Строение и свойства пектинов плодов шиповника морщинистого и рябины обыкновенной тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

На права^рукописи

Злобин Андрей Александрович

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЕКТИНОВ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА МОРЩИНИСТОГО И РЯБИНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (СЕМЕЙСТВО ЮБАСЕАЕ)

02.00.10 - биоорганическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

0 4 ОКТ №

Киров-Сыктывкар - 2012 г.

005052621

Работа выполнена на кафедре биотехнологии ФГБОУ ВПО «Вятский государственный университет» и в отделе молекулярной иммунологии и биотехнологии ФГБУН Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук,_

профессор |Жуков Николай Алексеевич! кандидат химических наук, старший научный сотрудник ФГБУН ИФ Коми НЦ УрО РАН Оводова Раиса Григорьевна

доктор химических наук,

главный научный сотрудник ФГБУН ТИБОХ

ДВО РАН

Ермак Ирина Михайловна, доктор химических наук, старший научный сотрудник, заведующая кафедрой химии Института естественных наук ФГБОУ ВПО «СыктГУ»

Кочева Людмила Сергеевна

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии Уфимского научного центра РАН (ИОХ УНЦ РАН), г. Уфа

Защита состоится «4» октября 2012 г. в 13:00 часов на заседании диссертационного Совета Д 005.005.01 при федеральном государственном бюджетном учреждении науки Тихоокеанском институте биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН, по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН. Факс (423)231-40-50, e-mail: dissovet@piboc.dvo.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в филиале Центральной научной библиотеки ДВО РАН (г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН)

Текст автореферата разослан « /У» aliyans^ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Черников О.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Большой объём исследований свойств, структуры и биологических функций пектинов связан с тем, что они оказывают многоплановое влияние на метаболизм человека и животных, являясь элементами питания (в качестве пищевых волокон). В нашей стране производство пектинов в промышленных масштабах основано на использовании яблочных выжимок и свекловичного жома. Однако известно, что проявляемая пектинами физиологическая активность определяется макромолекулярными и структурными характеристиками этих биополимеров. Поэтому актуальным является поиск их новых сырьевых источников. Такими источниками пектинов (в составе комплексных препаратов природного происхождения) могут быть представители семейства розоцветных (Rosaceae): шиповник Rosa L. и рябина обыкновенная Sorbus aucuparia L., которые распространены в средней полосе России. Промышленная переработка их плодов для производства витаминных препаратов природного происхождения (экстракты, сиропы и т.д.) налажена на ряде предприятий медицинской промышленности. Несмотря на достаточно широкое использование этих препаратов, строение и свойства пектиновых веществ данных растений не изучены.

Цель и задачи работы. Цель данной работы - химическая характеристика пектиновых полисахаридов плодов шиповника и рябины обыкновенной, названных нами розолинанами и сорбанами, соответственно, для обоснования комплексной технологии их переработки. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- определить особенности состава и свойств пектиновых веществ плодов шиповника и рябины обыкновенной;

- дать структурную характеристику розолинанов и сорбанов;

- определить состав и свойства пектиновых веществ каллусных тканей шиповника и рябины, как моделей для исследования строения пектинов и закономерностей их биосинтеза;

- разработать рекомендации по получению из плодов шиповника витаминизированного сиропа с повышенным содержанием пектиновых веществ и их максимальным выходом.

Научная новизна работы. Впервые показано, что основные углеводные цепи розолинанов и сорбанов представлены линейными областями частично метилэтерифицированного галактуронана (рамногалактуронана) и разветвлёнными участками, содержащими нейтральные моносахаридные остатки, характерные для рамногалак1уронана-1 (RG-I). Впервые установлено, что розолинаны и сорбаны, входящие в протопектиновый комплекс каллусных тканей околоплодников шиповника морщинистого и стебля рябины обыкновенной, по составу и строению углеводных цепей идентичны пектиновым полисахаридам плодов данных растений.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Результаты работы использованы для разработки практических рекомендаций при организации технологии комплексной переработки плодов шиповника. Кроме того, дано обоснование применения шрота шиповника (отхода переработки плодов) в качестве кормовой добавки с точки зрения состава и свойств его пектиновых полисахаридов.

Аппробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях, симпозиумах и конгрессах: III и IV Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Москва-Пущино, 1999, 2001; II Международном Конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Москва, 2003; Всероссийской научно-технической конференции «Наука-производство-технология-экология», Киров, 2004, 2006; VI Международном форуме «Биотехнология и современность», Санкт-Петербург, 2005; IV Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Москва, 2007; Всероссийской научно-технической конференции «Общество, наука, инновации», Киров, 2011.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на ЮУ страницах, содержит ^таблиц. /Я. рисунков и состоит из введения, трёх глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 185 наименований. В главе 1, которая представляет собой литературный обзор, дана химическая характеристика пектинов и отражены вопросы их накопления и изменения состава в процессе онтогенеза растений. Материалы и методы, применявшиеся в работе, представлены в главе 2. Глава 3 посвящена обсуждению полученных экспериментальных данных.

Основное содержание работы

1. Общая характеристика розолинанов и сорбанов

В качестве объектов исследования состава пектиновых полисахаридов плодов шиповника и рябины были выбраны распространённые в средней полосе России виды: шиповник морщинистый Rosa rugosa Thunb., коричный R. cinnamomea L., собачий Ä canina L. и рябина обыкновенная Sorbus aucuparia L. При обозначении названия фракций розолинанов и сорбанов использовали первые буквы родового и видового латинского названия растения, а также цифры, указывающие порядок их получения. Для выделения розолинанов мякоть плодов обрабатывали кипящей смесью метанола и хлороформа или 96 %-ным этанолом, а затем последовательно экстрагировали её водой при 20 °С и 68 °С (фракции RRI и RRII, RCil и RCill, RCal и RCalI). Остаток растительного материала обрабатывали разбавленным раствором HCl (pH 3.8-4.0, 50 °С) и экстрагировали

0.7 %-ным раствором оксалата аммония при 68 °С (фракции RRIII, RCilII и RCalII) (Табл. 1).

Таблица 1 - Выход и состав фракций розолинанов

Вид Фракция Выход, %• Характер« стическая вязкость, дл/г DM, % Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Man Glc

К rugosa. RRI 7.7 0.48 41 46 8.0 2.4 1.5 0.5 Сл. 9.6

RR1I 1.8 1.32 37 57 8.6 4.0 1.7 0.4 Сл. 4.6

RRIII 2,9 0.20 9 69 10.9 4,8 3.4 0.3 0.2 0.6

R. cinnamomea RCil 7.3 9.12 44 24 4.6 1.9 1.2 Сл. Сл. 17.5

RCilI 1.2 1.43 43 46 17.1 3.3 1.7 2.9 0.8 9.3

RCilII 2.8 1.40 29 60 12.8 4.3 3.0 Сл. Сл. 0.9

It canina RCal 7.0 0.23 58 47 9.6 0.7 0.5 Сл. Сл. 2.6

RCalI 2.3 1.32 64 46 11.6 0.9 0.5 Сл. Сл. 1.3

RCalII 1.6 0.68 30 58 13.4 0.9 0.4 Сл. Сл. 0.4

Примечания. - в пересчёте на сухую массу обезжиренного материала; Сл. -

следовые количества

Для выделения сорбанов из плодов рябины обыкновенной обезжиренный растительный материал экстрагировали водой при 68 °С (фракция SAI) и после гидролиза протопектина разбавленным раствором HCl обрабатывали остаток сырья 0.7 %-ным раствором оксалата аммония (фракция SAH) (Табл. 2).

Полученные фракции полисахаридов имеют достаточно высокие значения характеристической вязкости, что характерно для пектинов. Их моносахаридный состав определяли после гидролиза 2 М раствором трифторуксусной кислоты (TFA) (100 °С, 3-5 ч) в виде соответствующих ацетатов полиолов и триметилсилильных (ТМС) производных с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ) и хромато-масс-спектрометрии (ГЖХ-МС).

Таблица 2 - Выход и состав сорбанов

Фракция Выход, %• Характери стическая вязкость, дл/г DM ,% Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Ma n Glc Белок

SAI 0.9 6.85 51 62 4.7 2.8 0.5 0.3 0.3 2.8 16.0

SAH 3.3 2.05 49 68 12.3 3.0 0.6 Сл. Сл. 1.3 8.0

Примечание.* - в пересчёте на сухой растительный материал

Основными нейтральными моносахаридными остатками розолинанов и сорбанов являются остатки арабинозы (Ara), галактозы (Gal) и глюкозы (Glc). В минорных количествах в них присутствуют остатки ксилозы (Xyl), рамнозы (Rha) и маннозы (Man). Фракции розолинанов и сорбанов содержат до 69 % остатков галактуроновой кислоты (GalA) со степенью метилэтерифицирования (DM) 9-64

%. В гидрозитах фракций RRII, RCilI и RCalI в виде ТМС-производных идентифицированы также следовые количества остатков глюкуроновой кислоты.

Таким образом, состав и свойства полученных фракций полисахаридов подтверждают их принадлежность к пектинам. Для дальнейших исследований были выбраны пектины двух видов семейства Rosaceae: R. rugosa и S. aucuparia.

2. Структурная характеристика розолинанов и сорбанов

Гельхроматография на сефакриле S-500 и ионообменная хроматография на DEAE-целлюлозе розолинанов RRI, RRII и RRIII, а также сорбанов SAI и SAH показали, что, несмотря на гетерогенность полученных фракций по молекулярным массам, они отличаются высоким содержанием остатков галактуроновой кислоты (до 84 %), близки по составу нейтральных моносахаридных остатков и, скорее всего, являются полимергомологами одного пектинового полисахарида (шиповника или рябины соответственно). Поэтому для структурной характеристики были использованы исходные фракции розолинанов и сорбанов.

2.1. Частичный кислотный гидролиз

При обработке розолинана RRIII 0.05 М раствором TFA (80 °С, 8 ч) и осаждения продуктов гидролиза четырёхкратным объёмом 96 %-ного этанола была получена основная фракция RRIII-lh (среднечисловая (М„) и среднемассовая (Mw) молекулярные массы, определённые с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, составляют 15356 и 95662 Да соответственно, степень полидисперсности (М*/М„) - 6.23) и фракция олигосахаридов RRIII-2h (М„ - 6236 Да, М„- 8983 Да, М„/М„ - 1.44) (Табл. 3).

Таблица 3 - Характеристика фрагментов розолинанов и сорбанов,

Фракция Выход, %* DM, % Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Man GIc Белок

RRIII-lh 54 9 94 Сл. 0.8 0.4 Сл. Сл. Сл. 1.3

RRIII-2h 12 1 97 0.5 0.8 0.4 Сл. Сл. Сл. Сл.

SAII-lh 77 7 88 Сл. 0.3 Сл. 0.1 Сл. Сл. 7.1

SAII-2h 2 Но. 62 Сл. 2.4 Сл. 0.3 Сл. Сл. 13.1

Примечание. * - от исходного образца

Фракция ШШ1-1Ь представлена пектиновыми полисахаридами с содержанием остатков галактуроновой кислоты 94 %. Её водные растворы имеют высокие положительные значения углов удельного вращения, [а]20с= +171° (с. 0.1; вода), что характерно для 1,4-а-галактуронанов. Из нейтральных моносахаридов в минорных количествах в её состав входят остатки арабинозы, галактозы и рамнозы. Фракция ЯМП-2Ь, [а]20п= +160° (с. 0.1; вода), образована низкометилэтерифицированным галактуронаном (содержание остатков галактуроновой кислоты - 97 %).

В результате гидролиза сорбанов SAH 0.05 М раствором TFA (80 °С, 8 ч) с выходом 77 % была получена основная фракция SAII-lh, [a]20D= +228° (с. 0.1; вода), которая представлена относительно однородными по молекулярной массе пектиновыми полисахаридами (М„ - 19560 Да, Mw- 72183 Да, М„/М„ - 3.69) с содержанием остатков галактуроновой кислоты - 88 %. Из нейтральных моносахаридов в минорных количествах в её составе содержатся остатки галактозы и ксилозы, т.е. она, как и RRIII-lh, представлена фрагментами слаборазветвлённого RG-I. Фракция олигосахаридов SAII-2h близка по составу основной фракции. Наличие метоксильных групп во фракциях RRIII-lh и SAII-lh указывает на то, что они локализованы в основных углеводных цепях розолинанов и сорбанов. С помощью ГЖХ-МС в спиртовых супернатантах гидролизатов RRIII и SAH в виде ТМС-производных идентифицированы остатки арабинозы, галактозы, рамнозы, маннозы, ксилозы, глюкозы и фукозы.

При жёстком частичном гидролизе розолинанов RRI, RRII, RRIII, а также сорбанов SAI и SAII 2М раствором TFA (100 °С, 5 ч) получены фрагменты галактуронана с выходом 9-33 % и содержанием остатков a-D-галактуроновой кислоты 92-94 %, связанных между собой 1,4-связями. О 4С1-а-конформации остатков галактуроновой кислоты свидетельствует наличие в ИК-спектрах данных фрагментов полос поглощения при 890 см", 834 см", 763 см" 1 (для 4С,-/?-конформации характерны полосы поглощения при 927 см"1, 880 см"1 и 780 см"1).

Таким образом, при частичном кислотном гидролизе розолинанов и сорбанов образуются фрагменты слаборазветвлённого RG-I и 1,4-D-a-галактуронан, представляющий линейные участки их основных углеводных цепей.

2.2. Ферментативный гидролиз розолинанов и сорбанов

В результате обработки розолинанов RRI, RRII, RRIII и сорбанов SAI и SAH 1,4-а-эндо-полигалактуроназой (Rhizopus sp., 3.2.1.15) в водных растворах продуктов ферментолиза методом бумажной хроматографии обнаружена смесь свободной галактуроновой кислоты и олигосахаридов. При добавлении к ферментолизатам RRI, RRII и RRIII четырёхкратного объёма 96 %-ного этанола

получены фрагменты пектиновых полисахаридов RRIF, [a] D= +100° (с. 0.1; вода), 20 20 RRIIF, [a] D =+120° (с. 0.1; вода) и RRIIIF, [a] D= +124° (с. 0.1; вода), которые

устойчивы к дальнейшему действию фермента (Табл. 4).

Таблица 4 - Характеристика фрагментов, полученных ферментативным

Фракции Выход, %* DM.% Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Man Glc

RRIF 5 11 51 9.0 3.2 2.6 0.6 0.3 5.4

RR1IF 57 10 51 9.5 5.1 2.4 1.1 0.5 4.7

RRIIIF 23 17 55 8.1 3.1 | 3.1 0.6 Сл. 1.2

Примечание. * - от исходных розолинанов

Значительное количество остатков галактуроновой кислоты (51-55%) в RRIF, RRIIF и RRIIIF и более высокое содержание в них остатков рамнозы по сравнению с исходными розолинанами указывает на разветвлённость их углеводных цепей.

При ферментолизе сорбанов SAI и SAII получены фрагменты SAIF и SAUF с повышенным содержанием остатков арабинозы (24.0 % и 18.7 % соответственно). При последующей гельфильтрации этих фрагментов на сефакриле S-500 получены фракции SAIFs (Kaï - 0.49) и SAIIFs (Kav - 0.75) (Табл. 5).

Высокая степень метилэтерифицирования ограничивает гидролиз сорбанов эн<)о-полигалактуроназой. При омылении SAI и SAH 0.75 н раствором гидроксида натрия в течение 1 ч при комнатной температуре с последующей их обработкой 1,4-а-эндо-полигалактуроназой наблюдается существенная деградация сорбанов (выход фрагментов SAIHhF и SAIIHhF составляет 11-37 % соответственно) (Табл. 5).

Таблица 5 - Характеристика фракций сорбанов после ферментативного гидролиза_

Фракция Выход, DM, % Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Man Ole Белок

SA1F 59 70 52 24.0 3.5 0.6 0.9 0.3 0.6 8.9

SAUF 55 73 44 18.7 4.1 1.0 1.0 0.3 1.1 7.0

SAIFs 64" 34 65 17.6 3.7 Сл. 0.4 Сл. 0.9 Сл.

SAIIFs 71" 40 60 11.4 3.6 0.6 0.5 Сл. 1.3 Сл.

SAIHhF 37 Сл. 40 7.2 5.5 0.9 1.7 0.4 1.9 10.0

SAIIHhF 11 Сл. 38 11.2 3.6 1.6 1.0 Сл. 0.4 7.5

Примечание. - от исходных сорбанов; - от сорбанов, нанесённых на колонку

Таким образом, данные ферментативного гидролиза подтверждают, что в составе главных углеводных цепей розолинанов и сорбанов содержатся линейные участки, образованные 1,4-связанными остатками а-О-галактуроновой кислоты и разветвлённые области, устойчивые к действию фермента, которые содержат нейтральные моносахаридные остатки типичные для 1Ш-1.

2.3. Метилирование розолинанов и сорбанов

Для определения размеров окисных циклов и порядка связей нейтральных моносахаридных остатков, входящих в состав боковых углеводных цепей розолинанов и сорбанов, был использован метод метилирования Хакамори с последующим гидролизом полисахаридов 2М раствором ТРА (100 °С, 5 ч), восстановлением частично метилированных моносахаридов и их ацетилированием. Идентификацию полученных метилированных ацетатов полиолов проводили методом ГЖХ-МС (Табл. 6).

Таблица 6 - Результаты анализа розолинанов и сорбанов методом

Положение метильных групп Связь

2,3-0-Ме2-Ага/' —5)-Ага/Ч1->

2,3,4-0-Ме,-Ху1р ХуИ1->

2,3-0-Ме,-Ху1р -4)-ХуИ1-

2.3,4,6-0-Me4-Glcp С1сИ1->

2,3,6-O-Mej-Glcp —*4)-Glcp-(l—>

2,3,4-O-Mej-Galp

2,4-0-Me2-Galp —*3,6)-GaIp-(l—*

В состав боковых углеводных цепей RR1F, RRIIF и RRIIIF входят 1,4-связанные остатки ксилопиранозы и глюкопиранозы, 1,5-связанные остатки арабинофуранозы и 1,6-связанные остатки галактопиранозы. В составе полисахаридов SAIs и SAIIs, а также фрагментов SAIFs и SAIIFs идентифицированы 1,5-связанные остатки арабинофуранозы, 1,4-связанные остатки глюкопиранозы, 1,6-связанные и 1,3,6-связанные остатки галактопиранозы. Наличие в сорбанах 1,3,6-связанных остатков остатков галактопиранозы может указывать на то, что по ним, возможно, происходит разветвление боковых углеводных цепей полисахаридов. Присутствие в продуктах метилирования сорбанов и розолинанов 2,3,4,6-тетра-О-метилглюкозы свидетельствует о том, что на терминальных концах боковых углеводных цепей локализованы остатки глюкопиранозы. Среди продуктов метилирования розолинанов, кроме 2,3,4,6-тетра-О-метилглюкозы, идентифицированы также остатки 2,3,4-три-О-метилксилозы, т.е. их углеводные цепи дополнительно содержат терминальные остатки ксилопиранозы.

2.4. Распад розолинана и сорбана по Смиту

В результате окисления розолинана RRIII и сорбана SAII 0.03 М раствором периодата натрия, последующего восстановления боргидридом натрия, гидролиза полиспиртов 2 %-ным раствором уксусной кислоты (100 °С; 2 ч) и фракционирования на сефадексе G-25 получены полисахаридные фракции RRIIIS (Кау - 0.07) и SAIIS (Kav - 0.06) (Табл. 7).

Таблица 7 - Выход и состав фрагментов розолинана и сорбана, полученных при распаде по Смиту_

Фракция Выход, Содержание, %

GalA Ära Gal Rha Xyl Man Glc Белок

RRIIIS 4.3 I 37 19.2 16.1 17.5 Сл. Сл. Сл. 4.5

SAIIS 1.7 1 34 3.0 18.5 | 6.1 4.1 Сл. 0.3 14.8

Примечание. *- от количества образца, взятого на окисление

Содержание в RRIIIS и SAIIS остатков галактуроновой кислоты (34-37 %) может указывать на то, что они О-ацетилированы или/и являются точками разветвления основных углеводных цепей полисахаридов RRIII и SAH. В

результате метилирования фрагментов RRIIIS и SAIIS были идентифицированы

1.5-связанные остатки арабинофуранозы, 1,4-связанные остатки глюкопиранозы,

1.6-связанные остатки галактопиранозы, 1,3,6-связанные остатки маннопиранозы и терминальные остатки глюкопиранозы. Кроме того, в продуктах гидролиза метилированного сорбана SAIIS обнаружены 2,6-связанные остатки галактофуранозы.

Таким образом, существенное снижение количества остатков галактуроновой кислоты во фрагментах подтверждает наличие в составе углеводных цепей розолинанов и сорбанов областей линейного 1,4-а-галактуронана. Высокое содержание в RRIIIS и SAIIS остатков нейтральных моносахаридов (арабинозы, галактозы и рамнозы) и результаты их метилирования указывают на то, что боковые цепи розолинанов и сорбанов представлены разветвлёнными галактанами и арабинанами (арабиногалактанами).

2.5. ЯМР-спектроскопия розолинанов и сорбанов

Интерпретация 13С- и 'Н-ЯМР-спектров розолинана RRIII-2s (очищенного с помощью гельфильтрации на сефакриле S-500) и сорбана SAII представлена в табл. 8. Как свидетельствуют спектры 13С-ЯМР, в состав углеводных цепей полисахаридов RRIII-2s и SAH входят участки, образованные 1,4-а-связанными остатками D-GalpA, которые дают сигнал аномерного углеродного атома при 100.7 м.д. Положение сигналов остальных атомов углерода остатков галактуроновой кислоты (69.1; 69.8; 80.0; 72.6; 174.7 м.д.) соответствует 13С-ЯМР-спектрам 1,4-а-0-галактуронана. В 13С-ЯМР-спектрах образцов полисахаридов присутствует сигнал Сб-атома метилэтерифицированных остатков галактуроновой кислоты при 172.0 м.д., что дополнительно подтверждается сигналом С/Н при 54.1/3.80 в спектрах 'H/13C-HSQC (Рис. 1 и 2). В состав основных углеводных цепей розолинана RRIII-2s и сорбана SAH входят также 1,2-связанные остатки а-L-рамнопиранозы. В резонансной области аномерных атомов углерода в спектрах 13С-ЯМР наблюдается сигнал С1-атома углерода рамнопиранозы при 100.2 м.д., а сигнал при 18.0 м.д. обусловлен метальной группой рамнопиранозы (Рис. 1 и 2).

Таблица 8 - Положение сигналов в спектрах 13С- и 'Н-ЯМР розолинана RRIII-2S и сорбана SAH_

Моносахар идные остатки Хим C-l H-l ические сдвиги ÜC и 1 С-2 С-3 Н-2 H-3 -1.5 м.д. (ацетон 31.45 и 2.225 м.д.) С4 С-5 С-6 CHjO Н-4 Н-5,5' Н-6,6'

—»4)-a-D-Gal/>A-{ 1 —* 100.7 5.08 69.1 69.8 3.80 3.98 80.0 . 72.6 174.7 4.44 4.79

->4)-a-D-Gal/>A-6- OAfe-<l-> 101.5 4.95; 4.92 69.1 3.75 69.3 3.98 80.0 4.44 72.0 5.08 171.6; 172.0 54.1 3.80

—*2)-a-L-Rhap-{ 1 —» 100.2 5.24 77.9 4.95 70.1 3.77 73.4 3.42 69.6 3.85 18.0 1.25 ■

->2)-a-L-Rha/Hl — 100.2 78.1 70.0 81.8 69.2 18.2

Г 5.24 4.00 4.00 3.74 3.90 1.31

a-L-Ara/*-(l—»5 109.2 82.3 78.3 85.5 62.7

5.08 4.13 4.00 4.05 3.83; 3.72

a-L-АгаЯ'—3 108.5 82.7 78.3 85.5 62.7

5.15 4.13 4.00 4.05 3.83; 3.72

—»5)-a-L-Ara/"-(I—»5 108.5 82.7 78.1 83.9 68.4

5.15 4.13 4.03 4.21 3.88,3.79

->5)-a-L-Araftl->5 108.9 80.8 83.9 82.9 68.2

3) Г 5.11 4.28 4.09 4.30 3.94; 3.82

A-D-Gal/Hl-> 105.9 73.3 74.1 70.2 76.7 62.6

4.61 3.70 3.65 3.92 3.68 3.82,3.82

-+4)-j9-D-GaI/)-{l—»4 104.9 73.2 74.2 79.2 76.1 62.6

4.62 3.52 3.66 4.16 3.71 3.82; 3.82

—»4)-^-D-Gal/Kl—»6 104.9 72.3 73.8 79.2 76.1 62.6

4,50 3.53 3.76 4,16 3.71 3.82; 3.82

Спектр 'Н/13С HSQC (сигнал С5/Н5-атомов) указывает на то, что остатки рамнопиранозы находятся в а-конфигурации. Часть остатков рамнопиранозы в розолинане и сорбане замещена по С4-положению (сигнал С4/Н4-атомов). В составе боковых цепей розолинана RRIII-2s и сорбана SAII идентифицированы 1,5-связанные остатки a-L-арабинофуранозы, терминальные остатки арабинозы и /ЭДЗ-галактопиранозы. Наличие 1,5-связанных остатков a-L-арабинофуранозы подтверждается химическими сдвигами сигналов аномерного и пятого атома углерода при 108.5 м.д. и 68.4 м.д. В розолинане часть остатков арабинофуранозы боковых цепей замещена по СЗ-положению, о чём свидетельствует наличие сдвига сигнала СЗ-атома в 13С-ЯМР-спектре.

OÀfc 6- R&a

о-Уе

МЭД

^MiA

T-Ara , i , _________

Рисунок 1 - Спектр 'Н/13С HSQC розолинана RRIII-2s

0-AÈ ■M«** (vRlva

0-Ш

—~ 5-GA ¿-GA «M» « SO А лг|п— 4-шГ J* l-îïfea mía

- so

-

Г 1-0 fipUt

Рисунок 2 - Спектр 'Н/1^ HSQC сорбана SAII

В состав боковых углеводных цепей сорбана SAH входят 1,4-связанные остатки /f-D-галактопиранозы. На это указывает сигнал аномерного атома углерода при 104.9 м.д. и С4-атома при 79.2 м.д. в 13С-ЯМР-спектре. Кроме того, образцы розолинана RRIII-2s и сорбана SAH содержат Оацетильные группы, наличие которых подтверждается корреляционными пиками С/Н-атомов при 72.2/5.10 и 5.18 м.д (Рис. 1 и 2).

3. Розолинаны и сорбаны каллусных тканей

Культивирование каллусной ткани околоплодников шиповника морщинистого проводили на среде Мурасиге-Скуга (М5), содержащей витамины по Стаба, а также глюкозу и сахарозу (по 15 г/л). В качестве фитогормонов использовали: 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д) - 4.0 мг/л; 6-бензиламинопурин (6-БАП) - 0.2 мг/л. Каллусную ткань стебля рябины выращивали на среде МБ, содержащей 30 г/л сахарозы, 2,4-Д - 1.0 мг/л и 6-БАП -0.1 мг/л. Каллусы культивировали в темноте при 26 °С в течение 21 сут. Экстракцию полисахаридов из каллусов проводили водой при 68 °С (фракции Ш1с1 и ЙАс1) и 0.7%-ным оксалатом аммония при 68 °С (фракции RR.cn и 8Ас11) (Табл. 9).

Таблица 9 - Состав полисахаридных фракций каллусов шиповника и рябины

Фракция

RRcI

SAcI SAclI"

Выход,

5.1 2.6

DM,%

Но.

Гликуро новые кислоты

66

5.0

4.7

Gal

19.0

4.7

Содержание, %

Rha

0.5

1.5

Xyl

3.7

7.6

Man

Сл.

Glc

21.6

8.3 Но.

Примечания. * - в пересчёте на сухой растительный материал; " -идентифицированы остатки галактуроновой кислоты

Как следует из результатов, приведённых в табл. 9, фракции RRcI и SAcI

(М„ - 18517 Да, Mw - 122565 Да, М„/М„ - 6.62) представлены полисахаридами с

высоким содержанием остатков галактозы, глюкозы, арабинозы и ксилозы, т.е. в

клетках каллуса наблюдается переключение биосинтеза углеводов на образование

резервных полисахаридов. Полисахаридные фракции RRcII (М„ - 7728 Да, Mw -

40009 Да, М„/М„ - 5.18) и SAclI (М„ - 12480 Да, Mw - 80545Да, М^М„ - 6.45)

имеют состав, типичный для розолинанов и сорбанов протопектина плодов, но

содержат меньшее количество остатков арабинозы (примерно в 4,2 и 2,6 раза

соответственно). При разделении полисахаридной фракции RRcI и розолинана

20

RRcII на сефакриле S-500 получены основные фракции RRcIs (Каи - 0.75), [а] D = +13° (с. 0.1; вода) и RRcIIs {Kav - 0.79), [<x]2°D= +150° (с. 0.1; вода), с выходами 32 % и 57 % соответственно (Табл. 10).

Таблица 10 - Характеристика фракций розолинанов и сорбанов каллусов

Фракция Выход, %• ом, % Содержание, %

Гликуроновые кислоты Ага Са1 ЯЬа Ху1 Мал 01с Белок

1ЖсЬ 31 Н.о. 6 9.4 28.9 1.0 5.3 0.7 16.3 8.6

ЖсШ" 57 И.о. 63 3.6 6.5 1.9 1.0 Сл. 1.7 1.5

5Ас1з 57 Н.о. 18 20.2 50.3 1.9 3.7 Сл. 5.2 6.4

БАсПв" 66 29 70 5.5 4.2 0.6 0.6 Сл. 0.5 3.0

Примечания. * - от количества полисахарида, нанесённого на колонку; -идентифицированы остатки галактуроновой кислоты

Высокое содержание остатков галактозы и глюкозы во фракции ЯИсЬ указывает на то, что она образована галактанами и глюканами. При разделении растворимых полисахаридов 8Ас1 и сорбанов БАсП каллуса рябины на сефакриле 8-500 также получены две основные фракции БАсЬ и БАсИМа] „=+104° (с. 0.1; вода), которые составляют более половины от исходных 8Ас1 и 8Ас11 и имеют Кап равные 0.10 и 0.14 соответственно (Табл. 10). Фракции ЯЯсШ и БАсШ, полученные при гельфильтрации розолинана и сорбана каллусов, представляют собой пектиновые полисахариды с содержанием остатков галактуроновой кислоты 63-70%, которые, в отличие от пектинов плодов, содержат меньше остатков арабинозы, галактозы и рамнозы.

Ионообменной хроматографией розолинана RR.cH и сорбана 8Ас11 на БЕЛЕ-целлюлозе были получены фракции полисахаридов, которые элюировались 0.2М (ЯЯсИ-Ы, 8Ас11-1с1) и 0.3М (ЯКс11-2(1, 8Ас11-2(1) растворами №С1 (Табл. 11).

Таблица 11 - Характеристика фракций розолинанов и сорбанов каллусов

фракция Выход, %* („1-Х [а] э БМ, % Содержание, %

Са1А Ага ва1 Ши XVI Мал 61с Белок

16 +173 Но. 67 5.3 4.6 2.5 0.3 Сл. 2.9 4.0

ЯКс11-2<1 40 +189 Н.о. 71 2.3 2.1 16 Сл. Сл. 1.2 2.9

БАсП-Ы 26 +128 Н.о. 75 3.4 1.0 0.2 Сл. Сл. Сл. 6.1

БАсп-га 24 +226 14 77 1.0 0.6 0.4 0.2 Сл. Сл. 5.8

Примечания. *- от количества полисахарида, нанесённого на колонку

Как следует из приведённых в табл. 11 результатов, они представлены низкометилэтерифицированным линейным галактуронаном или слаборазветвлённым рамногалактуронаном, содержащим минорные количества нейтральных моносахаридов (в основном остатки галактозы и арабинозы). Фракции 8Ас11-Ы и 8Ас11-2ё относительно гомогенны по молекулярным массам (М„ - 13291 Да и 22035, М„ - 59894 Да и 66626 Да, М„/М„ - 4.51 и 3.02 соответственно).

Анализ розолинана RRcIIs и сорбана ЗАсШ каллусов шиповника и рябины

методом метилирования указывает на то, что в состав их боковых углеводных цепей входят 1,4-связанные остатки ксилопиранозы и глюкопиранозы, 1,5-связанные остатки арабинофуранозы, 1,6-связанные остатки маннопиранозы и галактопиранозы. В составе углеводных цепей SAcIIs идентифицированы также 1,4-связанные остатки галактопиранозы. На терминальных концах углеводных цепей розолинанов и сорбанов локализованы остатки глюкопиранозы и ксилопиранозы.

4. Розолинаны в процессе созревания плодов R. rugosa

Для изучения динамики накопления пектиновых полисахаридов и изменения их состава были выделены фракции розолинанов на разных стадиях созревания плодов шиповника морщинистого. Экстракцию розолинанов из плодов проводили водой при 68 °С (фракции RRIV, RRV и RRVI) и 0.7 %-ным водным раствором оксалата аммония при 68 °С (фракции RRVII, RRVIII и RRIX) (Табл. 12).

Таблица 12 - Изменение состава розолинанов в процессе созревания плодов R. rugosa_

Степень зрелости плодов Фракция Выход, %» Характер нстическ ая вязкость, дл/г DM, % Содержание, %

GalA Ara Gal Rha Xyl Man Glc

Зелёные RR1V 7.4 6.57 73 48 6.3 2.8 1.1 0.4 2.0 10.5

RRVII 14.8 3.05 50 71 18.3 47 3.4 Сл. 0.3 1.0

Полузрелые RRV 19.7 3.35 63 69 9.1 2.3 2.2 04 0.7 6.7

RRVIII 9.7 1.11 49 72 17.7 3.5 3.7 0.6 0.3 0.6

Зрелые RRVI 14.1 0.80 42 62 11.5 4.8 2.9 0.6 0.6 6.3

RRIX 5.7 0.99 23 74 149 3.6 3.4 0.6 0.4 1.3

Примечание. - в пересчёте на сухую массу обезжиренного материала

В процесс созревания плодов происходит рост содержания в них растворимых пектиновых полисахаридов с 7.4 % (ШНУ) до 19.7 % (ИЛУ), с последующим снижением до 14.1 % (Ш1У1) при достижении стадии физиологической зрелости. В то же время количество розолинанов, входящих в состав протопектина клеточных стенок, последовательно снижается с 14.8 % до 5.7 %. Содержание остатков галактуроновой кислоты во фракциях розолинанов также претерпевает изменения. В растворимых розолинанах сначала наблюдается рост содержания галактуроновой кислоты до 69 %, а затем снижение её количества до 62 %. В розолинанах протопектинового комплекса происходит постепенное накопление галактуроновой кислоты до 74 %. Из нейтральных моносахаридов наибольшему изменению подвержены остатки арабинозы, глюкозы и маннозы. По мере созревания плодов снижаются степень метилэтерифицирования остатков галактуроновой кислоты розолинанов и вязкость их водных растворов, что, вероятно, связано с активизацией действия

пектинэстераз и энйо-полигалактуроназ.

5. Антимикробная активность розолинанов и сорбанов

При определении антимикробной активности пектиновых полисахаридов показано, что 0.5 %-ные водные растворы сорбана SAII практически полностью подавляют рост Staphylococcus aureus 6538-р АТСС уже через 1 ч воздействия на бактериальные клетки.

6. Обоснование комплексной технологии переработки плодов шиповника

Предложена технологическая схема комплексной переработки плодов шиповника, которая предусматривает отделение мякоти плодов от семян в начале технологической цепочки и их раздельную переработку с целью максимального выделения розолинанов и получения сиропа шиповника, обогащенного пектином (Рис. 3).

Рисунок 3 - Схема комплексной технологии переработки плодов шиповника

Для этого на первой стадии проводят экстракцию из них липидной составляющей органическими растворителями, а на второй - водную экстракцию обезжиренной мякоти. Влажный остаток мякоти после гидротермической обработки смешивают с обезжиренным шротом семян и высушивают. Сухой продукт представляет собой кормовую добавку в рацион пушных зверей. Проведённые зоотехнические испытания показали эффективность её использования в рационах клеточной ондатры в период размножения.

Выводы

1. В ходе проведённого скрининга ряда растений семейства розоцветных Rosaceae показано, что водорастворимые полисахариды плодов шиповника морщинистого и рябины обыкновенной представлены пектинами: розолинанами и сорбапами.

2. Установлено, что углеводные цепи розолинанов и сорбанов имеют общий характер молекулярного строения. Они содержат протяжённые линейные области частично метилэтерифицированного гомогалактуронана (рамногалактуронана) и разветвлённые области, содержащие нейтрачьные моносахаридные остатки, характерные для рамногалшауронана-I (RG-I).

3. С помощью ЯМР-спектроскопии, периодатного окисления и метода метилирования выявлено, что в составе боковых углеводных цепей розолинанов и сорбанов содержатся области, образованные 1,5-связанными остатками a-L-арабинофуранозы. В их состав входят также 1,4- и 1,6-связанные остатки глюкопиранозы и 1,4-связанные остатки ксилопиранозы, а для сорбанов показано наличие 1,4-/?-связанных остатков a-D-галактопиранозы На терминальных концах углеводных цепей локализованы остатки a-L-арабинофуранозы, /?- D-галактопиранозы, глюкопиранозы и ксилопиранозы. Разветвление боковых цепей розолинанов имеет место по СЗ-положению остатков a-L-арабинофуранозы.

4. Впервые показано, что розолинаны и сорбаны, входящие в протопектиновый комплекс каллусов околоплодников шиповника морщинистого и стебля рябины обыкновенной по составу и строению основных и боковых углеводных цепей идентичны розолинанам и сорбанам плодов нативных растений.

5. При определении антимикробной активности пектиновых полисахаридов шиповника и рябины выявлено, что 0.5 %-ные водные растворы сорбанов на 97 % снижают количество жизнеспособных клеток Staphylococcus aureus.

6. Полученные данные позволяют обосновать технологию комплексной переработки плодов шиповника для получения витаминизированного сиропа с содержанием пектинов до 2.1 % и кормовой добавки на основе шрота шиповника.

Список публикаций, отражающих основное содержание работы

Публикации в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РФ:

1. Злобин А.А., ОводоваР.Г., Попов С.В. Общая химическая характеристика водорастворимых полисахаридов плодов шиповника морщинистого Rosa rugosa // Химия раст. сырья. - 2003. - № 2. - С. 39-44.

2. Злобин А.А., Оводова Р.Г. Водорастворимые пектины в процессе созревания плодов Rosa rugosa (Rosaceae) II Раст. ресурсы. - 2007. - Т. 43 - Вып. 2,- С. 52-59.

3. Злобин А.А., Жуков Н.А., Оводова Р.Г., Попов С.В. Состав и свойства пектиновых полисахаридов шрота шиповника // Химия раст. сырья. - 2007. - № 4,- С. 91-94.

4. Злобин А.А., Жуков Н.А., Оводова Р.Г. Химическая характеристика водорастворимых полисахаридов каллусной ткани шиповника морщинистого Rosa rugosa Thunb. II Химия раст. сырья. - 2008. - № 1. - С. 51-55.

5. Злобин А.А., Мартинсон Е.А., Литвинец С.Г., Овечкина И.А., Дурнев Е.А., Оводова Р.Г. Пектиновые полисахариды рябины обыкновенной Sorbus aucuparia L. rugosa II Химия раст. сырья. - 2011. - №. 1 - С. 39-44.

6. Злобин А.А., Мартинсон Е.А., Овечкина И.А., Дурнев Е.А., Оводова Р.Г., Литвинец С.Г. Состав и свойства пектиновых полисахаридов зверобоя продырявленного Hypericum perforatum L. // Химия раст. сырья. - 2011 - № 1. - С. 33-38.

7. Злобин А.А., Мартинсон Е.А., Оводов Ю.С. Антиоксидантная и антимикробная активность пектинов ряда растений Европейского Севера России // Известия Коми научного центра УрО РАН. - Вып. 3(7). Тез. докл. - Сыктывкар. -2011.-С. 33-37.

Публикации в других печатных изданиях:

8. Мартинсон Е.А., Злобин А.А., Жуков Н.А. Биологически активная добавка к пище на основе масла шиповника - бальзам «Биойл» // Сб. материалов Всероссийской студенческой научной конференции с международным участием «Студенты России - пищевой промышленности XXI века». Сб. докладов. -Краснодар, 1998,- С. 108-109.

9. Мартинсон Е.А., Злобин А.А., Жуков Н.А. Об опыте производства биологически активных добавок из плодов шиповника в ВятГУ // Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции «Лекарственные средства и пищевые добавки на основе растительного сырья». - Бийск, 2001. - Т. 2. - С. 4346.

10. Злобин А.А. Выделение и общая характеристика полисахаридов плодов шиповника Rosa cinnamomea и К rugosa II Сб. материалов IV международного семинара «Новые и нетрадиционные растения, перспективы их использования». -М.: Российский университет дружбы народов. - 2001. -Т. 1. - С. 246-250.

11. Жуков Н.А., Мартинсон Е.А., Злобин А.А. Шире использовать ресурсы местного лекарственно-технического сырья // Тез. докл. Второй областной общественной конференции «Экология. Здоровье. Жизнь». - Киров, 2002. - С. 106-110.

12. Жуков Н.А., Мартинсон Е.А., Злобин А.А. Расширение ассортимента продуктов комплексной переработки плодов шиповника с повышенной биологической активностью // Тез. докл. Отчётной конференции «Химия и химические продукты». - Киров, 2002. - С. 140.

13. Злобин A.A., Богданова М.М. Сезонное изменение состава и свойств пектиновых полисахаридов Rosa rugosa Thunb // Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. материалов. - Киров, 2004. - Т. 2. - С. 188-189.

14. Злобин A.A., Оводова Р.Г. Динамика содержания и состава пектиновых полисахаридов в процессе созревания плодов шиповника морщинистого Rosa rugosa // Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. материалов. - Киров, 2004. - Т. 3. - С. 15-17.

15. Жуков H.A., Злобин A.A., Мартинсон Е.А. Биохимия и биотехнология плодов дикорастущего шиповника // VI Международный форум «Биотехнология и современность». Сб. материалов. - С.-Петербург, 2005. - С. 46-47.

16. Злобин A.A., Жуков H.A., Оводова Р.Г. Структурная характеристика пектиновых веществ мякоти плодов шиповника морщинистого Rosa rugosa Thunb. II I и II Научные семинары «Исследования, оценка и контроль качества биологически активных веществ». Сб. материалов. - Киров, 2006. - С. 69-78.

17. Злобин A.A., Рублева Л.И. Пектиновые полисахариды шрота шиповника // Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. материалов. - Киров, 2006. - Т. 3. - С.

18. Мартинсон Е.А., Кропачев Д.А., Злобин A.A., Жуков H.A. Биохимия и биотехнология плодов дикорастущих растений // Международный конгресс по биотехнологии. Сб. материалов. - Москва. - 2007. - С. 196.

19. Злобин A.A., Овечкина И.А., Зубова Ю.О. Структурно-химическая характеристика пектинов рябины обыкновенной Sorbus aucuparia L. II Сб. материалов Ежегодной научно-технической конференции «Общество, наука, инновации». - Киров. -2011. - Т. 3. - С. 19-21.

189-191.

Подписано в печать 22.08.12. Печать цифровая. Бумага для офисной техники. Усл. печ. л. 1,15. Тираж 120 экз. Заказ 1053. Полиграфическое редакционно-издательское подразделение Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Вятский государственный университет» 610000, Киров, ул. Московская, 36, тел.: (8332) 64-23-56, http://vyatsu.ru

Введение.

Глава 1. Обзор литературы. Состав, свойства и накопление пектиновых веществ в растениях.

1.1. Полисахариды растений.

1.2. Целлюлоза.

1.3. Гемицеллюлозы.

1.4. Камеди и слизи.

1.5. Пектиновые вещества.

1.6. Строение клеточной стенки растений.

1.7. Накопление пектиновых веществ в процессе онтогенеза растений.

1.8. Пектиновые вещества клеточных культур растений.

1.9. Методы выделения и очистки пектинов.

1.10. Методы установления состава и структуры пектинов.

1.11. Биологическая активность пектиновых веществ.

1.12. Технология комплексной переработки плодов шиповника.

Последние 20-25 лет характеризуются большим объёмом исследований физико-химических свойств, структуры, биологических функций и физиологической активности пектинов, а также поиском их возможных продуцентов [1-11]. В первую очередь, это связано с тем, что, являясь элементами питания в качестве пищевых волокон, пектиновые вещества оказывают многоплановое влияние на метаболизм человека и животных [12-14].

В нашей стране производство пектина в промышленных масштабах основано на использовании яблочных выжимок и свекловичного жома [5,6,15]. Однако известно, что проявляемая пектинами физиологическая активность определяется макромолекулярными характеристиками этих биополимеров и их структурой [5,6,15]. Поэтому расширение области применения пектиновых веществ возможно за счёт модификации пектинов, получаемых из традиционного сырья. Кроме того, важным направлением является и поиск новых источников пектиновых веществ, физиологическая активность которых обусловлена видовыми особенностями строения углеводных цепей их молекул. Реализация данного направления позволяет также решить задачу более полного использования местных растительных ресурсов [16].

Такими дополнительными источниками пектинов (в составе комплексных препаратов) могут быть плоды шиповника {Rosa L.) и рябины обыкновенной Sorbus aucuparia L., распространённых в средней полосе России представителей семейства розоцветных (.Rosaceae). Они содержат широкий спектр физиологически активных соединений, и издавна используются как пищевые и лекарственные растения [17,18]. Так, в плодах шиповника обнаружены витамин С (до 2000 мг%), рутин, а также витамины Вь К, Е, кароти-ноиды, дубильные вещества (до 4.5 %), лимонная (до 2.5 %) и яблочная (до 1.8 %) кислоты, кемпферол, кверцетин и эфирные масла. При общем содержании в мякоти плодов некоторых видов шиповника водорастворимых углеводов около 20 % количество пектинов в них достигает 6 % (в пересчёте на «сырую массу»). Это сопоставимо с содержанием пектинов в традиционном сырье [18,19]. Плоды рябины содержат до 2.5 % органических кислот, сорбит, аминокислоты, эфирные масла, до 5 % углеводов (в том числе до 0.5 % пектиновых веществ), витамин С (до 160 мг%) и каротиноиды (до 56 мг%) [20,21]. Плоды шиповника и рябины обладают фитонцидным, бактерицидным, противовоспалительным, кровоостанавливающим и капилляроукреп-ляющим действием. В официальной медицинской практике эти растения разрешены для применения при гиповитаминозах в составе витаминных препаратов и поливитаминных сборов. Масляные экстракты плодов шиповника и рябины обладают ранозаживляющим, противовоспалительным действием и используются при лечении некоторых заболеваний кожи и слизистых оболочек [21,22].

На ряде предприятий медицинской промышленности налажена переработка плодов данных растений (главным образом шиповника) для производства витаминных препаратов природного происхождения (экстракты, сиропы).

Несмотря на достаточно широкое использование препаратов на основе плодов шиповника и рябины, состав и свойства их пектиновых веществ не изучены. Для плодов шиповника, это связано с тем, что реализованные на фармацевтических предприятиях технологии их переработки основаны на том, что их основным действующим началом считается аскорбиновая кислота [19]. Они предусматривают на первой стадии водную экстракцию цельных плодов. После упаривания экстракта производят витаминизированный сироп и холосас, а после его сушки и добавления водного экстракта плодов рябины - фитовит (экстракт рябины используется и в качестве добавки к сиропу шиповника) [22]. Остаток после водной обработки плодов (жом) подвергают экстракции органическим растворителем для получения медицинского препарата «Масло шиповника». Остаток после данной экстракции (шрот), является отходом производства. При этом помимо недостатков, связанных со значительными энергетическими затратами и низким качеством получаемого масла шиповника, не используется весь комплекс пектиновых веществ плодов [22-25]. Это обусловлено следующим:

1. На стадии производства витаминизированного сиропа от пектиновых веществ избавляются (обработкой плодов пектолитическими ферментными препаратами или осаждением пектиновых веществ из водного экстракта этиловым спиртом), т.к. они придают упариваемому экстракту высокую вязкость [16,24-30].

2. В общем количестве пектиновых веществ содержание протопектина в плодах шиповника составляет 56-63 % [18]. Он не извлекается при водной экстракции и остается в шроте, т.е. безвозвратно теряется [16,28].

Цель и задачи работы. Цель данной работы - химическая характеристика пектиновых полисахаридов плодов шиповника и рябины обыкновенной, названных нами розолинанами и сорбанами, соответственно, для обоснования технологии комплексной их переработки. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-определить особенности состава и свойств пектиновых веществ плодов шиповника и рябины обыкновенной;

-дать структурную характеристику розолинанов и сорбанов; -определить состав и свойства пектиновых веществ каллусных тканей шиповника и рябины, т.к. они могут быть использованы в качестве моделей для исследования строения пектинов и закономерностей их биосинтеза;

-определить состав и свойства пектинов шрота плодов шиповника -отхода их переработки в фармацевтической промышленности;

-разработать рекомендации по получению из плодов шиповника витаминизированного сиропа с повышенным содержанием пектиновых веществ и их максимальным выходом, а также предложить технологическую схему комплексной переработки плодов шиповника.

Выводы

1. В ходе проведённого скрининга ряда растений семейства розоцветных Rosaceae показано, что водорастворимые полисахариды плодов шиповника морщинистого и рябины обыкновенной представлены пектинами: розо-линанами и сорбанами.

2. Установлено, что углеводные цепи розолинанов и сорбанов имеют общий характер молекулярного строения. Они содержат протяжённые линейные области частично метилэтерифицированного гомогалактуронана (рам-ногалактуронана) и разветвлённые области, содержащие нейтральные моно-сахаридные остатки, характерные для рамногалактуронана-I (RG-I).

3. С помощью ЯМР-спектроскопии, периодатного окисления и метода метилирования выявлено, что в составе боковых углеводных цепей розолинанов и сорбанов содержатся области, образованные 1,5-связанными остатками a-L-арабинофуранозы. В их состав входят также 1,4- и 1,6-связанные остатки глюкопиранозы и 1,4-связанные остатки ксилопиранозы, а для сорбанов показано наличие 1,4-/?-связанных остатков a-D-галактопиранозы. На терминальных концах углеводных цепей локализованы остатки a- L-арабинофуранозы, yS-D-галактопиранозы, глюкопиранозы и ксилопиранозы. Разветвление боковых цепей розолинанов имеет место по СЗ-положению остатков a-L-арабинофуранозы.

4. Впервые показано, что розолинаны и сорбаны, входящие в протопек-тиновый комплекс каллусов околоплодников шиповника морщинистого и стебля рябины обыкновенной по составу и строению основных и боковых углеводных цепей идентичны розолинанам и сорбанам плодов нативных растений.

5. Выявлено, что в процессе созревания в плодах шиповника морщинистого уменьшается количество растворимых розолинанов и снижаются их молекулярные массы. В розолинанах возрастает содержание остатков галак-туроновой кислоты с одновременным уменьшением степени их метилэтери-фицирования.

6. При определении антимикробной активности пектиновых полисахаридов шиповника и рябины выявлено, что 0.5 %-ные водные растворы сорбанов на 97% снижают количество жизнеспособных клеток Staphylococcus aureus. Показано, что антимикробная активность сорбанов, розолинанов и их фрагментов зависит от состава их углеводных цепей.

7. Экспериментально обоснована технология комплексной переработки плодов шиповника на стадии получения из обезжиренной мякоти плодов витаминизированного сиропа, обогащенного пектиновыми веществами.

1. York W.S., Darvill A.G., McNeil M., Stevenson T.T., Albersheim P. 1.olation and characterisation of plant cell walls and cell-wall components // Meth. Enzymol. - 1985. - Vol. 118. - P. 3-40.

2. Оводов Ю.С. Химия гликуроногликанов // Химия природы, соедин. -1975.-№3.-С. 300-315.

3. Carpita N.C., Gibeaut D.M. Structural models of primary cell in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth // Plant J. 1993. - Vol. 3. - №1. - P. 1-30.

4. Carpita N.C., McCann M. The cell wall biochemistry and molecular biology of plant // Eds.B. Buchanan, W. Gruissem, R. Jones. Am. Soc. Plant Physiol. -2000.-P. 52-108.

5. Голубев B.H., Шелухииа Н.П. Пектин: химия, технология, применение // М.: Изд. Акад. технолог. Наук. 1995. - 387 с.

6. Донченко JI.B. Технология пектина и пектинопродуктов // М.: Изд. ДеЛи, 2000. 255 с.

7. Оводов Ю.С. Полисахариды цветковых растений: структура и физиологическая активность // Биоорган, хим. 1998. - Т. 24, №7. - С. 483-501.

8. Ridley B.L., ONeill М.А., Mohnen D. Pectins: structure, biosynthesis, and oligogalacturonide-related signaling // Phytochemistry. 2001. - Vol. 57. - P. 929-967.

9. Schols H.A., Voragen A.G.J. The chemical structure of pectins in Pectins and there Manipulanion // G.B.Seymom, J.P. Knox, Eds. Blackwell Publ., Oxford, -2002.-P. 1-29.

10. BeMiller J.N. An introduction to pectins: structure and properties in chemistry and function of pectins // M.L. Fishman, J.J. Jen, Eds. Am. Chem. Soc., Washington, 1986. - P. 2-12.

11. Guillotin S.E. Studies on the intra- and intermolecular distributions of substituents in commercial pectins // Ph.D. Thesis, Wageningen, The Netherlands. -2005.- 143 pp.

12. Попов C.B. Взаимодействие фагоцитов млекопитающих с полисахаридами растений // Под ред. Ю.С. Оводова Сыктывкар. РАН УрО Коми НЦ УрО РАН. - 2002. - 96 с.

13. Груздеева-Попова Ж.Г., Цветкова Т.З. Экспериментальное изучение влияния пектиновых веществ на неспецифическую защиту организма // Клин, лаб. диагност. -1999. №3. - С. 15-18.

14. Хасина Э.И., Сгребнева М.Н., Оводова Р.Г., Головченко В.В., Оводов Ю.С. Гастропротективное действие лемнана- пектинового полисахарида из ряски малой Lemna minor L. // Докл. АН. 2003. - Т. 390. - №3. - С. 413415.

15. Турахожаев М.Т., Ходжаева М.А. Растительные пектиновые вещества. Способы выделения пектиновых веществ // Химия природн. соедин. -1993.-№3.-С. 635-643.

16. Золотарева A.M., Чиркина Т.Ф., Цыбикова Д.Ц., Бабуева Ц.М. Исследование функциональных свойств облепихового пектина // Химия раст. сырья. 1998.-№1.-С. 29-32.

17. Ворошилов В.Н. Определитель растений Советского Дальнего Востока // М.: Наука, 1982. 672 с.

18. Ширко Т.С., Радюк А.Ф. Химический состав плодов видов Rosa L., выращиваемых в Белоруссии // Раст. ресурсы. 1991. - Вып. 2. - С. 59-66.

19. Шнайдман А.О. Производство витаминов // М.: Пищевая промышленность, 1973. 440 с.

20. Турова А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение // М.: Медицина, 1974. 424 с.

21. Шнайдман Л.О., Кущинская И. Н., Мительман М. К. и др. Биологически активные вещества плодов рябины обыкновенной и перспективы их промышленного использования // Раст. ресурсы. 1971. -Т. 7. - Вып. 1. - С. 68-71.

22. Мартинсон Е.А. Технология комплексной переработки плодов шиповника // Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киров, 2005. - 21 с.

23. Грачёва И.М. Технология ферментных препаратов / М.: Элевар, 2000.- 512 с.

24. Жуков H.A., Гребенкина З.И., Мартинсон Е.А., Чигринова O.A. Зоотехническая ценность шротов дикорастущих плодово-ягодных культур // Региональная научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология» Сб. материалов. 1998. - С. 63-64.

25. Мартинсон Е.А., Жуков H.A., Панфилов В.И. Перспективы производства биологически активных препаратов из плодов дикорастущего шиповника // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - №8. - С. 50-52.

26. Новосельская И.Л., Воропаева Н.Л., Семенова Л.Н., Рашидова С.Ш. Пектин. Тенденции научных и прикладных исследований // Химия природн. соедин.- 2000.- №1.- С. 3-11.

27. Shkodina O.G., Zeltser O.A., Selivanov N.Y., Ignatov V.V. Enzymic extraction of pectin preparations from pumpkin // Fd. Hydrocoll. 1998. - Vol. 12. -P. 313-316.

28. Оводов Ю.С. Избранные главы биоорганической химии // Сыктывкар.: СГУ, 1998. 222 с.

29. Кочетков Н.К., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А. и др. Химия углеводов // М.: Химия, 1967.-672 с.

30. McCann М.С., Roberts К., Wilson R.H., Gidley M.J., Gibeaut D.M., Kim J.B., Carpita N.C. Old and new ways to problems plant cell-wall architecture // Can. J. Bot. 1995. - Vol. 73 - №1 - P. 31-36.

31. Арифходжаев A.O. Глюканы высших растений // Химия природн. соедин. 1997. - №1. - С. 3-15.

32. Bailey R.W., Chesson A., Monro J. Plant cell wall fractionation and structural analysis // Am. J. Clin. Nut. 1978. - Vol. 31. - P. 77-81.

33. Thompson J.E., Fry S.C. Evidence for covalent linkage between xy-loglucan and acidic pectins in suspension-cultured Rose cells // Planta. 2000. -Vol. 211.-P. 275-286.

34. Kamnev A.A., Colina M., Rodriguez J., Ptichkina N. M., Ignatov V.V. Comparative spectroscopic characterization of different pectins and their sources // Fd. Hydrocoll. 1998. - Vol. 12. - P. 263-271.

35. Анулов O.B., Пономаренко С.Ф., Егоров A.B., Щербухин В.Д. Га-лактоманнаны семян некоторых видов сем. Fabaceae II Раст. ресурсы. 2003. -Вып. 1.- С. 80-82.

36. Щербухин В.Д. Галактоманнаны семян некоторых видов порядка Fabales, произрастающих в СССР // Раст. ресурсы. 1991. - Вып. 2. - Т. 27. - С. 1-7.

37. Goubet F., Morvan С. Synthesis of cell wall galactans from flax (Linum usitatissimum L.) suspension-cultured cell // Plant Cell Physiol. 1994. -Vol. 35.-N. 5.-P. 719-727.

38. Thompson J.E., Fry S.C. Evidence for covalent linkage between xy-loglucan and acidic pectins in suspension-cultured rose cells // Planta. 2000. -Vol. 211.-P. 275-286.

39. Taceuchi U., Nishiyauchi M., Aoyama K., Sato A. Polysaccharides in primary cell of Japanese Cypress cell in suspension culture // Phytochemistry. -1996. Vol. 41. -N. 2. - P. 461-463.

40. Heredia A., Jimenez A., Guillen R. Composition of plant cell walls // Z Lebensm Unters Forsch. 1995. - Vol. 200. - P. 24-31.

41. Sims I.M., Middleton K., Lane A.G., Cairns A. J., Bacic A. Characterisation of extracellular polysaccharides from suspension cultures of members of the Poaceae II Planta. 2000. - Vol. 210. - P. 261-268.

42. Глинка E.M., Проценко M.А. Белковый ингибитор полигалактуро-назы из клеточной стенки растения // Биохимия. 1998. - Т. 63. - Вып. 9. -С. 1189-1195.

43. Axelos M.A., Thibault J.F., Lefebvre J. Structure of citrus pectins and viscosimetric study of their solution properties // Int. J. Biol. Macromol. 1989. -Vol. 11.-N. 3.- P. 186-191.

44. Ralet M.-C., Thibault J.F. Extraction and characterization of very highly methylated pectins from lemon cell walls // Carbohydr. Res. 1994. - Vol. 260.-P. 283-296.

45. Pauly M., Scheller H.V. O-acetylation of plant cell wall polysaccharides: identification and partial characterization of Rhamnogalacturonan (9-acetyl-transferase from potato suspension-cultured cells // Planta. 2000. - Vol. 210. -P. 659-667.

46. Аймухамедова Б.Б., Каракеева 3.K., Шелухина Н.П. Зависимость свойств пектиновых веществ от их метоксильной составляющей // Фрунзе. Изд. Илим. 1990. - С. 36-40.

47. Qi X., Behrens В.Х., West P.R., Mort A.J. Solubilization and partial characterization of extensin fragments from cell walls of Cotton suspension cultures//Plant Physiol. 1995.-Vol. 108.-P. 1691-1701.

48. Gibeaut D.M., Carpita N.C. Biosynthesis of plant cell wall polysaccharides // Faseb J. 1994. - Vol. 8. - P. 904-914.

49. Stolle-Smits Т., Beekhuizen J.G., Kok M.T.C., Pijnenburg M., Recourt K., Derksen J., Voragen А. С .J. Changes in cell wall polysaccharides of green Bean pods during development // Plant Physiol. 1999. - Vol. 121. - P. 363-372.

50. Liners F., Gaspar Т., Cutsem P.V. Acetyl- and metyl-esterification of pectins of friable and compact Sugar-beet calii: Consequences for Intercellular Adhesion // Planta. 1994. - Vol. 192. - P. 545-556.

51. Ishii Т., Thomas J., Darvill A., Albersheim P. The walls of cultured sycamore cells contain a family of rhamnogalacturonan-I-like pectic polysaccharides // Plant Physiol. 1989. - Vol. 89. - P. 421-428.

52. Talmadge K.W., Keegstra K. Bauer W. D., Albersheim P. The macro-molecular components of the suspension-cultured Sycamore cells with a detailed analysis of pectic polysaccharides // Plant Physiol. 1973. - Vol. 51. - P. 15 8-173.

53. Lurie S., Levin A., Greve L.C., Labavitch J. Pectic polymer changes in nectarines during normal and abnormal ripening // Phytochemistry. 1994. -Vol. 36.-N. l.-P. 11-17.

54. Kato Y., Yamanouchi H., Hinata K., Ohsumi C., Hayashi T. Involvement of phenolic ester in cell aggregation of suspension-cultured Rice cell // Plant Physiol. 1994.-Vol. 104.-P. 147-152.

55. Metoh Т., Takasaki M., Takabe K., Kobayashi M. Immunocytochemistry of Ramnogalacturonan-II in cell wall of higher plants // Plant Cell Physiol. 1998. -Vol. 39, N. 5.-P. 483-491.

56. Golovchenko V.V., Ovodova R.G., Shashkov A.S., Ovodov Yu.S. Structural studies of the pectic polysaccharides from duckweed Lemna minor L. // Phytochemistry. 2002. - Vol. 60. - P. 89-97.

57. Головченко B.B. Строение лемнана- пектинового полисахарида из ряски малой Lemna minor L. // Автореф. дис. канд. хим. наук. Уфа, 2003. -26 с.

58. Оводова Р.Г. Химическое исследование зостерина пектина морских трав: Автореф. дис. канд. хим. наук. - Владивосток, 1971.-21 с.

59. Hensel A., Schmidgall J., Kreis W. Extracellular polysaccharides produced by suspension-cultured cell from Digitalis lanata II Planta Med. 1997. -Vol. 63.-P. 441-445.

60. Hori H., Takeuchi Y., Fujii T. Structure an arabinogalactan of extracellular hydroxyproline-rich glycoprotein in suspension cultured Tobacco cell // Phy-tochemistry. 1980. - Vol. 19. - P. 2755-2756.

61. Tomoda M., Matsumoto K., Shimizu N., Gouda R., Ohara N. Characterization of neutral and acidic polysaccharide having immunological activités from the root of Paeonia lactiflora II Biol. Pharm. Bull. 1993. - Vol. 16. - N. 12. -P. 1207-1210.

62. Бушнева О.А., Шашков А.С., Чижов A.O., Оводов Ю.С. Структурное исследование арабиногалактана и пектина из каллуса Silene vulgaris II 3 Всероссийская школа-конференция: «Химия и биохимия углеводов». Сб. материалов». Саратов, 2004. - С. 22.

63. Tomoda M., Hirabayashi К., Shimizu N., Gonda R., Ohara N., Takada K. Characterization of two novel polysaccharides having immunological activities from the root of Panax ginseng II Biol. Pharm. Bull. 1993. - Vol. 16. - № 11. - P. 1087-1090.

64. Tischer C.A., Iacomini M., Gorin P.A.J. Structure of arabinogalactan from gum tragacanth {Astragalus gummifer) 11 Carbohydr. Res. 2002. - Vol. 337. -P. 1647-1655.

65. Rawasaki S. Synthesis of arabinose-containing cell wall precursor in suspension-cultured Tobacco cell // Plant Cell Physiol. 1981. - Vol. 22. - N. 3. -P. 431-442.

66. Zablackis E., Huang J., Muller В., Darvill A. G., Albersheim P. Characterization of the cell-wall polysaccharides of Arabidopsis thaliana Leaves // Plant Physiol.- 1995.-Vol. 107.-P. 1129-1138.

67. Smith R.C., Fry S.C. Endotransglycosylation of xyloglucans in plant cell suspension cultures // Biochem. J. 1991. - Vol. - 279. - P. 529-535.

68. Горшкова Т.А. Метаболизм полисахаридов растительной клеточной стенки. Автореф. дис. докт. биол. наук. М., 1997. 31 с.

69. Gorshkova Т.А, Wyatt S.E., Salnikov V.V., Gibeaut D.M., Ibragimov M.R., Lozovaya V.L., Carpita N. Cell-wall polysaccharides of developing Flax plants // Plant Physiol. 1996. - Vol. 110. - P. 721-729.

70. Carpita N.C., Defernez M., Findlay K., Wells В., Shoue D.A., Catchpole G., Wilson R.H., McCann M.C. Cell wall architecture of the elongating Maize coleoptile // Plant Physiol. 2001. - Vol. 127, N. 2. - P. 551.

71. Mollard A., Domon J., David H., Joseleau J. Xylose-rich polysaccharides from the primary cell line of Pinus caribaea II Intern. J. Biol. Macromol. 1997. -Vol. 21.-P. 189-194.

72. Darvill A.G., Albersheim P., McNeil M., Lau J.M., Work W.S., Stevenson T.T., Thomas J., Doares S., Gollin D.J., Chelf P., Davis K. Structure and function of plant cell wall polysaccharides // Cell Sci. Suppl. 1985. - Vol. 2. - P. 203-217.

73. Redgwell R.J., MacRae E.A., Hallett I., Fischer M., Perry J., Harker R. In vivo and in vitro swelling of cell walls during fruit ripening // Planta. 1997. -Vol. 203.- N.2.-P. 162-173.

74. Рахманбердыева P.K., Нигматуллаев A.M. Сезонная динамика содержания и состава углеводов в Cardaría repens (Schrenk) Jarm (Узбекистан) // Раст. ресурсы. -2003. Вып. 1. - С. 76-80.

75. Робакидзе Е.А., Патов А.И. Качественный и количественный состав углеводов в формирующейся хвое ели сибирской // Физиол. раст. 2000. -Т. 47.- №2.-С. 248-254.

76. Полле А .Я. Структурно-химическая характеристика полисахаридов из пижмы обыкновенной Tanacetum vulgare L. // Автореф. дис. канд. хим. наук. Уфа, 2002. - 25 с.

77. Мирсагатова Д., Семенова JI.H., Пулатова С., Воропаева Н.Л., Рубан И.Н., Рашидова С.Ш. Динамика накопления и изменения пектиновых веществ при хранении лимона сорта Ялонгоч // Химия природн. соедин. -1999.-№.1.- С. 67-69.

78. Бушнева О.А. Выделение и строение силенана- пектина из смолевки обыкновенной Silene vulgaris (Moench) Garke // Автореф. дис. канд. хим. наук. Уфа, 2002. - 26 с.

79. Redgwell R.J., Fischer М., Kendal Е., MacRae Е.А. Galactose loss and fruit ripening: high-molecular-weight arabinogalactans in the pectic polysaccharides of fruit cell walls // Planta. 1997. - Vol. 203. - P. 174-181.

80. Iwai H., Kikuchi A., Kobayashi Т., Kamada H., Satoh S. High levels of non-metylesterified pectins and low levels of peripherally located pectins in loosely attached non-embryogenic callus of Carrot II Plant Cell Rep. 1999. - Vol. 18.- P. 561-566.

81. Носов A.M. Культура клеток высших растений- уникальная система, модель, инструмент // Физиол. раст. 1999. - Т. 46. - С. 837-844.

82. Кухта Е.П., Александрова И.В., Пауков В.Н., Ляльченко М.А. Полисахариды культуры тканей растений // Химия раст. сырья. 1988. - №.3. -342-346.

83. Гюнтер Е.А. Физиолого-биохимические характеристики каллусной культуры Silene vulgaris (М.) G. как продуцента полисахаридов // Автореф. дис. канд. хим. наук. Казань, 2002. - 21 с.

84. Гюнтер Е.А., Попейко О.В., Капустина О.М., Оводов Ю.С. Каллус-ные культуры как продуценты полисахаридов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчинникова. 2005. - Т.1, № 2. -С. 36-42.

85. Гюнтер Е.А., Попейко О.В., Оводов Ю.С. Модификация полисахаридов каллусных культур Silene vulgaris и Lemna minor II Биохимия. 2007. -Т. 72.-N9.- С. 1238-1247.

86. Geshi N., Jorgensen В., Scheller H.V., Ulvskov P. In vitro biosynthesis of 1,4-b-galactan attached to rhamnogalacturonan //1. Planta. 2000. - Vol. 210. -P. 622-629.

87. Гюнтер E.A., Попейко O.B., Оводов Ю.С. Продуцирование полисахаридов каллусными культурами ряски малой // Прикладная биохимия и микробиология. 2008. - Т. 44. - № 1.-С. 117-122.

88. Takeuchi Y., Komamine A. Changees in the composition of cell wall polysaccharides of suspension-cultured Vinca rosea cells during culture // Physiol. Plant. 1978.-V. 42.- P. 21-28.

89. Kakegawa K., Edashige, Y., Ishii, Y.T. Metabolism of cell wall polysaccharides in cell suspension cultures of Populus alba in relation to cell growth //Physiol. Plant. 2000. - Vol. 108. - P. 420-425.

90. Chambat G., Cartier N. Changes in cell wall and extracellular polysaccharides during the culture cycle of Rubus fructicosus cells in suspension culture // Plant Physiology and Biochemistry. 1997. - Vol. 35. - N. 8. - P. 655-664.

91. Dupree P., Sherrier D.J. The plant Golgi apparatus // Biochim. Biophys. Acta. 1998. - Vol. 1404. - P. 259-270.

92. Palacpac N., Kimura Y., Fujiyama K. Structures of linked oligosaccharides of glycoproteins from Tobacco BY2 suspension-cultured cells // Biosci. Bio-technol. Biochem. 1999. - Vol. 63. -N. 1. - P. 35-39.

93. Schaumann A., Bruyant-Vannier M.-P., Goubet F. and Morvan C. Pectic metabolism in suspension-cultered cell of flax Linum usitatissimum L. // Plant Cell Physiol. 1993.-Vol. 34.-N. 6.-P. 891-897.

94. Goubet F. et al. Identification and partial characterisation of pectin methyl-transferase "homogalacturonan-methyltransferase" from membranes of Tobacco cell suspension // Plant Physiol. 1993. - Vol. 116. - N. 1. - P. 337-347.

95. Kikuchi A., Satoh S., Nakamura N., Fujii T. Differences in pectic polysaccharides between Carrot embryogenic and nonembryogenic calli // Plant Cell Rep. 1995. - Vol. 14. - P. 279-284.

96. Rubery P.H., Northcote D.H. The effect of auxin (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) on the synthesis of cell wall polysaccharides in cultures Sycamore cells 7/ Biochim. Biophys. Acta. 1970. - Vol. 222. - P. 95-108.

97. Болтенков E.B., Рыбин В.Г., Зарембо E.B. Особенности культивирования каллусной ткани Iris ensata Thunb. // Прикл. биохим. микробиол. -2004. Т. 40. - №2. - С. 244-251.

98. Гюнтер E.A., Оводов Ю.С. Влияние регуляторов роста на клеточную культуру Silene vulgaris и на химические характеристики продуцируемых ею полисахаридов // Химия раст. сырья. 2001. - №2. - С. 57-62.

99. Цепаева О.А. Выделение, структурная идентификация и химическая модификация пектиновых веществ растения Амарант и некоторых модельных соединений // Автореф. канд. хим. наук. Казань, 2000. - 20 с.

100. Лазарева Е.Б., Меньшиков Д.Д. Опыт и перспективы использования пектинов в лечебной практике // Антибиотики и химиотерапия. 1999. -Т.44.-№2.-С. 37-40.

101. Behall К., Reiser S. Effects of pectin on human metabolism. In Chemistry and function of pectin // Eds. M.L. Fishman, J.J. Jen. Washington, D.C.: ACS. -1986.-P. 12-13.

102. Popov S.V., Ovodova R.G., Markov P.A. et al. Protective effect of co-maruman, pectin from cinquefoil Comarum palustre L. on acetic acidinduced colitis in mice//Digest. Dis. Sci.'-2006.-Vol. 51.-N. 9. -P. 1532-1537.

103. Ovodova R.G., Golovchenko V.V., Popov S.V. et al. Chemical composition and anti-inflammatory activity of pectic polysaccharide isolated from celery stalks // Food. Chem. 2009. - Vol. 114. -P. 610-615.

104. Комисаренко C.H., Спиридонов B.H. Пектины их свойства и применение // Раст. ресурсы. - 1998. - Вып.1. - С. 111-119.

105. Le Marchand L., Hankin J.H., Wilkens L.R. Dietary fiber and colorectal cancer risk // Epidemiology. 1997. - Vol. 8. - P. 658-665.

106. Hill M.J. Cereals, sereal fiber and colorectal cancer risk : a review of the epidemiological literature // Eur.J.Cancer Prev. 1998. - Vol. 7. - N. 2. - P.5-10.

107. Lipkin M., Reddy В., Newmark H., Lamprecht S.A. Dietary factors in human colorectal cancer // Annu. Rev. Nutr. 1999. - Vol.19. - P. 545-586.

108. Марков П.А. Связь противовоспалительной активности пектинов с их структурой // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Казань. - 2009 - 22 с.

109. Хотимченко Ю.С., Кропотов А.В., Хотимченко М.Ю. Фармакологические свойства пектинов // Эфферентная терапия. 2001. - Т. 7, №4. - С. 22-36.

110. Оводов Ю.С. Современные представления о пектиновых веществах //Биоорганическая химия. -2009. -Т. 35.-№3.-С. 293-310.

111. Попов С.В. Взаимодействие фагоцитов млекопитающих с полисахаридами растений. Сыктывкар. 2002. - 97 с.

112. Elgert R.D., Alleve D.G., Mullins D.W.Tumor-induced immune dysfunction: the macrophage connection // J. Leukoc. Biol. 1998. - Vol. 64. - P. 275-290.

113. Sendl A., Mulinacci N., Vincieri F., Wagner H. Anti-inflammatory and immunologically active polysaccarides of Sedum telephium // Phytochemistry. -1993. Vol. 34. - P. 1357-1362.

114. Gao H., Wang F., Lien E., Trousdale M. Immunostimulating polysaccharides from Panax notogineseng // Pharm. Res. 1996. - Vol.13. - P. 11961200.

115. Хотимченко Ю.С., Ермак И.М., Бедняк A.E., Хасина Э.И., Кропо-тов А.В., Коленченко Е.А., Сергущенко И.С., Хотимченко М.Ю., Ковалев В.В. Фармакология некрахмальных полисахаридов // Вестник ДВО РАН. 2005. -Т. 1. - С. 72-82.

116. Лазарева Е.Б., Шрамко Л.У., Донская Е.В., Меньшиков Д.Д. Влияние пищевых волокон и растительных белков на микрофлору организма и возбудителей инфекционных процессов. // Российский журнал гастроэнтерологии. 1995.-№3.-С. 133-134.

117. Демидов Д.А., Костюченко М.В., Мешков М.В., Дуденко Л.А. Ранняя энтеральная послеоперационная иммунокоррекция модифицированным пектинсодержащим препаратом при перитоните // Хирургическая гастроэнтерология.-2010.-Т.6. С. 61-67.

118. Лазарева Е.Б., Спиридонова Т.Г., Чернега Е.Н., Плеская Л.Г., Гру-ненкова И.В., Смирнов С.В., Меньшиков Д.Д. Эффективность местного применения пектинов в лечении ожоговых ран. // Антибиотики и химиотерапия. 2002. -№9.~ С. 9-13.

119. Витязев Ф.В., Патова О.А., Головченко В.В. Сульфатирование пектиновых полисахпридов // «Химия и технология растительных веществ». Матер. V Всерос. науч. конф. Уфа. 2008. - Т. 1. - С.203-205.

120. Жуков H.A., Мартинсон E.A., Злобин А.А. Шире использовать ресурсы местного лекарственно-технического сырья. Тез. докл. Второй областной общественной конференции «Экология. Здоровье. Жизнь». Киров. -2002.-С. 106-110.

121. Жуков Н.А., Мартинсон Е.А., Злобин А.А. Расширение ассортимента продуктов комплексной переработки плодов шиповника с повышенной биологической активностью. Тез. докл. Отчетной конференции «Химия и химические продукты». Киров. - 2002. - С. 140.

122. Мартинсон Е.А., Кропачев Д.А., Злобин A.A., Жуков H.A. Биохимия и биотехнология плодов дикорастущих растений. Международный конгресс по биотехнологии. Сб. материалов. Москва. - 2007. - С. 196.

123. Злобин A.A., Мартинсон Е.А., Жуков H.A. Исследование жирно-кислотного состава некоторых растительных масел. Труды III Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Том 2. Москва-Пущино. - 1999. - С. 65-67.

124. Злобин A.A., Оводова Р.Г., Попов C.B. Общая химическая характеристика водорастворимых полисахаридов плодов шиповника морщинистого Rosa rugosa II Химия раст. сырья. 2003. - №2. - С. 39-44.

125. Злобин A.A., Мартинсон Е.А., Литвинец С.Г., Овечкина И.А., Дурнев Е.А., Оводова Р.Г. Пектиновые полисахариды рябины обыкновенной Sorbus aucuparia L. rugosa Н Химия раст. сырья. 2011- №. 1- С. 39-44.

126. Злобин A.A., Овечкина И.А., Зубова Ю.О. Структурно-химическая характеристика пектинов рябины обыкновенной Sorbus aucuparia L. II Ежегодная научно-техническая конференция «Общество, наука, инновации». Сб. материалов. Киров, 2011. - Т. 3. - С. 19-21.

127. Злобин A.A., Деветьярова Г.Н. Морфологические и ростовые характеристики каллусных культур Rosa rugosa Thunb II Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. материалов. Киров. - 2004. - Т. 2. - С. 190.

128. Злобин A.A., Жуков H.A., Оводова Р.Г. Химическая характеристика водорастворимых полисахаридов каллусной ткани шиповника морщинистого Rosa rugosa Thunb. II Химия раст. сырья. 2008. - №1. - С. 51-55.

129. Злобин A.A., Рублева Л.И. Пектиновые полисахариды шрота шиповника Всероссийская научно-техническая конференция «Наукапроизводство-технология-экология». Сб. материалов. Киров. - 2006. - Т. 3. -С. 189-191.

130. Злобин А.А., Н.А. Жуков, Р.Г. Оводова, Попов С.В. Состав и свойства пектиновых полисахаридов шрота шиповника. // Химия раст. сырья. 2007.-№4.-С. 91-94.

131. Захарова И .Я., Косенко JI.B. Методы изучения микробных полисахаридов // Киев.: Изд. Наукова думка. 1982. - 189 с.

132. Usov A.I., Bilan M.I., Klochkova N.G. Polysaccharides of algae. 48. Polysaccharide composition of several calcareous red algae: isolation of alginate from Corallinapilulitara //Bot. Marina. 1995. - Vol. 38, N. 3. - P. 43-51.

133. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Pholin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. - Vol. 193. - P. 265-275.

134. Wood P.J., Siddiqui I.R. Determination of methanol and its application to measurement of pectin ester content and pectin methyl esterase activity // Ana-lyt. Biochem. 1971. - Vol. 39. - P. 418-428.

135. Асатиани B.C. Биохимический анализ. Тбилиси.: Изд. Цодна. -1964.-Ч. 1.-289 с.

136. Singleton V.L., Rossi J.A. Colorimetry of total phenolics with phos-phomolybdic-phosphotungstic acid reagents // Am. J. Enol. Vitic. 1965. - Vol. 16. N. 3. - P. 144-158.

137. Обзорная информация. Хроматографический анализ Сахаров, получаемых в процессе переработки растительного сырья. М.: ОНТИТЭИмик-робиопром. 1984.-44 с.

138. Чармс Ш., Фишбейн Л., Вагман Дж., Вейнстейн М., Каулинг Г., Дольфин Д., Харборн Дж., Ледерер М., Янак Я., Адлард Э. Хроматография. Практическое приложение метода // Под ред. Хефтмана. М.: Мир. - 1986. -Т. 2. - 422 с.

139. Хроматография на бумаге // Под ред. Запрометова М.Н. М.: Изд. Иностранной литературы. - 1962. - 851 с.

140. Костенко В.Г. Хроматографический анализ Сахаров, получаемых в процессе переработки растительного сырья. М.: ОНТИТЭИмикробиопром. 1984.-44 с.

141. Hakomori S. A rapid per methylation of glycolipid and polysaccharide catalyzed by methyl sulfoxide //J. Biochem. 1964. - Vol. 55. - N. 2. - P. 205208.

142. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.A., Smith F. Colori-metric method for determination of sugars and related substances // Analyt. Chem. 1956. - Vol. 28. - P. 350-356.

143. Злобин A.A., Оводова Р.Г. Водорастворимые пектины в процессе созревания плодов Rosa rugosa {Rosaceae) II Раст. ресурсы. 2007. - T. 43, Вып. 2. - С 52-59.

144. ГОСТ 28562-90 . Определение содержания сухих веществ Введ. 2002-01-01. -М.: Изд-во стандартов. - 2001. -21 с.

145. Бутенко Р.Г. Культура клеток растений и биотехнология. М.: Наука. 1986.-286 с.

146. ГОСТ 7047-55 . Витамины А, С, Д, Вь В2 и PP. Отбор проб, методы определения витаминов и испытания качества витаминных препаратов-Введ. 1956-01-02. -М.: Изд-во стандартов. 1955. - 51 с.

147. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина. -1988. Т. 1.- 624 с.

148. Матасова С.А., Рыжова Г.Л., Дычко К.А. Химический состав сухого водного экстракта из шрота шиповника // Химия раст. сырья. 1997. - №2. -С. 28-31.

149. Жуков H.A., Злобин A.A., Мартинсон Е.А. Биохимия и биотехнология плодов дикорастущего шиповника VI Международный форум «Биотехнология и современность». Сб. материалов. С.-Петербург. - 2005 - С. 4647.

150. Бушнева O.A., Оводова Р.Г., Мишарина Е.А. Силенаны полисахариды смолевки обыкновенной (Silene vulgaris) II Химия раст. сырья. - 1999. -№1. - С. 27-32.

151. Полле А .Я., Оводова Р.Г., Шашков A.C., Оводов Ю.С. Выделение и общая характеристика полисахаридов пижмы обыкновенной // Биоорган, хим.-2001.-Т. 27.- №1. С. 52-56.

152. Полле А .Я., Оводова Р.Г., Попов C.B. Выделение и общая характеристика полисахаридов из пижмы обыкновенной, мать-и-мачехи и лопуха войлочного // Химия раст. сырья. 1999. - №1. - С. 33-38.

153. Мкртчян Т.А., Снапян Г.Г., Никогосян Г.А. / Получение пектина из лопуха (род Arctium) II Укр. биохим. журн. 1998. - Т. 70. - №1. - С. 98-103.

154. Злобин A.A., Мартинсон Е.А., Овечкина И.А., Дурнев Е.А., Оводова Р.Г., Литвинец С.Г. Состав и свойства пектиновых полисахаридов зверобоя продырявленного Hypericum perforatum L. II Химия раст. сырья. 2011 -№1. - С. 33-38.

155. Нормахматов Р., Рахманбердыева Р.К., Рахимов Д.А. Полисахариды плодов Púnica granatum II Химия природн. соедин. 1999. - №1. - С. 118119.

156. Ходжаева М.А., Турахожаев М.Т., Рахманзаде Е. Углеводы Meló zard Pang II Химия природн. соедин. 1999. - №1. - С. 142-144.

157. Оводова Р.Г., Головченко В.В., Попов C.B. Выделение и химическая характеристика полисахаридов (вибурнанов) из шрота ягод калины обыкновенной Viburnum opulus II Химия раст. сырья. 1999. - №1. - С. 5357.

158. Бутова С.Н. Биотехнологическая деградация отходов растительного сырья. -М.: Изд. Россельхозакадемия. 2004. - 283 с.

159. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. Практическое руководство. М.: Мир. - 1964. - 216 с.

160. Злобин A.A., Богданова М.М. Сезонное изменение состава и свойств пектиновых полисахаридов Rosa rugosa Thunb II Всероссийская научно-техническая конференция «Наука-производство-технология-экология». Сб. докладов. Киров. - 2004. - Т. 2. - С. 188-189.

161. Гюнтер Е.А., Оводов Ю.С. Пектиновые вещества каллусной культуры Silene vulgaris (M.) G. Il Прикл. биохим. и микробиол. 2011. -Т. 47, №1. - С.1-5.

162. Репнина Е.Г. Разработка рациональной технологии по комплексной переработке плодов шиповника на сок и другие витаминные продукты // Витаминные растительные ресурсы и их использование. М.: Изд-во МГУ. - 1997. - С. 296-304.

163. Блиндарь В.Н., Зубрихина Г.Н., Круглова Н.Б., Никитина Т.А. Определение поглотительной способности нейтрофилов и моноцитов периферической крови. // Клин. лаб. диагн. 1996. - №2. - С. 18-20.

164. Пинегин Б.В., Бутаков A.A., Щельцина Т.Д. Экологическая иммунология. М.: ВНИРО. 1995. - С. 106-162.

165. Климов А.Н., Ловягина Т.Н., Баньковская Э.Б. Турбидиметрический метод определения Д-липопротеидов и хиломикронов в сыворотке крови и тканях // Лаб. дело. 1966. - Т.5. - С. 276-279.

166. Михалева Н.Я., Борисенков М.Ф., Гюнтер Е.А., Попейко О.В., Оводов Ю.С. Влияние последовательного кислотного и ферментативного гидролиза на структуру и антиоксидантную активность пектинов // Химия раст. сырья. 2010. - № 3. - С. 29-36.

167. Марков П.А., Попов C.B., Никитина И.Р., Оводова Р.Г., Оводов Ю.С. Противовоспалительная активность пектинов и их галактуронанового кора // Химия раст. сырья. 2010. - № 1. - С. 21-26.

168. Злобин A.A., Мартинсон Е.А., Оводов Ю.С. Антиоксидантная и антимикробная активность пектинов ряда растений Европейского Севера России // Известия Коми научного центра УрО РАН. Вып. 3(7). - Сыктывкар, 2011.-С. 33-37.1. Благодарности

169. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям: д.т.н. Н.А. Жукову и к.х.н. Р.Г. Оводовой.

170. Автор выражает искреннюю благодарность академику Оводову Ю.С. за помощь и содействие при проведении данной работы.