Полиэфиримиды представляют собой класс конструкционных полимеров с наиболее удачным сочетанием таких важных для практического применения свойств, как высокие теплои термостойкость, прочность при разрыве и модуль упругости, хорошие диэлектрические свойства, высокая химическая и радиационная стойкость. Однако наряду с этими достоинствами полиэфиримидам присущ важный недостаток – трудность переработки этих полимеров в изделия, обусловленная их высокими температурами размягчения и плавления. В последние десятилетия найдены способы снижения температуры стеклования путем увеличения гибкости основной полимерной цепи. Для этих целей в основную полимерную цепь вводят химические группы с более высокой степенью вращения, например, изопропилиденовые, гексафторизопропилиденовые, 1,2-дихлорэтиленовые и др. Полиэфиримид, исходными веществами для которого являются 3(4)-нитрофталевый ангидрид, м-фенилендиамин и бисфенол А, впервые выпущен фирмой General Elerctric под маркой Ultem и является на данный момент одним из лучших известных инженерных термопластов. Известны два метода получения таких полиэфиримидов: циклизация полиамидокислоты, которую получают поликонденсацией диангидрида 2,2-бис-[4-(3,4-дикарбоксифенокси)фенил]пропана и мета-фенилендиамина, и реакция полинитрозамещения 1,3-бис[N-(3-нитрофталимидо)]бензола и динатриевой соли бисфенола А. На сегодняшний день в отечественной научной литературе отсутствуют обзоры с подробным описанием известных методов получения полиэфиримидов серии Ultem. В настоящем обзоре обобщены и систематизированы известные литературные данные в области синтеза полиэфиримидов серии Ultem. Описаны способы получения растворимых термопластичных полиэфиримидов серии Ultem, приведены доступные методы синтеза исходных мономеров с указанием выходов продуктов реакции и их физических характеристик.

Впервые взаимодействием п-аминопиридина с метакрилоилхлоридом получен п-аминопиридинметакрилат. Методами ИКи ЯМР-спектроскопии доказана его структура. Проведена радикальная гомополимеризация синтезированного п-аминопиридинметакрилата как в массе, так и в растворе бензола (инициатор – динитрил азобисизомасляной кислоты), изучены закономерности процесса. Исследование радикальной полимеризации п-аминопиридинметакрилата показало, что процесс полимеризации в найденных условиях протекает без образования побочных реакций и индукционного периода с максимальным выходом 92%. Было обнаружено, что п-аминопиридинметакрилат при радикальной полимеризации ведет себя как более активный мономер по сравнению с метилметакрилатом. Структура полученного мономера и полимера исследована методами ИКи ЯМР-спектроскопии. На основании данных ИКи ЯМР-спектров установлено, что процесс полимеризации протекает по двойной связи, а заместители остаются незатронутыми в боковой макроцепи. Исследование процесса полимеризации синтезированного мономера в массе показало, что он протекает с автоускорением. Начало автоускорения начинается при ~25%-м превращении мономера в процессе полимеризации, что согласуется с литературными данными. Выявлено, что полимеризация п-аминопиридинметакрилата протекает со скоростью, превосходящей скорость полимеризации метилметакрилата. Вероятно, этот факт связан с влиянием заместителя в мономере на электронное состояние всей молекулы, в результате чего изменяется электронная плотность винильной группы, а растущий радикал стабилизируется с заместителем–М-эффектом. Выявлено, что синтезированный полимер обладает высокими антимикробными свойствами.

Статья посвящена исследованию ферментативной активности и химического состава экстрактов, полученных из субстратного мицелия высших грибов. Объектом исследования является биомасса мицелия грибов Piptoporus betulinus (субстратный мицелий), полученная методом твердофазного культивирования на растительном субстрате. Для получения экстрактов использовали дистиллированную воду (pH=7,0), ацетатный (pH=4,7), фосфатный (pH=7,4) и буфер Mcllvaine (pH=4,0). В работе определяли молокосвертывающую, протеолитическую, целлюлозолитическую и липолитическую активности, а также содержание белковых веществ в водном и буферных экстрактах. В результате проведенных исследований было установлено, что в извлечениях из субстратного мицелия P. betulinus, полученных дистиллированной водой и буферами, значения целлюлозолитической (3,75–3,90 ед/г), липолитической (40,00–44,24 ед/г) и молокосвертывающей (65,80–66,60 ед/мл) активности отличаются незначительно. Значения протеолитической активности изменялись от 0,22 до 0,78 ед/мл. Наиболее эффективным растворителем для получения высоких значений молокосвертывающей активности является дистиллированная вода. Концентрация белковых веществ в нативном водном экстракте из субстратного мицелия P. betulinus составила 14,50 мг/мл. Очистка экстракта микрофильтрацией и бентонитом приводит к значительному снижению концентрации белка (до 5,90 мг/мл), целлюлозолитической (до 1,40 ед/г), липолитической (до 5,30 ед/г) и протеолитической (до 0,11 ед/мл) активности и повышению значений молокосвертывающей активности (до 285,80 ед/мл). Бентонит сорбирует целлюлозолитические, липолитические и неспецифические протеолитические ферменты, за счет чего происходит очевидное повышение значений молокосвертывающей активности. Установлен высокий показатель соотношения молокосвертывающей к протеолитической активности у водного экстракта грибов P. betulinus – 2598,20, что, возможно, приведет к повышению выхода, улучшению органолептических свойств и увеличению срока хранения сыров.

Эффективность инокуляции сельскохозяйственных культур ростстимулирующими бактериями может зависеть от сорта растений и условий среды. Проанализированы реакции трехнедельных растений сортов Уфимская и Золотистая на инокуляцию штаммами 26Д и 10-4 в норме и при стрессе (1% NaCl 48 ч). Сорт Золотистая формировал меньшую биомассу и площадь листьев, но превосходил сорт Уфимская по содержанию хлорофилла и оводненности корней, на стресс реагировал снижением содержания фотосинтетических пигментов и уменьшением оводненности корней. Инокуляция способствовала сохранению этих показателей на уровне нестрессированных растений, при этом положительный эффект штамма 26Д выразился во влиянии на состав пигментов, а штамма 10-4 – в оводненности корней. Сорт Уфимская при стрессе улучшал водный статус корней, на который инокуляция оказала слабое или негативное воздействие, но снижение уровня синтетических пигментов при стрессе было восполнено за счет инокуляции обоими штаммами. По биомассе трехнедельных растений выявлено, что сорт Золотистая положительно отзывался на инокуляцию обоими штаммами как в норме, так и при стрессе, а сорт Уфимская в норме негативно реагировал на инокуляцию штаммом 26Д, но при стрессе эффект от инокуляции обоими штаммами был положительным. Содержание малонового диальдегида в корнях инокулированных растений обоих сортов снижалось по сравнению с неинокулированным контролем в норме и при стрессе по сравнению со стресс-индуцированным контролем. Выявленные различия в реакциях растений на инокуляцию служат базой для дальнейшего анализа эффективных/неэффективных сорт-штаммовых комбинаций симбиотических партнеров.

Данная статья посвящена исследованию каталитических свойств и иммобилизации ферментных препаратов, которые содержат липазу галоалкалотолерантных бактерий Pseudomonas peli и Bacillus aequororis. Из галоалкалотолерантных бактерий Pseudomonas peli 3-Т и Bacillus aequororis 5-ДБ выделена липаза и иммобилизована на карбоксиметилцеллюлозе, активированном хитозане и кормовых дрожжах. Определена рН-зависимость активности и термостабильность нативного фермента, сохранение активности при иммобилизации и высушивании иммобилизованного препарата. Установлено, что активность липазы из обоих источников повышается с увеличением щелочности реакционной среды, причем у липазы P. peli 3-Т в кислой среде активность отсутствовала, у B. aequororis 5-ДБ при рН 6–7 составляла не более 20% от максимальной. Выделенная липаза обладает достаточно высокой термостабильностью. Так, липаза P. peli 3-Т при воздействии температуры 60 и 70 °С в течение 1 ч полностью сохраняет исходную активность, а в течение 15 мин воздействие температуры 80 и 90 °С приводит к снижению активности на 73 и 83% соответственно. Из изученных носителей для иммобилизации фермента наиболее перспективны активированный хитозан и кормовые дрожжи. При высушивании иммобилизованного препарата липазы на активированном хитозане сохраняется 3 и 46% активности нативного фермента из P. peli 3-Т и B. aequororis 5-ДБ соответственно, на кормовых дрожжах – 2 и 64% соответственно.

Адгезия микроорганизмов на различных поверхностях играет важнейшую роль во многих биотехнологических процессах. Широко распространенным компонентом сточных вод является анионактивное поверхностно-активное вещество додецилсульфат натрия. Поверхностно-активные вещества оказывают большое влияние на все межфазные реакции, в том числе и в технологии микробных топливных элементов. Поэтому было изучено действие додецилсульфата натрия на сорбцию клеток штамма Micrococcus luteus 1-и, обладающего электрогенной активностью в микробных топливных элементах, на поверхности различных углеродсодержащих электродных материалов, применяемых в технологии биологических топливных элементов:

1)           углеродная ткань; 2) углеродный войлок; 3) измельченные графитовые контактные троллейбусные вставки (летние); 4) березовый активированный уголь. С применением методов спектрофотометрии и микроскопии показано, что в условиях наших опытов присутствие додецилсульфата натрия в диапазоне концентраций 10−200 мг/л усиливало сорбцию клеток Micrococcus luteus 1-и на поверхностях испытуемых углеродных материалов. Максимальное увеличение сорбции за 2 ч экспозиции выявлено при внесении 100 мг/л этого поверхностно-активного вещества, оно составляло для березового активированного угля – 21%, для углеродной ткани – 26%, для углеродного войлока – 24% относительно контроля (без поверхностно-активного вещества). Продемонстрированная в работе достаточно эффективная адгезия клеток Micrococcus luteus 1-и на различных углеродных материалах, в том числе в присутствии довольно высоких концентраций додецилсульфата натрия, подтверждает перспективность данного штамма для применения в различных типах микробных топливных элементов.

Для профилактики и лечения ассоциированных желудочно-кишечных и респираторных болезней у молодняка сельскохозяйственных животных предлагается новый ветеринарный препарат «Траметин Плюс», получаемый на основе грибов-ксилотрофов с использованием методов биотехнологии. Свойства биопрепаратов, получаемых на основе микроорганизмов и грибов, зависят от биологически активных веществ, входящих в их состав. В литературе имеются разрозненные сведения об особенностях липогенеза и составе жирных кислот, синтезируемых дереворазрушающими грибами. В работе представлены данные по изучению качественного и количественного состава жирных кислот, качественный анализ летучих полярных и неполярных органических соединений препарата. Установлено, что суммарная концентрация жирных кислот составляет 70 мкг/г препарата. Из них 50,0% приходится на свободные жирные кислоты, из которых доля этерифицированных кислот составляет 50,0% от общей массы жирных кислот. Среди доминирующих неполярных летучих компонентов препарата «Траметин Плюс» можно отметить сквален. Органические алифатические аминокислоты, такие как глицин, аргинин, β-аланин с небольшой молекулярной массой, представлены как минорные неполярные летучие компоненты препарата «Траметин Плюс». Данные анализа подтверждают многокомпонентность препарата, что обусловливает его разнообразные биологические свойства, а именно антибактериальную, противовирусную, антиоксидантную и иммуностимулирующую активность, что вызывает высокую лечебно-профилактическую эффективность ветеринарного препарата «Траметин Плюс».

Работа посвящена исследованию нового национального сырьевого ресурса – мискантуса гигантского сорта Камис, позиционируемого в качестве наиболее перспективного природного источника получения высококачественной целлюлозы с целью ее дальнейшей химической функционализации. В условиях опытно-промышленного производства из исходного сырья с содержанием целлюлозы 50,2% азотнокислым способом выделена опытная партия технической целлюлозы, характеризующаяся высокими значениями массовой доли α-целлюлозы – 92,8% и степени полимеризации – 1200. На основе опытной партии технической целлюлозы получен образец нитратов целлюлозы с основными функциональными свойствами: массовой долей азота 11,18%, вязкостью 48 мПа·с и растворимостью 94%. Синтезированный образец характеризуется предельно высокой растворимостью в ацетоне, что подтверждает получение именно азотнокислых эфиров целлюлозы, и высоким выходом – 150%. Методом ИК-Фурье спектроскопии идентифицированы основные функциональные группы в опытной партии технической целлюлозы (3384, 2902, 1639, 1428, 1370, 1319, 1161, 700–500 см-1) и в образце нитратов целлюлозы (1659, 1278, 834, 746, 683 см-1), установлена соответствующая принадлежность к целлюлозе и азотнокислым эфирам целлюлозы. Методом растровой электронной микроскопии охарактеризованы структурно-морфологические особенности волокон опытной партии технической целлюлозы и образца нитратов целлюлозы. Методами совмещенного термогравиметрического и дифференциально-термического анализов установлены высокие значения температуры начала интенсивного разложения – 197 °С и удельной теплоты разложения – 6,92 кДж/г. Полученные результаты обосновывают способность целлюлозы, выделенной из нового альтернативного источника, к химической функционализации в азотнокислые эфиры целлюлозы с удовлетворительными функциональными свойствами.

В середине XX века в Москве, в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН, был собран ценный генофонд абрикоса, отличающийся высоким разнообразием и хорошей зимостойкостью. На основе этого генофонда Л.А. Крамаренко провела селекционную работу по выведению зимостойких сортов абрикоса, которые были включены в Госреестр селекционных достижений Российской Федерации: Айсберг, Водолей, Гвиани, Лель, Царский и др. Для дальнейшей работы необходимо понимать, в какой степени сорта насыщены каротиноидами, чтобы опираться на эти данные в селекционном отборе. Определено содержание каротиноидов в плодах абрикоса (Prunus armeniaca L., Rosaceae) сортов московской селекции – Айсберг, Водолей, Гвиани, Лель, Царский и Зачатьевский. Задача изучения состояла в использовании различных методик экстракции растительного сырья, способствующих оптимальному извлечению суммы каротиноидов в плодах абрикоса. В качестве экстрагентов использованы гексан, 96%-й этанол при комнатной температуре и этанол в водяной бане при температуре 60 °С (40 мин). Наиболее высокое содержание каротиноидов отмечено у сортов Лель (31,73 мг%) и Водолей (31,77 мг%), наименьшее – у отборного образца Зачатьевский (11,93 мг%). В расчетно-экспериментальных исследованиях использование нескольких растворителей позволяет повысить достоверность определения значений суммы каротиноидов в растительных объектах. Выявленный диапазон содержания каротиноидов может быть использован для характеристики и описания перспективных форм при проведении селекционной работы, направленной на получение новых сортов, обладающих полезными качествами для здоровья.

Культуры клеток растений широко используются в мировой фармацевтической промышленности в качестве сырья для получения биологически активных соединений. Развитию этого направления биотехнологии способствуют определенные преимущества, включая независимость от сезонных условий, болезней и их переносчиков, возможность получить необходимое количество требуемого продукта, обладающего стандартными качественными характеристиками. Еще одним преимуществом метода является возможность получения в силу особенностей биологии культур клеток новых соединений, биосинтез которых в интактном растении не происходит. Представлен обзор результатов исследований вторичных метаболитов, выделенных из культуры клеток Scorzonera hispanica L., штамм СФР-SH1 – источника биомассы, обладающей биологической активностью. Кратко представлена история изучаемого штамма. Описаны схемы выделения и очистки вторичных метаболитов. Обнаруженные в клетках основные вторичные метаболиты условно разделены на три группы. В первую включены соединения, характерные для большинства растений: β-ситостерин и его глюкозид, метиловый эфир кофейной кислоты, олеановая кислота. Ко второй группе отнесены соединения, сравнительно редко встречаемые в растительных объектах: моноглюкозид сирингарезинола. В третью группу включены два соединения, впервые выделенные из природных объектов: сесквитерпеновый глюкозид, скорзозид и неолигнан скорзонозид. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с имеющимися в настоящее время в научной литературе данными по химическому составу нативных растений S. hispanica и некоторых других представителей рода Scorzonera. Из обнаруженных в культивируемых клетках химических соединений наибольший практический интерес представляет моногликозид сирингарезинола – вещество, обладающее высокой биологической активностью. Описаны изменения по неустановленной причине физико-химических характеристик этого соединения в процессе длительного культивирования.

Биологически активные вещества водорослей имеют практическое применение в фармацевтической отрасли, производстве продуктов питания для человека и кормов для животных и в других сферах. Получение химически безопасных экстрактов высокого качества из бурых водорослей, характеризующихся широким спектром биологически активных веществ, является актуальной задачей. Целью представленного исследования являлась характеристика сверхкритического экстракта из бурой водоросли U. pinnatifida, идентификация и оценка содержания биологически активных веществ. Содержание каротиноидов, фенольных соединений, маннита определяли спектрофотометрическим методом, жирнокислотный анализ проводили с помощью газо-жидкостной хроматографии, качественный состав каротиноидов и фенольных соединений анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Сверхкритическая экстракция СО₂ с использованием в качестве полярного модификатора этилового спирта бурой водоросли U. рinnatifida характеризуется высокой эффективностью в части извлечения жирных кислот, каротиноидов и фенольных соединений. Каротиноидный профиль полученного сверхкритического экстракта бурой водоросли U. рinnatifida характеризуется присутствием 14 представителей, максимально представлены фукоксантин (58,1% от суммы), зеаксантин (12,6% от суммы) и фукоксантинол (14,5% от суммы). Жирнокислотный состав сверхкритического экстракта бурой водоросли U. рinnatifida определяется присутствием 20 представителей, основными из которых являются пальмитиновая, олеиновая, арахидоновая и эйкозопентаеновая кислоты. Класс полиненасыщенных жирных кислот является преобладающим, содержание жирных кислот семейств ώ-6 и ώ-3 несущественно различается. Установлено, что общее содержание фенольных соединений составляет 13,45+0,43 мг галловой кислоты/г, наиболее представлены эпикатехин, галлатэпигаллокатехин, сиринговая, кумаровая, феруловая и салициловая кислоты.

В исследовании выполнялся поиск и оценка силы корреляции между длиной микросателлитных локусов и хозяйственно-ценными признаками. В опыте по маркированию генетических систем сортов сои ДНК выделяли с помощью готового коммерческого набора, проводили стандартную ПЦР на готовой реакционной смеси. Проанализированы 18 сортов селекции Всероссийского научно-исследовательского института сои с использованием 15 пар праймеров, из которых наиболее специфично себя проявили и полностью пригодны для идентификации и паспортизации имеющихся генотипов сои 8 (Satt1, Satt2, Satt5, Satt9, Soyhsp176, Satt681, Satt141, Satt181) и 1 частично (Sat_263). Корреляционный анализ проводился путем расчета коэффициента взаимной сопряженности Пирсона. Для оценки возможного влияния на хозяйственно-ценные признаки в базах данных NCBI и soybase провели поиск ассоциаций простых последовательных повторов (SSRs) с локусами количественных признаков (QTLs). В результате корреляционного анализа отметили прямую взаимосвязь длин локусов Satt5, Sat_263, Satt181 и обратную у Satt2 с высотой растения: среднее значение коэффициента корреляции (r) равно 0,485; 0,55; 0,435 и -0,422 соответственно. Прямая зависимость установлена между Satt1(r= 0,561) и Satt2 (r= 0,562) и массой семян растений, обратная – между Satt9 (r= -0,453), Satt681 (r= -0,527) и массой семян. С признаком потенциальной урожайности обнаружена слабая обратная корреляция у Satt2 (r= -0,321). Это свидетельствует о том, что микросателлиты могут проявлять себя как маркер определенного признака.

Фтор является одним из токсических компонентов выбросов промышленных предприятий. Повышенное содержание фтора в атмосфере, почве или воде негативно влияет на рост и развитие растений, а также снижает устойчивость к различным стрессовым факторам окружающей среды. Увеличение температуры окружающей среды вызывает у всех организмов защитный ответ в виде синтеза белков теплового шока. У растений имеется специфический белок НSP101, который выполняет функцию защиты клеток от тепловых повреждений и также является ответственным за индуцируемую термотолерантность – способность организмов выдерживать воздействие жесткого теплового шока, будучи предварительно подвергнутыми действию мягкого теплового стресса, в результате которого индуцируются белки теплового шока. Известно, что белки теплового шока участвуют в защите не только от повышенных температур, но и от других различных стрессовых факторов. В настоящей работе было изучено влияние обработки фторидом натрия на жизнеспособность культуры клеток Arabidopsis thaliana, экспрессию и синтез белков теплового шока, а также роль белка теплового шока HSP101 в устойчивости к фтору. Показано, что фторид натрия значительно снижает жизнеспособность клеток A. thaliana, подавляет активацию экспрессии гена HSP101 при повышении температуры. В то же время линия A. thaliana с конститутивной экспрессией гена HSP101 оказалась более устойчива к токсичному действию фторида натрия.

В статье представлены результаты по исследованию активности антиоксидантной системы картофеля в ответ на инфицирование PVS-вирусом. Вирус PVS широко распространен на территории Омской области. Цель исследования – изучение активности антиоксидантных ферментов у сомаклональных вариантов картофеля при инфицировании вирусом PVS для получения ценных сортовых признаков с целью использования в селекционном отборе. В качестве объектов исследования были отобраны сорта картофеля Ермак, Алена и Хозяюшка селекции ФГБНУ «Омский аграрный научный центр». Изучали различия в устойчивости к вирусной инфекции у разных по восприимчивости сортов и полученных сомаклонов на примере изменения активности изоферментного состава антиоксидантных ферментов. Результаты показали, что у сомаклона ЕС1, полученного от восприимчивого сорта Ермак, при инфицировании было обнаружено два дополнительных изофермента и отмечено повышение активности изопероксидаз по сравнению с контролем. У образцов, полученных от устойчивого ХС94 и умеренно восприимчивого сорта АС91, количество изопероксидаз не увеличивалось, но отмечалось повышение их активности. У инфицированных растений происходит активация дополнительных 3-х изоформ каталазы, относительно контроля – 1 изоформа, причем у сомаклонального образца ЕС1 была обнаружена 4-я изоформа каталазы. При изучении спектров супероксиддисмутазы у контрольной группы проявлялась активность Мn-СOД и Fe-СOД, в то время как у сомаклональных образцов ХС94, АС91 и ЕС1 были выявлены две формы фермента: Feи Cu/Zn-СOД, которые играют значительную роль при нейтрализации супероксид-радикала.

Наночастицы на основе биоразлагаемых полимеров находят множество применений в медицине как средства внутриклеточной доставки лекарственных препаратов. Одними из самых перспективных полимеров липидной природы являются поли-3-гидроксиалканоаты, получаемые биосинтетическим путем. Наиболее широко применяются полигидроксибутират и полигидроксивалерат (scl-поли-3-гидроксиалканоаты), которые растворимы только в хлорорганических растворителях. Использование хлорорганических растворителей сопряжено с рядом трудностей, т.к. они оказывают канцерогенное действие на организм человека. Однако поли-3-гидроксиалканоаты, состоящие из остатков гидроксижирных кислот с 6−14 атомами углерода в главной цепи (mcl-поли-3гидроксиалканоаты), растворимы не только в хлороформе или дихлорметане, но и в предельных углеводородах. Углеводороды (например, н-гексан) легко отделяются от водных растворов и не обладают высокой цитотоксичностью. Следовательно, использование mcl-поли-3-гидроксиалканоатов позволяет исключить возможность загрязнения готовой лекарственной формы хлорорганическими соединениями. Предложена методика синтеза наночастиц mcl-поли-3-гидроксиалканоатов, стабилизированных неионогенным детергентом Tween 80. Оптимизировано соотношение между концентрацией поли-3-гидроксиалканоата и детергента. Показано, что получаемые частицы имеют средний размер 200±90 нм и электрокинетический потенциал -17±5 мВ. Изучена стабильность раствора частиц при температуре 4 °С. Установлено, что наночастицы не изменяют размер и электрокинетический потенциал в течение 90 дней при температуре 4 °С. Методом флуоресцентной микроскопии показана возможность их доставки в клетки линии BHK-21 в течение 2 ч. При концентрации до 200 мкг/мл получаемые наночастицы не оказывают токсического действия на клетки BHK-21.