Научная статья на тему 'Исследование процессов экстракции биогенных и токсичных элементов из бурых водорослей, произрастающих в различных по загрязненности акваториях Японского моря'

Исследование процессов экстракции биогенных и токсичных элементов из бурых водорослей, произрастающих в различных по загрязненности акваториях Японского моря Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
594
95
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОГЕННЫЕ И ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ / ЭКСТРАКЦИЯ / БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ ЛАМИНАРИЯ ЯПОНСКАЯ (LAMINARIA JAPONICA) / ЧЕЛЛМАНИЕЛЛА ТОЛСТОЛИСТНАЯ (KJELLMANIELLA СRASSIFOLIA) / KJELLMANIELLA СRASSIFOLIA / BIOGENIC ELEMENTS / TOXIC ELEMENTS / EXTRACTION / KELP / LAMINARIA JAPONICA

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Аминина Наталья Михайловна, Вишневская Татьяна Ивановна

Определено содержание биогенных и токсичных элементов в бурых водорослях порядка Ламинариевые Laminariales (Laminaria japonica, Kjellmaniella crassifolia), произрастающих в различных по загрязненности акваториях Японского моря. Определен состав экстрактов водорослей при разных способах обработки сырья. Установлено распределение токсичных элементов (As, Cd, Pb) в водорослях до и после обработки сырья.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Аминина Наталья Михайловна, Вишневская Татьяна Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Extraction of biogenic and toxic elements from the kelps growing in the areas of the Japan Sea with different pollution

Content of biogenic and toxic elements is defined for Laminariales algae (Laminaria japonica, Kjellmaniella сrassifolia) from the areas of the Japan Sea with different pollution. Composition of extracts from the algae is determined for different methods of the raw material processing. Distribution of toxic elements (As, Cd, Pb) in the algae tissues before and after processing is described.

Текст научной работы на тему «Исследование процессов экстракции биогенных и токсичных элементов из бурых водорослей, произрастающих в различных по загрязненности акваториях Японского моря»

Известия ТИНРО

2011 Том 164

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ГИДРОБИОНТОВ

УДК 582.272—119.2(265.54)+664.86.014

Н.М. Аминина, Т.И. Вишневская*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЭКСТРАКЦИИ БИОГЕННЫХ И ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ ПО ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АКВАТОРИЯХ ЯПОНСКОГО МОРЯ

Определено содержание биогенных и токсичных элементов в бурых водорослях порядка Ламинариевые — Laminariales (Laminaria japonica, Kjellmaniella crassifolia), произрастающих в различных по загрязненности акваториях Японского моря. Определен состав экстрактов водорослей при разных способах обработки сырья. Установлено распределение токсичных элементов (As, Cd, Pb) в водорослях до и после обработки сырья.

Ключевые слова: биогенные и токсичные элементы, экстракция, бурые водоросли — ламинария японская (Laminaria japonica), челлманиелла толстолистная (Kjellmaniella crassifolia).

Aminina N.M., Vishnevskaja T.I. Extraction of biogenic and toxic elements from the kelps growing in the areas of the Japan Sea with different pollution // Izv. TINRO. — 2011. — Vol. 164. — P. 384-391.

Content of biogenic and toxic elements is defined for Laminariales algae (Laminaria japonica, Kjellmaniella crassifolia) from the areas of the Japan Sea with different pollution. Composition of extracts from the algae is determined for different methods of the raw material processing. Distribution of toxic elements (As, Cd, Pb) in the algae tissues before and after processing is described.

Key words: biogenic elements, toxic elements, extraction, kelp, Laminaria japonica, Kjellmaniella crassifolia.

Введение

Качественное и количественное содержание макро- и микроэлементов в морских водорослях позволяет рассматривать их как сбалансированный источник насыщения организма человека биогенными элементами. Однако интенсивный рост промышленных и сельскохозяйственных стоков и, как результат, усиление антропогенного пресса на морские акватории привели к чрезмерному накоплению некоторых элементов (Zn, Cu, Cd, Pb) в водной среде, донных отложениях и гидробионтах (Шулькин, 2004).

* Аминина Наталья Михайловна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией, e-mail: aminina@tinro.ru; Вишневская Татьяна Ивановна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail: vishnevskaya@tinro.ru.

По данным ученых ТИНРО-центра отмечено превышение предельно допустимого уровня (ПДУ) свинца в водорослях из Японского (Agarum cribrosum; Ahnfeltia tobuchiensis, Chondrus pinnulatus, Ptilota filicina) и Охотского морей (Laminaria bongardiana, L. yezoensis; Porphyra abbottae, Ulva fenestrate). Обнаружено превышение ПДУ мышьяка в 6 видах бурых водорослей (Alaria angusta, L. gurjanovae, L. longipes, L. yezoensis, Sargassum palidum, Undaria pinnatifida) (Оценка и прогноз ..., 2007). Из исследованных 5 видов макрофитов, произрастающих в прибрежных водах зал. Петра Великого, установлено значительное накопление мышьяка в L. cichorioides, свинца — в L. cichorioides и Zostera marina (Исследования санитарно-гигиенического состояния ..., 2005).

В результате способности водорослей к концентрированию микроэлементов, в том числе токсичных элементов, промысловые виды могут попасть в категорию опасного для здоровья человека пищевого сырья. Особое опасение вызывает использование водорослей, содержащих повышенные количества ртути, мышьяка, свинца, кадмия. Макро- и микроэлементы присутствуют в бурых водорослях в составе неорганических солей и органических соединений (белков, полисахаридов, липидов). Часть токсичных элементов в виде минеральных солей может быть удалена из водорослей при определенных технологических процессах. В результате продукты, полученные после глубокой переработки водорослей, будут очищены от избытка токсичных элементов до концентраций, допустимых для потребления человеком (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Для определения безопасности продуктов при промышленной переработке водорослей необходимо выявить условия максимального извлечения токсичных элементов из водорослей, определить содержание биогенных и токсичных элементов в водорослях до и после обработки сырья различными экстрагентами. С этой целью проведены исследования процесса экстрагирования биогенных элементов и токсичных металлов из двух видов бурых водорослей, произрастающих в различных по загрязненности местах обитания.

Материалы и методы

В работе исследовали образцы бурых водорослей, заготовленные в 2008 г. в различных районах их обитания:

— челлманиелла толстолистная Kjellmaniella crassifolia, Японское море, побережье о. Сахалин, мыс Кузнецова;

— ламинария японская Laminaria japonica, Японское море, побережье Приморья, бухта Рудная (в районе пирса);

— ламинария японская L. japonica, Японское море, побережье Приморья, мыс Олимпиады.

Для проведения технологических экспериментов и анализов слоевища водорослей без черешков и ризоидов были высушены и измельчены до кусочков размером 0,1-0,5 см. Перед измельчением талломы K. crassifolia были разрезаны поперек длины на две равные части: верхнюю и нижнюю. В работе использовали стандартные методы (ГОСТ 26185-84). Определение элементов проводили на спектрофотометрах "Nippon Jarell Ash" AA-855 и "Shimadzu" AA-6800. Подготовку проб осуществляли согласно "Методическим рекомендациям по подготовке проб объектов внешней среды и рыбной продукции к атомно-абсорбционному определению токсичных металлов" (1987).

Результаты и их обсуждение

Элементный состав бурой водоросли K. crassifolia, произрастающей около побережья о. Сахалин, отличается низким содержанием натрия и высокой концентрацией стронция, что является нетипичным для этого вида водорослей (табл. 1). Обнаружено превышение ПДУ мышьяка в K. crassifolia почти в два раза (СанПиН 2.3.2.1078-01), кадмий, свинец присутствовали в концентрациях, значительно меньших ПДУ (табл. 1).

Таблица 1

Содержание макро- и микроэлементов в K. crassifolia, % сухого вещества

Table 1

Macro- and microelement content of K. crassifolia, % dry matter

Часть водоросли Са Na K Mg Fe Mn Cu n Ni . 10- Co 3 Zn Sr Cd РЬ As ПДУ, мг/кг сырой водоросли < 1,0 < 0,5 < 5,0

Вся 1,2 1,30 7,40 0,70 21,0 1,1 2,5 2,5 2,5 3,1 48,0 0,036 0,20 10,1

Верхняя 1,2 1,35 7,75 0,65 25,0 1,0 1,0 2,5 2,5 3,0 50,0 0,044 0,17 9,4

Нижняя 1,1 1,20 5,50 0,63 20,0 1,0 3,0 2,5 2,5 3,5 45,0 0,032 0,11 10,6

Результаты исследований показали, что биогенных элементов (Са, К, Mg, Fe) в основном накапливается больше в верхней части водоросли, чем в нижней (табл. 1). Из токсичных элементов в верхней половине таллома содержится больше свинца и кадмия, мышьяка больше в нижней части водоросли.

Для определения возможности удаления токсичных элементов в процессе промышленной переработки водорослей были проведены исследования по степени экстрагирования из них биогенных и токсичных металлов. С этой целью образцы К. crassifolia обрабатывали разными пищевыми растворителями при соотношении водоросль : растворитель — 1 : 10. Одну часть измельченных водорослей экстрагировали водой в течение 2 ч, экстракт фильтровали и определяли содержание макро- и микроэлементов. Остатки водорослей варили в подсоленной воде (1 %-ном растворе хлористого натрия) в течение 30 мин, фильтровали, затем остатки водорослей сушили и также анализировали.

Вторую часть измельченных водорослей экстрагировали 1 %-ным раствором соляной кислоты в течение 10 ч при комнатной температуре, фильтровали, остатки водорослей после сушки и фильтрат анализировали.

Третью часть водорослей экстрагировали 75 %-ным раствором этанола в течение 2 ч, полученный экстракт фильтровали, остатки водорослей сушили. Фильтрат после отгонки спирта разделили на две фракции — водную и липидную. Во всех образцах определяли содержание биогенных и токсичных металлов.

Анализ показал, что состав экстрактов зависит от вида обработки водорослей (табл. 2). Например, кальция, железа, марганца, цинка и стронция больше содержится в кислом экстракте, натрия и меди — в спиртовом экстракте. Причем основное количество меди присутствует в составе липидной фракции. Из токсичных элементов кадмия больше всего концентрируется в кислом экстракте, а мышьяка и свинца — в спиртовом. При концентрировании и разделении спиртового экстракта большее количество свинца переходит в водную фракцию. Мышьяк присутствует в составе как липидной фракции, так и водорастворимых соединений (табл. 2).

Если рассматривать остатки водорослей после обработки (табл. 3), то в них также меньше всего кальция, цинка, стронция и кадмия остается после кислотной обработки. Вероятно, эти металлы в основном связаны с полисахаридами и максимально удаляются при обработке водорослей раствором кислоты. Обработка водорослей раствором этилового спирта приводит к удалению значительного количества мышьяка, но к увеличению в водорослевых остатках концентраций железа (0,075 % на сухое вещество) и свинца (0,385 %) по сравнению с исходным сырьем (соответственно 0,025 и 0,085 %). Последние два элемента, скорее всего, входят в состав трудно растворимых белковых соединений.

Таким образом, при приготовлении продуктов из ламинариевых водорослей с превышением ПДУ мышьяка в два раза в процессе их замачивания и варки происходит удаление значительного количества токсичных элементов. Содержание мышьяка, а также свинца и кадмия в водорослях после такой обработки соответствует санитарным требованиям (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Содержание макро- и микроэлементов в экстрактах (мкг/мл) и их фракциях (% сухого вещества), полученных из K. crassifolia

Table 2

Macro- and microelement content of extracts (mkg/ml) from K. crassifolia and their fractions (% dry matter)

Экстракт, фракция Са Na K Mg Fe Mn Cu Ni Co Zn Sr Cd Pb As

Водно-спирто-вый экстракт 90 >500 >5000 >200 0,1 0,06 0,20 0,08 <0,02 0,36 1,6 0,01 0,189 3,36

Солянокислый экстракт 390 265 >5000 >200 4,0 0,14 0,08 0,08 <0,02 1,76 15,6 0,03 0,139 3,28

Водный экстракт 39 75 >5000 78,0 0,2 0,02 0,06 <0,02 <0,02 Н.о 0,8 0,01 0,109 2,88

n • 10-3

Липидная фракция 0,22 0,135 3,4 0,49 22,5 1,0 30,0 1,0 1,0 35,0 2,5 0,00355 0,060 12,8

Водная фракция 0,28 0,340 8,8 0,70 10,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 2,5 0,00475 0,105 11,2

Таблица 3

Содержание макро- и микроэлементов в водорослевых остатках K. crassifolia после экстрагирования различными растворителями, % сухого вещества

Table 3

Macro- and microelement content of K. crassifolia algal residues after extraction by various solvents, % dry matter

Обработка водорослей Са Na K Mg Fe Mn Cu Ni Co Zn n • 10 Sr -3 Cd Pb As

Солянокислая 0,48 0,030 2,0 0,155 40 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 25 0,00315 0,218 5,85

Водно-спиртовая 1,30 0,970 6,2 0,600 75 1,0 1,0 1,0 1,0 3,5 60 0,00890 0,385 3,30

Водная 1,45 0,075 4,2 0,500 20 1,0 3,5 1,0 1,0 2,5 80 0,01060 0,275 4,60

Замачивание

и варка в подсоленной воде 1,3 0,310 1,4 0,345 35 1,0 1,0 1,0 1,0 4,0 75 0,00635 0,325 4,65

Содержание макро- и микроэлементов определяли также в L. japónica из разных по степени загрязненности районов обитания. На побережье северного Приморья бухта Рудная примыкает к Дальнегорскому горнорудному району и отличается высоким содержанием тяжелых металлов, которые находятся в воде в растворенной минеральной и органической формах, а также во взвеси и грунтах (Шулькин, 2004). В L. japónica из бухты Рудной содержится больше цинка, меди, стронция, кадмия, чем в водорослях из условно экологически чистой акватории (мыс Олимпиады) (табл. 4). Установлено превышение норм ПДУ по свинцу и особенно мышьяку для водорослей из бухты Рудной.

Повышенные концентрации токсичных элементов могут отрицательно сказываться на физиологическом состоянии как водорослей, так и человека, при употреблении продуктов из таких водорослей. В то же время в процессе глубокой переработки водорослей можно получить продукты, соответствующие санитарным требованиям (СанПиН 2.3.2.1078-01). Для определения возможности использования сырья, содержащего высокие концентрации токсичных элемен-

Содержание макро- и микроэлементов в Laminaria japónica из разных мест обитания, % сухого вещества

Table 4

Macro- and microelement content of Laminaria japonica from different habitats, % dry matter

Место сбора Ca Na K Mg Cu Mn Fe Zn As Pb Cd

водорослей ПДУ, мг/ кг

n • 10-3 сырой водоросли

< 5,0 < 0,5 < 1,0

Бухта Рудная 0,75 5,5 8,7 0,6 0,7 2,0 100,0 11,5 25,0 0,83 0,176

Мыс Олимпиады 0,80 5,0 7,5 0,7 0,6 2,5 112,5 8,0 4,8 0,33 0,019

тов, на производство пищевых добавок или БАД, были определены условия максимальной деминерализации образцов водорослей.

С целью максимального извлечения водорастворимых минеральных соединений сухие измельченные образцы L. japonica сначала были замочены в воде при комнатной температуре в течение 1 ч, затем обработаны 0,5 %-ным раствором соляной кислоты (соотношение водоросль : раствор соляной кислоты — 1 : 10) при тех же условиях. Экстракты были отделены от остатков водорослей и проанализированы. Эксперименты показали, что экстракты водорослей из двух различных по загрязненности районов обитания мало различаются по содержанию основных макро- и микроэлементов, за исключением меди, цинка, мышьяка и свинца (табл. 5).

Таблица 5

Содержание макро- и микроэлементов в Laminaria japonica, ее экстрактах и водорослевых остатках, % сухого вещества

Table 5

Macro-and microelement content of Laminaria japonica, its extracts, and algal residues, % dry matter

Название продукта и место сбора водоросли Ca Na K Mg Cu Mn Fe Zn n • 10- As 3 Pb Cd

L. japonica (бухта Рудная) 0,75 5,5 8,7 0,6 0,7 2,0 100,0 11,5 15,0 0,5 0,090

L. japonica (мыс Олимпиады) 0,80 5,0 7,5 0,7 0,6 2,5 112,5 8,0 3,0 0,2 0,010

Экстракт L. japonica (бухта Рудная) 370,0 1200,0 1000,0 76,0 0,4 0,2 3,4 3,6 8,5 0,1 <0,010

Экстракт L. japonica (мыс Олимпиады) 420,0 1200,0 1000,0 73,0 0,1 0,3 2,4 1,5 5,8 0,6 <0,010

Водорослевый остаток L. japonica (бухта Рудная) 0,60 0,6 5,0 0,2 0,6 0,5 35,0 5,0 5,8 3,2 0,020

Водорослевый остаток L. japonica (мыс Олимпиады) 0,50 0,8 3,4 0,2 0,5 0,5 65,0 4,5 1,3 0,5 0,003

Причем если для первых трех элементов отмечено соответствие соотношения концентраций в экстракте и в водоросли, то свинца экстрагируется из водоросли, добытой в бухте Рудной, в 6 раз меньше, чем из водоросли, добытой около мыса Олимпиады. В остатках водорослей после экстракции остается больше свинца, чем его находилось в сырье (табл. 5).

Таким образом, обработка водорослей водой и слабым раствором кислоты позволяет удалить из них элементы пропорционально их содержанию в водорос-

ли. Содержание кадмия в водорослевых остатках 3,0-4,4 раза меньше, чем в сырье (0,019 • 10-3 % на сухое вещество), мышьяка в 1,9-2,2 раза меньше, чем в сырье (2,5 • 10-3-12,5 • 10-3 %). Исключение составляет свинец, содержание которого в водорослевых остатках после экстракции водорастворимых соединений (0,5-3,2 %) больше, чем в исходном сырье (0,2-0,5 %).

Вывод тяжелых металлов из основных метаболических путей связыванием в нерастворимые комплексы является одним из биохимических способов защиты организма от действия токсичных элементов. Вероятно, при повышенной концентрации в окружающей среде свинца, мышьяка и других элементов у водорослей включается механизм связывания их органическими соединениями. В водорослях обнаружен новый класс пептидов, участвующих в связывании тяжелых металлов (Ready, Prasad, 1990). Мышьяк в водорослях может находиться в виде нетоксичных для человека арсеносахаров и арсенолипидов (Dembitsky and Levitsky, 2004; Slejkovec et al., 2006).

Основным составляющим водорослей являются полисахариды (до 70 % на сухое вещество), из которых производят пищевые добавки или БАД. Исследования по определению элементного состава в процессе получения из водорослей полисахаридов позволили определить распределение металлов по отдельным по-лисахаридным фракциям и установить безопасность полученных продуктов.

Для фракционного извлечения полисахаридов измельченные высушенные водоросли 3 раза экстрагировали 75 %-ным раствором этанола (соотношение водоросли : раствор этанола — 1 : 5) в течение 1 ч. Такая обработка способствует максимальной деминерализации водорослей за счет удаления неорганических солей. Остатки водорослей заливали дистиллированной водой (соотношение водоросль : вода — 1 : 10) на 12 ч при перемешивании. Полученный экстракт упаривали в 3 раза при температуре 60 0С и добавляли к нему концентрированный этанол (соотношение экстракт : этанол — 1 : 2) для осаждения комплекса водорастворимых полисахаридов (фукоидан, ламинаран). Выделенные полисахариды еще 2 раза обрабатывали спиртом, высушивали и проводили анализ.

Остатки водорослей после экстракции полисахаридного комплекса обрабатывали 1 %-ным раствором соляной кислоты в течение 1 ч при комнатной температуре, промывали до нейтрального рН и проводили экстракцию альгината при рН 8,5-9,0 в течение 4 ч. Экстракт после фильтрации обрабатывали 10 %-ным раствором соляной кислоты для извлечения альгиновой кислоты. Выделенную альгиновую кислоту промывали водой, высушивали и определяли в ней содержание макро- и микроэлементов.

Как показали эксперименты, водорастворимые полисахариды, выделенные из водорослей бухты Рудной, содержат больше макроэлементов, особенно калия, а также токсичных элементов, главным образом кадмия и мышьяка (табл. 6).

В отношении последних элементов наблюдается взаимосвязь степени экстрагирования металлов с их количеством в водорослях. Исключение составляет свинец, его содержание в водорастворимых полисахаридах, выделенных из водорослей, произрастающих в различных по загрязненности районах, мало различается (табл. 6). В целом содержание токсичных элементов в полисахаридах, выделенных из водорослей бухты Рудной, превышает норму ПДУ.

Содержание макро- м микроэлементов (за исключением свинца) в альгино-вой кислоте ламинарии японской, произрастающей около мыса Олимпиады, несколько выше, чем из водорослей, добытых в бухте Рудной. Содержание токсичных элементов в альгиновой кислоте водорослей из обоих районов не превышает значений ПДУ (свинец — менее 0,5 мг/кг, мышьяк — менее 5,0, кадмий — менее 1,0 мг/кг). Следовательно, процесс производства альгиновой кислоты и ее солей позволяет получить продукты, в которых содержание токсичных элементов соответствует действующим нормам (СанПиН 2.3.3.1078-01).

СО

СО

то си

s 3 Йтото

Юн

ТО о (—I си

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

э

си са

о

X ^

о

а

о а

а е

а -J

си н

о -

и к

X

=S о

CQ

о к

X —

л ч то

X то о X си

4 с

5 о X

X

3 к =í S

a

то X то о к

4 о с

CQ О Н К си S си

4

о

X

5

о

X то

си S

к то

X

си

ч о

о

а -J

о то

о

'tí

са

tí то

СЛ

си X си

си -а

tí то

то го

Ч о

С

, О

•оц •

СЛ

tí N

о О

О

3

О

си

то н X

о

с

си S tí то са со то

X

СО СО ОО

а, со

LO 1 1 СМ~ CÍ

О о LO

СО СМ ^

<5 <5 <5 сэ

о о СО

о СО см см

со см О О

о О о

<5 <Э <5 <5

см <Э <э

СО ОТ~ от"

■Cf ■Cf

<Э LO «э ао

<Э со со

см со

см со Ю ао

^ СМ~ со со

см со «э ао

СМ~ со со

СО ■cf

со Ю5

со

СМ~

О

оо

ю

ОО

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о X си

4 с

5 о X

= S ^

з 2

й то a tí tí « ТО Рч ТО Я

о н S X

от

СО

СО

ОО

см от

ОО

ю

ss г?

íS S

Я с

ч s

s S

р S

ТО Ч

то °

ё у

Ч £

о s

ю

от

ОО

ю о

ОО

<5

LO см см

сз сз о о

С5 С5 <5 <Э

О СО LO LO

ОО с-

сэ сэ

то н о

4

° ^

5 w

V ТО

к tí

К 5

ТО ¿у

CQ Оч

ЕЙ н

Ё х

л

ч ю

то

н

S S

* с

w §

то S

CQ Ч

tí О

ía 3

ЕЭ ss

Заключение

В результате анализа макро- и микроэлементного состава бурых водорослей из разных районов согласно нормам (Сан-ПиН 2.3.2.1078-01) обнаружено превышение ПДУ токсичных элементов в исследованных образцах водорослей. L. japónica, произрастающая в бухте Рудной (Приморский край), содержит высокие концентрации кадмия, мышьяка и свинца; в K. crassifolia из акватории Японского моря (побережье о. Сахалин) обнаружено превышение содержания мышьяка почти в два раза по сравнению с нормой (5,0 мг/кг).

Обработка K. crassifolia пищевыми растворителями (вода, растворы кислот и этилового спирта) позволяет извлечь из них элементы пропорционально их концентрации в водоросли. Содержание кадмия в водорослевых остатках 1,5-6,0 раз меньше, чем в сырье (0,019 • 10-3 % на сухое вещество), мышьяка в 1,1-1,5 раз меньше или сравнимо с его концентрацией в сырье (5,0 • 10-3 %) Исключение составляет свинец, содержание которого в водорослевых остатках после экстракции водорастворимых соединений (0,218 • 10-3-0,385 • 10-3 %) больше, чем в исходном сырье (0,07 • 10-3-0,08 • 10-3 %).

В процессе получения полисахаридов из бурых водорослей экстрагируется значительная часть токсичных (Pb, As, Cd) элементов. С водорастворимыми полисахаридами извлекается основное количество макро- и микроэлементов, что создает определенные трудности на стадии очистки полисахаридов, главным образом фукоидана. Содержание токсичных элементов в водорастворимых полисахаридах ламинарии японской, произрастающей в различных по загрязненности районах, различается в несколько раз. Содержание токсичных элементов в альгиновой кислоте водорослей не превышает значений ПДУ (свинец — менее 0,5, мышьяк — менее 5,0, кадмий — менее 1,0 мг/кг) и мало зависит от степени загрязненности района произрастания водорослей.

На основании проведенных результатов исследований для производства аль-гиновой кислоты и ее солей можно использовать бурые водоросли, произрастаю-390

щие как в условно экологически чистом районе, так и в районе с антропогенной нагрузкой. Для производства пищевых продуктов в соответствии с нормами (Сан-Пин 2.3.2.1078-01) рекомендуется использовать сырье, в котором содержание токсичных элементов, особенно свинца, не достигает предельно допустимого уровня. В то же время токсичные элементы в водорослях, например мышьяк, могут находиться в органически связанном состоянии и не представлять опасности для здоровья человека при употреблении продукции из водорослей в пищу. Для определения безопасности пищевых продуктов, полученных из водорослей с повышенными концентрациями токсичных элементов, необходимо проведение дальнейших исследований.

Список литературы

ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. — М. ; Стандарт, 1984. — 53 с.

Исследования санитарно-гигиенического состояния биоресурсов прибрежного промысла i отчет о HOT / ТИОТО-центр. № 25581. — Владивосток, 2005. — 32 с.

Методические рекомендации по подготовке объектов внешнеп среды и рыбноп продукции к атомно-абсорбционному определению токсичных металлов. — Владивосток i ТИОТО, 1987. — 11 с.

Оценка и прогноз уровнеп содержания токсичных элементов в некоторых видах гидробионтов Охотского моря i отчет о HOT / ТИОТО-центр. № 26219. — Владивосток, 2007. — 43 с.

СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. — М. i ИнтерСЭ^ 2002. — 164 с.

Шулькин B.M. Металлы в экосистемах морских мелководий i монография. — Владивосток i Дальнаука, 2004. — 278 с.

Dembitsky V.M. and Levitsky D.O. Arsenolipids // Progress in Lipid Research. — 2004. — Vol. 43, № 5. — P. 403-448.

Ready G.N., Prasad M.N.V. Heavy metal-binding proteine/polypeptidesi Occurrence, structure, synthesis and function, A review // Environ. Exp. Bot. — 1990. — Vol. 30, № 3. — P. 251-264.

Slejkovec Z., Kápolna E., Ipolyi I., van Elteren J.T. Arsenosugars and other arsenic compounds in littoral zone algae from the Adriatic Sea // Chemosphere. — 2006. — Vol. 63, № 7. — P. 1098-1105.

Поступила в редакцию 2.03.10 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.