Гальванические покрытия никелем широко применяются в промышленности для защитно-декоративной отделки поверхностей металлических и неметаллических материалов, для защиты от коррозии при повышенной температуре в щелочной среде и в растворах органических кислот, в качестве подслоя для получения покрытий другими металлами на сталь, для повышения твердости и износостойкости поверхности, улучшения паяемости. Данные покрытия получают из водных слабокислых, а также из слабощелочных комплексных электролитов. В настоящем обзоре проанализированы литературные данные по комплексообразованию никеля(+2) с D-глюконат-ионом CH2OH(CHOH)4COO‾, а также рассмотрены составы и некоторые технологические характеристики комплексных D-глюконатных растворов для гальванического и химического никелирования. Например, из электролита с рН 8, содержащего 53 г/дм³ NiSO₄ • 6H₂O, 44 г/дм³ D-C₆H₁₁O₇Na, 25 г/дм³ H₃BO₃, 53 г/дм³ (NH4)2SO4  и 0,5–3 г/дм³ CO(NH₂)₂, при температуре 25 °C, катодной плотности тока 2,5 А/дм² с выходом по току 96,4% получают коррозионностойкое гладкое светлое гальваническое покрытие никелем, хорошо сцепленное с медной основой. Из раствора с рН 9, содержащего 5–30 г/дм³ NiSO₄ • 6H₂O, 10–60 г/дм³ D-C₆H₁₁O₇Na,  5–40 г/дм³  NaH₂PO₂ •H₂O,  3 г/дм³ HOOCCH₂CH₂COOH, 0,5 г/дм³  CH₃(CH₂)₁₁OSO₃Na,  0,002 г/дм³ Pb(CH₃COO)₂ •3H₂O, при температуре 90 °C со скоростью до 0,75 мкм/мин получают химическое покрытие сплавом Ni-P(3–18 масс.%) на меди. В обзоре также обсуждаются способы приготовления D-глюконатных электролитов никелирования с использованием D-глюконата натрия, D-глюконо-1,5-лактона, D-глюконата никеля. Одним из достоинств D-глюконатных растворов никелирования является то, что D-глюконаты нетоксичны и имеют невысокую стоимость.

Была исследована привитая полимеризация акриламида и N-изопропилакриламида на коллаген в присутствии комплекса триэтилбор–гексаметилендиамин и ряда п-хинонов: бензохинона, нафтохинона, 2,5-ди-трет-бутил-п-бензохинона и дурохинона. Во всех случаях п-хиноны ведут себя как замедлители полимеризации и снижают конверсию мономера. Исключением является привитая полимеризация акриламида на коллаген в присутствии бензохинона, который проявляет себя ингибитором полимеризации. Доля синтетического фрагмента в полученных сополимерах определяется строением мономера и п-хинона. Кривые молекулярно-массового распределения содержат моды, относящиеся к непрореагировавшему коллагену, значительно отличающиеся по интенсивности от исходного коллагена. Это обусловлено образованием привитого сополимера сшитой структуры, который нельзя проанализировать методом гель-проникающей хроматографии. Разрушение сополимеров под действием ферментов контролировали методом гель-проникающей хроматографии. Ферментативный гидролиз сополимеров протекает медленнее, чем коллагена, что подтверждает образование сополимера. Через 3 часа после начала гидролиза кривые молекулярно-массового распределения содержат низкомолекулярные моды коллагена и моды низкой интенсивности, относящиеся к полиакриламидам. Морфология сополимеров отличается от морфологии коллагена и полиакриламидов. Оценка цитотоксичности – важный этап исследований сополимеров, позволяющий рассматривать их как основу материалов для регенеративной медицины. Анализ экстрактов, полученных из сополимеров при помощи культуральной среды, методом МТТ-теста показал высокий ранг токсичности. Разведение экстрактов сополимеров коллагена и N-изопропилакриламида водными растворами приводит к ее снижению. Для сополимеров коллагена и акриламида токсичность сохраняется, что обусловлено высокой токсичностью мономера. Снижение токсичности сополимеров возможно после экстракции непрореагировавшего акриламида хлороформом.

Одной из быстроразвивающихся отраслей химической промышленности является производство полимерных материалов. Совершенствование способов синтеза высокомолекулярных соединений и изучение их физико-химических характеристик относятся к важным задачам синтетической химии. Основным методом получения полимерных материалов на данный момент является радикальная полимеризация, имеющая такие преимущества, как простота реализации процесса, низкая себестоимость, возможность получения широкого круга полимерных материалов. В представленной работе приведены результаты исследований диэлектрических параметров в диапазоне частот 100–200 ГГц (показателя преломления и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ) различных высокомолекулярных соединений (полистирол, поливинилхлорид, поливинилацетат, поливиниловый спирт, полиглицидилметакрилат) – как синтезированных с участием традиционного инициатора динитрила азобисизомасляной кислоты по механизму радикальной полимеризации, так и коммерческих продуктов. Проведен сравнительный анализ поглощающей способности полимеров при комнатной температуре, определены полимеры, имеющие наибольшую и наименьшую поглощающую способность. Зависимость tgδ от частоты для всех исследуемых полимеров имеет линейный характер, причем с увеличением частоты поглощение в полимерах увеличивается. Наибольшее поглощение среди изученных макромолекул имеет полиглицидилметакрилат, при 200 ГГц значение tgδ составляет 0,043, а минимальное значение tgδ, равное 0,0068, зафиксировано у полистирола. Значение показателя преломления для исследованных полимеров изменяется в интервале от 1,09 до 1,39. Также представлены результаты исследований диэлектрических свойств исходных виниловых мономеров (стирол, винилацетат, глицидилметакрилат). Указанные данные представляют практический интерес при разработке подходов к получению полимерных материалов с заданными характеристиками на основе виниловых мономеров методом радикальной полимеризации.

Поиск новых биологически активных соединений является ключевым направлением химической науки, в связи с чем представляется актуальным синтез соединений с потенциально возможным бактерицидным действием. С целью расширения рядов биологически активных веществ конденсацией Клайзена эквимолярных количеств 2-ацетонафтона и диалкилоксалатов в неполярной среде в присутствии натрия в качестве конденсирующего агента осуществлен синтез 4-(2’-нафтил)-1,4-диоксо-1-этокси-2-бутен-2-олята натрия и 1-бутокси-4-(2´-нафтил)-1,4-диоксо-2-бутен-2-олята натрия. Реакцией металлообмена натриевых оксоенолятов с солями Zn(II) и Mg(II) получены бидентатные моноядерные металлохелаты. Строение синтезированных соединений подтверждено методами инфракрасной спектроскопии, спектроскопии ядерного магнитного резонанса (¹Н, ¹³С) и масс-спектрометрии. В инфракрасных спектрах твердых образцов оксоенолятов натрия и металлокомплексов присутствуют полосы валентных колебаний сложноэфирных карбонильных групп, скелетных колебаний ароматических колец, а также «эфирные» полосы, обусловленные колебанием связей С–О–С. Спектры ядерного магнитного резонанса ¹Н и ¹³С, записанные в CDCl₃ и ДМСО-d₆, характеризуются полным набором всех ожидаемых сигналов с хорошо сопоставимыми со справочными данными значениями химических сдвигов. В масс-спектрах анализируемых соединений, зарегистрированных в растворе ацетонитрила в режиме электрораспыления, наблюдаются сигналы протонированных и катионированных молекул [M+H]⁺ и [M+Na]⁺. Оценку бактерицидного действия синтезированных препаратов проводили с использованием диффузионного метода агаровых лунок в комбинации с методом серийных разведений. Выявлена биологическая активность 4-(2’-нафтил)-1,4-диоксо1-этокси-2-бутен-2-олята натрия по отношению к Pseudomonas Aeruginosa и Staphylococcus Aureus и 1-бутокси-4-(2´-нафтил)-1,4-диоксо-2-бутен-2-олята натрия по отношению к Pseudomonas Aeruginosa. Установлена выраженная резистентность Salmonella spp. к исследуемым соединениям.

Благодаря особенностям наносостояния наноматериалы представляют интерес для промышленного, медицинского, сельскохозяйственного и экологического применения. Тем не менее выброс наночастиц в окружающую среду вызывает серьезную обеспокоенность из-за недостаточности знаний об их поведении в окружающей среде и потенциальных широкомасштабных экологических воздействиях. С одной стороны, наноматериалы воспринимаются как загрязнители, которые могут оказывать влияние на микроорганизмы активного ила и, как следствие, на эффективность процессов очистки сточных вод. С другой – некоторые из них намеренно добавляются в системы активного ила, чтобы улучшить работу системы, например осаждаемость ила, удаление тяжелых металлов или органических загрязнителей. Следовательно, наночастицы часто обнаруживаются и накапливаются в сточных водах, которые считаются основным источником выброса наночастиц в окружающую среду. Процессы с участием активного ила являются наиболее широко используемыми биологическими процессами на очистных сооружениях во всем мире благодларя высокой способности удалять питательные вещества, разлагать токсины и удерживать биомассу. Высокая концентрация наночастиц, попадающих в системы активного ила, может влиять на их рост и метаболизм. Представленные в обзоре работы показывают, что наночастицы значительно снижают относительную численность микробного сообщества активного ила, связанного с нитрификацией, денитрификацией и удалением фосфора. Таким образом, знание структуры микробного сообщества активного ила с оценкой токсичности наноматерилов будет способствовать оптимизации популяции ила и улучшению работы очистных сооружений.

В технологии производства сыров важным технологическим звеном является получение сгустка под влиянием протеолитических ферментов. В зависимости от состава молокосвертывающие ферментные препараты по-разному влияют на качественные характеристики сгустка, отделение сыворотки и выход готового продукта. Сегодня на российском рынке представлен широкий ассортимент отечественных и импортных молокосвертывающих ферментных препаратов. В связи с этим выбор коагулянта молока сыродельными предприятиями должен осуществляться в соответствии с тем, сыры какой группы вырабатываются предприятием. На молокосвертывающую активность ферментных препаратов может оказывать влияние активная кислотность смеси, а также температура раствора при приготовлении ферментного препарата, так как она является основным показателем продолжительности свертывания смеси и, следовательно, качества образованного сгустка. Исследование специфической активности молокосвертывающих ферментных препаратов при их приготовлении в рабочем растворе с различной активной кислотностью (рН от 4,0 до 8,0) показало, что при сдвиге активной кислотности в щелочную сторону молокосвертывающая активность всех препаратов значительно снижалась. Применение растворов с рН 4,0 приводило к увеличению молокосвертывающей активности говяжьего пепсина на 94%, сычужно-говяжьего препарата ВНИИМС СГ-50 – на 72%, сычужного фермента – на 36% относительно контроля. Самым чувствительным к колебаниям активной кислотности являлся говяжий пепсин. Исследование влияния температуры субстрата в диапазоне от 30 до 40 °С показало, наибольшей чувствительностью к изменению температуры отличался сычужный фермент. Проведенные исследования показали, что правильно подобранная ферментная композиция является действенным рычагом, влияющим на качество вырабатываемого сыра.

Целью работы являлась оценка стабильности пигментов, относящихся к группе фикобилипротеинов, выделенных из биомассы цианобактерии Spirulina (Arthrospira) platensis и красной микроводоросли Porphyridium purpureum. Водные экстракты фикобилипротеинов получали после двукратного замораживания сырой биомассы Arthrospira platensis и Porphyridium purpureum, экстракцию проводили фосфатным буфером (0,05 М, рН = 7) на холоде (5 °С) в течение 24 часов. К полученным экстрактам добавляли 96%-й этанол до его концентрации в растворе 20%. Хранение водно-спиртовых экстрактов фикобилипротеинов осуществляли 3 месяца, контроль концентраций пигментов проводили оптическим методом. Наибольшую стабильность при хранении продемонстрировал пигмент аллофикоцианин. Самая высокая скорость деструкции фикобилипротеинов наблюдалась при их хранении на свету при комнатной температуре. Скорость деградации пигментов в этих условиях в 9 и в 80 раз (для В-фикоэритрина и С-фикоцианина соответственно) превышала аналогичные показатели при их хранении в темноте и на холоде. Наименее стойким, по сравнению с другими исследованными фикобилипротеинами, оказался С-фикоцианин. Скорость его деградации при всех вариантах хранения была от 5 до 10 раз выше, чем В-фикоэритрина в аналогичных условиях. Обязательным условием сохранения С-фикоцианина и В-фикоэритрина в водно-спиртовых растворах являлось отсутствие света, а в случае С-фикоцианина и пониженная температура. Допустимо также хранение В-фикоэритрина в темноте при комнатной температуре. Такой режим может обеспечить сохранность до 86% пигментов в водно-спиртовых растворах на протяжении 25–30 суток.

Бетулинсодержащие микронутриенты улучшают качество, увеличивают физиологическую активность и срок хранения пищевых систем, что позволяет разрабатывать физиологически функциональные продукты питания для населения, проживающего в регионах Арктики и Крайнего Севера. Целью данного исследования являлась оптимизация процесса извлечения бетулина из Betula pendula Roth. для использования в пищевых системах нутрициологической поддержки населения, проживающего в регионах с экстремальными климатическими условиями, методом математического моделирования. Береста заготовлена в летние месяцы 2015–2021 гг. в предгорной зоне Алтайского края. Математическая оптимизация процесса экстракции бетулина из бересты белоствольных берез (Betula pendula Roth.), содержащей более 20% масс. основного вещества, в условиях автоклавирования осуществлена с использованием программного пакета Statistica 10. На основании анализа поверхностей отклика, построенных по уравнению регрессии, определены оптимальные параметры экстракции бетулина этиловым спиртом: размер частиц бересты 3×3 мм; гидромодуль 1:5; продолжительность процесса 150 мин, при которых выход бетулина составил более 97%, его подлинность и безопасность подтверждены экспериментально. Физиологическая активность бетулина и примеры его использования в составе различных пищевых систем для пролонгирования срока хранения доказывают возможность его использования в качестве природного консерванта и функционального компонента – антиоксиданта для обогащения продуктов питания, в частности предназначенных для населения, проживающего в экстремальных климатических условиях Арктики и Крайнего Севера.

Зерновые культуры, несмотря на свои полезные свойства, содержат ряд антипитательных веществ, одним из методов снижения содержания которых является проращивание. Научный и прикладной интерес представляет проверка гипотезы о возможности стимулирования прорастания зерновых культур (на примере овса и гречихи) и повышения их переваримости путем использования при проращивании сушеного слоевища ламинарии (Laminaria thalli) в форме экстракта. Объектами проведенного исследования являлись овес голозерный (Avena nudisativa) для проращивания и обрушенное зерно гречихи посевной (Fagopyrum esculentum), а также сушеные Laminaria thalli. Проращивание осуществляли при температуре (20±2) °С в течение 120 часов, используя воду питьевую (контроль) и воду питьевую с добавлением 1% от массы навески зерна сушеных слоевищ ламинарии. Стимулирование прорастания оценивали комплексно: по массе 1000 зерен, длине ростка и количеству проросших зерен. Во всех образцах определяли массовую долю экстрактивных веществ и переваримость сухого вещества с модификациями. Установлено, что добавление к воде 1% от массы навески культуры сушеного слоевища ламинарии достоверно стимулирует прорастание овса и гречихи, а также их переваримость. Экспериментальные образцы демонстрируют лучшее водопоглощение, увеличение массы 1000 зерен, длину ростка и количество проросших зерен. Использование экстракта сушеных Laminaria thalli при проращивании в пищевых целях овса и гречихи позволяет сократить технологический процесс до двух суток с одновременным увеличением переваримости и минимизацией потерь экстрактивных веществ.

В работе впервые исследуется ферментативный гидролиз четырех видов субстратов, полученных из мискантуса гигантского сорта КАМИС российской селекции, с помощью авторских методов химической предварительной обработки, проводимой при атмосферном давлении с использованием разбавленных растворов HNO₃ и NaОН. Одностадийная предварительная обработка мискантуса гигантского позволяет повысить содержание полисахаридов до 90,4–90,8%, а двустадийная обработка – до 98,3–99,4%. Результаты опытных данных ферментативного гидролиза четырех полученных субстратов в диапазоне начальных концентраций от 30 до 120 г/л аппроксимированы с использованием подходов фрактальной кинетики. Повышение начальных концентраций субстрата в указанном диапазоне приводит к повышению начальной скорости гидролиза в 2,8–3,3 раза и снижению выхода редуцирующих сахаров на 12,4–13,1%. Все четыре вида предобработки оказались чрезвычайно эффективны для мискантуса гигантского, так как обеспечили повышение реакционной способности к ферментативному гидролизу в 34–36 раз по сравнению с исходным сырьем. Сниженные выходы редуцирующих сахаров наблюдаются при ферментативном гидролизе продукта щелочной делигнификации мискантуса гигантского, что связано с устойчивостью мискантуса гигантского к обработке гидроксидом натрия. Повышение начальной концентрации субстратов от 60 до 90 г/л не приводит к существенному снижению выхода редуцирующих сахаров, поэтому ферментативный гидролиз высококонцентрированных субстратов может успешно использоваться для получения биотоплив и биохимикатов.

Целью настоящей работы являлось изучение биологически активных веществ в биосубстанциях, полученных из разных частей пантов марала. Замороженные рога марала разделяли на кожу и основу панта, измельчали и проводили ультразвуковой ферментативный гидролиз. Оставшийся жмых от экстракции основы панта марала сушили в вакуумной установке. В полученных биосубстанциях исследовали содержание белка, жира, золы и влаги, изучали аминокислотный, жирнокислотный и минеральный составы, а также молекулярно-массовое распределение пептидных фракций. По результатам проведенной работы установлено, что в концентратах из кожи и основы панта марала содержится максимальное содержание протеина (73,68–74,41%), а в минеральной биосубстанции – максимальное содержание макрои микроэлементов (84,17%), в частности высокий уровень фосфора – 136000 мг/кг, натрия – 29230 мг/кг и кальция – 5140 мг/кг. Все биосубстанции характеризуются низким содержанием жира от 0,3 до 1,76%. Аналогично содержанию белка общая сумма аминокислот превалирует в концентратах из кожи и основы панта марала и составляет 40,90 и 43,66 г/100 г соответственно, причем в обоих образцах количество незаменимых аминокислот выше заменимых. Количество витаминов находится на низком уровне и представлено водорастворимыми витаминами В1, В2, В6. Жирнокислотный состав наиболее сбалансирован в концентрате из основы панта марала, имеет в составе омега-3 и омега-6. Соотношение ненасыщенных жирных кислот к насыщенным равно 0,96. Изучение молекулярно-массового распределения пептидных фракций показало, что максимальное содержание пептидов с низкой молекулярной массой менее 2,9 кДа и до 6,4 кДа выявлено в концентрате из кожи панта – 54,7%.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния световой обработки на синтез эндомеланинов мицелия Inocutis dryophila в жидкую культуральную среду. Для выявления действия света на синтез меланинов проводили культивирование мицелия Inocutis dryophila на жидкой среде в темноте и с применением обработки синими светодиодами. В результате были получены два вида меланинов IDM-1 и IDM-2. Установлено, что световой фактор оказывает влияние на количественный выход меланинов из мицелия Inocutis dryophila в культуральную жидкость. Применение синего света приводило к меньшему содержанию меланина в культуральной жидкости по сравнению с количеством меланина, полученного в темноте. Методом ультрафиолетовой и инфракрасной спектрометрии выявлено, что оба вида меланинов имеют типичные спектры и графики для грибных меланинов. В ходе инфракрасной спектрометрии было обнаружено, что обработка мицелия синим светом приводила к деформации молекул меланинов IDM-1. Установлено, что меланины IDM-2 проявляли большую антирадикальную активность, чем меланины IDM-1. Таким образом, при глубинном культивировании световая обработка мицелия Inocutis dryophila оказывает влияние на количественный выход меланинов в культуральную жидкость, вносит вклад в изменение структуры, а также проявление биологического эффекта.

Многочисленные биохимические и структурные исследования нативной организации системы окислительного фосфорилирования в митохондриях различных эукариотических организмов убедительно показали, что дыхательные комплексы могут ассоциировать друг с другом с образованием структур более высокого порядка, называемых суперкомплексами. Растительные митохондрии отличаются более сложной организацией дыхательной цепи в связи с присутствием целого ряда альтернативных оксидоредуктаз. Считается, что эти ферменты физически не взаимодействуют с ферментами цитохромного пути. Однако имеющиеся литературные данные, полученные на митохондриях дрожжей, указывают на возможность такой ассоциации. В связи с этим целью исследования явилось изучение нативной организации альтернативных НАД(Ф)Н-дегидрогеназ NDA и NDB в растительных митохондриях. В работе использовали 6-суточные этиолированные проростки гороха. При помощи комбинированного использования методов 2D BN/SDS-PAGE и иммунохимии обнаружено, что в органеллах гороха основная часть популяций альтернативных НАД(Ф)Н-дегидрогеназ NDA и NDB входит в состав надструктур с массами 700, 780 и 900 кДа. Дополнительно NDA детектируется в области 1480 и 1600 кДа, а NDB – 1330, 340 и 100–120 кДа. Анализ субъединичных профилей выявленных ассоциаций и колориметрическая детекция АТФ-азной активности в 1D BN-геле позволяют предположить, что мажорная часть популяций NDA и NDB, идентифицированных при помощи имеющихся антител, связана с АТФ-синтазой и находится в виде гетерогенной популяции АТФ-синтасом с предполагаемым составом NDA₂/NDB₂Va/b_1-2. Остальная часть ферментов, по-видимому, входит в состав суперкомплексов NDA₂/NDB₂III₂IV и NDA₂IV₁Va₂. Физиологическое значение ассоциации альтернативных НАД(Ф)Н-дегидрогеназ с АТФ-синтазой требует дальнейшего изучения.

Разработка и выбор подходящего реагента для эффективной флотации имеет важное значение в процессе обогащения руд. Дитиокарбаматы представляют класс органических соединений, которые широко используются в качестве реагентов-собирателей при флотации руд. В работе проведен аналитический обзор по методам получения данного класса соединений. Зафиксировано, что основным методом получения солей дитиокарбаматов является взаимодействие первичных или вторичных аминов с сероуглеродом (CS2) в присутствии гидроксида калия или натрия. Основной целью работы являлся синтез 1,3-пропанбис(дитиокарбамата) натрия и исследование его флотационных свойств при обогащении золотосодержащих сульфидных руд. Коллективом авторов был предложен простой и эффективный метод синтеза 1,3-пропанбис(дитиокарбамата) натрия, подтверждено его строение с использованием физико-химических методов (инфракрасная спектроскопия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса 1H, 13С). В результате комплекса исследований было установлено, что совместное использование бутилового ксантогената калия и диалкилдитиофосфата натрия (БТФ-1552) с 1,3-пропанбис(дитиокарбаматом) натрия приводит к повышению эффективности извлечения целевого компонента до 81,63% и увеличению его содержания в концентрате до 7 г/т. Также было показано, что комбинация 1,3-пропанбис(дитиокарбамата) натрия с бутиловым ксантогенатом калия позволяет достичь эффективности извлечения 80,51% и содержания ценного компонента в концентрате до 6,5 г/т при низком содержании золота в хвостах флотации 0,07 г/т. Предложенный метод синтеза и результаты флотационных испытаний золотосодержащей руды представляют интерес для дальнейших исследований в области органического синтеза и практического применения.