CC BY
39
sizing and anti-shrink or water-repellent treatment of fabrics; paper and photographic industry - for the production of high-quality and special grades of paper, as well as for improving the properties of photographic materials; nuclear industry - for localization of radioactivity and concentration of radioactive waste; medicine - as suture materials, wound and burn healing dressings, as part of ointments and various medicinal preparations, as an enterosorbent; agriculture - for the production of fertilizers, protection of seeds and crops; in the food industry, it acts as a preservative, clarifier for juices and wines, dietary fiber, emulsifier; as a food additive shows unique results as an enterosorbent; in perfumery and cosmetics it is a part of moisturizing creams, lotions, gels, hairsprays, shampoos; in water treatment it serves as a sorbent and flocculant. The article deals with new ways of obtaining highly purified chitozone and its derivatives.
Keywords: enterosorbent, highly purified chitozone, natural polysaccharide.
УДК 577.17
Известно, что мукополисахариды (гепарин, хондроитинсульфат, гиалуроновая кислота) составляют основу большого числа медпрепаратов и биоматериалов. Хитин как наиболее распространенный в природе представитель этого класса полисахаридов животного происхождения привлекает особое внимание [1. C. 122]. Хитин второй в мире по промышленному освоению биополимер после целлюлозы. Предполагаемый объем мирового производства хитина только из морских организмов по оценкам экспертов составляет 109 тонн в год, что свидетельствует о высокой значимости этой океанской фауны как индустриального источника хитина. Мировое промышленное производство хитозана - наиболее изученного производного хитина - составляет несколько тысяч тонн в год.
Уникальный комплекс нативных свойств хитина/хитозана (биосовместимость, биоразложимость и чрезвычайно малая токсичность на фоне высокой биологической и сорбционной активности), а также многообразие практических приложений хитина/хитозана в различных сферах деятельности человека (сельское хозяйство и пищевая индустрия, биотехнология, медицина и косметика) позволяют отнести эти аминополисахариды к немногочисленной группе промышленных экологически безопасных полимерных соединений и в перспективе к потенциально новым биоматериалам [2. C. 71]. Особенностью хитина и хитозана является то, что они с одинаковым успехом могли бы быть полезны и благоприятны или безвредны как для человека, так и для окружающей его среды [3. C. 45].
В связи с этим особую важность приобретает создание необходимых предпосылок для развития наиболее эффективных способов модификации свойств уже известных биоматериалов, а также разработка на основе хитина/хитозана различных путей синтеза новых типов потенциально широкопрофильных в биоматериаловедении и биотехнологии соединений Важным решением данной задачи может быть разработка подходов и методов получения базисных соединений в виде стандартных промежуточных продуктов реакции (интермедиатов) хитина/хитозана, которые содержали бы как элементы родоначальной структуры, так и новые функциональные группы. Благодаря этому может быть осуществлен выход к большому разнообразию продуктов на основе хитина/хитозана, максимально удовлетворяющих потребности людей и не причиняющих вреда окружающей среде.
Таким образом, возможность контролирования структуры хитозана и его производных с помощью разработанных в работе подходов, в том числе гомофазных региоселективных реакций, открывает, по существу, новое научное направление в области синтеза стандартизованных интермедиатов в качестве целевых продуктов с оптимальными свойствами. Различные примеры проявления ими биоспецифических свойств и некоторые опробованные области применения для предлагаемых подходов биофункционализации хитина/хитозана являются хорошей предпосылкой для создания на их основе потенциально новых биоактивных соединений. Полученные
результаты, очевидно, способствуют дальнейшему развитию основных принципов контролируемой модификации биополимеров в связи с их специфической биологической активностью.
Список литературы /References
1. Kurita К. Prog. Polym. Sci. 26, 1921 (2001).
2. Focher В., Beltrame P.L., Naggi А., Torri G. Carbohydr.Polym. 12, 405 (1990).
3. Rinaudo М. Domard А. "Chitin and Chitosan, Sources, Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and Applications" Elsevier, G. Skjak-Braek, T. Anthonsen and P. Sandford (Ed.) (1989).
ПРИМЕНЕНИЕ ХИТОЗОНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Жамалова Л.Ю. Email: Zhamalova6121 @scientifictext.ru
Жамалова Лола Юсуповна - кандидат химических наук, доцент, кафедра физики и химии, Ташкентский государственный аграрный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: широкое использование химических удобрений и средств защиты растений вызывает серьезный дисбаланс в окружающей среде и оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека. В связи с этим изучение возможности применения безопасных биоудобрений является весьма актуальной задачей. В данной статье представлен обзор научных исследований, посвященных изучению свойств хитозана, представляющих интерес для использования в сельском хозяйстве. Хитозан - природное соединение, которое производится из раковин морских организмов. В настоящее время большое количество исследований посвящено изучению свойств хитозана, обеспечивающих защиту сельскохозяйственных культур от болезнетворных микроорганизмов, а также различных абиотических стрессов. Установлено, что хитозан эффективно улучшает физиологические свойства растений, а также увеличивает срок хранения плодов. Хитозан представляет интерес как добавка к почве в качестве питательного вещества, повышающая эффективность химических удобрений и не влияющая на полезную микробиоту почвы. Кроме того, хитозан повышает защитные функции растений на генетическом уровне.
Ключевые слова: хитозан, хитин, сельское хозяйство, защита растений, биоудобрение, абиотический и биотический стресс, нанотехнологии.
APPLICATION OF CHITOSONE AND ITS DERIVATIVES IN
AGRICULTURE Zhamalova L.Yu.
Zhamalova Lola Yusupovna - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF PHYSICS AND CHEMISTRY, TASHKENT STATE AGRARIAN UNIVERSITY, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the widespread use of chemical fertilizers and plant protection products causes serious imbalances in the environment and adversely affects human health. In this regard, the study of the possibility of using safe biofertilizers is a very urgent task. This article
presents an overview of scientific research devoted to the study of the properties ofchitosan, which are of interest for use in agriculture. Chitosan, a natural compound that is made from the shells of marine organisms. Currently, a large number of studies are devoted to the study of the properties of chitosan, which protect crops from pathogens, as well as various abiotic stresses. It has been established that chitosan effectively improves the physiological properties of plants, and also increases the shelf life offruits. Chitosan is of interest as an additive to the soil as a nutrient that increases the effectiveness of chemical fertilizers and does not affect the beneficial soil microbiota. In addition, chitosan increases the protective functions of plants at the genetic level.
Keywords: chitosan, chitin, agriculture, plant protection, biofertilizer, abiotic and biotic stress, nanotechnologies.
УДК 577.17
В последнее время хитозан является одним из наиболее широко изучаемых и используемых биополимеров благодаря его биосовместимости, антиоксидантным, противораковым, биоразлагаемым, антимикробным и нетоксичным свойствам. Целесообразность его применения также обусловлена тем, что сырьем для его производства является экономичный материал, полученный из отходов - оболочек морских организмов. Помимо сельского хозяйства, хитозан находит широкое применение также в пищевой, косметической, текстильной и биомедицинской промышленности.
Хитозан является N-деацетилированным производным хитина (основного структурного полимера, составляющего большую часть насекомых и экзоскелет ракообразных). По своей химической структуре хитозан представляет собой линейный полимер, природный полисахарид, состоящий из двух субъединиц, таких как D-глюкозамин и №цетил-Э-глюкозамин, связанных между собой 1,4-гликозидными связями [1. C. 815]. Хитозан получают из хитина в промышленном масштабе. Хитин экстрагируют, следуя классическому кислотно-щелочному методу. Далее осуществляют деминерализацию с использованием кислот с последующей депротеинизацией. Присутствие аминогрупп в составе хитозана делает его склонным к структурным изменениям.
Хитозан является биофунгицидом, биобактерицидом и биовируцидом, тем самым обеспечивая защиту растений от патогенных микроорганизмов, что привлекает внимание исследователей в области защиты растений. Первое исследование использования хитозана в качестве антипатогена у растений было описано Алланом и Хадвигером, где они продемонстрировали фунгицидное действие хитозана на различные виды грибковых заболеваний растений. Проявление защитной функции при применении хитина и хитозана наблюдалось также в отношении однодольных, и двудольных растений.
Большой вред сельскохозяйственным растениям наносят вирусы. Таким образом, использование хитозана в качестве вирулицида считается целесообразным способом ограничения вирусной инфекции [2. C. 78]. Результаты исследований по применению хитозана для защиты картофеля, зараженного вирусом X (PVX), показали повышение устойчивости данного растения к вирусу. При изучении защитных свойств хитозана по отношению к растениям томата было выявлено не только проявление устойчивости к вирусу томатной мозаики, но и улучшение их вегетативного роста. Так же хитозан повышает устойчивость к вирусу скручивания листьев у растений томата и оказывается эффективным против вируса мозаики Сквоша (SMV).
Анализ научных публикаций показал, что у хитозана, как у уникального продукта, доступного в больших количествах и по низкой цене, большое будущее в развитии устойчивых методов ведения сельского хозяйства. Хитозан является перспективным инструментом для выращивания растений в условиях биотического и абиотического стресса. Хитозан и его производные обеспечивают хорошую противомикробную
