CC BY
161
МИКРОФЛОРА МОЛОКА И МАТОЧНО-ЦЕРВИКАЛЬНОГО СЕКРЕТА У СВИНОМАТОК ПРИ СИНДРОМЕ МЕТРИТ-МАСТИТ-АГАЛАКТИЯ
Иванова С.Н., Терентьева Н.Ю., Багманов М.А., Шаев Р.К.
Резюме
Исследованиями установлено, что микрофлора маточного содержимого и секрета молочной железы отличается большим разнообразием как отдельных патогенных и условно-патогенных видов микроорганизмов, так и их ассоциаций, приводящей к развитию патологии у свиноматок. Наиболее часто при синдроме ММА выделяются следующие микроорганизмы: стафилококки, стрептококки, энтерококки и кишечная палочка.
MICROFLORA OF MILK AND UTERUS THE SECRET BESIDE SOWS AT SYNDROME METRIT-MASTITIS-AGALAKTIYA
Ivanov S.N, Terentyeva N.Yu., Bagmanov M.A., Shaev R.K.
Summary
By researches it is established, that the microflora uterine contents and a secret dairy gland differs the big variety as separate pathogenic and conditional -pathogenic kinds of microorganisms, and their associations, a pathology resulting in development in sows. Most frequently at syndrome ММА the following microorganisms are allocated: staphylococcus, streptococcus, enterrococcus and esherichia coli.
УДК 546:577. 11.23
СИНТЕЗ КОМПЛЕКСОНАТОВ АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ДВУХВАЛЕНТНЫМИ БИОГЕННЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Кабиров Г.Ф., Кадырова Р.Г., Муллахметов Р.Р.
ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана»
Ключевые слова: аспарагиновая кислота, металлы, янтарная кислота.
Key words: aspartic acid, metals, and succinic acid.
Комплексные соединения, содержащие биогенные металлы и лиганды аминокислот, кислот метаболитов цикла Кребса, обладают
широким спектром биологического действия и являются перспективными лечебными препаратами [1].
Установлен широкий спектр лечебно-профилактического действия солей янтарной кислоты и 3ё-металлов (сукцинатов), что позволяет рассматривать их как перспективные пищевые добавки общеукрепляющего, антитоксического и лечебного действия со свойствами адаптогенов [2-4].
Хелатные соединения а-аминокислот с биогенными металлами являются эффективными лечебными и профилактическими средствами алиментарной анемии овец, эндемической анемии ягнят и гипокупроза свиней [5, 6].
а-Аминокислоты имеют наибольшее биологическое значение, так как являются структурными единицами важнейшего класса биополимеров - белков. Такие а-аминокислоты, как глицин, метионин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их соли, нашли самостоятельное применение в качестве лекарственных средств [7].
Аспарагиновая кислота способствует повышению потребления кислорода сердечной мышцей, обладает антитератогенным действием. В кардиологии применяют панангин - препарат, содержащий аспартат калия и аспартат магния. Панангин применяют для лечения различного рода аритмий, а также ишемической болезни сердца [8].
В литературе известен метод получения комплексных соединений марганца (II) с аминокислотами, в том числе и с аспарагиновой кислотой, сущность которого заключается в действии сульфата марганца (II) на бариевые соли аминокислот [9]. С целью изучения термической устойчивости полученных комплексных соединений авторами [9] проведены термографические исследования. Например, показано, что аспартат Мп(П), состава МпЬ - 2Н2О, имеет три эндоэффекта: в области 80-110 °С - отщепление первой молекулы воды, в области 110-120 °С -отщепление второй молекулы воды, в области 190— 320 °С - разложение комплекса.
Изучено комплексообразование Ь-глутаминовой кислоты с ионами Ее(Ш), Со(П), Си(П). Найдено, что в зависимости от условий проведения эксперимента Ь-глутаминовая кислота может взаимодействовать как моно, ди- и тридентатный лиганд [10].
С целью широкого исследования биологической активности комплексонатов дикарбоновых кислот с биогенными металлами нами разработан общий доступный способ их получения, заключающийся в действии на дикарбоновые кислоты сульфатами соответствующих металлов при определенных значениях рН среды [11].
Задача исследования заключалась в применении данного способа в синтезе комплексонатов аспарагиновой кислоты с двухвалентными биогенными металлами.
Материалы и методики. Для синтеза комплексонатов аспарагиновой кислоты с двухвалентными металлами (Мп, Бе, Си, 7п) были использованы следующие реактивы: аспарагиновая -Ь кислота РЯБ-СОББХ, производства ООО «КАТРОСА РЕАКТИВ», содержание основного вещества 99,11%; сульфаты металлов и едкий натр марки х.ч.
1. Синтез аспартата марганца (II). К суспензии 6,6 г (0,05 моля) аспарагиновой кислоты в 50 мл воды прибавляют 4,4 г (0,11 моля) гидроксида натрия и нагревают до температуры 80 °С. К гомогенному реакционному раствору присыпают небольшими порциями 12 г (0,05 моля) сульфата марганца (II), МпБО4 - 7Н2О, при интенсивном перемешивании в течение 30 минут. Реакционную смесь охлаждают до 10 ^ 15 °С, выпавший кристаллический продукт отделяют фильтрованием, промывают холодной водой от сульфатов (качественный контроль с ВаС12) и сушат. Получают 7,4 г (67 %) аспартата марганца (II) дигидрата в виде кристаллов бледно-розового цвета.
2. Синтез аспартата железа (II). К суспензии 6,6 г (0,05 моля) аспарагиновой кислоты в 40 мл воды прибавляют 4,4 (0,11 моля) гидроксида натрия и нагревают до 75 °С. К гомогенному реакционному раствору присыпают небольшими порциями 13,9 г (0,05 моля) сульфата железа (П),Ее8О4 - 7Н2О, в течение 20 минут при интенсивном перемешивании. Реакционную смесь охлаждают до 7 ^ 10 °С, выпавший осадок фильтруют, промывают холодной водой от сульфатов (качественный контроль) и сушат. Получают 4,4 г (40%) аспартата железа (II) дигидрата в виде мелкого порошка коричневого цвета.
3. Синтез аспартата меди (II). К суспензии 6,6 г (0,05 моля) аспарагиновой кислоты в 70 мл воды прибавляют 4,4 г (0,11 моля) гидроксида натрия и нагревают до 80 °С. К гомогенному реакционному раствору присыпают небольшими порциями 12,5 г (0,05 моля) сульфата меди (II), СиБО4 - 5Н2О, в течение 30 минут при интенсивном перемешивании. Реакционную смесь охлаждают до 10 °С, выпавший обильный кристаллический продукт фильтруют, промывают холодной водой от сульфатов (качественный контроль) и сушат. Получают 10,2 г (89 %) аспартата меди (II) дигидрата в виде кристаллического продукта бирюзового цвета.
4. Синтез аспартата цинка. К суспензии 6,6 г (0,05 моля) аспарагиновой кислоты в 50 мл воды прибавляют 4,4 (0,11 моля) гидроксида натрия и нагревают до 80 °С. К гомогенному реакционному раствору присыпают небольшими порциями 14,4 г (0,05 моля) сульфата цинка 7пБО4 _ 7п2О, в течение 30 минут при интенсивном помешивании. Реакционную смесь охлаждают до 5-7 °С, выпавшие кристаллы фильтруют, промывают холодной водой от сульфатов (качественный контроль) и сушат. Получают 7,8 г (68 %) аспартата цинка дигидрата в виде кристаллов белого цвета.
Результаты исследований. Аспартаты биогенных металлов получают действием сульфата соответствующего ё-металла (присыпание кристаллического реагента) на гомогенную реакционную смесь аспарагиновой кислоты (1 моль) и гидроксида натрия (2,2 моля) в водной среде. Реакция протекает по схеме:
+Ме80л
КаООС-СН?- СН-СООКа
ад
Ме [-ООС-СН2- СН-СОО-]
(-N2804) рН>7
где Ме2+ - Мп2+, Бе2+, Си2+, 7п2+
На основании анализов (табл.) установлено, что аспартаты указанных ё-металлов являются комплексами состава:
МеЬ • ПН2О, гдеЬ2- — лиганд [— ООС—СН2— СН— СОО— ]
ОД
Аспартаты представляют собой высокоплавкие
кристаллическиесоединения, малорастворимые в воде и органических растворителях.
Показано, что разработанный способ получения комплексонатов янтарной кислоты с биогенными металлами [11] является общим в синтезе комплексонатов дикарбоновых кислот и легко моделируется на примере аспарагиновой кислоты.
Отработаны оптимальные условия синтеза аспартатов. На выхода целевых продуктов оказывают влияние следующие факторы: температура, время реакции, технологические приемы смешивания субстрата и реагента, поддержание определенных значений рН-реакционной среды.
Определены оптимальные режимы синтеза аспартатов: температура реакции 75-80 °С; время реакции 20-30 минут; технологические приемы приготовления реакционной смеси - кристаллические сульфаты металлов присыпают к гомогенному раствору динатриевой соли аспарагиновой кислоты. Установлено, что применение водных растворов сульфатов металлов снижает выход и качество целевого продукта, так как данные неорганические соли легко подвергаются гидролизу с образованием труднорастворимых основных солей и гидроксидов [11].
Данные анализов аспартатов ё-металлов
№ Химическая Брутто Цвет Выход % Содержание элементов (%)
соединения формула формула Найдено Вычислено
С Н N Ме С Н N Ме
1 МпСфНзО4К • 2Н2О МпС4Н9О6К Бледно-розовый 67 21,53 4,1 6,13 24,9 21,62 4,05 6,30 24,7
2 БеС4НзО4К • 2Н2О БеС4Н9О6К Коричневый 40 21,35 4Д 6,15 25,6 21,52 4,03 6,27 25,1
3 СиС4НзО4К ■ 2Н2О СиС4Н9О6К Бирюзовый 89 20,5 4,0 5,9 28,0 20,77 3,89 6,06 27,7
4 2пС4НзО4К • 2Н2О 2пС4Н9О6К Белый 68 20,51 4,0 6,0 28,4 20,69 3,88 6,07 28,0
Синтез аспартатов осуществляется в слабощелочной среде. Для поддержания рН > 7 реакционной среды аспарагиновую кислоту и гидроксид натрия вводят в реакцию в соотношении 1 : 2,2 (в молях), соответственно.
Известно, что в кислой среде в аминокислотах полностью протонирована аминогруппа и не диссоциирована карбоксильная группа. В щелочной среде в аминокислотах свободна аминогруппа и полностью ионизирована карбоксильная группа [7]:
HO- HO-R - CH - COOH -► R - CH - COO- -► R - CH - COO-
I H+ I H+ |
+ <- Jttt + ^
КНз КНз ад
рН<7 рН=7 рН>7
катионовая диполярный анионная
форма ион форма
Аспарагиновая и глутаминовая кислоты относятся к кислым аминокислотам. Изоэлектрическая точка рН) находится в области 3.
В оптимальных условиях реакции аспартаты марганца (II) и цинка получены с выходами ~ 70 %. Менее однозначно протекает реакция взаимодействия сульфата железа (II) с аспарагиновой кислотой. Реакционная смесь приобретает темно-коричневый цвет и выход аспартата железа (II) составляет ~ 40 %.
Наиболее гладко идет реакция сульфата меди (II) с аспарагиновой кислотой. При смешивании реагентов через 10 минут наблюдается выпадение обильного осадка ярко синего цвета. Выход аспартата меди (II) составляет ~ 90 %.
Заключение. Синтезированы комплексонаты аспарагиновой кислоты с двухвалентными биогенными металлами (Мп, Бе, Си, 7п). Показано, что разработанный способ получения комплексонатов янтарной кислоты с биогенными металлами является общим и для аминодикарбоновых кислот при определенных значениях рН реакционной среды.
Способ синтеза позволяет приготовить аспартаты в количествах, необходимых для широкого исследования их биологической активности.
ЛИТЕРАТУРА: 1. Кабиров Г.Ф., Кадырова Р.Г., Гильметдинов Б.М. Химия и биогенные свойства Зё-элементов (Мп-7п) и их комплексонатов. -Казань, Казан, гос. энерг.ун-т, 2006. 112 с; 2. Применение янтарной кислоты и ее солей в ветеринарии, растениеводстве, животноводстве, фермерском звероводстве и медицине: Сборник научных ст. // Под ред. М.Н. Кондрашовой. - М.: Пущено, 1997. 300с; 3. Перспектива янтарной
кислоты и ее солей в качестве лечебно-профилактических добавок широкого спектра действия в продуктах питания. / Т.Ф. Музыченко, Ю.В. Найденов, Л.А. Бадовская и др. // Тезисы докл. Международ, науч. конф. «Прогресс технологии и техники в пищевой промышленности».-Краснодар. 19-21.09.1994, с.194-195. - РЖ. Химия.- 1995, 7Р119.; 4. Кадырова Р.Г., Кабиров Г.Ф., Гильметдинов Б.М. Янтарная кислота и ее свойства. - Казань, Казан, гос. энер. ун-т, 2005. 100 с; 5. Кабиров Г.Ф. Разработка средств профилактики и лечения гипомикроэлементозов овец и свиней: Диссертация... докт. вет.наук. - Казань. 2000. 317с; 6. Кабиров Г.Ф., Логинов Г.П., Хазипов Н.З. Хелатные формы биогенных металлов в животноводстве. -Казань: ФГОУ ВПО «КГАВМ» 2004. 284 с; 7. Белобородов В.Л., Зурабян С.Э.,Лузин А.П., Тюкавкина Н.А. Органическая химия.- М.: Дрофа, 2004. 591-592 с, 599 с.; 8. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. - М.: Дрофа, 2004. 26-28 с; 9. Березина Л.П., Позигун А.И., Мисюренко В. Л. Синтез внутрикомплексных соединений двухвалентного марганца с некоторыми аминокислотами // ЖНХ. 1970, т.15. Вып.9. с.2402-2404.; 10. Бакасова З.Б., Кадыров А. Комплексообразование L-глутамината натрия с хлоридами железа, кобальта, и меди и их каталитическая активность. - Фрунзе: АН Киргизкой республ., ин-т орг. химии, ИЛИМ, 1989. 120 с; 11. Пат. 2174508. Россия. МПК6 СО7. С 51/41, 55/10. 10.10.2001. Способ получения сукцинатов d-металлов / Р.Г. Кадырова, К.Х. Папуниди, Б.М. Гильметдинов.
СИНТЕЗ КОМПЛЕКСОНАТОВ АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ДВУХВАЛЕНТНЫМИ БИОГЕННЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Кабиров Г.Ф., Кадырова Р.Г., Муллахметов Р.Р.
Резюме
Метод синтеза аспарагиновой кислоты комплексонатов с биогенными металлами (Mn, Fe, Cu, Zn) был разработан.
ASPARTIC ACID COMPLEXONATES SYNTHESIS WITH DIVALENT BIOGENIC
METALS
Kabirov G.F., Kadyrova R.G., Mullakhmetov R.R.
Summary
The method of synthesis of aspartic acid complexonates with biogenic metals (Mn, Fe, Cu, Zn) has been developed.
