Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634932)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система
Химия в интересах устойчивого развития

Химия в интересах устойчивого развития №4 2013 (34,83 руб.)

0   0
Страниц107
ID193984
АннотацияВ журнале публикуются оригинальные научные сообщения и обзоры по химии процессов, представляющих основу принципиально новых технологий, создаваемых в интересах устойчивого развития, или усовершенствования действующих, сохранения природной среды, экономии ресурсов, энергосбережения.
Химия в интересах устойчивого развития : Научный журнал .— Новосибирск : Издательство Сибирского отделения Российской академии наук .— 2013 .— №4 .— 107 с. : ил. — URL: https://rucont.ru/efd/193984 (дата обращения: 27.04.2024)

Также для выпуска доступны отдельные статьи:
МИКРОЦИСТИН-ПОДУЦИРУЮЩИЕ ЦИАНОБАКТЕРИИ В ВОДОЕМАХ РОССИИ,БЕЛАРУСИ И УКРАИНЫ / Белых (330,00 руб.)
СВОЙСТВА ВОЛОКНИСТЫХ НЕФТЕСОБИРАТЕЛЕЙ,ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ОТХОДОВ ПОЛИСТИРОЛА ТЕРМООБРАБОТКОЙ ВОДЯНЫМ ПАРОМ / Веприкова (330,00 руб.)
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА FILIPENDULA ULMARIA(L)MAXIM.,ПРОИЗРОСТАЮЩЕГО НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ / Высочина (330,00 руб.)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СОСТАВ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ АЗОТОСОДЕРЖАЩИХ ОСНОВАНИЙ В ВЫСОКОСМОЛИСТЫХ ВЫСОКОПАРАФИНИСТЫХ НЕФТЯХ / Герасимова (330,00 руб.)
Влияние аминокислот на кинетику кристаллизации одноводного оксалата кальция / Голованова (330,00 руб.)
Процессы термического разложения биомассы и глицерина в виброожиженном слое в присутствии катализаторов глубокого окисления / Дубинин (330,00 руб.)
Состав эфирных масел некоторых видов рода Agastache Clayton ex Gronov (Lamiaceae), культивируемых в условиях Среднего Урала / Мяделец (330,00 руб.)
Cинтез высококонцентрированных гидрозолей наночастиц меди восстановлением аскорбиновой кислотой в присутствии желатозы / Сайкова (330,00 руб.)
Оценка токсичности наноструктурного оксигидроксида алюминия с помощью гидробионтов / Сваровская (330,00 руб.)
Исследование состава и строения высококипящей фракции тяжелой смолы пиролиза широкой фракции легких углеводородов / Цеунова (330,00 руб.)
Получение и применение стиролсодержащего олигомера, обработанного гидропероксидом пинана / Черных (330,00 руб.)
Комплексообразование Al(III) с бензилпенициллином и карбенициллином / Мясникова (330,00 руб.)
Комплексообразование Al(III) с ампициллином и амоксициллином / Мясникова (330,00 руб.)
Исследования Сибирского отделения РАН в области нанонауки и нанотехнологии: библиометрический анализ / Бусыгина (330,00 руб.)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Подписной индекс 73457 ХИМИЯ В ИНТЕРЕСАХ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ТОМ 21, № 4, ИЮЛЬ–АВГУСТ 2013 Содержание Микроцистин-продуцирующие цианобактерии в водоемах России, Беларуси и Украины <...> . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 Процессы термического разложения биомассы и глицерина в виброожиженном слое в присутствии катализаторов глубокого окисления <...> Улан-Баторская, 3, Иркутск 664033 (Россия) E-mail: belykh@lin.irk.ru (Поступила 18.12.12; после доработки 10.06.13) Аннотация Представлен обзор о гепатотоксинах микроцистинах, продуцируемых цианобактериями различных родов. <...> Рассмотрены химическая структура и свойства микроцистинов, механизм их действия и токсикокинетика. <...> Приведены методы анализа микроцистинов и генетическая основа их продукции. <...> Представлены результаты по исследованию цианобактерий и их токсинов (микроцистинов) в различных водоемах России, Беларуси и Украины. <...> Микроцистины (МС) – одни из самых известных и широко распространенных цианотоксинов в пресных водах, их основными продуцентами являются цианобактерии родов Anabaena, Microcystis, Planktothrix, которые зачастую вызывают токсичное “цветение” воды в продуктивных водоемах по всему миру [5]. <...> ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МС Впервые МС были изолированы из штамма Microcystis aeruginosa и названы в соответствии с родовым названием этих цианобактерий. <...> Они ос- МИКРОЦИСТИН-ПРОДУЦИРУЮЩИЕ ЦИАНОБАКТЕРИИ таются стабильными в водоемах до 7 сут, но в течение продолжительного времени стабильны в фильтрованной или деионизированной воде. <...> При внутрибрюшинном введении MC-LR у мышей LD50 варьирует от 25 до 150 мкг/кг массы тела (в среднем 50–60 мкг/кг массы тела) [3, 17]. <...> МИКРОЦИСТИН-ПРОДУЦИРУЮЩИЕ ЦИАНОБАКТЕРИИ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРОДУКЦИИ МС Биосинтез МС осуществляется мультиферментным комплексом, который состоит из различных модулей нерибосомной пептид-синтетазы (NRPS), поликетидсинтазы (PKS) и дополнительных модифицирующих ферментов [31–34]. <...> Кластер генов, кодирующий комплекс МС–синтетазы, впервые открыт и описан <...>
Химия_в_интересах_устойчивого_развития_№4_2013.pdf
ХИМИЯ В ИНТЕРЕСАХ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ТОМ 21, ¹ 4, ИЮЛЬ–АВГУСТ 2013 Подписной индекс 73457 Содержание Микроцистин-продуцирующие цианобактерии в водоемах России, Беларуси и Украины Î. È. ÁÅËÛÕ, À. Ñ. ÃËÀÄÊÈÕ, Å. Ã. СОРОКОВИКОВА, È. Â. ÒÈÕÎÍÎÂÀ, Ñ. À. ÏÎÒÀÏÎÂ, Ã. À. ФЕДОРОВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Свойства волокнистых нефтесобирателей, полученных из отходов полистирола термообработкой водяным паром Å. Â. ВЕПРИКОВА, Å. À. ТЕРЕЩЕНКО, Í. Â. ×ÅÑÍÎÊÎÂ, Á. Í. КУЗНЕЦОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 Биологически активные вещества Filipendula ulmaria (L.) Maxim., произрастающего на Среднем Урале Ã. È. ÂÛÑÎ×ÈÍÀ, Ò. À. КУКУШКИНА, Å. Ñ. ВАСФИЛОВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 Распределение и состав низкомолекулярных азотсодержащих оснований в высокосмолистых высокопарафинистых нефтях Í. Í. ГЕРАСИМОВА, Ò. À. САГАЧЕНКО, Ð. Ñ. МИН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 Влияние аминокислот на кинетику кристаллизации одноводного оксалата кальция Î. À. ГОЛОВАНОВА, Â. Â. КОРОЛЬКОВ, Þ. Î. ÏÓÍÈÍ, À. Ñ. ВЫСОЦКИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 Процессы термического разложения биомассы и глицерина в виброожиженном слое в присутствии катализаторов глубокого окисления Þ. Â. ÄÓÁÈÍÈÍ, Í. À. ßÇÛÊÎÂ, À. Ä. ÑÈÌÎÍÎÂ, Â. À. ЯКОВЛЕВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 Состав эфирных масел некоторых видов рода Agastache Clayton ex Gronov (Lamiaceae), культивируемых в условиях Среднего Урала Ì. À. ÌßÄÅËÅÖ, Ò. À. ВОРОБЬЕВА, Ä. Â. ДОМРАЧЕВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 Cинтез высококонцентрированных гидрозолей наночастиц меди восстановлением аскорбиновой кислотой в присутствии желатозы Ñ. Â. ÑÀÉÊÎÂÀ, Ê. Ñ. ÌÓÐÀØÅÂÀ, Ñ. À. ÂÎÐÎÁÜÅÂ, Ê. Þ. ÊÎ×ÌÀÐÅÂ, Å. Ý. ÊÀÐÈÌÎÂ, Í. Ä. ÅÐÅÌÈÍÀ, Þ. Ë. ÌÈÕËÈÍ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 Оценка токсичности наноструктурного оксигидроксида алюминия с помощью гидробионтов Í. Â. СВАРОВСКАЯ, Î. Â. ÁÀÊÈÍÀ, Å. À. ÃËÀÇÊÎÂÀ, Ì. È. ËÅÐÍÅÐ, À. Ñ. ЛОЖКОМОЕВ, À. Í. ÑÅÐÎÂÀ, Å. Ã. ХОРОБРАЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Исследование состава и строения высококипящей фракции тяжелой смолы пиролиза широкой фракции легких углеводородов Ì. À. ÖÅÓÍÎÂÀ, Â. È. ÌÀØÓÊÎÂ, À. Ê. ÃÎËÎÂÊÎ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 Получение и применение стиролсодержащего олигомера, обработанного гидропероксидом пинана Î. Í. ×ÅÐÍÛÕ, È. Í. ÏÓÃÀ×ÅÂÀ, Ñ. Ñ. НИКУЛИН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 Комплексообразование Al(III) с бензилпенициллином и карбенициллином Å. Í. МЯСНИКОВА, Â. Ã. ÀËÅÊÑÅÅÂ, Â. Ì. НИКОЛЬСКИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 Комплексообразование Al(III) с ампициллином и амоксициллином Å. Í. МЯСНИКОВА, Â. Ã. ÀËÅÊÑÅÅÂ, Â. Ì. НИКОЛЬСКИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 Исследования Сибирского отделения РАН в области нанонауки и нанотехнологии: библиометрический анализ Ò. Â. ÁÓÑÛÃÈÍÀ, Á. Ñ. ÅËÅÏÎÂ, È. Â. ÇÈÁÀÐÅÂÀ, Î. Ë. ËÀÂÐÈÊ, Í. Í. ШАБУРОВА . . . . . . . . . . . . . . 463
Стр.1
Химия в интересах устойчивого развития 21 (2013) 363–378 УДК 582.232:614.36-097.3:556.551(470+571)(476)(477) Микроцистин-продуцирующие цианобактерии в водоемах России, Беларуси и Украины Î. È. ÁÅËÛÕ, À. Ñ. ÃËÀÄÊÈÕ, Å. Ã. СОРОКОВИКОВА, È. Â. ÒÈÕÎÍÎÂÀ, Ñ. À. ÏÎÒÀÏÎÂ, Ã. À. ФЕДОРОВА Лимнологический институт Сибирского отделения РАН, óë. Óëàí-Áàòîðñêàÿ, 3, Иркутск 664033 (Ðîññèÿ) E-mail: belykh@lin.irk.ru (Поступила 18.12.12; после доработки 10.06.13) Аннотация Представлен обзор о гепатотоксинах микроцистинах, продуцируемых цианобактериями различных родов. Рассмотрены химическая структура и свойства микроцистинов, механизм их действия и токсикокинетика. Приведены методы анализа микроцистинов и генетическая основа их продукции. Представлены результаты по исследованию цианобактерий и их токсинов (микроцистинов) в различных водоемах России, Беларуси и Украины. Ключевые ñëîâà: токсичные цианобактерии, Microcystis, Anabaena, îç. Áàéêàë, îç. Котокельское, Балтийское море, Берешское водохранилище, р. Свислочь, р. Днепр, Каневское водохранилище, микроцистин, генетические маркеры Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Химическая структура и свойства МС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Механизм действия МС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 Токсичность МС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 Токсикокинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Методы анализа МС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Генетическая основа продукции МС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 Наши исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 Сибирь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Водохранилища ангарского каскада . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Îç. Байкал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Îç. Котокельское. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 Берешское водохранилище . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Балтийское море . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Óêðàèíà. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Беларусь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 ВВЕДЕНИЕ Цианобактерии (синезеленые водоросли, цианопрокариоты) – одна из самых древних на Земле группа организмов. Они возникли около 3.5 млрд лет назад и сыграли важную роль в становлении атмосферы Земли, обогатив ее кислородом [1]. В настоящее время цианобактерии по-прежнему являются неотъемлемым компонентом водных и назем© Белых Î. È., Гладких À. Ñ., Сороковикова Å. Ã., Тихонова È. Â., Потапов Ñ. À., Федорова Ã. À. 363
Стр.2
364 Î. È. БЕЛЫХ и äð. ных экосистем и распространены почти повсеместно, включая экстремальные экологические ниши: пустыни, термальные источники, озера Арктики и Антарктики [2]. Цианобактерии синтезируют большое количество вторичных метаболитов. Наиболее пристальное внимание исследователей привлекают токсины, поскольку они представляют опасность для жизни и здоровья человека и животных. Массовое развитие (“цветение”) цианобактерий в водоемах приводит к выделению токсинов и появлению технических и эстетических проблем при использовании воды для хозяйственных и рекреационных целей, а в некоторых случаях становится причиной нарушения и деградации всей экосистемы. Во время “цветения” водоемов концентрация токсинов в воде многократно возрастает на стадии гибели популяции цианобактерий, лизиса клеток и выхода из них токсинов; внутриклеточное содержание растворенных токсинов в молодых клетках обычно невысокое (0.1–10 ìêã/ë). В пресных и солоноватых водоемах выделяют две основные группы цианотоксинов в соответствии с их химической структурой: циклические пептиды (микроцистины и нодулярин) и алкалоиды (цилиндроспермопсин, анатоксины, сакситоксины) [3, 4]. Помимо вторичных метаболитов, не участвующих в генеральном метаболизме, токсичность также проявляют структурные компоненты клеточных стенок цианобактерий – липополисахариды. Цианотоксины вызывают как острые, так и хронические отравления, а по действию на органы-мишени их разделяют на гепато-, нейро- и дерматотоксины. Микроцистины (МС) – одни из самых известных и широко распространенных цианотоксинов в пресных водах, их основными продуцентами являются цианобактерии родов Anabaena, Microcystis, Planktothrix, которые зачастую вызывают токсичное “цветение” воды в продуктивных водоемах по всему миру [5]. ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МС Впервые МС были изолированы из штамма Microcystis aeruginosa и названы в соответствии с родовым названием этих цианобактерий. В состав МС входят семь аминокислот: öèêëî-(D-Ala-X-D-MeAsp-Z-Adda-D-GluMdha), где D-Ala – D-àëàíèí, D-MeAsp – D-эритро-β-метиласпарагиновая кислота, Adda – 3-àìèíî-9-ìåòîêñè-2,6,8-òðèìåòèë-10-ôåíèëäåêà-4,6-äèåíîåâàÿ êèñëîòà, D-Glu – D-ãëóòàìàò, Mdha – N-ìåòèëäåãèäðîàëàíèí, X и Z – вариабельные L-àìèíîêèñëîòû [6, 5]. Молекулярная масса МС варьирует от 500 до 4000 Да, для большинства вариантов она составляет 900–1100 Äà. Аминокислота Adda – самая необычная структура в этой группе циклопептидов. Она обеспечивает характерную для МС и нодулярина абсорбцию при 238 нм благодаря наличию конъюгированной диеновой группы, и это свойство используется для разделения при ВЭЖХ [7]. В настоящее время идентифицировано более 90 вариантов МС [8]. Структурные варианты отмечены во всех семи аминокислотах, но наиболее часто в позиции вариабельных L-аминокислот: X (X – чаще всего ëåéöèí, аргинин или тирозин, но возможны гомотирозин, аланин, фенилаланин, гомофенилаланин, метионинS-оксид или триптофан) и Z (Z – аргинин или аланин, возможны аминоизобутиловая кислота, гомоаргинин или метионин-S-оксид). Наиболее часто встречается МС-LR, где вариабельные L-аминокислоты представлены лейцином и аргинином. Изоформы RR (аргининаргинин) и YR (тирозин-аргинин) менее распространены. Много вариантов образуется при метилировании/деметилировании D-MeAsp и/ или Mdha. Большинство МС содержит b-метиласпаргиновую кислоту, глутаминовую кислоту и аланин с метиламином, присоединенные к глутаминовой кислоте. В некоторых вариантах Mdha заменяется L-серином и D-Ala D-серином. Отдельные нетоксичные варианты идентифицированы как компоненты, содержащие 6Z-ñòåðåîèçîìåð Adda. В целом некоторые структурные модификации Adda региона или ацилирование глутамата снижают токсичность МС и даже обеспечивают их нетоксичность. Этерификация (образование сложного эфира) свободной карбоксильной группы глутаминовой кислоты приводит к образованию неактивных структур (вариантов). Микроцистины растворяются в воде, метаноле и этаноле и не растворяются в ацетоне, эфире, хлороформе и бензоле. Они ос
Стр.3