Воздействие СВЧ-облучения на сорбцию флавоноидов на шерстяных волокнах
ART 96420
Авторы:
Н.
А. Шагина, Ф.
Ш. Азимова
Н.
А. Шагина, Ф.
Ш. Азимова Библиографическое описание статьи для цитирования:
Шагина
Н.
А.,
Азимова
Ф.
Ш. Воздействие СВЧ-облучения на сорбцию флавоноидов на шерстяных волокнах // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 15. – С.
2496–2500. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/96420.htm.
Аннотация. В работе рассмотрено влияние СВЧ-облучения на процесс сорбции растительных флавоноидов на шерстяное волокно. Показано, что количество флавоноидов с течением времени в жидком экстракте уменьшается за счет увеличения их в структуре шерстяного волокна.
Текст статьи
Шагина Надежда Александровна,Научный сотрудник ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет», г. Махачкала
Азимова Фаина Шамиловнак.т.н., доцент ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет», г. Махачкалаshagina42@yandex.ru
Воздействие СВЧ облучения на сорбцию растительных флавоноидов
на шерстяныхволокнах
Аннотация.В работе рассмотрено влияние СВЧоблучения на процесс сорбции растительных флавоноидов на шерстяное волокно. Показано, чтоколичество флавоноидовс течением времени в жидком экстракте уменьшается за счет увеличения их в структуре шерстяного волокна.Ключевые слова: СВЧоблучение, растительный экстракт, флавоноиды, шерстяная ткань
ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В процессе своей жизнедеятельности организм человека испытывает постоянное воздействие электромагнитных излучений.Многие исследователи утверждают, что это воздействие пагубно влияет на клетки, следовательно, на организм в целом.Исследованием влияния СВЧизлучения на организм человека ученые занимаются около двух десятилетий. В настоящее время в медицинской практике используются различные аппараты, излучающие электромагнитные волны определенной длинны, при этом положительно воздействуя на мягкие ткани человеческого организма и некоторые внутренние органы.Растительный мир также существует за счет электромагнитных излучений. При помощи растительного пигмента хлорофилла растение преобразует солнечную радиацию в энергию химических связей.Под действием света молекулы хлорофиллов возбуждаются, апосле прекращения его действия возвращаются в исходное состояние, и этот переход сопровождается потерей энергии в виде излучения света флюоресценции[1].
Растения синтезируют и накапливают разнообразные биохимические продукты флавоноиды. Флавоноиды это обширная группа фенольных соединений растительного происхождения с большим количеством реакционных групп и с широким спектром химических свойств [2]. Известно более 6500 флавоноидов. Общепринятая классификация флавоноидов предусматривает их деление на 10 основных классов, исходя из степени окисленности трехуглеродного фрагмента:Катехины (флаван3олы, производные флавана катехины, лейкоантоцианы)лейкоантоцианидины(флаван3,4диолы)флаваноны(производные флавона флаваноны, флаванонолы, флавоны, флавонолы)дигидрохалконыхалконыантоцианидины и антоцианыфлавононолыфлавоны и изофлавоныфлавонолыауроны
Флавоноиды, растительные пигменты, представляющие собой гликозиды фенольного характера, содержащие в качестве агликонаглавным образом производные флавана (2фенилхромана) (1). Разнообразие природных флавоноидов достигается вследствие того, что они, как правило, содержат в агликоне несколько гидроксильных или метоксильных групп, причем заместители находятся преимущественно в положениях 5, 7, 4', 3' и 5' [3]. (1) 2фенилхроман
(2) (3) катехин флаван3,4диол
(4) (5) флаванон флавон
(6) (7) дигидрохалкон аурон
Функции флавоноидовв растениях мало изучены. Предполагается, что благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение (330350 нм) и часть видимых лучей (520560 нм) флавоноиды защищают растительные ткани от избыточной радиации. Входя в состав экстрактивных веществ древесины, флавоноиды способны придавать ей особую прочность и устойчивость к поражениям патогенными грибами. Некоторые флавоноиды участвуютв регуляции роста растений [4, 5].
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
В процессе исследования были взяты, заранее полученныйэкстракттравыптичьего горца, образцы натуральной шерстяной ткани и источник СВЧизлучения. Экстракт получали путем экстракции водой из сухого сырья (150г сухого растительного сырья) до 1 литра в течение 1 часа. Шерстяную ткань погружали в емкость с водным экстрактом в количестве 30% к массе исходного материала и выдерживали в течение 4060 минут в слабокислой среде рН 56 при температуре 7580 0С. В процессе сорбции растительных флавоноидов, экстракт выдерживали перед источникомсверхвысокочастотного (СВЧ) облучателя с диапазоном волн 1667 МГц.Контрольные образцы выдерживалисьв течение 4060 минут в слабокислой среде рН 56 при температуре 7580 0С без СВЧоблучения. Далее образцы шерстяной ткани вынимали, просушивали и снимались спектры поглощения на приборе DataColor. Полученные данные приведены в таблице.Таблица 1. Координаты цвета, полученныепутем сорбции флавоноидовна образцах шерстяной ткани без СВЧ и с СВЧоблучением
Вид образцаКоординаты цветаLCHЭкстракт птичьего горца без облучения70,5633,8584,22Экстракт птичьего горцас облучением57,4930,2793,16
В процессе сорбциибрались пробы водного экстрактадля определения концентрации флавоноидов. Пробы объемом 25 мл брались через 15, 30, 45 и 60 мин при температуре 7580 0С. Сразу после отбора пробы восстанавливали объем экстракта до исходного.Из литературных данных известно [6], что в составе экстрагируемыхвеществ растительного происхождения значительная доля принадлежит веществам полифенольного строения, в частности флавоноидам. В большинстве случаев встречаются флаваноиды, производные кверцетина и рутина. Поэтому, количественное содержание флавоноидов в растительных экстрактах производится в пересчете на кверцетин либо на рутин [2, 7]. В данном случае для количественного определения флавоноидов в качестве раствора сравнения был взят стандартный раствор рутина.Из литературных данных известно [7], что максимум поглощения рутина приходится на длину волны при λ = 412 нм. Поэтому определение оптической плотности испытуемых растворов проводили при λ = 412 нм. Результаты количественной оценки измерения концентрации флавоноидовв процессе сорбциишерстяной ткани экстрактом птичьего горца приведены в таблице 2.Таблица 2Изменение концентрации флавоноидов в процессе сорбциишерстяной ткани экстрактом птичьего горца
№ п/пВремя, минОптическая плотность раствораСодержание флавоноидов, С %101,9231002151,74062,863301,69561,2012344451,68760,915601,50254,23
Как видно из таблицы, в процессе сорбциисодержание флавоноидов в жидком экстрактеуменьшается. Это обусловлено диффузией флавоноидовволокном, а затем дальнейшей сорбцией его на активных группахшерстяноговолокна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, электромагнитные излучения оказывают значительное влияние на многие процессы. Как следует из полученных данных, СВЧоблучение способствует большей сорбции молекул флавоноидов на активных группах белка кератина (шерстяное волокно). Повидимому, это обусловлено тем, что электромагнитные лучи воздействуют на отдельные химические связи как флавоноидов, так и белка кератина, тем самым активируя их. Активация химических связей влияет на сорбцию молекул флавоноидов, химически связывая их дополнительными водородными связями, тем самым увеличивая количество сорбированных молекул флавоноидов.
Ссылки на источники1.Научноинформационный журнал «Биофайл» [Электронный ресурс]. Режим доступа http://biofile.ru/bio/4257.html2.Зимина, Л.Н. Фармакогностическоеисследование по обоснованию создания антидепрессантных препаратов на основе травы зверобоя : автореф. дис… канд.фарм.наук : 14.04.02 / Зимина Любовь Николаевна. Самара, 2011. 25 стр.3.Шаталина, Н.В. Исследования биологически активных веществ различных вегетативных частей кровохлебки лекарственной, лопуха большого, тысячелистника обыкновенного, одуванчика лекарственного, произрастающих на территории Сибири : дисс. …канд.биол.наук : 03.00.16 / Шаталина Наталия Владимировна. Красноярск, 2001. 150 с.4.Запрометов, М.Н. Основы биохимии фенольных соединений / М.Н. Запрометов. М.: Высшая школа, 1974. 214 с.5.Шагина Н.А. / Разработка экологичной технологии использования природных красителей и дубителей растительного происхожденияв колорировании текстиля: дисс. … канд.техн.наук : 05.19.01 / Шагина Надежда Александровна. М, 2015. 134 с.6.Власова, И.В. Методология спектрофотометрического анализа смесей органических соединений. Проблема неаддитивности светопоглощения / И. В. Власова, В.И.Вершинин, Т.Г. Цюпко // Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66. № 1. с. 2533.7.Наумова, И.А. Исследование светостойкости антрахиноновых красителей при однокомпонентном использовании и в смесях / И.А. Наумова, В.Е. Зайцева // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1983. Т. 26. Вып. 6. С. 723731.
Азимова Фаина Шамиловнак.т.н., доцент ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет», г. Махачкалаshagina42@yandex.ru
Воздействие СВЧ облучения на сорбцию растительных флавоноидов
на шерстяныхволокнах
Аннотация.В работе рассмотрено влияние СВЧоблучения на процесс сорбции растительных флавоноидов на шерстяное волокно. Показано, чтоколичество флавоноидовс течением времени в жидком экстракте уменьшается за счет увеличения их в структуре шерстяного волокна.Ключевые слова: СВЧоблучение, растительный экстракт, флавоноиды, шерстяная ткань
ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В процессе своей жизнедеятельности организм человека испытывает постоянное воздействие электромагнитных излучений.Многие исследователи утверждают, что это воздействие пагубно влияет на клетки, следовательно, на организм в целом.Исследованием влияния СВЧизлучения на организм человека ученые занимаются около двух десятилетий. В настоящее время в медицинской практике используются различные аппараты, излучающие электромагнитные волны определенной длинны, при этом положительно воздействуя на мягкие ткани человеческого организма и некоторые внутренние органы.Растительный мир также существует за счет электромагнитных излучений. При помощи растительного пигмента хлорофилла растение преобразует солнечную радиацию в энергию химических связей.Под действием света молекулы хлорофиллов возбуждаются, апосле прекращения его действия возвращаются в исходное состояние, и этот переход сопровождается потерей энергии в виде излучения света флюоресценции[1].
Растения синтезируют и накапливают разнообразные биохимические продукты флавоноиды. Флавоноиды это обширная группа фенольных соединений растительного происхождения с большим количеством реакционных групп и с широким спектром химических свойств [2]. Известно более 6500 флавоноидов. Общепринятая классификация флавоноидов предусматривает их деление на 10 основных классов, исходя из степени окисленности трехуглеродного фрагмента:Катехины (флаван3олы, производные флавана катехины, лейкоантоцианы)лейкоантоцианидины(флаван3,4диолы)флаваноны(производные флавона флаваноны, флаванонолы, флавоны, флавонолы)дигидрохалконыхалконыантоцианидины и антоцианыфлавононолыфлавоны и изофлавоныфлавонолыауроны
Флавоноиды, растительные пигменты, представляющие собой гликозиды фенольного характера, содержащие в качестве агликонаглавным образом производные флавана (2фенилхромана) (1). Разнообразие природных флавоноидов достигается вследствие того, что они, как правило, содержат в агликоне несколько гидроксильных или метоксильных групп, причем заместители находятся преимущественно в положениях 5, 7, 4', 3' и 5' [3]. (1) 2фенилхроман
(2) (3) катехин флаван3,4диол
(4) (5) флаванон флавон
(6) (7) дигидрохалкон аурон
Функции флавоноидовв растениях мало изучены. Предполагается, что благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение (330350 нм) и часть видимых лучей (520560 нм) флавоноиды защищают растительные ткани от избыточной радиации. Входя в состав экстрактивных веществ древесины, флавоноиды способны придавать ей особую прочность и устойчивость к поражениям патогенными грибами. Некоторые флавоноиды участвуютв регуляции роста растений [4, 5].
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
В процессе исследования были взяты, заранее полученныйэкстракттравыптичьего горца, образцы натуральной шерстяной ткани и источник СВЧизлучения. Экстракт получали путем экстракции водой из сухого сырья (150г сухого растительного сырья) до 1 литра в течение 1 часа. Шерстяную ткань погружали в емкость с водным экстрактом в количестве 30% к массе исходного материала и выдерживали в течение 4060 минут в слабокислой среде рН 56 при температуре 7580 0С. В процессе сорбции растительных флавоноидов, экстракт выдерживали перед источникомсверхвысокочастотного (СВЧ) облучателя с диапазоном волн 1667 МГц.Контрольные образцы выдерживалисьв течение 4060 минут в слабокислой среде рН 56 при температуре 7580 0С без СВЧоблучения. Далее образцы шерстяной ткани вынимали, просушивали и снимались спектры поглощения на приборе DataColor. Полученные данные приведены в таблице.Таблица 1. Координаты цвета, полученныепутем сорбции флавоноидовна образцах шерстяной ткани без СВЧ и с СВЧоблучением
Вид образцаКоординаты цветаLCHЭкстракт птичьего горца без облучения70,5633,8584,22Экстракт птичьего горцас облучением57,4930,2793,16
В процессе сорбциибрались пробы водного экстрактадля определения концентрации флавоноидов. Пробы объемом 25 мл брались через 15, 30, 45 и 60 мин при температуре 7580 0С. Сразу после отбора пробы восстанавливали объем экстракта до исходного.Из литературных данных известно [6], что в составе экстрагируемыхвеществ растительного происхождения значительная доля принадлежит веществам полифенольного строения, в частности флавоноидам. В большинстве случаев встречаются флаваноиды, производные кверцетина и рутина. Поэтому, количественное содержание флавоноидов в растительных экстрактах производится в пересчете на кверцетин либо на рутин [2, 7]. В данном случае для количественного определения флавоноидов в качестве раствора сравнения был взят стандартный раствор рутина.Из литературных данных известно [7], что максимум поглощения рутина приходится на длину волны при λ = 412 нм. Поэтому определение оптической плотности испытуемых растворов проводили при λ = 412 нм. Результаты количественной оценки измерения концентрации флавоноидовв процессе сорбциишерстяной ткани экстрактом птичьего горца приведены в таблице 2.Таблица 2Изменение концентрации флавоноидов в процессе сорбциишерстяной ткани экстрактом птичьего горца
№ п/пВремя, минОптическая плотность раствораСодержание флавоноидов, С %101,9231002151,74062,863301,69561,2012344451,68760,915601,50254,23
Как видно из таблицы, в процессе сорбциисодержание флавоноидов в жидком экстрактеуменьшается. Это обусловлено диффузией флавоноидовволокном, а затем дальнейшей сорбцией его на активных группахшерстяноговолокна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, электромагнитные излучения оказывают значительное влияние на многие процессы. Как следует из полученных данных, СВЧоблучение способствует большей сорбции молекул флавоноидов на активных группах белка кератина (шерстяное волокно). Повидимому, это обусловлено тем, что электромагнитные лучи воздействуют на отдельные химические связи как флавоноидов, так и белка кератина, тем самым активируя их. Активация химических связей влияет на сорбцию молекул флавоноидов, химически связывая их дополнительными водородными связями, тем самым увеличивая количество сорбированных молекул флавоноидов.
Ссылки на источники1.Научноинформационный журнал «Биофайл» [Электронный ресурс]. Режим доступа http://biofile.ru/bio/4257.html2.Зимина, Л.Н. Фармакогностическоеисследование по обоснованию создания антидепрессантных препаратов на основе травы зверобоя : автореф. дис… канд.фарм.наук : 14.04.02 / Зимина Любовь Николаевна. Самара, 2011. 25 стр.3.Шаталина, Н.В. Исследования биологически активных веществ различных вегетативных частей кровохлебки лекарственной, лопуха большого, тысячелистника обыкновенного, одуванчика лекарственного, произрастающих на территории Сибири : дисс. …канд.биол.наук : 03.00.16 / Шаталина Наталия Владимировна. Красноярск, 2001. 150 с.4.Запрометов, М.Н. Основы биохимии фенольных соединений / М.Н. Запрометов. М.: Высшая школа, 1974. 214 с.5.Шагина Н.А. / Разработка экологичной технологии использования природных красителей и дубителей растительного происхожденияв колорировании текстиля: дисс. … канд.техн.наук : 05.19.01 / Шагина Надежда Александровна. М, 2015. 134 с.6.Власова, И.В. Методология спектрофотометрического анализа смесей органических соединений. Проблема неаддитивности светопоглощения / И. В. Власова, В.И.Вершинин, Т.Г. Цюпко // Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66. № 1. с. 2533.7.Наумова, И.А. Исследование светостойкости антрахиноновых красителей при однокомпонентном использовании и в смесях / И.А. Наумова, В.Е. Зайцева // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1983. Т. 26. Вып. 6. С. 723731.
