CC BY
21УДК 663.86
DOI 10.29141/2500-1922-2022-7-3-6 EDN WKWENU
Математическое моделирование экстракции каротиноидов из бурой водоросли S. miyabei
А.В. Табакаев1, О.В. Табакаева1 Ю.В. Приходько1
Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, Российская Федерация
Реферат
Настоящая работа посвящена оптимизации условий экстрагирования каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли S. miyabei с использованием математического моделирования. Исследовалось влияние следующих параметров: соотношение сырье - экстрагент, кратность экстракций, продолжительность и температура процесса, степень измельчения сырья. Путем многофакторного эксперимента установлено, что кратность экстракции и время являются определяющими факторами, влияющими на выход каротиноидов и фукоксантина. Результаты регрессионного анализа, в частности R 2, показали, что полученные линейные уравнения достаточно адекватно описывают закономерности процесса получения экстрактивных веществ, липидов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли S. miyabei в зависимости от соотношения сырье - экстрагент, кратности экстракций, продолжительности и температуры, размера частиц. Проверка представленной модели с параметрами факторов, выходящих за параметры, использованные при получении уравнений, подтвердила возможность и адекватность ее применения для описания экстракции и прогнозирования выходов экстрактивных веществ, липидов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли S. miyabei.
Финансирование: Работа выполнена при поддержке Гранта Президента РФ для молодыхученыхМК-4715.2021.4. Для цитирования: Табакаев А.В., Табакаева О.В., Приходько Ю.В. Математическое моделирование экстракции каротиноидов из бурой водоросли S. miyabei //Индустрия питания|Food Industry. 2022. Т. 7, № 3. С. 50-58. DOI: 10.29141/2500-1922-2022-7-3-6. EDN: WKWENU.
Дата поступления статьи: 28 апреля 2022 г.
Mathematical Modeling of Carotenoid Extraction from Brown Algae S. Miyabei
Anton V. Tabakaev1, Oksana V. Tabakaeva1 Yuriy V. Prikhodko1
1Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russian Federation
Abstract
The thesis concerns the conditions optimization for extracting carotenoids and fucoxan-thin from brown algae S. miyabei by the math modelling method. The authors studied the influence of the following parameters: the raw materials ratio - extractant, extractions multiplicity, process duration and temperature, grinding degree of raw materials. The multifactorial experiment revealed that the extraction multiplicity and time were the determining factors affecting the carotenoids and fucoxanthin yield. The regression analysis results, particularly R 2, demonstrated that the obtained linear equations adequately de-
Ключевые слова:
оптимизация; каротиноиды; многофакторный эксперимент; бурая водоросль S. miyabei
Keywords:
optimization; carotenoids; multifactorial experiment; brown algae S. miyabei
scribed the process regularities of obtaining extractives, lipids and pigments, carotenoids and fucoxanthin from brown algae S. miyabei, depending on the raw material-extractant ratio, the extractions multiplicity, duration, temperature, and particle size. Verification of the presented model with factors parameters beyond the parameters used in obtaining the equations confirmed the possibility and adequacy of its application to describe the extraction and yields prediction of extractives, lipids and pigments, carotenoids and fucoxanthin from the brown algae S. miyabei.
Funding: The work was supported by the Grant of the President of the Russian Federation for Young Scientists MK-4715.2021.4 For citation: Anton V. Tabakaev, Oksana V. Tabakaeva, Yuriy V. Prikhodko. Mathematical Modeling of Carotenoid Extraction from Brown Algae S. Miyabei. Индустрия питания|Food Industry. 2022. Vol. 7, No. 3. Pp. 50-58. DOI: 10.29141/2500-1922-2022-7-3-6. EDN: WKWENU.
Paper submitted: April 28, 2022
Введение
Макроводоросли издавна используются человеком в практических целях. Кроме непосредственного употребления в пищу, водоросли применяются как корм для животных, в качестве удобрения для повышения урожайности почвы, для очистки сточных вод, в марикультуре. Однако наиболее перспективным направлением, безусловно, является использование биологически активных веществ (БАВ) морских макроводорослей в качестве компонентов фармацевтических препаратов, в частности биологически активных добавок. Морские водоросли известны высоким содержанием полисахаридов, минералов и некоторых витаминов [1; 2; 3], они содержат такие БАВ, как белки, липиды и полифенолы, обладающие антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами, а также многие другие [4; 5]. Наиболее ценными для человека органическими веществами морских водорослей являются углеводы и витамины, а минеральными элементами - йод, кальций и железо. Углеводы из морских растений используются не только в пищевых целях, но и в медицине, а также в различных отраслях промышленности.
Липиды составляют до 4,5 % морских водорослей в пересчете на сухой вес - меньше, чем у других морских организмов. Несмотря на невысокое содержание липидов в морских водорослях, к ним проявляется значительный интерес в связи с уникальностью жирных кислот, отсутствующих в наземных организмах [6]. Помимо жирных кислот, неомыляемая фракция морских водорослей содержит каротиноиды - наиболее распространенные в природе пигменты, присутствующие во всех водорослях, высших растениях и многих фотосинтезирующих бактериях. Каротиноиды представляют собой фотосинтетические пигменты в красном, оранжевом или желтом диапазоне длин волн. Каротиноиды и их производные имеют большое значение для
растений и водорослей, участвуя в организации и функционировании фотосинтетических мембран. Сейчас известно огромное разнообразие каротиноидов, самое широкое применение имеют альфа-, бета-, гамма-каротины, которые легко окисляются кислородом воздуха, неустойчивы при нагревании, в присутствии кислот и щелочей, разрушаются под действием света [7; 8; 9].
Виды зеленых водорослей включают в-каро-тин, лютеин, виолаксантин, неоксантин и зеак-сантин, в то время как виды красных водорослей содержат в основном а- и в-каротин, лютеин и зеаксантин, а в бурых морских водорослях присутствуют в-каротин, виолаксантин и фукоксан-тин [5]. Каротиноиды бурых водорослей устойчивы к свету, стабильны в атмосфере кислорода, растворяются в спиртовых растворах. Одной из групп каротиноидов являются ксантофиллы, молекулы которых в своей структуре содержат атомы кислорода, к ним относится и фукоксантин из бурых водорослей [10; 11; 12].
Актуальная задача научно-практических изысканий состоит не только исследовании качественного и количественного состава БАВ водорослей, в том числе каротиноидного профиля, но и в разработке методов извлечения данных БАВ с целью получения экстрактов как по отдельности, так и в комплексе [13].
Получение комплексов и отдельных БАВ из растительного сырья, в том числе каротиноидов, выступает перспективным направлением исследований в последние десятилетия, что связано с доказанной биологической активностью многих классов соединений, являющихся метаболитами растений [14-21].
Экстракция БАВ из водорослей активно исследуется последние несколько десятилетий в связи с перспективностью их применения в различных сферах - пищевой индустрии, фармакологии, косметологии и др. Существует ряд исследований, посвященных, в частности,
получению фитокомплексов из водорослей [22-25], экстракции фукоидана из бурых водорослей [26].
Целью настоящего исследования была оптимизация экстракции каротиноидов из бурой водоросли S. miyabei путем применения многофакторного эксперимента с использованием математических методов моделирования.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись экстракты из бурой водоросли S. miyabei, полученные методом многократной мацерации с использованием в качестве экстрагента 50 % водного раствора трехатомного спирта глицерина. Выбор этого экстрагента обусловлен его безопасностью и доступностью. При выборе экстрагента руководствовались данными по составу доминирующих каротиноидов в других видах бурых водорослей [27].
Для получения экстрактов использовали свежие талломы бурой водоросли S. miyabei Дальневосточного региона, изъятые в апреле и августе 2019 г. в бухте Находка Японского моря (Приморский край). После сбора образцы водорослей помещали в полимерные пакеты, охлаждали льдом и немедленно доставляли в лабораторию. Их промывали проточной водопроводной водой, чтобы удалить соль, песок и эпифиты, дважды замачивали в дистиллированной воде. Водоросли разделяли на части, сушили на воздухе на фильтровальной бумаге в течение 30 мин. Каждый образец измельчали и хранили в герметичном контейнере при температуре минус 20 °C для дальнейшего использования.
Содержание экстрактивных веществ определяли по стандартной методике [28]. Экстракцию липидов из материала осуществляли по методу Фолча [29]. После измельчения материал последовательно обрабатывали ацетоном, смесью этанола и ацетона (1:1) и дважды смесью хлороформа и этанола (1:1) с использованием гомогенизатора для выделения экстрагируемых веществ, затем экстракт сушили до постоянной массы, концентрировали до 1/3 исходного объема и добавляли равные объемы хлороформа и дистиллированной воды. После разделения смеси на две фазы отделяли фазу хлороформа и пять раз промывали водой для удаления загрязнений.
Пигментный комплекс выделяли 100 % ацетоном. Количественное содержание хлорофиллов и каротиноидов определяли спектрофотоме-трически на сканирующем спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu, Япония) в ацетоновой вытяжке при длинах волн 662; 644 нм (хлорофиллы) и 450 нм (каротиноиды) [9].
Для определения каротиноидов навеску водоросли массой 0,5-1,0 г тщательно растирали в ступке со стеклянным порошком при соблюдении мер предосторожности, рекомендуемых при работе с пигментами [3]. После растирания в ступку постепенно добавляли десятикратный объем ацетона (5-10 мл) и снова растирали. Го-могенат фильтровали через фильтр Шотта при помощи водоструйного насоса. Для полноты извлечения каротиноидов остаток с фильтра переносили в ступку для повторной экстракции еще 5 мл ацетона. Остаток на фильтре промывали ацетоном до обесцвечивания растворителя. Каротиноиды переводили в гексан, смешивая в делительной воронке объединенные ацетоновые экстракты с 5 мл гексана и осторожно добавляя 150 мл 5 % водного раствора №С1 для разделения гексанового и водного слоев. Экстракт промывали небольшим количеством дистиллированной воды (20-30 мл) для удаления следов ацетона, после чего сушили в течение суток безводным сульфатом натрия. К аликвоте спиртового раствора приливали равное количество 5 % раствора №ОН в этаноле и ставили в темное место на 12 ч. Каротиноиды реэкстрагировали гексаном, который промывали водой для удаления следов щелочи, и высушивали безводным сульфатом натрия.
Для определения оптимальных условий ведения процессов, в том числе экстракции каротиноидов, использовали математические методы планирования эксперимента и, в частности, метод Бокса - Уилсона. Данным методом проводили оптимизацию процесса экстракции каротино-идов из бурых водорослей [10].
Влияние различных факторов на процесс экстракции, в частности на концентрацию кароти-ноидов, оценивалось результатами оптимизационного эксперимента (по типу дробной реплики с двумя уровнями пяти переменных (25-2). В процессе эксперимента использовалась четверть реплики с определяющими контрастами Хъ Х2,
Х4 = 1; X1, ^ ^ Х5 = -1|" ^ Х5 = 1.
Независимыми переменными (X,) были: Х1 - соотношение сырья и экстрагента; Х2 - кратность экстракций, раз; Х3 - продолжительность, ч; Х4 - температура, °С; Х5 - степень измельчения сырья, мм (табл. 1). Функцией отклика Y¡ определили выход процесса, в частности: Y1 - выход экстрактивных веществ (массовая доля от сырой массы сырья, %); Y2 - выход липидов и пигментов (массовая доля от массы экстрактивных веществ, %); Y3 - выход каротиноидов (массовая доля от массы липидов и пигментов,%); Y4 - выход фуоксантина (массовая доля от массы каро-тиноидов, %).
ИНДУСТРИЯ USTRY ПИТАНИЯ
ISSN 2686-7982 (Online) ISSN 2500-1922 (Print)
Т. 7 № 3 2022
Таблица 1. Основные переменные факторы эксперимента и уровни их варьирования для экстракции каротиноидов из бурой водоросли S. miyabei Table 1. Main Experiment Variables and the Their Variation Levels for the Carotenoids Extraction
from the Brown Algae S. Miyabei
Переменные факторы
Характеристика плана X -соотношение сырья и экстрагента X - кратность, раз Х -время, ч Х -температура, °С Х -степень измельчения, мм
Основной уровень Х (0) 1:3 2 14 25 5
Шаг варьирования 1:1 1 2 5 2
Верхний уровень, Х (+1) 1:2 3 16 30 7
Нижний уровень Х (-1) 1:4 1 12 20 3
Результаты и их обсуждение
Для оценки зависимости выхода экстрактивных веществ (массовая доля от сырой массы сырья, %); липидов и пигментов (массовая доля от массы экстрактивных веществ); каротиноидов (массовая доля от массы липидов и пигментов, %);фукоксантина (массовая доля от массы ка-ротиноидов, %) от различных факторов и установления оптимальных параметров процесса экстракции был составлен план факторного эксперимента (табл. 2).
Согласно плану эксперимента проведены 12 опытов, опыты 9-12 описывают процесс в нулевых условиях для определения ошибки эксперимента.
Полученные результаты многофакторного эксперимента по установлению оптимальных пара-
метров экстракции каротиноидов и фукоксанти-на из бурой водоросли 5. т/'уаЬе/' представлены в табл. 3.
Статистическая обработка результатов позволила получить линейные уравнения регрессии, описывающие функции отклика:
Y1 = 2,6 - 3,8Х + 0,5Х2 + 0,33Х3 + 0,07Х4 + 0,11 Х5, (1) Р2 = 0,906; F = 16,78.
Y2 = 0,09 - 0,63Х + 0,09Х2 + 0,04Х3 +
+ 0,01 Х4 + 0,02Х5, (2)
Р2 = 0,925; F = 21,55.
Y3 = 16,54 - 6,69Х] + 0,66Х2 + 0,57Х3 +
+ 0,09Х4 + 0,13Х5, (3)
Р2 = 0,839; F = 9,106.
Таблица 2. План многофакторного эксперимента по установлению оптимальных параметров экстракции каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли S. miyabei Table 2. Multifactorial Experiment Plan to Establish Optimal Parameters for the Carotenoids and Fucoxanthin Extraction
from the Brown Algae S. Miyabei
Номер Факторы эксперимента
опыта X I X I Хз 1 Х4 I Х5
1 1:4 3 12 30 3
2 1:2 3 12 20 7
3 1:4 1 12 20 7
4 1:2 1 12 30 3
5 1:4 3 16 20 3
6 1:2 3 16 30 7
7 1:4 1 16 30 7
8 1:2 1 16 20 3
9 1:3 2 14 25 5
10 1:3 2 14 25 5
11 1:3 2 14 25 5
12 1:3 2 14 25 5
Таблица 3. Результаты многофакторного эксперимента по установлению оптимальных параметров экстракции каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли S. miyabei Table 3. Multifactorial Experiment Results to Specify Optimal Parameters for the Carotenoids and Fucoxanthin Extraction
from the Brown Algae S. Miyabei
Номер Функции отклика
опыта Y1 Y2 Y3 Y4
1 9,2 ± 0,4 1,04 ± 0,04 27,0 ± 1,3 81,8 ± 4,0
2 10,1 ± 0,5 1,28 ± 0,05 23,1 ± 1,1 70,9 ± 3,5
3 7,9 ± 0,3 0,91 ± 0,04 26,6 ± 1,3 80,0 ± 3,9
4 7,3 ± 0,3 0,82 ± 0,03 25,5 ± 1,2 73,3 ± 3,6
5 9,9 ± 0,4 1,26 ± 0,06 27,5 ± 1,3 89,3 ± 4,4
6 8,4 ± 0,4 1,02 ± 0,05 26,5 ± 1,3 77,4 ± 3,8
7 8,1 ± 0,3 0,94 ± 0,04 26,2 ± 1,3 76,9 ± 3,7
8 8,0 ± 0,4 0,98 ± 0,04 23,4 ± 1,1 71,0 ± 3,5
9 9,5 ± 0,4 1,18 ± 0,05 25,4 ± 1,2 71,4 ± 3,5
10 9,2 ± 0,4 1,09 ± 0,05 25,0 ± 1,2 72,0 ± 3,6
11 9,6 ± 0,4 1,15 ± 0,05 20,7 ± 1,0 70,4 ± 3,4
12 9,8 ± 0,4 1,20 ± 0,06 22,4 ± 1,1 70,6 ± 3,5
Y4 = 51,29 - 21,75X1 + 2,13Х2 + 1,61Х3 +
+ 0,37Х4 - 0,8Х5, (4)
Я2 = 0,900; F = 15,9.
Проведенный анализ значимости коэффициентов в уравнениях регрессии при переменных факторах с использованием критерия Стьюдента при уровне доверительной вероятности 95 % показал, что во всех уравнениях достоверно отличаются от нуля коэффициенты при Х2 и Х3 (кратность экстракции и время), причем кратность экстракции является определяющим фактором, влияющим на процесс. Такие факторы, как температура и соотношение сырье - экстрагент, не оказывают существенного влияния на процесс. Из вышесказанного следует, что при увеличении кратности экстракции и времени в выбран-
ном интервале параметров будет происходить увеличение выхода экстрактивных веществ, ли-пидов и пигментов, каротиноидов и фукоксан-тина.
Результаты регрессионного анализа, в частности Я2 (коэффициент линейной детерминации), показали, что полученные уравнения достаточно адекватно описывают закономерности процесса получения экстрактивных веществ, липи-дов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина в зависимости от соотношения сырье - экстра-гент, кратности экстракций, продолжительности и температуры. Результаты сравнения выхода каротиноидов, рассчитанного теоретически по уравнению (3) и полученного экспериментально при различных условиях экстракции бурой водоросли 5. т/'уаЬе/', представлены в табл. 4.
Таблица 4. Сравнение выхода каротиноидов Y3T (теоретического) и Y33 (экспериментального) при различных условиях экстракции бурой водоросли S. miyabei Table 4. Yield Comparison of Carotenoids YZT (Theoretical) and YZE (Experimental) under Different Extraction Conditions
of the Brown Algae S. Miyabei
Номер Факторы эксперимента Значение, % от содержания каротиноидов в сырье
опыта X 1 Х2 I Х3 I Х4 I Х5 Ybi Ysa
1 4 3 16 30 7 29,58 28,96 ± 1,26
2 3 2 12 30 5 23,14 24,01 ± 1,18
3 2 3 14 20 3 25,34 24,12 ± 1,17
4 3 3 16 25 7 28,59 27,40 ± 1,24
5 3 1 16 25 5 27,01 26,54 ± 1,30
Проверка представленной модели при факторах, выходящих за параметры, использованные при получении уравнений, подтвердила возможность и адекватность ее применения для описания экстракции и прогнозирования выходов экстрактивных веществ, липидов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина.
Выводы
Результаты многофакторного эксперимента продемонстрировали определяющее влияние кратности экстракции и продолжительности процесса на выход каротиноидов и фукоксанти-
Библиографический список
1. Суховеева М.С., Подкорытова А.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки: монография. Владивосток: «ТИНРО-центр», 2006. 243 с. ISBN 5-89131-055-4. EDN: QKYIZV.
2. Kumar, C.S.; Ganesan, P.; Suresh, P.V.; Bhaskar, N. Seaweeds as a Source of Nutritionally Beneficial Compounds - a Review. Journal of Food Science and Technology. 2008. Vol. 45. Pp. 1-13.
3. Jesumani, V.; Du, H.; Aslam, M.; Pei, P.; Huang, N. Potential Use of Seaweed Bioactive Compounds in Skincare - a Review. Marine Drugs. 2019. Vol. 17. Iss. 12. Pp. 688. DOI: https://doi.org/10.3390/ md17120688.
4. Liu, Z.; Gao, T.; Yang, Y.; Meng, F.; Zhan, F.; Jiang, Q.; Sun, X. Anticancer Activity of Porphyran and Carrageenan from Red Seaweeds. Molecules. 2019. Vol. 24. Iss. 23. Pp. 4286. DOI: https://doi. org/10.3390/molecules24234286.
5. Salehi, B.; Sharifi-Rad, J.; Seca, A.M.L.; Pinto, D.C.G.A.; Michalak, I.; Trincone, A.; Mishra, A.P.; Nigam, M.; Zam, W.; Martins, N. Current Trends on Seaweeds: Looking at Chemical Composition, Phytop-harmacology, and Cosmetic Applications. Molecules. 2019. Vol. 24. Pp. 4182. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24224182.
6. Gerasimenko, N.I.; Martyyas, E.A.; Busarova, N.G. Composition of Lipids and Biological Activity of Lipids and Photosynthetic Pigments from Algae of the Families Laminariaceae and Alariaceae. Chemistry of Natural Compounds. 2012. Vol. 48. Pp. 737-741. DOI: https:// doi.org/10.1007/s10600-012-0371-5.
7. Дадали В.А., Тутельян В.А., Дадали Ю.В., Кравченко Л.В. Каро-тиноиды. Биологическая активность // Вопросы питания. 2011. Т. 80, № 4. С. 4-18. EDN: OJANDF.
8. Поляков Н.Э., Лешина Т.В. Некоторые аспекты реакционной способности каротиноидов. Окислительно-восстановительные процессы и комплексообразование // Успехи химии. 2006. Т. 75, № 12. С. 1175-1192. EDN: HUVBEL.
9. Дейнека В.И., Шапошников А.А., Дейнека Л.А., Гусева Т.С., Вос-трикова С.М., Шенцева Е.А., Закирова Л.Р. Каротиноиды: строение, биологические функции и перспективы использования // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2008. № 6-2 (46). С. 19-25. EDN: MUVLRN.
10. Mikami, K.; Hosokawa, M. Biosynthetic Pathway and Health Benefits of Fucoxanthin, an Algae-Specific Xanthophyll in Brown Seaweeds. International Journal of Molecular Sciences. 2013. Vol. 14. Iss. 7. Pp. 13763-13781. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms140713763.
на из бурой водоросли 5. т/'уаЬе/'. Регрессион-ноый анализ показал, что полученные линейные уравнения достаточно адекватно описывают закономерности процесса получения экстрактивных веществ, липидов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли 5. т/'уаЬе/' в зависимости от исследованных факторов. Представленная модель является адекватной для описания экстракции и прогнозирования выходов экстрактивных веществ, липидов и пигментов, каротиноидов и фукоксантина из бурой водоросли 5. т/'уаЬе/'.
Bibliography
1. Suhoveeva, M.S.; Podkorytova, A.V. Promyslovye Vodorosli i Travy Morej Dal'nego Vostoka: Biologiya, Rasprostranenie, Zapasy, Tekh-nologiya Pererabotki [Industry Algae and Grasses of the Far East Seas: Biology, Distribution, Reserves, Processing Technology]: Mon-ografiya. Vladivostok: «TINRO-centr». 2006. 243 p. ISBN 5-89131055-4. EDN: QKYIZV. (in Russ.)
2. Kumar, C.S.; Ganesan, P.; Suresh, P.V.; Bhaskar, N. Seaweeds as a Source of Nutritionally Beneficial Compounds - a Review. Journal of Food Science and Technology. 2008. Vol. 45. Pp. 1-13.
3. Jesumani, V.; Du, H.; Aslam, M.; Pei, P.; Huang, N. Potential Use of Seaweed Bioactive Compounds in Skincare - a Review. Marine Drugs. 2019. Vol. 17. Iss. 12. Pp. 688. DOI: https://doi.org/10.3390/ md17120688.
4. Liu, Z.; Gao, T.; Yang, Y.; Meng, F.; Zhan, F.; Jiang, Q.; Sun, X. Anti-Cancer Activity of Porphyran and Carrageenan from Red Seaweeds. Molecules. 2019. Vol. 24. Iss. 23. Pp. 4286. DOI: https://doi. org/10.3390/molecules24234286.
5. Salehi, B.; Sharifi-Rad, J.; Seca, A.M.L.; Pinto, D.C.G.A.; Michalak, I.; Trincone, A.; Mishra, A.P.; Nigam, M.; Zam, W.; Martins, N. Current Trends on Seaweeds: Looking at Chemical Composition, Phytop-harmacology, and Cosmetic Applications. Molecules. 2019. Vol. 24. Pp. 4182. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24224182.
6. Gerasimenko, N.I.; Martyyas, E.A.; Busarova, N.G. Composition of Lipids and Biological Activity of Lipids and Photosynthetic Pigments from Algae of the Families Laminariaceae and Alariaceae. Chemistry of Natural Compounds. 2012. Vol. 48. Pp. 737-741. DOI: https:// doi.org/10.1007/s10600-012-0371-5.
7. Dadali, V.A.; Tutel'yan, V.A.; Dadali, Yu.V.; Kravchenko, L.V. Karoti-noidy. Biologicheskaya Aktivnost' [Carotenoids. Biological Activity]. Voprosy Pitaniya. 2011. Vol. 80, No. 4. Pp. 4-18. EDN: OJANDF. (in Russ.)
8. Polyakov, N.E.; Leshina, T.V. Nekotorye Aspekty Reakcionnoj Spos-obnosti Karotinoidov. Okislitel'no-Vosstanovitel'nye Processy i Kompleksoobrazovanie [Some Aspects of the Carotenoids Reactivity. Redox Processes and Complexation]. Uspekhi Himii. 2006. Vol. 75. No. 12. Pp. 1175-1192. EDN: HUVBE. (in Russ.)
9. Dejneka, V.I.; Shaposhnikov, A.A.;Dejneka, L.A.;Guseva, T.S.; Vostrikova, S.M.; Shenceva, E.A.; Zakirova, L.R. Karotinoidy: Stro-enie, Biologicheskie Funkcii i Perspektivy Ispol'zovaniya [Carotenoids: Structure, Biological Functions and Prospects of Use]. Nauch-nye Vedomosti Belgorodskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Medicina. Farmaciya. 2008. No. 6-2 (46). Pp. 19-25. EDN: MUVLRN. (in Russ.)
11. Peng, J.; Yuan, J.-P.; Wu, C.-F.; Wang, J.-H. Fucoxanthin, a Marine Carotenoid Present in Brown Seaweeds and Diatoms: Metabolism and Bioactivities Relevant to Human Health. Marine Drugs. 2011. Vol. 9. Pp. 1806-1828. DOI: https://doi.org/10.3390/md9101806.
12. Terasaki, M.; Hirose, A.; Narayan, B.; Baba, Y.; Kawagoe, C.; Yasui, H.; Saga, N.; Hosokawa, M.; Miyashita, K. Evaluation of Recoverable Functional Lipid Components of Several Brown Seaweeds (Phaeophyta) from Japan with Special Reference to fucoxanthin and Fucosterol Contents. Journal of Phycology. 2009. Vol. 45. Iss. 4. Pp. 974-980. DOI: https://doi.org/10.111Vj.1529-8817.2009.00706x
13. Табакаев А.В., Табакаева О.В., Оценка эффективности экстракции каротиноидов из бурой водоросли S. miyabei и их устойчивости в процессе хранения // Индустрия питания|Food Industry. 2022. Т. 7, № 1. С. 46-53. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2022-7-1-6. EDN: BAVSAS.
14. Airanthi, M.K.W.-A.; Hosokawa, M.; Miyashita, K. Comparative Antioxidant Activity of Edible Japanese Brown Seaweeds. Journal of Food Science. 2010. Vol. 76. Iss. 1. Pp. C104-C111. DOI: https://doi. org/10.1111/j.1750-3841.2010.01915.x.
15. Das, S.K.; Hashimoto, T.; Kanazawa, K. Growth Inhibition of Human Hepatic Carcinoma HepG2cells by Fucoxanthin Is Associated with Down-Regulation of Cyclin D. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -General Subjects. 2008. Vol. 1780. Iss. 4. Pp. 743-749. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.bbagen.2008.01.003.
16. Heo, S.-J.; Jeon, Y.-J. Protective Effect of Fucoxanthin Isolated from Sargassum siliquastrum on UV-B Induced Cell Damage. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2009. Vol. 95. Iss. 2. Pp. 101-107. DOI: https://doi.org/10.1016/jjphotobiol.2008.11.011.
17. Imbs, T.I.; Skriptsova, A.V.; Zvyagintseva, T.N. Antioxidant Activity of Fucose-Containing Sulfated Polysaccharides Obtained from Fucus Evanescens by Different Extraction Methods. Journal of Applied Phycology. 2015. Vol. 27. Iss. 1. Pp. 545-553. DOI: https://doi. org/10.1007/s10811-014-0293-7. EDN: WBIQON.
18. Супрун Н.П. Способы экстракции каротиноидов из растительного сырья // Современные проблемы и перспективные направления инновационного развития науки: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. (Екатеринбург, 15 декабря 2016 г.): в 8 ч. Екатеринбург: Аэтерна, 2016. С. 77-78. EDN: XDUSWD.
19. Курегян А.Г., Печинский С.В. Способ получения каротиноидов из растительного сырья // Современная медицина: актуальные вопросы. 2013. № 21. С. 94-99. EDN: QOXBOB.
20. Тринеева О.В., Сливкин А.И. Валидация методики определения каротиноидов в плодах облепихи различных способов консервации // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2016. № 2. С. 145-151. EDN: WBKVSR.
21. Карчин К.В. Исследование и разработка технологии получения каротиноидов экстрагированием с использованием сублимационной сушки: диссертация ... канд. техн. наук: 05.18.04 / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2016. 134 с.
22. Облучинская Е.Д. Антиоксидантные комплексные экстракты из фукусовых водорослей Баренцева моря // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2018. Т. 21, № 3. С. 395-401. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2018-21-3-395-401. EDN: YLALYL.
23. Патент РФ 2650808 C1. МПК: A61K 36/03. Сухой экстракт из фукусовых водорослей, обладающий антиоксидантным действием, и способ его получения / Е.Д. Облучинская; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное уч-
10. Mikami, K.; Hosokawa, M. Biosynthetic Pathway and Health Benefits of Fucoxanthin, an Algae-Specific Xanthophyll in Brown Seaweeds. International Journal of Molecular Sciences. 2013. Vol. 14. Iss. 7. Pp. 13763-13781. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms140713763.
11. Peng, J.; Yuan, J.-P.; Wu, C.-F.; Wang, J.-H. Fucoxanthin, a Marine Carotenoid Present in Brown Seaweeds and Diatoms: Metabolism and Bioactivities Relevant to Human Health. Marine Drugs. 2011. Vol. 9. Pp. 1806-1828. DOI: https://doi.org/10.3390/md9101806.
12. Terasaki, M.; Hirose, A.; Narayan, B.; Baba, Y.; Kawagoe, C.; Yasui, H.; Saga, N.; Hosokawa, M.; Miyashita, K. Evaluation of Recoverable Functional Lipid Components of Several Brown Seaweeds (Phaeophyta) from Japan with Special Reference to fucoxanthin and Fucosterol Contents. Journal of Phycology. 2009. Vol. 45. Iss. 4. Pp. 974-980. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2009.00706.x.
13. Tabakaev, A.V.; Tabakaeva, O.V. Ocenka Effektivnosti Ekstrakcii Karotinoidov iz Buroj Vodorosli S. Miyabei i Ih Ustojchivosti v Processe Hraneniya [Efficiency Assessment of Carotenoids Extraction from Brown Algae S. miyabei and Their Stability during Storage]. Industriya Pitaniya|Food Industry. 2022. Vol. 7. No. 1. Pp. 46-53. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2022-7-1-6. EDN: BAVSAS. (in Russ.)
14. Airanthi, M.K.W.-A.; Hosokawa, M.; Miyashita, K. Comparative Antioxidant Activity of Edible Japanese Brown Seaweeds. Journal of Food Science. 2010. Vol. 76. Iss. 1. Pp. C104-C111. DOI: https://doi. org/10.1111/j.1750-3841.2010.01915.x.
15. Das, S.K.; Hashimoto, T.; Kanazawa, K. Growth Inhibition of Human Hepatic Carcinoma HepG2cells by Fucoxanthin Is Associated with Down-Regulation of Cyclin D. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -General Subjects. 2008. Vol. 1780. Iss. 4. Pp. 743-749. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.bbagen.2008.01.003.
16. Heo, S.-J.; Jeon, Y.-J. Protective Effect of Fucoxanthin Isolated from Sargassum siliquastrum on UV-B Induced Cell Damage. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2009. Vol. 95. Iss. 2. Pp. 101-107. DOI: https://doi.org/10.1016/jjphotobiol.2008.11.011.
17. Imbs, T.I.; Skriptsova, A.V.; Zvyagintseva, T.N. Antioxidant Activity of Fucose-Containing Sulfated Polysaccharides Obtained from Fucus Evanescens by Different Extraction Methods. Journal of Applied Phycology. 2015. Vol. 27. Iss. 1. Pp. 545-553. DOI: https://doi. org/10.1007/s10811-014-0293-7. EDN: WBIQON.
18. Suprun, N.P. Sposoby Ekstrakcii Karotinoidov iz Rastitel'nogo Syr'ya [Extraction Methods of Carotenoids from Vegetable Raw Materials]. Sovremennye Problemy i Perspektivnye Napravleniya Innovacion-nogo Razvitiya Nauki: Sb. St. Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. (Ekaterinburg, 15 Dekabrya 2016 g.): v 8 CH. Ekaterinburg: Aeterna, 2016. Pp. 77-78. EDN: XDUSWD. (in Russ.)
19. Kuregyan, A.G.; Pechinskij, S.V. Sposob Polucheniya Karotinoidov iz Rastitel'nogo Syr'ya [Method of Obtaining Carotenoids from Vegetable Raw Materials]. Sovremennaya Medicina: Aktual'nye Voprosy. 2013. No. 21. Pp. 94-99. EDN: QOXBOB. (in Russ.)
20. Trineeva, O.V.; Slivkin, A.I. Validaciya Metodiki Opredeleniya Karotinoidov v Plodah Oblepihi Razlichnyh Sposobov Konservacii [Methodology Validation for Determining Carotenoids in Sea Buckthorn Fruits of Various Conservation Methods]. Vestnik Voronezhskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Himiya. Biologiya. Farmaci-ya. 2016. No. 2. Pp. 145-151. EDN: WBKVSR. (in Russ.)
21. Karchin, K.V. Issledovanie i Razrabotka Tekhnologii Polucheniya Karotinoidov Ekstragirovaniem s Ispol'zovaniem Sublimacionnoj Sushki [Research and Technology Development for Obtaining Carotenoids by Extraction Using Freeze Drying]: Dissertaciya ... Kand. Tekhn. Nauk: 05.18.04. Kemerovskij Tekhnologicheskij Institut Pish-chevoj Promyshlennosti. Kemerovo. 2016. 134 p. (in Russ.)
реждение науки Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской академии наук (ММБИ КНЦ РАН). Заявка № 2016148563; заявлено: 09.12.2016; опубликовано: 17.04.2018. Бюл. № 11. EDN: ZRXLNR.
24. Тхан Т. Физико-химические свойства и антиокислительная активность каротиноидов и хлорофиллов из морских водорослей: диссертация ... канд. хим. наук: 02.00.04 / Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева. Москва, 2018. 151 с.
25. Ивахнов А.Д., Скребец Т.Э., Боголицын К.Г. Сверхкритическая флюидная экстракция хлорофиллов и каротиноидов Laminaria digitata // Химия растительного сырья. 2014. № 4. С. 177-182. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.201404368. EDN: TQBWTH.
26. Имбс Т.И., Харламенко В.И., Звягинцева Т.Н. Оптимизация процесса экстракции фукоидана из бурой водоросли Fucus evanescens// Химия растительного сырья. 2012. № 1. С. 143-147. EDN: PBWIIF.
27. Tabakaeva, O.V.; Tabakaev, A.V. Carotenoid Profile and Antiradical Properties of Brown Seaweed Sargassum MiyabeiExtracts. Chemistry of Natural Compounds. 2019. Vol. 55. Iss. 2. Pp. 364-366. DOI: https://doi.org/10.1007/s10600-019-02692-w. EDN: COWICB.
28. Сапожников Д.И. Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследования. М.: Наука, 1964. 121 с.
29. Folch, J.; Lees, M.; Stanley, G.H.S. A Simple Method for the Isolation and Purification of Total Lipides from Animal Tissues. Journal of Biological Chemistry. 1957. Vol. 226. Iss. 1. Pp. 497-509. DOI: https:// doi.org/10.1016/s0021-9258(18)64849-5.
22. Obluchinskaya, E.D. Antioksidantnye Kompleksnye Ekstrakty iz Fuk-usovyh Vodoroslej Barenceva Morya [Antioxidant Complex Extracts from Fucus Algae of the Barents Sea]. Vestnik MGTU. Trudy Mur-manskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. 2018. Vol. 21. No. 3. Pp. 395-401. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2018-21-3-395-401. EDN: YLALYL. (in Russ.)
23. Patent RF 2650808 C1. MPK: A61K 36/03. Suhoj Ekstrakt iz Fukusovyh Vodoroslej, Obladayushchij Antioksidantnym Dejstviem, i Sposob Ego Polucheniya [Dry Extract from Fucus Algae with Antioxidant Effect and Method of Its Preparation]. E.D. Obluchinskaya; Zayavitel' i Patentoobladatel': Federal'noe Gosudarstvennoe Byudzhetnoe Uchrezhdenie Nauki Murmanskij Morskoj Biologicheskij Institut Kol'skogo Nauchnogo Centra Rossijskoj Akademii Nauk (MMBI KNC RAN). Zayavka No. 2016148563; Zayavleno: 09.12.2016. Opublikova-no: 17.04.2018. Byul. No. 11. EDN: ZRXLNR. (in Russ.)
24. Than, T. Fiziko-Himicheskie Svojstva i Antiokislitel'naya Aktivnost' Karotinoidov i Hlorofillov iz Morskih Vodoroslej [Physico-Chemical Properties and Antioxidant Activity of Carotenoids and Chlorophylls from Seaweed]: Dissertaciya ... Kand. Him. Nauk: 02.00.04. Rossijskij Himiko-Tekhnologicheskij Universitet Imeni D.I. Mende-leeva. Moskva. 2018. 151 p. (in Russ.)
25. Ivahnov, A.D.; Skrebec, T.E.; Bogolicyn, K.G. Sverhkriticheskaya Fly-uidnaya Ekstrakciya Hlorofillov i Karotinoidov Laminaria Digitata [Supercritical Fluid Extraction of Chlorophylls and Carotenoids of Laminaria Digitata]. Himiya Rastitel'nogo Syr'ya. 2014. No. 4. Pp. 177-182. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.201404368. EDN: TQBWTH. (in Russ.)
26. Imbs, T.I.; Harlamenko, V.I.; Zvyaginceva, T.N. Optimizaciya Processa Ekstrakcii Fukoidana iz Buroj Vodorosli Fucus Evanescens [Extraction Process Optimization of Fucoidan from Brown Algae Fucus Evanescens]. Himiya Rastitel'nogo Syr'ya. 2012. No. 1. Pp. 143-147. EDN: PBWIIF. (in Russ.)
27. Tabakaeva, O.V.; Tabakaev, A.V. Carotenoid Profile and Antiradical Properties of Brown Seaweed Sargassum MiyabeiExtracts. Chemistry of Natural Compounds. 2019. Vol. 55. Iss. 2. Pp. 364-366. DOI: https:// doi.org/10.1007/s10600-019-02692-w. EDN: COWICB.
28. Sapozhnikov, D.I. Pigmenty Plastid Zelenyh Rastenij i Metodika Ih Issledovaniya [Plastid Pigments of Green Plants and Methods of Their Research]. M.: Nauka. 1964. 121 p. (in Russ.)
29. Folch, J.; Lees, M.; Stanley, G.H.S. A Simple Method for the Isolation and Purification of Total Lipides from Animal Tissues. Journal of Biological Chemistry. 1957. Vol. 226. Iss. 1. Pp. 497-509. DOI: https:// doi.org/10.1016/s0021-9258(18)64849-5.
Информация об авторах / Information about Authors
Табакаев Антон Вадимович
Tabakaev, Anton Vadimovich
Тел./Phone: +J (423) 265-24-24 E-mail: [email protected]
Кандидат технических наук, доцент департамента пищевых наук и технологий Передовой инженерной школы «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем»
Дальневосточный федеральный университет
690920, Российская Федерация, г. Владивосток, о. Русский, пос. Аякс, кампусДВФУ, корп. М
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Food Sciences and Technologies Department of the Leading Engineering School "Biotechnologies, Bioengineering and Food Systems Institute" Far Eastern Federal University
6690920, Russian Federation, Vladivostok, Russian Island, Ajax, FEFU Campus, bld. M ORCID: https://orcid.org/f0000-0001-5658-5069
Табакаева Оксана Вацлавовна
Tabakaeva, Oksana Vatslavovna
Твл./Phone: +7 (423) 265-24-24 E-mail: [email protected]
Доктор технических наук, доцент, профессор департамента пищевых наук и технологий Передовой инженерной школы «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем» Дальневосточный федеральный университет
690920, Российская Федерация, г. Владивосток, о. Русский, пос. Аякс, кампусДВФУ, корп. М
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Food Sciences and Technologies Department of the Leading Engineering School "Biotechnologies, Bioengineering and Food Systems Institute" Far Eastern Federal University
6690920, Russian Federation, Vladivostok, Russian Island, Ajax, FEFU Campus, bld. M ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7068-911X
Приходько Юрий Вадимович
Prikhodko, Yuriy Vadimovich
Тел./Phone: +7 (423) 265-24-24 E-mail: [email protected]
Доктор технических наук, профессор, профессор департамента пищевых наук и технологий Передовой инженерной школы «Институт биотехнологий, биоинженерии и пищевых систем» Дальневосточный федеральный университет
690920, Российская Федерация, г. Владивосток, о. Русский, пос. Аякс, Кампус ДВФУ, корп. М.
Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Food Sciences and Technologies Department of the Leading Engineering School "Biotechnologies, Bioengineering and Food Systems Institute" Far Eastern Federal University
6690920, Russian Federation, Vladivostok, Russian Island, Ajax, FEFU Campus, bld. M ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6585-0546
