CC BY
33
УДК 631.4
МЕХАНО-ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ И ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
© Г.Л. Рыжова , К.А. Дычко, В.В. Хасанов, С.А. Богачев, Т. Т. Куряева
Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, 634050 (Россия) e-mail dk@xf.tsu.ru
В сообщении представлены основные направления переработки сапропелей, которые ведутся на кафедре органической химии Томского государственного университета.
Природное сырье, в том числе геоорганическое в виде современных осадков (пелоиды), к которым относятся сульфидно-иловые грязи, сапропели, торфа, - ценный биоэнергетический материал, который сформировался в течение многих миллионов лет в природных биотехнологических реакторах (озерах).
Объект нашего исследования - сапропель озера Карасевое (Томская область). Эта грязь представляет собой донное отложение, сформировавшееся из остатков высших растений, животных, пыльцы и спор прибрежной растительности, фитопланктона (диатомитовые, синезеленые, протококковые, золотистые) водоросли [1]. В процессе грязеобразования, помимо геохимического фактора, важную роль играет микрофлора, способная синтезировать биологически активные вещества (БАВ), которые также оказывают физиологическое действие.
В настоящее время при оценке биологической активности донных отложений большое внимание уделяется изучению антибиотических и ферментативных свойств [2-4]. Лидерами синтеза антибиотиков считаются плесневые грибы, довольно активны актиномицеты и сапрофито-бактерии рода Bacillua [3]. В пелои-дах обнаружены ферменты. Так, полифенолоксидаза участвует в процессах гумификации, окислении фенолов и хинонов. Пелоиды озера Карасевое богаты органикой (до 85%), минеральная часть представлена оксидами кремния, кальция, магния, железа. Зольность составляет 17,9±1,9%. В этом сапропеле обнаружены многие микроэлементы, обладающие биологической активностью.
Запасы современных осадков в РФ, в том числе Западной Сибири, огромны и исчисляются миллиардами тонн. Это сырье в натуральном виде широко используется для курортного лечения, в сельском хозяйстве и т.д. Пелоиды, подвергнутые незначительной предварительной обработке (удалению грубых включений, отделению излишней влаги, пастеризации), фасуются в тару и поступают на рынок.
Однако более перспективно направление, связанное с применением новых технологий переработки пе-лоидов. Эти технологии интенсивно разрабатываются за рубежом. Так, в Японии получают биоматериалы с использованием морских ресурсов, акватории озера Хоккайдо. Нами, совместно с Томским Нии курортологии и физиотерапии МЗ РФ, Томским медицинским университетом, на протяжении многих лет проводились исследования по переработке высокоминерализованных лечебных грязей озер Карачи, Шира и др. Были получены сухие водорастворимые препараты на основе этих грязей [5, 6]. Разработаны и утверждены МР РФ и СССР медицинские технологии их применения при многих заболеваниях. Аналогами полученных нами продуктов являются продукты Мертвого моря, производимые в израиле.
В настоящее время совместно с санаторием «Чажемто» (Томская область) ведутся исследования по переработке сапропеля озера Карасевое, который применяется для лечения в этом санатории. Нами разработана критическая технология переработки этого сапропеля, которая патентуется. Эта технология включает в себя
* Автор, с которым следует вести переписку.
116
Г.Л. Рыжова, К. А. Дычко, В.В. Хасанов, С.А. Богачев, Т.Т. Куряева
субмикронную гомогенизацию в водной среде, тонкое диспергирование, разрыв клеточных структур, расщепление биополимеров в результате гидролиза, регулирование Red-Ox потенциала, с получением на выходе продукта с гелеобразной или пастообразной консистенцией. Технология использует вихревое поле сдвиговых напряжений, суперпозицию ударных волн, ультразвуковую кавитацию, т.е. механо-физическое воздействие на сапропель в водной среде. В результате получается продукт, обладающий рядом преимуществ по сравнению с натуральным сапропелем.
Продукт биосовместим с живой клеткой, водная фаза структурированна, продукт содержит большое количество БАВ в низкомолекулярной форме.
В сравнительном аспекте был проведен термический анализ натуральной грязи и полученных продуктов на приборе Jupiter STA 449C. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что в продукте содержится 80% воды, что на 15% превышает ее содержание в натуральном сапропеле. В продукте содержится примерно в два раза больше низкомолекулярных соединений, по-видимому, за счет гидролиза полисахаридов и белков до моносахаридов и аминокислот, соответственно. Технология позволяет разрушить клеточную структуру нативного сапропеля, в результате чего происходит выброс БАВ из твердой фазы в жидкую.
Данные по содержанию тяжелых металлов, а также техногенных и естественных радионуклидов свидетельствуют о соответствии продукта по этим показателям санитарно-биологическим нормам, заложенным в нормативно-технической документации. Данный продукт переработки проходит токсикологические и лабораторно-клинические испытания. Биосовместимость по Red-Ox потенциалу и проводимости с жидкой средой живой клетки, повышенное содержание БАВ, стерильность и безвредность продукта позволяют рекомендовать его для лечения в санаториях, профилакториях и домашних условиях.
Список литературы
1. Горленко В.М., Дубинина Г.Л., Кузнецов С.Н. Экология вредных микроорганизмов. М., 1977. 289 с.
2. Марченко Л.О. Изучение антимикробных свойств сапропелей Белоруссии и выделение из них микроорганизмов // Проблемы использования сапропелей в народном хозяйстве. Минск, 1976. С. 43-48.
3. Гаранин О.П. Антиотическая, протеолитическая и липолитическая активность плесневых грибов и актиноми-цетов лечебных грязей Красноярского края и Тувы // Актуальные вопросы курортологии. Белокуриха, 1988. С. 239-240.
4. Билянский Ф.М. Биологическая активность веществ микробного происхождения в лечебных грязях // Методики биологических исследований лечебных грязей. Информационно-методический материал. М., 1961-1962. Вып. 4-5. С. 127-133.
5. А. с. №1522481. Способ получения биологически активного вещества, обладающего свойствами гепатопротек-тора / Г.Л. Рыжова, А.С. Саратиков, В.В. Хасанов и др. 15.07.1989.
6. А.с. №1506666. Способ получения экстрактивных веществ, обладающих противовоспалительным действием / Г.Л. Рыжова, Т.П. Прищеп и др. 08.05.1986.
Поступило в редакцию 21 апреля 2007 г.
