Федеральное агентство по образованию поРоссийской Федерации
Московская Государственная Академия
Тонкой Химической Технологии
им. М.В. Ломоносова
Факультет: Химии, физики итехнологии переработки
полимеров.
Специальность: 071000 «Материаловедение и технология
новыхматериалов»
Кафедра: Химия, физикаполимеров и полимерных материалов
им. Б.А. Догаткина.
Направах рукописи
Квалификационная работа
Модификациябиологически активными системами синтетического полиизопрена.
Заведующий кафедрой ХФП и ПМ, проф., д.х.н. ШершневВ.А.
Руководитель к.х.н. Гончарова Ю.Э.
Консультанты:
по охране труда и промышленной ст. преп.Вареник О.Н.
экологии,
по экономической части, доцентк.т.н. Аристов O.В.
Студентка гр. ПС-64 Киркина О.В.
МОСКВА 2005 г.
Содержание
1.Введение………………………………………………………..…………….3
2.Литературный обзор………………………………………..………………..4
2.1.Строение и состав НК………………………………………..….…………4
2.2. Структура латексагевеи.……………………………………......…………6
2.3. Роль липидной компоненты в структуре и свойствахнатурального каучука………………………………………………………………………….8
2.4. Модификация синтетических каучуков биологическиактивными не каучуковыми компонентами НК и их аналогами…………………………...10
3.Объекты исследования………………………………………………..……..17
4.Методы исследования…………………………………………….…………26
5.Экспериментальная часть…………………………………………………...30
5.1.Влияние липидов насвойства СКИ-3 и резиновых смесей на их основе………………………………………………………….………………...30
5.2. Исследованиесвойств резиновых смесей на основе СКИ-3, содержащих соевый белок…………………………………………………………….…36
5.3. Изучение влияниясоевой муки на свойства резиновых смесей на основе СКИ-3…………………………………..…………………………………..40
6.Обсуждение результатов…………………………………………………….44
7.Охрана труда…………………………………………………..……………..50
8.Промышленная экология……………………………………………………71
9.Экономическая часть………………………………………………………...81
10.Выводы………………………………………………………………………92
11.Список литературы…………………………………………………………94
1. Введение
В настоящее время в резиновой промышленности применяютширокий спектр каучуков, однако большую часть промышленного потребления составляютнатуральный и синтетический полиизопрены. До сих пор натуральный каучук (НК)остается эталоном каучука общего назначения, обладающим комплексом свойств.Высокий уровень свойств изделий из НК в значительной степени обусловленналичием в его составе белковых веществ.
Поряду технических параметров, таких, как когезионная прочность, термомеханическаястабильность, устойчивость к раздиру и др., НК по-прежнему не имеет аналогов, идля обеспечения потребностей многих областей техники и медицины, наша странавынуждена приобретать за рубежом натуральный каучук и латекс натуральногокаучука.
Основнымипотребителями НК сегодня являются шинная промышленность, авиация, медицина имедицинская промышленность.
Отсутствиена территории нашей страны климатических зон, пригодных для произрастаниякаучуконосных растений, делает наиболее перспективным поиск путей направленноймодификации синтетических каучукоподобных полимеров с целью получения материала,могущего заменить НК по техническиважным физико-химическим параметрам
Модификациясинтетического каучука должна обеспечивать улучшение свойств смесей и резин поцелому ряду показателей: когезионных свойств смесей, упруго-гистерезисных,адгезионных и усталостных свойств резин. Поэтому, модификация СПИ белковымифрагментами, представляется, одним из наиболее перспективных способов улучшенияпотребительских свойств СПИ. Это подтверждается имеющимися, пока недостаточнымидля практической реализации попытками модификации.
Цельюнашего исследования, было изучение влияния липидов и белковых фрагментов насвойства СПИ и полученных эластомерных композиций на его основе.2. Литературный обзор
2.1 . Строениеи состав НК
Натуральный каучук (НК) – биополимер изопреноиднойприроды, типичный представитель широкого класса изопреноидов растительногопроисхождения, он вырабатывается в растениях, произрастающих в разных регионахмира (бразильская гевея, американская гваюла, среднеазиатский кок-сагыз) [1],представляет собой на 98 – 100% стереорегулярныйциз-полиизопрен. По данным Танаки [2] строение природного НК может бытьпредставлено в виде следующей формулы:
w – конец молекулы весьма высокого молекулярного весапредставлен аллильным и тремя транс-изопреновыми звеньями, далее идет протяжныйцис-полиизопреновый участок цепи, молекула заканчивается аллильной спиртовойгруппой на µ-конце,которая в ходе биосинтеза связана с пирофосфатной группой, отщепляемой приприсоединении следующего циc-изопреновогозвена или после окончания биосинтеза.[3,4]
В природных латексах из гевеи и гваюлы всегда, крометого, присутствуют пирофосфаты мономеров и олигомеров пренолов –предшественники полиизопрена [5,6].
ДМАПФ ИППФ
Морапренолпирофосфат
Биосинтез каучука в растительных клетках связан смембранами, которые в основном построены из липидов и белков. Основным компонентоммембранных липидов в растительных клетках является лецитин (фосфатидилхолин):
R,R – нормальная цепь С15 – С17 разной степени не насыщенности.
Из белков, присутствующих в латексе НК, наибольшеевнимание исследователей привлекает полимераза каучука – фермент, ведущийполимеризацию, который присутствует как в связанном с каучуком состоянии, так ив растворе. Связь с полиизопреновой цепочкой осуществляется предположительночерез пирофосфат на конце растущей цепи или по α-звену через присоединение на двойную связь [7]. В патенте США [8]описаны выделение и очистка этого фермента, егомолекулярная масса оказалась порядка 44-36 кДж. Вероятнее всего, именно наличиев НК связанного белка и составляет тот остаточный белок в количестве 1 %,который обнаруживается в НК марки RSS, например.
О структуре других компонентов НК практически ничегодостоверного на молекулярном уровне не известно.
2.2 . Структуралатекса гевеи
Как известно, биосинтез НК происходит в латексекаучуконосных растений, причем полимеризация мономера ИППФ протекает наповерхности мелких структур, окруженных мембраной, состоящей из белков илипидов [9]. Предполагается, что растущая гидрофобная цепь каучука проникаетвнутрь мембранной структуры, а гидрофильный α-конец обращен наружу в серум где происходит взаимодействие с ИИПФс помощью расположенного в мембране белкового катализатора – ферментаполимеразы каучука. По мере накопления каучука внутри мембранных структур ониувеличиваются в размере и превращаются в большие каучуковые глобулы [10].Окружая каучуковую глобулу, вещества мембраны (липиды, белки) выполняютдополнительную функцию стабилизации латекса, предотвращают слипание глобул(коагуляцию латекса). Показано, что большинство липидов, содержащихся в латексеНК, связаны с глобулами каучука [9].
Другой аспект заключается в том, что фосфолипидымогут быть важнейшими факторами для каучуковой полимеразы при еефункционировании в процессе роста частиц, и фосфолипиды могут присутствовать всоставе латексных частиц в качестве составной части аппарата биосинтезакаучука[11,12]. В связи с этим интересно, что для выделения частиц, ведущихактивный биосинтез каучука из латекса гваюлы успешно использовалигель-фильтрацию, как первый шаг очистки при выделении каучук — синтезирующихглобул латекса [7].
В специфическом строении каучуковых глобул,предшествующих формированию коагулированного латекса НК, заложен, по-видимому,ключ к объяснению его уникальных физико-механических параметров как материаладля шинных резин [13].
Попадая внутрь НК и будучи равномернораспределенными, по объему каучука, вещества мембран не могут не оказыватьопределенного влияния на различные параметры этого уникального природногоматериала. Правильно подобрать состав добавок, их природу и степеньдиспергирования в полиизопрене – вот задача, которую, на наш взгляд, следовалоставить в ходе разработки метода модификации синтетического полиизопрена сцелью приближения свойств, к свойствам НК.
2.3. Роль липидной компоненты в структуре и свойствах
натурального каучука
Липидыпредставляют собой большую группу природных соединений, они находятся в составе клеточных структур всехживых организмов. Липиды свежего латекса натурального каучука состоят из жиров,триглициридов, восков, стиролов и их эфиров, фосфолипидов и др. Липиды нерастворяются в воде, частично растворяются в ацетоне или спирте, а некоторыетолько в смеси хлороформ-метанол. Общее содержание липидов натурального латексаоколо 0,9%, большинство из которых составляют фосфолипиды – 0,6%.
Молекулалюбого фосфолипида состоит из двух частей: гидрофильной “головы”, образованнойполярными остатками жирной кислоты и азотистого основания или спирта, и гидрофильного“хвоста”, образованного длинными алифатическими цепями остатков жирных кислот(так как в основании фосфолипидов лежат многоатомные спирты, то таких “хвостов”обычно два), благодаря чему фосфолипиды хорошо растворимы во многих органическихрастворителях и в тоже время наличие полярных групп придает фосфолипидам сродствок воде, в которой они образуют коллоидные растворы и мицеллярные структуры. Фосфолипидыобладают поверхностно-активными свойствами (легко создают пленочные структуры имонослой на границе раздела фаз), Являются хорошими эмульгаторами и легкообразуют комплексы с различными соединениями, в частности с белками.
Фосфолипиды– эффективные посредники, связывающие белок и каучук. Большая часть фосфолипидав латексе Hevea ассоциирована с частицами каучука [13], емуобычно приписывается роль коллоидного стабилизатора, однако он может оказыватьзначительное влияние на процесс синтеза натурального каучука.
Современныебиохимические представления о структуре клеточных органелл и данные о составеповерхностных структур латексных частиц позволяют сделать предположение омембранном строении оболочек латекса.
Биологическиемембраны включают, в среднем, 60% белков и 40% липидов, хотя возможны изначительные колебания в их составе.Белки, входящие в состав мембран, различаются по своим функциям. Внешние –структурные белки вместе с мостиками металлов(Caи Mg) способствуют сохранению целостности липидного слоя,внутренние – интегральные белки входят в гидрофильную часть липидного слоя и являются ферментами, переносчиками веществ, могут выполнять и другие функции.
Мембранныеструктуры не содержат ковалентных связей, но обладают определенной механическойустойчивостью за счет ионных, водородных, гидрофобных связей и своейкомплементарности.
ТуторскийИ.А. с сотрудниками на основании исследования образования упорядоченныхструктур в НК установил, что в процессе получения и хранения пленок из натуральноголатекса липиды образуют отдельную фазу, а молекулы белка или их фрагменты,ковалентно связанные с полиизопреном,ассоциируются с формированием белково-полиизопренового комплекса. Высокое сопротивлениераздиру пленок натурального латекса обусловлено образованием специфическойструктуры, стабильность которой обеспечена белково-липидной оболочкой.
Большойвклад в формирование свойств НК вносят связанные белки, в то время каксвободные белковые фрагменты играют роль активного наполнителя, обеспечивающегоопосредованную связь с функциональнымигруппами связанных белков и макромолекул НК.
2.4. Модификация синтетическихкаучуков биологически активными не каучуковыми компонентами НК и их аналогами
Необходимость совершенствования свойств синтетическогополиизопрена требует поиска путей его модификации. Одним из актуальных направленийявляется получение синтетического аналога натурального каучука. Очевидно, чтополучение аналога НК не равнозначно получению идентичного углеводорода. Вкомплексной структуре природного полиизопрена важная роль принадлежитнекаучуковым веществам, большую часть которых составляют липиды, связанный инесвязанный белок, оказывающие влияние на весь комплекс свойств натуральногокаучука.
Внастоящее время в зарубежных странах проводятся исследования по изучениюмеханизма биосинтеза НК в растениях с целью моделирования данного процесса в промышленностис целью получения синтетического аналоганатурального каучука [14].Также проводятся работы по выделению биокаталитическихсистем с применением биотехнологических приемов[15]. Эти исследования имеютбольшую теоретическую ценность, однако, ввиду их необычайной сложности, носятпоисковый характер.
В нашей стране такжепроводились исследования биосинтеза каучука в культуре клеток и тканейрастений-каучуконосов [16]. Полученное вещество содержало незначительную частьполиизопрена. В целом, получено низкомолекулярное окисленное соединение [17].
Одним из путей решения задачи совершенствованиясинтетического полиизопрена, сближения с НК, может служить химическаямодификация СКИ-3. Правомерность такой задачи подтверждается наличиемфункциональных групп в молекулярных цепях НК, положительное влияние которых насвойства каучука известно [18,19,20]. Физическая модификация – совмещение эластомера с химически инертными веществами – не можетсчитаться перспективной для повышения общего комплекса свойств таких материалов,поскольку при этом улучшение одних свойств, как правило, приводит к ухудшениюдругих. Наилучшего эффекта можно добиться совместным применением химической ифизической модификаций.
Особый интерес в этом отношении представляет собойхимическая модификация каучука на стадии его изготовления за счет введения вполимерные цепи реакционоспособных функциональных групп.
Для выбора наиболее рациональных путей химическоймодификации проводились исследования по выявлению общих закономерностей влиянияфункциональных групп различного типа на структуру и свойства резин и влияниюфакторов, ответственных за улучшения ряда характеристик резиновых смесей ивулканизаторов. При этом специфика действия модифицирующих функциональных групппрактически не зависит от молекулярной основы полимера [21], а определяетсяглавным образом их природой, которая оказывает влияние на характер химическогои физико-химического взаимодействия между компонентами резиновой смеси,определяющего технологические и эксплуатационные свойства резин: межфазноевзаимодействие эластомера с наполнителем, энергетический спектрвулканизационных связей, скорость и степень сшивания, стабильность эластомерныхкомпозиций при переработке и эксплуатации.
Наиболее перспективнымпредставляется введение групп, обладающих полифункциональным действием,обеспечивающих положительное влияние на все факторы. Получены положительныерезультаты по модификации СПИ бинарным системам функциональных групп(аминоароматических и ангидридных), обеспечивающих повышение когезии смесей,приближающейся к уровню НК, модуля упругости резин, их адгезии к корду, усталостнойвыносливости [22].
Особенноважно взаимодействие модифицированного эластомера с техническим углеродом, таккак это играет важную роль в усилении резин, которое обусловлено образованиемкак физических, так и химических связей, количество и соотношение которых можетменяться в зависимости от свойств взаимодействующих компонентов. Введение в полимернуюструктуру амидных, аминоэфирных, нитроаминоароматических и ангидридных группусиливает взаимодействие эластомера с техническим углеродом, а сложноэфирныегруппы не оказывают подобного влияния [21].
Однимиз таких путей модификации синтетического полиизопрена может быть введение вэластомерную матрицу белковых фрагментов, которые присутствуют в НК, или впростейшем случае, аминокислот входящих в состав белков НК. Попытки модифицироватьсинтетический полиизопрен белками и аминокислотами предпринимаются давно, однако,эти опыты не выходят за стадию лабораторных испытаний [23].
Во ВНИИСКе совместно с НИИШПом былипроведены исследования образцов СКИ-3, модифицированных разными типами белковыхфрагментов при различных условиях их введения: при синтезе на стадии выделенияиз раствора [24]. Повышенное содержание азота, обнаруженное после экстракцииацетоном и водой, свидетельствует о присоединении белковых фрагментов к каучуку.
Ведение в каучук белковых веществпозволило несколько повысить когезионные свойства, модуль упругости,сопротивление раздиру [25]. Однако, для большинства образцов при различныхусловиях введения белковых фрагментов наблюдалось повышение структурированиякаучуков, что приводило к ухудшению технологических свойств[24].
Эффективным способом модификациисинтетического цис-1,4 полиизопрена может являться химическая иммобилизация наэластомерной матрице белковых фрагментов [26].
Белки могут вступать в реакцию радикальнойполимеризации с мономерами типа стирола, метилметакрилата, акрилонитрила идругими [27]. Известна привитая сополимеризация кератина с винильнымисоединениями [28]. Данные примеры совместной полимеризации относятся к типупривитой сополимеризации мономеров на белки.
Однако непосредственное химическоевзаимодействие полиизопрена с аминокислотами и белка осуществить не удается,вследствие отсутствия реакционноспособности относительно друг друга. Подобногорода взаимодействия могут быть реализованы различными косвенными путями [29].
·активированием молекул белка иаминокислот введением в их состав функциональных групп, реакционноспособных поотношению к макромолекулам полиизопрена [22]. Для усиления реакционнойспособности белков их предварительно можно обработать галогенами илидиазосоединениями [30];
·активированием полиизопреновойматрицы введением в ее структуру функциональныхгрупп, реакционноспособных по отношению к белкам и аминокислотам. Этот вариантпредставляет наибольший интерес, так как он, очевидно, реализуется в процессебиосинтеза НК и обеспечивает фиксацию белковых фрагментов на полиизопреновойматрице. В структуре НК обнаружены различные функциональные группы, в частностиальдегидные и эпоксидные [22], реакционноспособные по отношению к белкам иаминокислотам, что, очевидно, и делает возможным протекание данного процесса;
·использованием соединений,активирующих процессы взаимодействия между белками, аминокислотами иполиизопреном, например, окислительно-востановительных систем, инициирующихпроцессы прививки фрагментов белка на молекулу полиизопрена [31];
·использованием аминокислот и белковс функциональными группами, способными в специфических условиях переработки,например, при латексной технологии, взаимодействовать с макромолекуламиполиизопрена [32].
Сцелью поиска оптимальных условий проведения процесса была предпринята попыткасистематического исследования указанных выше возможных способов иммобилизациибелков и аминокислот.
Примодификации синтетического полиизопрена аминокислотами и белками эффективнопредварительное активирование эластомерной матрицы введением в нее ангидридныхгрупп за счет взаимодействия смалеиновым ангидридом. Это обусловлено тем, что способы иммобилизации рядабелков и ферментов на данных функциональных группах широко известны и детальноисследованы [33,34]. Выше были описаны свойства модифицированных этимифункциональными группами эластомеров, резиновых смесей и вулканизатов на ихоснове.
Приразработке промышленно-перспективных способов модификации СКИ-3 белками иаминокислотами необходимо выбирать такие соединения, которые обеспечиваютвведение в эластомерную матрицу небольших количеств функциональных групп, неухудшая ее свойств. Примером таких групп являются эпоксидные группы [35].Изучение взаимодействия полиизопрена, содержащего эпоксидные группы, саминокислотами представляет интерес потому, что в работах, посвященных исследованиюбиосинтеза НК в растениях, теоретически рассматривается этап, заключающийся вовзаимодействии эпоксидных групп НК с белковыми компонентами клеток [23].
Увеличение реакционнойспособности некоторых специфических аминокислот в составе белковой фракции НК,к числу которых относятся, в частности цистин, может происходить в латексе.
Среди функциональных групп аминокислот особоевнимание привлекают сульфгидрильная, или тиоловая SH-группа цистеина и дисульфидная S-S-группа цистина. Это связано с высокой химической реакционной способностьюэтих групп, легко вступающих в разнообразные реакции со многими типамисоединений, и может объясняться большим значением SH — и S-S-групп для специфическихфункций ряда ферментов (как, например Ко-фермента) и других биологическиактивных белков.
Использование серосодержащих аминокислот, таких какцистин, в промышленном масштабе сопряжено с трудностями экономическогохарактера. В настоящее время проводятся изыскания технологий получения биологическиактивных веществ, получаемых из отходов мясомолочной промышленности [36]. Поискболее дешевых и доступных модификаторовпривел к изучению возможности использования в качестве модифицирующей добавкигидролизата кератинового белка (ГКБ) [37]. Содержания в нем серосодержащихаминокислот доходит до 11%. Исследования модификации вводной дисперсии СКИ-3ГКБ показали, что в результате модификации происходит взаимодействие кератиновогобелка с полиизопреновой дисперсией. Значительно улучшаются физико-механическиесвойства пленок из модифицированного ДСКИ-3.
Механическое введение белка в матрицу синтетическогополиизопрена оказывает незначительное влияние на свойства смесей на его основе.Введение 1,6% мас. белка (количества, близкого к содержанию его в НК) вызываетизменение структуры синтетического каучука, приближая ее к структуре матрицыНК. Однако, последняя термодинамически более стабильная, чем структура системыСКИ-3 – несвязанный белок.
В товарном НК белок можно разделить на три вида:белок, связанный с молекулой каучука через пирофосфат в процессе синтеза, илипродукт ферментативного гидролиза белка, образующийся в процессе обработки НК;белок, окружающий каучуковую глобулу и связанный с каучуком через посредник – молекулуфосфолипида; белок серума, осажденный вместе с каучуком в процессе коагуляциилатекса, но химически с ним не связанный.
Первый вид белкасмоделировать трудно, однако можно получить второй вид белка, связанного скаучуком через молекулу фосфолипида. Источником подобных комплексов могут статьмикроорганизмы, содержащие подобные комплексы (напрмер, липопротеины) в своихмембраннах, или синтетический комплекс, причем вместо фосфолипидов могутвыступать некоторые другие ПАВ [38].
Известны работы [39] поиммобилизации липидов и их аналогов на полимеры, при этом следует отметитьвозможность адсорбционной иммобилизации липидов.
В работах проведенных вМИТХТ совместно с НИИШП было показано, что добавки природных биополимеров вСКИ-3 придают последнему физико-механические свойства, приближающиеся ксвойствам НК [39].
Напервом этапе работы был выполнен качественный анализ по веществам, присутствиекоторых в латексе НК было достоверно установлено и строение которых достаточнодостоверно доказано. В качестве таких веществ были выбраны: гидрофобный белокиз латекса гевеи, растворимые белки серума того же латекса, лецитины разногопроисхождения, синтетические олигопренолфосфаты и пирофосфаты, а такжегидрофобные белки и липидно-белковые смеси микробиологического и животногопроисхождения. Депротеинизацию торговых сортов НК (исходных, не подвергавшихсяпластификации) проводили в разбавленных растворах (растворители – гексан,толуол) путем обработки активными добавками с последующим отделением белковойкомпоненты методом препаративного ультрицентрифугирования, затемдепротеинизированный каучук выделяли сушкой под вакуумом в мягких условиях[40]. О содержании белка судили по определению азота с использованием прибораКельдаля и анализу ИК-спектров.
Изомеризациюосуществляли в растворе толуола и в блоке путем обработки каучука оксидом серы,варьируя длительность и температуру. Об изменениях микроструктутры судили попоявлению сигналов, соответствующих поглощению протонов trans– конфигурации звена изопренов в спектрах ЯМР, приборBruker– 500, ММР характеризовалиметодом ГПХ.
Кинетикакристаллизации является более медленной для фракции с низким содержанием белкапо сравнению с нефракционированными образцами [41]. Однако основное влияние накинетику статической кристаллизации (полупериод кристаллизации) оказывает несодержание белка, а содержание карбоновых кислот.
Изучениекристаллизации показало, что депротеинизированные образцы демонстрируюториентационные эффекты при гораздо большем относительном удлинении (500 – 700 %) вместо 200 – 300 %для исходных, однако температура плавления кристаллическойфазы депротеинизированных образцов вопытах по статической кристаллизации при этом практически не изменяется исоставляет Тпл = 10-12оС.
Кинетикакристаллизации образцов с меньшим содержанием белка является более медленной,однако увеличение содержания белка выше 2–3 % масс. почти не влияет вдальнейшем на кинетику кристаллизации.
3. Объекты исследования
Натуральныйкаучук
Натуральный каучук (НК) –биополимер изопреноидной природы, типичный представитель широкого классаизопреноидов растительного происхождения, он вырабатывается в растениях,произрастающих в разных регионах мира (бразильская гевея, американская гваюла,среднеазиатский кок-сагыз) [1], представляет собой на 98 – 100% стереорегулярный циз-полиизопрен. Техническиехарактеристики использованного в данной работе натурального каучука представленыв таблице 3.1
Таблица3.1
Технические характеристикиНКRSS1
Загрязнённость, определённая на сите 45 мкм, %, не более
Начальная пластичность по Уоллесу, не менее
Показатель сохранения пластичности (ПСП), не менее
Содержание летучих веществ, %, не более
Содержание золы, %, не более
0,5
33-47
тип 40
40
1,0
1,0
СКИ-3
Изопреновыйкаучук получают путем стереоспецифической полимеризации изопрена в растворе на катализаторах Циглера-Натта при температуре 30-
50 оС.Структура и химический состав:
Содержаниецис-1,4-звеньев
транс-1,4 - 0-4%
СодержаниеЗвеньев 1.2 и 3.4 в сумме 1-5%
Общаянепредельность - 94-98%
Средневязкостнаямасса Мŋ – (350-1300)*103. Физические свойства СКИ подобны свойствам НК. Изопреновый каучуккристаллизуется при -25оС. Наименьшее относительное удлинение, прикотором наблюдается образование кристаллической фазы при 20оС, составляет300-400%. Параметр растворимости δр равен 16.8 (МДж/М3)1/2[42]
Дляизучения влияния биологически активных систем на комплекс свойств синтетическихкаучуков и резин на их основе были выбраны следующие продукты:Липидный остаток биомассы RhodobactercapsulatusИз биомассыRhodobacterсapsulatus(представитель аноксигенных фотосинтезирующихмикроорганизмов) направленно получают бактериопурпурин для медицинских целей.Кроме того, биомасса Rhodobactercapsulatusможет бытьисточником других ценных биологически активных соединений.
Биомасса Rhodobacter capsulatus
Липидный остаток
Выход на сухую биомассу 6.45% Бактериопурпурин
Выход на сухую биомассу 0.80%
Биотехнологический способ получениябактериопурпурина позволяет получать это ценное вещество с выходом непревышающим 1% на сухую биомассу. При этом образуются липидные отходы,которые не используются и могут бытьисточниками ценных БАС, в частности, ВЖК(насыщенных и ненасыщенных).
Послепроведения качественного анализа липидного остатка, на основании сравненияхроматографической подвижности, составляющих его веществ с хроматографическимихаракткристиками стандартных образцов и с учетом литературных данных, был сделан вывод осоставе липидного отхода биотехнологического процесса переработки биомассы Rhodobactercapsulatus.
Идентификацию компонентов в липидном остатке Rhodobactercapsulatusпроводили на основании результатов ТСХ в сравнении сосвидетелями (образцы свободных жирных кислот и ацилглицеридов, токоферола,фитола) и на основании литературных данных.
Нахроматограмме обнаружили: каротиноидные углеводороды, токоферолы, кислотосодержащиекаротиноиды, высшие жирные кислоты, высшие жирные спирты. Для ТСХ анализаиспользовали систему петролейный эфир – этилацетат, 9:1.
Проведенноеисследование, направленное на обнаружение полярных липидов п