматография, УО, ПК и ПМР-спектроскопня, хрэмато-шсспектрометрия. Полученные соединения сравнивались со стандартами, определялись t плавления, проводились качественные реакции (для идентификации и характеристики изолируемых ЕАВ). Анализ про-та проводился с применением методов полумикро-, микро- и ультрамикроанализа .

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЗДЕНИЕ

Определение степени токсичности в тканях изучаемых

гидробионтов.

В исследовании применяла зкетрагенты разной полярности: эфир, этанол, ацетон, вода, метанол, подиисланный уксусной кислотой (I л

метанола и 300 мл раствора СН3СООН). Оттаявших животных после вскрытия и отделения внутренностей, икры и мышечной ткани измельчали и экстрагировали соответствующим растворителем 30-60 мин. (соотношение .экстрагента и сырья 2:1). После декантации и ' фильтрования, вытяжки упаривали досуха при 40-50°С, остаток растворяли в дистиллированной воде (или стерильном персиковом масле) из расчёта 1,5 г исходного сырья на одну инъекцию. В как-дом случае использовалось 10 животных. Исследуемые растворы вводили гштраперитонеально белым беспородным мышам массой 24-30 г. Наблюдения вели 5 дней с момента инъекции, регистрировалось время гибели животного или изменение его поведения. В качестве конт-. .роля использовались вытякки мышечной ткани морского окуня или ледяной рыбы. Наиболее токсичными оказались морские звёзды Soloster endeca И Asterias rubens, менее токсична Hippaateria Phrygians И ИЗ ТОКСИЧНЫ Экстракты ИЗ коралла Paragorgia arbórea. При этом обращает на себя внимание усиление токсичности вытяжвк с повышением полярности используемого экстрагента. Наиболее токсичны экстракты из икры и внутренностей, по сравнению о мышечной тканью морских звёзд У коралла не ядовиты все вытяаки, как отдельно коркового слоя, так и цельного организма.

Выделение и идентификация аотегосапонинов - обычных' биотоксинов морских звёзд проводилась по модифицированным методикам авторов Т. Уаsumoto и У. Haohomoto. Полученную смесь сырых гли-козидов (0,14$ от веса морской звезды) подвергли обработке с целью очистки и идентификации (диализ, перекристаллизация, гидролиз, хроматографическоо деление на различных колонках в разных системах растворителей и т.д.). Образующиеся в результате гидролиза сапогенкны - это смэоь четырёх индивидуальных генинов. При хроматографическом делении генинов в системе бензол-ацетон (10:1) было выделено три серии веществ:

а) с Rf* 0,9 (УФ-сгоктр: ^ мах = 250-255 нм);

б) с Rf 0,6 (УФ-спектр: к мах = 243,249,255,261);

в) с Rf 0,5 (УФ-спектр: к мах = 261,259).

Методом парамагнитного резонанса (ПМР) для смеси генинов

йылн получены сигналы: сГ 1,17 (о); (f 5,42 (м).

Четыре сапогенина имеют настолько близкую природу, что хро-штографически разделить их не удаётся. ПМР - смеси генинов име-( ют сигналы 0,8(С-СН3); сГ1,18(с)-Шд; 6^5,2 (^ ).Эта смесь в

* кг - относительная'скорость передвижения веществ на бумаге.

(Ratio of fronts).

системе гексан-бензол (2:1) идёт с м 0,9. Гешшн всех фракций, идущих с иг 0,9 в названной системе, объединили вместе ввиду незначительного количества и сняли ИК-спектр. (Рис.1).

-1---1--«-------»—...... см-1

1900 1700 1500 1300

Рис.Г. ИК-спектр генинов, полученных после гидролиза фракции сапонинов с ас 0,9 система гексан-бензол (2:1).

При тщательном анализе спектра обнаружили, что сапонины морской звезды Solaster endeca не похожи ни на один, описанный в литературе, сапонин, для которых как правило, характерно нали- ' чие в боковой цепи кетонной группы, сопряжённой с двойными связями. Крона того, один из четырёх генинов содержит пятичленный лактон. В ИК-опектре имеется полоса поглощения в области 1750 см-*, что характерно для голотуринов из морских огурцов (см. рис.1). Установлено наличие свободных гидроксильных групп, все выделенные сапонины дают характерную реакцию на присутствие S042" групп.

Моносахариды, полученные в результате гидролиза сапонинов, анализировали хроматографией на бумаге в присутствии стандартов в системе: н-бутанол-пиридин-вода (6:1:1). Установлено наличие 6 Сахаров: глюкоза, арабиноза, ксилоза, хиновоза, рамноза, Х-сахар (строение не установлено).

Выхбд неочищенной смеси астеросапонинов составил для Solaa-ter endeca - 0,5$ относительно сырой массы, Asterias rubena -, 0,3£ И Hippasteria prygiana -0,12%.

Изолирование каротиноидов морских звёзд и их определение.

Каротиноиды извлекали по модифицированной методике ( Огоа-eert, IS72). Било получено 9,6 г неомыяяемых веществ, содержа-

цкх каротиноиды (4,83 от веса морской звезды). Анализируя получении;: данные, шкно заключить, что в состав каротиновдов морских звёзд входят 4 г11д£окси--а-гаротин; 4,41-дигидрокси-£ -каротин (изозеаксантин); .З.З^-диепдрокси-¿-каротин (лютеин); 3,3^-дигид-рокс;:- р -каротин (зеаксантин); нсоксантин, а также астаксантин в виде своего продукта окисления астацена (таблица I).

5лтчокисло?ны'*. состав лититов морских звёзд.

Лиледы получали после оттаивания и обезвоживания тканей из измельчённых гздробионтов с помощью хлороформ-метанольной смеси (3:1). Процесс экстракции осуществлялся дважды: 1-24 часа, II- в течение 6 часов. Соотношение сырья и экстрагента 1:7 (I экстрак-' цик), 1:3-(11-экстракция). Полученные вытяиш объединяли, фильтровали и обезвокивали. Общий выход липидов из Asterias rubens -9,5$ (от сухой массы), ИЗ Hippasteria phrygiana - 10,4',Жир-нокислотный состав липидной фракщш определяли после метилирования методом хромато-масо-спектрометрии.

Общее содержание непредельных жирных кислот в липидах морских звёзд составляет (з среднем 6Ъ% - Asterias'rubens и около 70р Hippasteria phrygiana. Интересной особенностью липидной фракции является также присутствие жирных кислот с нечётным числом атомов углерода в цепи. Сравнение жирнокислотного состава липидов икры и мыиечной ткани позволяет сделать вывод, что в случае Asterias rubens жировая фракция икры характеризуется наличием большего разнообразия парных кислот, чем мышечная ткань, чего нельзя сказать о липидах Hippasteria phrygiana. Заслуживает особого внимания наличие в липидной фракции морских звёзд тетра-цис-тетраено-еой кислоты (арахидоновой).

Еионокислотный состав липидов коралла Paragorgla arbórea.

Особи были предварительно высушены и измельчены. Общее время экстракции было длительнее, чем для звёзд, 48 часов. Общий выход липидов (жёлтая разновидность кораллов)-8,3$ корковый слой и 5,4$ основные ткани: красная разновидность - 9,5^ корковый слой и &,!% основные ткани. Данные жирюкислотного состава морских звёзд и кораллов приведет в таблице.2. Особенно примечательным представляется значительное содержание идентифицированной нами арахидоновой кислоты - &%, а такке эйкозопентаеновой и докозагексаеновой, на которые в общем приходится почти 37& жирных кислот. Наличие значительных количеств полиеновых жирных кислот монет служить

Таблица I.

Результаты исследования каротиноидов из морской звезды Зо1ав1ег епйеса

фрак-щи Элюент Кол-во пятен в системе : бензол и Растворитель 1 Спектры поглощения-Смаксимум абсовбтшнм* Идентификация

этилацетат-этанол=16:4:1 Данные эксперимента Литературный данные

I Петролейный Эфир (п.э.) I 0,92 п.э. .412-414,438-440, 462-464 п.э.:435 4-гидрокси- --каротин

2 3 2$ ацетон в п.э. 5% ацетон в п.э. 3 Г 0,89. 0 87 о;в2 0,75 п.э. гексан, бензол, п.э. 410,434,460 410, 434,460-462, .42?,446-448,475, 410,432,462 гсксан:462-464 бензол:480 п.э.:415,445,470 цио-изомары • каротиноидов I и Ш фракций изозеаксантин

4 5 10$ ацетон в п.э. 20%' ацетон в п.э. 3 I 0,75 0,68 0,60 0,50 п.э. гексан, п.э. этанол 408-410,432,460 405,432,460, 406-408,430,460 408,432,460 п.э.:460 этанол:431 Смесь каротинои-дов, близких к кантаксантшу лютеии

6 50$ ацетон в п.э. I 0,28 гексан ацетон этанол бензол п.э. 400,425,(450-450) 400,425'(450-460) 400,425,(460) 400,435,(470) 400,425,(450) гексан:425,450 Кароткновд, близкий к зеаксантшу

7 100£ ацетон I 0,14 ацетон гексан (405-410) 440,460 (405-410) ЗШ,465 гексан:415,435, 466 Неоксантин

6 15>> КОН в эо,; уксусной кисло те I на старте гексан бензол п.э. 470 488-490 465-470 гексан:470 бекзол:480,495 п.э.: 472 астацен

КО I

* В скобках указана длина волны, при которой абсорбируют фракции "плеч" пикоз.

Таблица 2.

"■йрлокяслотныл состав липидной фракции морских звёзд к кораллов

(в процентах)

1 Еирные Asterias rubene Hippasterie phrygi аш íaragor- . gia arbórea '

¡ кислоты икра мышечная ткань икра мышечная ткаяь

' х8:0° 2,25 - _ _ _ I

¡ 14:0 1,20, 2,10 5,09 4,3 4,9 ¡

I 14:1 - 4,05 - - - |

1 15:0 1,30 0,73 2,19 0,30 0,7 i

1 16:0 2,85 4,2 3,8 7,9 4,9 1

¡ 16:1 2,80 - - - 3,3 ¡

, 17:0 0,70 - , 0,3 0,64 - .

1 18:0 3,50 4,1 3,7 2,10 0,7 1

' 18:1 - - 7,6 ; 2,55 - •

¡ 18:2 6,30 8,30 5,3 4,68 - 1

i 18,3 ' 1,20 3,10 6,4 ■- 6,6 {

i IS:0 0,94 • - - 0,72 _ |

l 20:0 8;46 0,45 0,4 1,65 - 1

¡ 20:1 l 20:2 5,75 9,83 8,6 5,9 12,3 4,9 3,6 У . 18,1 f

¡ 20:4 18,33 28,9 21,7 27,2 6,0 ¡

l 20:5 - - 13,2 19,3 12,0 ,

l 21:0 21:0+22:6 2,18 __ j 19,8 i

l 22:0 0,24 3,68 0,23 0,35 — '

l 22:1 10,35 6,1 0,9 - 14,8 ¡

1 23:0 - - - - 2,6 |

J 23:1 - - - 0,7 1

! 24:0 0,24 0,70 - 1,12 - 1

i 24:1 9,30 5,45 3,0 6,4 -

1 25:0 — - — - 3,3 ,

5 - число атомов С в линейной цепи иирной кислоты, о - количество двойных связей в углеродном скелете.

признаком биогенеза в тканях коралла Paragorgia arbórea прос-?агландинов или простагландиноподобных веществ. Это предполокэ-ше послужило основанием для экспрессного определения проста-■ландинов в тканях гидробионтов. Наличие простагландиновой ак-:ивности в элюатах было подтверждено биологическим методом на юреяивающем роге матки крыс, с регистрацией с помощью кимографа ¡ократительной активности маточной мускулатуры.

Изолирование птростагландинов и их предварительная

идентификация.

Выделение простагландииов осуществляли по модифицированной ютодике (Weinheimer, Spreggins. 1969). В полученных масс-¡пектрах наблюдаются обычные для простагландииов указанных груш шки ионов с т|'г- 245,247,279,297. Рассматривая соотношение интен-¡ивностей пиков, мокко сделать предварительное заключение о том, :то в исследуемых образцах присутствуют как собственно простаглан-зшы kj, так и их метиловые эфира, а также метиловые эфиры про-¡тагландина Ej. Хромато-масс-спектрометрически не обнаружены соб-твенно простагландины Ej и Sg, что вероятно, обусловлено терка-еской неустойчивостью этих соединений в условиях проведения ана-иза. Суммарный выход смеси простагландииов составляет 12-14% от ыделенного сухого экстракта.

Выделение отетанов из коралла Paragorgia агЬогяя прово- ' или экстракцией восдушно-сухих кораллов смесью хлороформ-мета-ол-вода (3:1:0,8) (Кейтс, 1975), с последующим омылением лшшд-ой фракции метанольным КОН (2М,80$,Е0Н) и дальнейшим выделением еошляемого материала, которое. проводилось тремя различными спо-обами. Было.обнарукено, что в коре кораллов содержится в 6 раз ольшэ липидов и в 7 раз больше неошшшых веществ, содержащих терины, чем в основном веществе. Выход стеринов из основного ещества - 0,0005$,. из коры - 0,^2% (таблица 3).

По хроматографическим данным и по данным УФ-спектров было аяснено, что как кора, так и основное вещество коралла Para-orgia arbórea содержат холестерин, который был выделен в вине зсего ацетата.

Таблица 3.

Выделение стеринов из коралла Poragorgia arbórea методом колоночной хроматографии

Основное вещество Кора

г % г % 1

i Количество сырья 100 — 50 - 1

Липиды 2,216 2,2 6,116 12,23 J

1 Неомыляемые вещества* 0,8 0,8 2,8 5,6 1

i Стерины* 0,0005 0,005 0,001 0,002 |

- % от общего количества сырья.

Было проведено исследование морской звезда Hippaeteria phrygiana на наличие полипертидных гошонов. Изолировались гормоны по методу Wilson, и Falkner, 1965. Два полученных образца исследовались в Институте кровезаменителей и гормональных препаратов методом, основанным на электрофоратическом разделении образцов инсулина в 15^ полиакриламидком геле о последующим окрашиванием белковых фракций и количественной оценкой чистоты и фракционного состава. Результаты показали, что образец I оодэр-кдт около 18% глюкагона и 2$ недостаточно очищенного иноулина. При сравнении денситограммы атого образца с денситограммой эталона. /кристаллического инсулина трески/ заметен пик монс-инсули-на, в то время как'кривые проинсулина аргинин инсулина и деза-ыддошсулина образуют сплошную массу. В образце П были найдены шшшептиды ш массе и заряду очень ■ близкие к инсулину.

I. Схема комплексного использования МОРСКИХ звёзд Solaüter endeca.

Цельные оттаявшие звёзды

í-

Обезжиренная масса

измельчение экстракция хлороформ-метанолом (2:1)

экстракция водой

Суша сапонинов (сырец)

Шрот

Г

отгон растворителя обезвоживание экстракция ацетоном обработка щёлочью.

Промывка Сушка Контроль полноты детоксикации

Кормовая мука

Сумма липидов

• Стерины

Каротиноиды"

П. Схема комплексного использования кораллов Paragorgla arbórea. Цельные кораллы после оттаивания

f-

Обезжиренная масса

промывка водой сушка Кормовая мука

Измельчение •Высушивание Экстракция хлороформ-метанолом (2:1)

Раягрор дашидов

Хроматографичес-кое фракционирование

извлечение ПГ

Сумма'

нейтральных липидов

'Сумма ПГ

- 14 -

Схема комплексной утилизации морских звёзд и кораллов.

На основании результатов проведённых исследований была разработана и апробирована в лабораторных условиях общая -технологическая схема комплексной переработки морских звёзд и кораллов, предусматривающая получение БАВ, других химических соединений, технических (кормовых) липидов и шротового остатка (схема 1,П).

Схема комплексной переработки морских звёзд предусматривает извлечение токсинов - сапонинов, а также контроль полноты детоксикации шрота. Этот этап естественно отсутствует при комплексном использовании не ядовитых кораллов.

Полученный в результате утилизации гидробионтов шрот промывается неоднократно горячей водой, отжимается под преосом и досушивается в сушилке при 50-60°С.

Выход кормового продукта у кораллов 67-70$, а у звезды -

Исследование кормовых продуктов.

Кормовые Продукты ИЗ морской звезды dolaster endeca и коралла Paragorgia' arbórea, полученные по схемам I и П, исследовали на полноту детоксикации и кормовую ценность. Полнота детоксикации кормовой муки исследовалась в республиканской ветеринарной лаборатории ГССР на основании определения общей токсичнооти шрота в опытах на лабораторных животных по общепринятому, методу. Наблюдение за животными не выявило какого-либо различия в масое и поведении.

В ретультато микроскопического, биологического, токсикологи-ческого.органолептического,микологического исследований ветсан-вкспэртизой установлено, что кормовая мука нетоксична.Токсикологическим отделом проведены анализы на содержание в шротах грана-

зона, нитритов, нитратов, хлорорганических пестицидов (ДЦТ, ДДЦ, . ДЦЭ, ГХЦг, гексахлоран) и тетраметил-дисульфата ТГ.ГГД, которые также дали отрицательные результаты. Весь комплекс исследований показал полное отсутствие токсичности и соответствие уровней содержания инсектицидов, допустимым согласно уровней перечня Минздрава СССР, о чём свидетельствует справка о полной безвредности .изучаемой кормовой муки, как возможного кормового продукта.

Кормовая мука из коралла Paragorgia arborea дисперсный порошок серовато-жёлтого цвета; из морской звезды Solaster endeca серовато-белый дисперсный порошок. Длительное хранение «а воздухе не меняет цвета изучаемых продуктов.

Учитывая биологическую значимость микроэлементов и способность гидробионтов сорбировать различные элементы из морской воды, было целесообразно определить содержание в кормовой муке ряда микроэлементов, которые влияют на продуктивность мясного и молочного скота и птицы. Микроэлементарный состав кормовой муки определялся: методом сырого озоления на атомно-адсорбционном спектрофотометре Hitachi-207 И ЯНАКО jarell Ach-855 (таблица 4).

Таблица 4.

Содержание микроэлементов в исследуемых кормовых продуктах и традиционных кормах

Название корма СО Си Сг Мп Zn ,

средняя концентрация в мкг/кг 1

Кормовой продукт морской звезды 1,9 13,9 0,9 45,4 16,9 2,1 89,8"

кормовой продукт коралла 1,4 8,03. . 0.4 6,17 26,7 3,21 27,9 j

мука рыбная жира 8,5% 0,066 3,8 0,047 II,I ' 0,36 1,02 5i'.o\

мука тресковая 0,016 8,0 0,64 1,30 1,17 1,913 65,0|

шрот соевый 0,1 16,7 0,12 37,40 15,7 0,63 41,61 l

Из макроэлементов были обнаружены как СА, так и Р, что является весьма ценным для корма, так как СА и Р совместно участвует в ряде биологических процессов в организмах, а кор:.:овые рационы с/х животных часто балансируют по содержанию этих элементов, вэодя их дополнительно, в корма.

- 16 -

В кормовой муке из морских звёзд - '9,1$ Са и 1,35$ Р; в кормовой муке из кораллов - 24,2$ Са и 0,7$ Р. Зоотехническая оценка кормовых продуктов включала: определение влаги, зольности, содержания общего азота, протеина, жира, углеводов, БЭВ? Анализы проводились по традиционным методикам. Результаты изложены в таблице 5.

Таблица 5.

Зоотехнические характеристики исследуемых кормовых продуктов

1 Кормовой i продукт Влажность Общий азот Протеины Кир Углеводы БЭВ |зола| рН \

I Коралла 4,8 3,20 20,0 0,23 7,84 17,43 49,7 7,21

1 Морской i звезды !________ 4,3 2,91 18,2 4,2 22,9 30,3 ид "Ml 1

Для наглядности можно сравнить % протеина у исследуемых продуктов с традиционными кормами. Так у шрота сафлорового 20,3$ протеина; шрота хлопчатникового - 25,5$, а в муке рыбной - 23,3$. для жира, углеводов и БЭВ показатели исследуемых кормовых продуктов также не уступают общепринятым кормам.

Калорийность продуктов определялась расчётным путём с использованием калориметрически^ коэффициентов. I г протоина - 18,1 кдж (4,3 ккал), I г жира - 32,68 кдк (7,8 ккал), I г БЭВ - 15,5 кдж (3,7 ккал).

Общая величина энергии, выделяемая I кг исследуемых кормовых продуктов, рассчитанная по методу института кормления сельскохозяйственных животных пм.О.Кельнера (ГДР) для Solaster endeca _ 9349,1 кда (2231,3 ккал), для Paragorgia arbórea - 6380,7 КДК (1522,8 ккал).

'Для определения питательности исследуемой муки коралла использовались близкие по величинам протеина, жира, клетчатки и БЭВ коэффициенты перевариваемоети сафлорового шрота, которые для протеина были - 75, нсира - 90, клетчатки - 8, БЭВ - 57 (Томмэ М.Ф., 1964).

Определение питательности проводилось по мотодике, указанной в "Инструкции для агрохимических лабораторий по обследованию состава и питательности кормов в совхозах и колхозах". Получены дакнае для муки из коралла перевариваемого протеина - 150 г, а

8 Безазотистые экстрактивные вещества.

_ Г7 -

общая величина питательности равна 0,40 к.ед. в I кг. Для муки из морской звезды вэличина перевариваемого протеина - 100,1 г, а общая величина питательности равна 0,87 к.ед. Тогда как сафлоро-вый шрот имеет питательность - 0,56 к.ед., а мука рыбная -0,51 к.ед. на I кг.

ВЫВОДЫ

1. Проведено комплексное исследование химического состава морских звёзд Asterias rubensSolaster endeca, Hippasteria phrygiana и кораллов Paragorgia arbórea из Баренцева моря.

2. Показано, что морские звезды Asterias rubene, Solaster endeca и Hippasteria phrygiana содержат токсичные вещества. Особенно токсичны вытяжки из икры и внутренностей Solaster endeca. , менее ТОКСИЧНЫ экстракта из Asterias rubens и Hippaeteria phrygiana. Полностью безвредны вытяяки из тканей коралла Paragorgia arbórea.

3. Подтверждено, что токсичность.тканей морских звёзд связана о присутствием в них аотеросапонинов.

4. Изучена структура выделенных аотеросапонинов. Генины их характеризуются близостью отроения, имеют стероидную структуру и содержат сульфат-ионы. Углеводный компонент сапонинов представлен моносахаридами: глюкозой, арабинозой, ксилозой, хиновозой и рамно-зой, представленными в различном соотношении у различных гликози-дов.

5. Выделены и частично идентифицированы в исследуемых организмах каротиноида, стерши, простагландины и их метиловые эфиры, ' полипептиды, характеризующиеся инсулиноподобным действием и вз-дества типа глюкагона. '

6. Изучение кирнокислотного состава лшшдной фракции морских звёзд показало наличие высших полиненасыщенных гарных кислот с

1-5 изолированными связями,- которые характеризуются ценными физиологическими свойствами.

7. Впервые была разработана схема комплексной утилизации кораллов Paragorgia arbórea И морской звезды Solaster endeca. Зхемы позволяют получить БАВ, ряд химических соединений и кротовый остаток.

- 18 -

8. Показано, что кормовой продукт не токсичен, имеет удовлетворительные диспереологические, физико- и зоо-технологичес-кие показатели, высокое содержание микроэлементов и минеральных солей, значительную калорийность и кормовую ценность, что позволяет их рекомендовать в качестве дополнительного источника кормовых продуктов в животноводстве.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

рвотах;,

1. Медицинские и народно-хозяйственные аспекты использования ба-ренцевомореккх кораллов и звёзд. В кн.: "Актуальнив вопросы теоретической и клинической медицины". Ереван, 1981, стр. БО-ЗЗ.

2. К вопросу о наличии полипептидных гормонов в морской звезде Н1рравгег1а рЬгук^шпа. В кн.: "Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины". Ереван, 1981, стр.33-35.

3. Проблемы изучения и утилизации морских звёзд. В кн.: "Перепек-' тивы использования непромысловых морских гидробионтов". Баку (Азернешр), 1983, стр.116-152 (соавт. с С.М.Согоян).

4. Перспективы изучения и утилизации кораллов. В кн.: "Перспективы использования непромысловых морских гидробионтов. Баку (Азернеир), 1983, стр.153-176.

5. Изучение морской звезды Бо1авгег епйеса как источника биологически активных веществ (БАВ) и протеинового шрота (соавт. с Л.А.Андреевой, О.А.Галутвой, Т'.А.Ревиной). "Рыбное хозяйство", 1985, № 10, стр.67-68.

6. Шротовый остаток комплексной утилизации иглокожих, как возможный кордовой продукт. Тезисы докладов конференции "Современное направление научного и народнохозяйственного использования ядовитых и малоценных гидробионтов", Москва, 1984, стр.21г>23. (Соавт. с А.И.Арадашвили, Л.А.Андреевой, Н.А.Акоеновой).

7. Еирнокислотный состав липидной фракции некоторых баренцевомор-ских иглокожих. Тезисы конференции "Современное направление научного и народнохозяйственного использования ядовитых и малоценных гидробионтов", Москва, 1984, стр.27-29. (Соавт. с В.А.Замуреенко, Л.А.Андреевой,.А.Я.Покровской),

8. Простаноиды, липвды и протеиновый концентрат, как продукт комплексной утилизации коралла Paragargia arbórea. Тезисы докладов конференции "Соврзменное направление научного и народнохозяйственного использования ядовитых и малоценных гидробионтов", Шсква, 1984, стр.71-73. (Соавт. о В.А.Бацуреэнко).

9. йшеяеяие и аиентафтещия каротиноидов из морской збззды Solaster endoca. "БИОТЕХНОЛОГИЯ", 1992, íi 3,. CTp.74.

10. Предварительное исследование морской овеады Asterias

rubena на наличие простаглаяшшоз. "Биотехнология", 1992, Й 3, стр.73.

Ротапринт НПО "МИР" Заказ № 99 Тираж 100 экз.