References

pmedpharm

Фармация и фармакология

Pharmacy & Pharmacology

2307-92662413-2241

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer

10.19163/2307-9266-2014-2-4(5)-3-22

pmedpharm-38

Research Article

ОБЗОРЫ, ЛЕКЦИИ

REVIEWS, LECTURES

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ОТХОДОВ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES OF SPIRIT PRODUCTION WASTE

Кайшев

А. Ш.

Kayshev

A. S.

кандидат фармацевтических наук, ведущий специалист-эксперт Межрегионального управления Росалкогольрегулирования по Северо-Кавказскому федеральному округу. Область научных интересов: химические и биологические исследования природных соединений отходов пищевых производств.

kaishev2010@yandex.ru

Кайшева

Н. Ш.

Kaysheva

N. S.

доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармакогнозии Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России. Область научных интересов: химические и фармакологические исследования углеводов, координационные соединения углеводов с металлами.

caisheva2010@yandex.ru

Межрегиональное управление Росалкогольрегулирования по Северо-Кавказскому федеральному округуРоссияInterregional department of Russian Alcohol Control in the Northern Caucasus Federal DistrictRussian Federation

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, г. ПятигорскРоссияPyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute-a branch of Volgograd State Medical University, PyatigorskRussian Federation

2014

12092015

24(5)322

2015

Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш.

Kayshev A.S., Kaysheva N.S.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.pharmpharm.ru/jour/article/view/38

Доказано содержание в барде биологически активных соединений (БАС) с выраженной фармакологической активностью, что перспективно для применения барды в качестве сырьевого источника лекарственных препаратов (ЛП). Изучен состав БАС барды, полученной из пшеницы, кукурузы, ячменя, проса на различных спиртовых предприятиях, использующих способ гидроферментативной обработки зерна. С учетом полидисперсности барды предварительно проведено ее разделение на жидкую и твердую фазы. Определены физико-химические характеристики жидкой фазы барды. Элементный состав барды отличается активным накоплением биогенных элементов (фосфора, калия, магния, кальция, натрия, железа) и низким содержанием тяжелых металлов. Твердая фаза барды накапливает в высоких концентрациях углерод, водород, азот. Жидкая фаза барды содержит: белки и аминокислоты (20-46%), восстанавливающие сахара (5,6-17,5%), галактурониды (0,8-1,4%), аскорбиновую кислоту (6,2-11,4 мг%). Твердая фаза барды содержит: галактурониды (3,4-5,3%), жирное масло (8,4-11,1%) с преобладанием незаменимых жирных кислот, белки и аминокислоты (2,1-2,5%), флавоноиды (0,4-0,9%), токоферолы (3,4-7,7 мг%). Предложен способ комплексной переработки барды, основанный на применении мембранной фильтрации жидкой фазы и жидкостной экстракции неорганическими и органическими растворителями твердой фазы, позволяющий практически полно выделить сумму БАС из жидкой фазы (Биобардин БМ) и твердой фазы (Биобардин УЛ). В состав Биобардина БМ входят: белки и аминокислоты (41-69%), восстанавливающие сахара (3,5-15,6%), жирное масло (0,2-0,3%), флавоноиды (0,2-0,7%), аскорбиновая кислота (17-37 мг%). В составе Биобардина УЛ содержатся: олигоурониды (16,4-19,5%), белки и аминокислоты (11-21%), жирное масло (3,2-4,9%), включающее незаменимые кислоты; флавоноиды (0,6-1,5%), токоферолы (6,6-10,2 мг%), каротиноиды (0,13-0,21 мг%). Белки, входящие в состав Биобардинов, как и барды, являются неоднородными по молекулярной массе и растворимости в воде и солевых растворах. Оба Биобардина характеризуются минеральным составом, идентичным составу соответствующей фазы барды. В опытах на животных установлена практическая нетоксичность и отсутствие гепатотоксичности Биобардинов. На модели «преднизолоновой язвы» желудка у крыс установлено выраженное гастропротекторное влияние Биобардина БМ, проявившееся в уменьшении числа язвенно-геморрагических поражений слизистой оболочки, стимуляции секреторной и протеолитической функций желудка. На моделях электровосстановления кислорода, пероксидного окисления липидов (ПОЛ) олеиновой кислоты, ПОЛ яичного желтка, гепатита у крыс доказано выраженное антиоксидантное действие Биобардина УЛ, превышающее активность веществ сравнения на 8,3-30,1%; показано отсутствие явлений жировой дистрофии печени крыс под влиянием Биобардина УЛ. Обоснован и подобран состав таблеток Биобардина БМ и Биобардина УЛ как рациональных ЛП соответственно гастропротекторного и антиоксидантного действия. Переработка барды позволяет снизить главный показатель токсичности производственных отходов – химическое потребление кислорода (ХПК) на 74%, приблизив барду к экологически безопасным сточным водам.

A content of biologically active compounds (BAC) with signified pharmacological activity in distillers grains was proved. It is prospective for applications of these grains as a raw material resource of pharmaceuticals. A composition of BAC distillers grains received from wheat, corn, barley, millet at different spirit enterprises which use hydro fermentative grain processing. Considering polydispersity of distillers grains they were separated on solid and liquid phases preliminary. Physical and chemical characteristics of distillers grains' liquid base were identified. Elementary composition of distillers grains is signified by active accumulation of biogenic elements (phosphorus, potassium, magnesium, calcium, sodium, iron) and low content of heavy metals. The solid phase of distillers grains accumulates carbon, hydrogen and nitrogen in high concentration. The liquid phase of distillers grains contains: proteins and amino acids (20-46%), reducing sugars (5,6%-17,5%), galacturonides (0,8-1,4%), ascorbic acid (6,2-11,4 mg%). The solid base of distillers grains contains: galacturonides (3,4-5,3%), fatty oil (8,4-11,1%) with predomination of essential fatty acids, proteins and amino acids (2,1-2,5%), flavonoids (0,4-0,9%), tocopherols (3,4-7,7 mg%). A method of complex processing of distillers grains based on application of membrane filtering of liquid phase and liquid extraction by inorganic and organic solvents of solid phase, which allows almost full extraction of the sum of biologically active compounds (BAC) from liquid phase (Biobardin BM) and solid phase (Biobardin UL). Biobardin BM comprises the following elements: proteins and amino acids (41-69%), reducing sugars (3,5-15,6%), fatty oil (0,2-0,3%), flavonoids (0,2-0,7%), ascorbic acid (17-37 mg%). Biobardin UL includes: oligouronids (16,4-19,5%), proteins and amino acids (11-21%), fatty oil (3,2-4,9%) which includes essential acids; flavonoids (0,6-1,5%), tocopherols (6,6-10,2 mg%), carotinoids (0,13-0,21 mg%). Proteins of Biobardins are inhomogeneous by their molecular mass and solubility in water and salt solutions. Both Biobardins are characterized by the mineral composition identical to the composition of relative distillers grains phase. During the experiments on animals practical nontoxicity and hepatotoxicity absence of Biobardins were established. Using prednisole stomach ulcers of rats as a model a signified gastroprotective influence of Biobardin BM was established. It was shown in a reduction of the number of ulcerative and hemorrhagic blennoses, secretory and proteolytic functions of stomach. Models of electroreduction, peroxide oxidation of lipids (POL) of oleic acid, POL of egg yolk, and rats' hepatitis proved signified antioxidant activity of Biobardin UL which exceeds comparable substances by 8,3-30,1%; absence of fatty degeneration of rats' lever was shown under the influence of Biobardin UL. Composition of Biobardin BM and Biobardin UL pills as rational medicine form was justified and designed. Distillers grains processing allows reduction of industrial waste toxicity index – chemical consumption of oxygen (CCO) by 74%, making distillers grains ecologically-friendly waste water.

зерновая бардабиологически активные соединенияэкологическая безопасность.

distillers grainsbiologically active compoundsecological safety

References1

Аврамчик О.А. Закономерности процесса электровосстановления кислорода в присутствии антиоксидантов и их применение в аналитической практике: Автореф. дис. канд. хим. наук. – Томск, 2006. – 21 с.

Антиоксидантная активность биокомпозиций на основе спиртовых отходов / А.Ш. Кайшев [и др.] // Фармация. – 2009. – № 5. – С. 7-10.

Антиоксидантная активность биокомпозиций на основе спиртовых отходов / А.Ш. Кайшев [и др.] // Фармация. – 2012. - № 6. – С. 44-47.

Антиоксидантная активность некоторых растительных фенольных соединений / В.Н. Сыров [и др.] // Хим.-фармац. журн. – 1987. – Т. 21, № 1. – С. 59-62.

Антиоксидантная активность некоторых тонизирующих и гепатопротекторных фитопрепаратов, содержащих флавоноиды и фенилпропаноиды / В.А. Куркин [и др.] // Раст. ресурсы. – 2008. – Вып. 1. – С. 122-130.

Арасимович В.В., Балтага С.В., Пономарева Н.П. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов. Кишинев: Изд. отдел АН Молд. ССР, 1970. 84 с.

Бандюкова В.А., Шинкаренко А.Л. Качественный анализ флавоноидов в растительном материале при помощи хроматографии на бумаге: метод. рекомендации. (Утв. Главн. упр. НИИ и коорд. науч. исслед. 03.07.72.). Пятигорск: ПФИ, 1972. 21 с.

Востриков С.В., Данковцев А.В., Рудаков О.Б. Контроль за содержанием углеводов в квасном сусле методом ТСХ // Сорбционные и хроматографич. процессы. 2002. Т. 2, вып. 4. С. 442-444.

Гаккель В.А. Исследования по стандартизации сырья и настоек гомеопатических матричных кактуса крупноцветкового (Cactus grandiflorus L.): Автореф. дис. канд. фармац. наук. – М., 2008. – 21 с.

Государственная фармакопея Российской Федерации – 12-е изд. – М.: Науч. Центр экспертизы средств мед. применения, 2007. – Ч. 1. – 704 с.

Государственная фармакопея СССР. – 10-е изд. – М.: Медицина, 1968. – 1080 с.

Государственная фармакопея СССР: в 2 вып. – 11-е изд., доп. – М.: Медицина, 1987; 1989. – 2 вып.

Зависимость колориметрической реакции галактуроновой кислоты и нейтральных моносахаридов с карбазолом от условий ее проведения / М.П. Филиппов [и др.] // Изв. АН Молд. ССР. Серия биол. и хим. наук. – 1976. – № 1. – С. 75-86.

Иванов Н.Н. Методы физиологии и биохимии растений. – 4-е изд., испр. и доп. – М.–Л.: Сельхозгиз, 1974. – 495 с.

Изучение биологически активных веществ, содержащихся в отходах спиртового производства / А.Ш. Кайшев [и др.] // Фармация. – 2011. – № 7. – С. 7-10.

Использование ГЖХ для установления качества масла касторового / Л.С. Ушакова [и др.]. // Разработка, исследование и маркетинг новой фармац. продукции: сб. науч. тр. – Пятигорск, 2006. – Вып. 61. - С. 316-317.

Исследование противоязвенной активности полисахаридов семян льна / Ю.К. Василенко [и др.] // Фармация. – 1997. - № 5. – С. 35-37.

Исследование химической и микробиологической безопасности отходов спиртового производства / А.Ш. Кайшев [и др.]. // Регион. мед.-фармац. вестн. – 2010. – № 25 (29). – С. 34-36.

Кайшев А.Ш., Василенко Ю.К. Определение токсичности послеспиртовой барды для ее оценки в качестве фармацевтического сырья // Токсикологический вестник. 2010. № 6 (105). С. 51-52.

Кайшев А.Ш. Исследование антиоксидантной активности биокомпозиций на основе спиртовых отходов // Изв. вузов. Сев.-Кав. региона. Серия: Естеств. науки. – 2009. – № 6 (154). – С. 46-48.

Кайшев А.Ш., Кайшева Н.Ш. Научные основы фармацевтического использования сырьевых ресурсов спиртового производства. Волгоград: ВолгГМУ, 2013. 156 с.

Кайшев А.Ш. Перспективы переработки спиртовых отходов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. региона. Серия: Естеств. науки. – 2009. – № 2 (150). – С. 76-78.

Кайшева Н.Ш., Василенко Ю.К., Кайшев А.Ш. Влияние полиуронидов на выведение некоторых металлов // Фармация. 2014. № 2. С. 41-45.

Кайшева Н.Ш., Кайшев Ш.С., Кайшев А.Ш. Послеспиртовая зерновая барда. Фармакохимические и экологические аспекты переработки. Saarbrücken: Palmarium Academic Publishing, 2012. 205 с.

Кайшева Н.Ш. Научные основы применения полиуронидов в фармации. – Пятигорск: ПятГФА, 2003. – 194 с.

Коваленко С.Л., Куриленко О.Д. Вязкость пектиновых растворов // Укр. хим. журн. 1985. Т. 31, № 2. С. 175–179.

Куркин В.А. Фармакогнозия. – 2-е изд., перераб. и доп. – Самара: Офорт, 2007. – 1239 с.

Лазурьевский Г.В., Терентьева И.В., Шамшурин А.А. Практические работы по химии природных соединений. - 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1966. 335 с.

Мандреа А.Г. Спиртовая барда. Технология утилизации // Пищ. пром-сть. – 2004. – № 3. – С. 54-55.

Методы химии углеводов: пер. с англ. / Под ред. Н.К. Кочеткова. – М.: Мир, 1967. – 512 с.

Ойвин И.А. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований // Патол. физиология и эксперим. терапия. – 1960. – Т. 4, № 4. – С. 76–85.

Определение антиокислительной активности химических соединений / С.Г. Благородов [и др.] // Хим.-фармац. журн. – 1987. – Т. 21, № 3. – С. 292-294.

Определение комплексообразующей способности пектинов и пектинсодержащих препаратов / В.А. Компанцев [и др.] // Охрана окружающей среды. – 1991. – Вып. 3. – С. 25-27.

Пат. 2312520 Российская Федерация, МПК А23L 1/0524. Способ комплексной переработки послеспиртовой барды / Н.Ш. Кайшева, А.Ш. Кайшев, С.А. Парфейников (РФ). - № 2006100222; заявл. 10.01.06; опубл. 20.12.07. Бюл. № 35. – 8 с.

Пат. 2402242 Российская Федерация, МПК A23L 1/30. Способ комплексного получения биологически активных веществ из спиртовых отходов / Н.Ш. Кайшева, А.Ш. Кайшев (РФ). - № 2008148693; заявл. 09.12.08; опубл. 27.10.10. Бюл. № 30. – 9 с.

Пат. 2404766 Российская Федерация, МПК А61К 31/375. Антиоксидантное лекарственное средство на основе зерновой послеспиртовой барды / Н.Ш. Кайшева, А.Ш. Кайшев (РФ). - № 2009107155; заявл. 27.02.09; опубл. 10.09.10. Бюл. № 33. – 9 с.

Пат. 4670403 United States America, МКИ G 01 N 21/77. Method of amino acid analysis / Y. Ishida [et al.] (USA). - № 09/167353; заявл. 110.09.81; опубл. 02.06.87. Бюл. № 27. – 15 р.

Пектин. Методы контроля в пектиновом производстве / В.В. Нелина [и др.]. – Киев: Ассоциация «Пектин», 1992. – 114 с.

Послеспиртовая зерновая барда - перспективный источник биологически активных веществ / А.Ш. Кайшев [и др.] // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2011. – № 2. – С. 30-33.

Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений. – Киев: Наук. думка, 1976. – 83 с.

Разработка биокомпозиций антиоксидантного и гастропротекторного действия на основе спиртовых отходов / А.Ш. Кайшев [и др.] // Изв. вузов «Пищевая технология». – 2012. – № 5-6 (329-330). – С. 52-55.

Римарева Л.В. Состояние и перспективы развития современных технологий в спиртовом производстве // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2005. – № 2. – С. 4-6.

Саратиков А.С., Венгеровский А.И. Эффективность гепатозащитных средств при экспериментальном хроническом гепатите // Эксперим. и клинич. фармакология. 1996. № 1. С. 59-60.

Саутина Н.В., Востриков С.В. Фракционный состав белка спиртовой дробины // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2006. № 1. С. 11-13.

Сидоров К.К. Методы определения острой токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). – М.: Медицина, 1970. – 117 с.

Строев Е.А., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии. М.: Высш. шк., 1986. 231 с.

Технология и технохимический контроль крахмалопаточного производства / Е.А. Штыркова [и др.]. – М.: Агропромиздат, 1986. – 315 с.

Ушнурцева О.А., Ковязина А.Г., Конышев С.А. Комплексная технология очистки сточных вод предприятий спиртовой промышленности // Ликероводочное производство и виноделие. 2003. № 6 (42). С. 13-14.

Шиков А.Н., Макаров В.Г., Рыженков В.Е. Растительные масла и масляные экстракты: технология, стандартизация, свойства. М.: Рус. врач, 2004. 264 с.

Экологические аспекты переработки послеспиртовой зерновой барды / А.Ш. Кайшев [и др.] // Экология и промышленность России. – 2012. – № 1. – С. 23-25.

Abdalla S. Comparison of different detectors for amino acid analysis // J. Analyt. Chem. – 1987. – Vol. 328, № 3. – P. 255-258.

A new procedure for the separation of water-soluble polysaccharides from brown seaweed’s / T.N. Zvyagintseva [et al.] // Carbohydr. Res. – 1999. – Vol. 322, № 1 – 2. –Р. 32-39.

Aubel M.T., Rogers L.B. Effects of pretreatment on the enantioselectivity of silica-bound proteins used as HPLC stationary phases // J. Chromatogr. 1987. Vol. 408, № 3. P. 9-13.

Fell J.T. Delivery systems for targeting to specific sites in the gastrointestinal tract // J. Pharmaciae аnd Pharmacologiae. – 1999. – Vol. 51. – P. 41-44.

Haug A., Larsen B. Quantitative Determination of the Uronic Acid Composition of Alginates // Acta Chem. Scand. 1962. Vol. 16, № 8. P. 1908-1918.

Hill E., Humphreys F., Malcolme-Lawes D.J. Electrochemiluminescence as a detection technique for reversed phase HPLC. IV. Detection of fluorescent derivatives // J. Chromatogr. 1988. Vol. 441, № 2. P. 394-399.

Hori T., Kihara S. Electrolytic preparation of a reduced ninhydrin reagent for amino acid analysis // J. Analyt. Chem. 1999. Vol. 330, № 7. P. 627-630.

Knutson C.A., Jeans A.A. A New Modification of the Carbazole Analysis: Application to Heteropolysaccharides // Analyt. Biochem. 1968. Vol. 24. P. 470-481.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.