Қазақстан республикасы білім және ғылым министірлігі

1. 
   Rhizobiaceae молекулярная биология бактерий взаимодействующих с растениями. Пер. с англ./ Под ред. Г.Спайнк, А.Кондороши, П.Хукас. Санкт- Петербург 2002.
   
2. 
   Пирузян Э.С. Основы генетической инженерии высших растений. М.: Наука, 1988.
   
3. 
   Генная инженерия растений. Лабораторное руководство : Пер. с англ./ Под ред. Дж.Дрейпер., Скот Р., Ф. Армитиджа, Р. Уолдена.- М.: Мир,1991.
   

УДК 573.6.086.83

Нами экспериментально апробированы два селенсодержащих соединения – селенит натрия и 4,4-ди[3(5-метилпиразолил)]селенид по уровню антиоксидантной активности (АО), для определения которой использовали вольтамперометрический метод, а также биологической активности и токсических свойств с помощью биотеста на культуре Paramecium caudatum. Результаты показывают, что для исходных растворов соединений с эквивалентным содержанием селена АО в 3,8 раза выше для 4,4-ди[3(5-метилпиразолил)]селенида. Сравнительная оценка биологической активности и токсических свойств источников селена также обосновывает предпочтительный выбор органической формы селена для конструирования полифункциональных добавок для регулирования ФТС и обогащения селеном пищевых систем. Таким образом, усложнение структуры органического носителя селена приводит к уменьшению токсичности вещества, а также, как следует из результатов зарубежных и отечественных исследователей, к значительному уменьшению кумулятивных свойств.

Нами были получены УФ спектры растворов селенита натрия и диметилпиразолилселенида, анализ которых показывает, что пики 194,2 см^-1, 203,5 см^-1, 207,7 см^-1 совпадают у обоих спектров. Это в высокой долей вероятности свидетельствует о присутствии в этих растворах одного и того же атома или групп атомов. В спектре диметилпиразолилселенида присутствует ярко выраженная широкая полоса с максимумом при 234,8 см^-1.

Для обоснования условий получения полифункциональной пищевой добавки были исследованы процессы сорбции селена на коллагеновых белках с использованием в качестве источников селенита натрия и диметилдипирозолилсленида. Результаты показывают, что селенит натрия и диметилдипирозолилселенид примерно одинаково вступают в реакцию с коллагеновыми белками. Максимальное связывание селена происходит при 2-4 часах, далее начинаются процессы ресорбции (рис. 1).

Весьма информативным методом анализа является инфракрасная спектроскопия. Поглощение в ИК-области обусловлено переходами между колебательными уровнями, отвечающими разной колебательной энергии функциональных групп. В ИК-спектроскопии чаще всего используют среднюю часть ИК-области, а именно, 4000–200 см^-1.

Рис. 1. Диаграмма связывания селена на коллагеновых белках с использованием в качестве источника диметилдипиразолилселенида Нами были получены ИК-спектры подвергнутого биомодификации коллагена, выделенного из отходов жиловки говядины в соответствии со схемой: измельчение на волчке, промывка, ферментативный гидролиз балластных фракций с повторной промывкой, пероксидно-щелочной гидролиз, внесение раствора источника селена, и двух добавок на его основе с иммобилизованными препаратами селена.

В качестве источника селена в первом случае выступал селенит натрия, во втором -диметилпиразолилселенид. Во всех идентифицируемых нами спектрах присутствуют одинаковые пики при 631 см^-1, 816 см^-1, 2842 см^-1 и 3263 см^-1. Последний пик свидетельствует о наличии в молекулах групп –NH– . В спектрах биомодифицированных препаратов коллагена до и после иммобилизации селена путем взаимодействия с его неорганической формой совпадает ярко выраженный пик при 1631 см^-1. В аналогичных условиях в спектрах биомодифицированного коллагена и коллагена, связанного с органической формой селена, совпадает пик при 1526 см^-1.

Для ИК-спектра коллагена, связанного с неорганическим селеном, характерны ярко выраженные пики при 1132 см^-1, 1368 см^-1. Для ИК-спектра коллагена, связанного с органическим селеном, характерны ярко выраженные пики при 579 см^-1, 1079 см^-1, 1289 см^-1. Последний спектр свидетельствует о более сложном строении молекулы, по сравнению с предыдущей, и служит в подтверждение гипотезы о том, что функциональные группы в составе биомодифицированных форм коллагеновых белков способны к образованию дополнительных связей с производными селена.

Определение общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в составе добавок проводили по ГОСТ 10444.15-94. Данные показывают, что сорбция источников селена на коллагеновом носителе повышает стабильность данной белковой добавки к микробиологической порче (рис. 2). Вероятно, данный эффект обусловлен антиоксидантной активностью селена и воздействием на окислительно–восстановительные реакции, в процессе метаболизма микробных клеток.

Рис. 2. Микробиологические показатели добавок: 1 - биомодифицированная коллагеновая основа; 2 – то же после связывания селена, источник – селенит натрия; 3 - то же после связывания селена, источник – диметилдипиразолил селенид

Совокупность результатов исследований позволяет использовать биомодифицированные коллагеновые белки в качестве матрицы для конструирования пищевых добавок с заданными свойствами, в частности, битопротекторными, для придания физиологической функциональности продуктам питания на основе сырья животного происхождения.

УДК 665.37:66.047.2
Разработка КОНСТРУКЦИИ Цилиндрического ротационно-пленочного аппарата для влагоудаления из фосфолипидных эмульсий подсолнечных масел

Константинов В.Е., Спанбаев А.Д.

Научный руководитель: к.т.н., доцент Алтайулы С.

Воронежская государственная технологическая академия, Воронеж, Россия

Технологический процесс производства фосфатидных концентратов осуществляется методом гидратации, т.е. добавлением воды в масло. При этом фосфатиды коагулируют в виде хлопьев, это основано на их коллоидно-гидрофильных свойствах. Количество вводимой воды зависит от вида масла, содержания фосфатидов и колеблется от 0,3 до 10 % от массы гидратируемого жира.

Масло с гидратированными хлопьями фосфатидов центрифугируется в сепараторах или отделяется на отстойниках непрерывного действия. Полученный в результате гидратации сырых подсолнечных масел гидратационный (гидрофильный) осадок имеет высокую начальную влажность (5070 % к общему весу) и при хранении интенсивно окисляется. Для увеличения срока хранения и улучшения качества, пищевых фосфатидных концентратов гидратационный осадок подвергается сушке до содержания влаги в нем менее 1 %.

В процессе производства фосфатидных концентратов одним из наиболее ответственных и продолжительных этапов является сушка гидратационных осадков (фосфолипидных эмульсий). Неэффективность процесса сушки объясняется отсутствием научно-обоснованных режимов и несовершенством конструкций аппаратов. Поэтому изыскание путей интенсификации и повышения качества готового продукта, а также разработка высокопроизводительных, простых по конструкции сушильных аппаратов является актуальной задачей.

Основной целью является создание высокоэффективного сушильного аппарата, позволяющего интенсифицировать процесс сушки гидратационных осадков и увеличить единичную мощность аппарата. На интенсивность процесса сушки влияет температура греющей поверхности, избыточное давление в аппарате, вязкость, плотность и температура нагрева продукта. На интенсивность испарения влаги в зоне сушки аппарата влияет равномерное ускорение движения пленки продукта вдоль длины аппарата из нагретой зоны к выходу. Это может привести к сокращению длины аппарата, что позволяет снизить металлоемкость конструкции.

Разработка цилиндрического ротационно-пленочного аппарата для влагоудаления из фосфолипидных эмульсий подсолнечных масел, создание высокоэффективного сушильного аппарата, позволяющего интенсифицировать процесс и увеличить единичную мощность аппарата.

Для эффективного удаления влаги из фосфолипидной эмульсии предложен цилиндрический ротационно-пленочный аппарат, в котором с помощью лопастей продукт равномерно распределяется по внутренней поверхности корпуса, при этом формируется равномерный слой продукта и обеспечивается его поступательное перемещение по внутренней поверхности корпуса аппарата.

Предлагаемый цилиндрический ротационно-пленочный аппарат работает следующим образом: Исходная фосфолипидная эмульсия поступает через патрубки 5 и 6 во внутреннее пространство корпуса 1, где попадает на лопасти винтообразного участка вращающегося ротора 10 и под действием центробежных сил наносится на внутреннюю поверхность корпуса, обогреваемого через греющую рубашку 2 паром, поступающим и удаляющимся через патрубки 3 и 4. С помощью винтообразного участка продукт равномерно распределяется по внутренней поверхности корпуса, формируется равномерный слой продукта и обеспечивается его поступательное перемещение по внутренней поверхности корпуса аппарата.

Обрабатываемый продукт последовательно перемещается вместе с выпаренными из продукта парами влаги вдоль корпуса аппарата к выходу и выводится из него через патрубок 7. Образовавшаяся в результате выпаривания парогазовая смесь через межлопастное пространство прямолинейного участка, отверстия перфорированного ротора и отверстия диска, предварительно взаимодействующая с сепарационным отбойником 9 и кольцом для выделения из нее жидкой фазы готового продукта отсасывается вакуумной системой (не показана) через патрубок 8.

Преимущества цилиндрического ротационно-пленочного аппарата заключаются в том, что:

- выполнение лопастей ротора с винтообразным и прямолинейным участками, отделенными друг от друга по высоте лопасти перегородкой, нижняя часть которой имеет плавный скругленный переход к цилиндрической части ротора позволяет сформировать равномерный слой продукта и обеспечить его поступательное и стабильное перемещение по внутренней поверхности корпуса аппарата, что обеспечивает эффективное удаление из него пара.

- установка внутри полости ротора на границе перехода от винтообразного участка лопастей ротора к прямолинейному участку лопастей перегородки, которая также разделяет полости перфорированной и сплошной частей ротора обеспечивает беспрепятственное удаление из зоны обработки продукта паровой фазы и из аппарата;

- расположение патрубков для ввода исходного продукта в районе действия лопастей ротора в верхней и нижней части крышки, размещенной на левом торце цилиндрического корпуса, позволяет равномерно вводить продукт в аппарат и равномерно его распределять его по внутренней поверхности корпуса аппарата, что ведет к снижению динамического воздействия на привод ротора.

- установка за сепарационным отбойником дополнительного неподвижного сепарационного кольца позволяет повысить эффективность и надежность выделения из парожировой смеси водяного пара и готового продукта

1. Арутюнян, Н.С. Рафинация масел и жиров: теоретические основы, практика, технология, оборудование [Текст] / Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Е.А.  Нестерова. – СПб.: ГИОРД, 2004. – 288 с.

2. Алтайулы, С. Сушка фосфолипидных эмульсий подсолнечных масел в ротационно-пленочных аппаратах [Текст] / С. Алтайулы// Материалы научн. конф. с международным участием “Пищевая наука, техника и технологии – 2010” 15 – 16 октября, 2010 г., Пловдив. Научнитрудове на Университет похранители технологии – Пловдив. Том LVII, Свитък 2 – 2010 г., С.589-594.

3. А.с. № 1445744 СССР. МКИ³ ВО1D 3/30. Ротационно-пленочный аппарат [Текст] / С.А. Алтаев, К.Р. Репп (СССР). - № 4258744/31-26; заявл. 06.04.87; опубл. 23.12.88, Бюл. № 47.- 4 с.: ил.

4. Патент РФ на полезную модель № 99987 МПК ВО1D 1/22 (2006.01). Цилиндрический ротационно-пленочный аппарат [Текст] / Алтайулы С., Антипов С.Т., Шахов С.В.; заявитель и патентообладатель Воронеж.гос. технол. акад. - № 2010110753/05; заявл. 22.03.2010; Опубл.: 10.12.2010, Бюл. №34 - 4 с.

Удк: 575,3:[331-05:669.822]

Қазақстанда уранның индустриальды жоғары мөлшері жинақталған. Онда уранның 2 миллион тонна табиғи қоры жинақталған. Бұл дүние жүзі бойынша сақталған уран жалпы қорының 25% құрайды. Ең үлкен уран қазу кешені ол Степногорск қаласында (Ақмола облысы) орналасқан. Осы өндіріс ошақтарының маңайына әртүрлі радиоактивті зианды қалдықтар жинақталған.

Бірақ in vitro жағдайында өсірілген адам және жануарлар клеткаларына жасалған көптеген зерттеулер уранның токсикалогиялық қасиетке ие екендігін дәлелдеген. Демек, уран өндірісінің екінші жағы бар, яғни уран өндірісі онда жұмыс істеген адамдардың денсаулығында елеулі әсері болатындығы.

Тікелей иондаушы сәулелер әсерінде ДНҚ молекуасының атомдары арасындағы байланыс бұзылады. Бұзылу көбінесе қант пен фосфат арасындағы байланыста байқалады, сөйтіп ДНҚ молекуласының біртұтастығы бұзылады. Егер бұзылыс ДНҚ молекуласының бір тізбегінде болса, онда ондай бұзылуды бір тізбекті бұзылу деп, ал бұзылу бір нүктеде қарама-қарсы екі тізбекте бірдей болса, оны қос тізбекті бұзылыс деп атаймыз. Сонымен бірге иондаушы сәулелер әсерінен пайда болған бір тізбекті бұзылулар кейбір ішкі себептер әсерінен өзінің екінші тізбегін бүлдіруі мүмкін. Осылайша ДНҚ тізбегінде көптеген үзілген аймақтар пайда болуы мүмкін. Мұндай жағдайда олардың реттелуі тіпті де қиындай түседі [1]. Осы себептерге байланысты зерттеу жұмысымда аталған бұзылуларды репарациялануына қатысатын XRCC-1 (x-ray cross complementing group 1) генінің Arg¹⁹⁴Trp аллелдік жағдайының генотипінің полиморфты жағдайын зерттедім. Бұл геннің өнімі фермент алғашында бұзылған негіздің орнын анықтайды да, ары қарай гидролиз жолы арқылы бұзылған бөлікті кесіп алып тастайды. XRCC1 гені полиморфты болып есептелінеді және полиморфты генотиптердің активтілігі кеңінен зерттелуде.

XRCC1 генінің Arg¹⁹⁴Trp аллелдік жағдайының генотипін анықтау үшін осы геннің арнайы праймерлері арқылы полимеразды тізбекті реакция жүргізілді. ПТР әдісі арқылы зерттелетін геннің амплификатын алып болғаннан кейін генотиптің анықталуын жүргізу үшін рестрикциялық талдау қолданылды. Әдістің барысы, ол арнайы фермент – рестриктазаның, яғни ДНҚ-ны арнайы бөліктерінен арнайы түрде кесуіне негізделген. XRCC1 генінің Arg¹⁹⁴Trp аллелдік жағдайы бойынша PvuII рестриктазасы қолданылды (Fermentas, Life sciences, Vilnius, Lithuania). Амплификацияланған генді рестриктазамен өңдегеннен кейін алынған үлгілерді электрофорезге қойып, онда рестриктаза мен ДНҚ-ның кесілу дерегі және кезекті мутацияның болуы анықталды.

Әдебиет беттеріндегі мәлімет бойынша XRCC1 Arg¹⁹⁴Trp генінің полиморфизмі адам организімінде көптеген аурулардың туындауына әсері болатындығы көрсетілген. Оның ішінде, әсіресе жүрек-тамыр, әртүрлі ісік аурулары т.б. Қазіргі кезде Ensembol мекемесінің мәліметтер базасында осы геннің шамамен 60 тан астам бірнуклеотидті полиморфты бұзылыстары тіркелген. Олардың шамамен 30 варианттары экзондар мен геннің промоторлы аймағында локализденген. Осының ішінде жан-жақтылы зерттелгені ол осы XRCC1 генінің бірнуклеотидті полиморфизмі Arg¹⁹⁴Trp жағдайы. Бұл бөлік 6- экзон аймағында орналасқан (dbSNP no. rs 1799782) [2].

Бұл гендегі полиморфизм аргинин аминқашқылы (Arg) 194 кодонында триптофан аминқышқылына (Trp) алмасқан. Сәйкесінше цитозин нуклеотиді тимин нуклеотидімен алмасқан (С ˃ Т). Яғни, триплетті CGG (Arg) ˃ TGG (Trp) бағытында алмасқан. Нәтижесінде нүктелік мутация туындайды. Қазіргі уақытта мұндай алмасулардың қандай да болмасын ауытқуларға алып келетіндігі туралы мәліметтер аз болғанымен, әлем ғалымдарының зерттеулері арқылы адамдағы кездесетін әртүрлі аурулар арасындағы байланыстар табылуда. Мысалы, тері ісігі, қуық ісігі, өкпе ісігі [3].

Уран өндірісінде жұмыс істеген адамдардағы ДНҚ молекуласының репарациясына қатысатын XRCC1 Arg¹⁹⁴Trp генінің таралу жиілігі, зерттеуге алынған бірінші топтағы жырма адамның (уран өндірісінде жұмыс істегеніне 1-10 жыл болған) XRCC1 генінің Arg/Arg аллелді жағдайы 18 (90%) адамда, ал Arg/Trp аллелді жағжайы 2 (10%) адамда ғана кездесті. Екінші топ бойынша (уран өндірісінде жұмыс істегеніне 11-25 жыл) осы геннің Arg/Arg аллелі 16 (80%) адамда, ал Arg/Trp аллелі 4(20%) адамда кездесті. Әдебиет беттеріндегі мәліметтерге қарағанда, жалпы адам популяцясында XRCC1 генінің Arg/Arg аллелдік жағдайы басымырақ екендігі айтылған. Біздің зерттеулеріміз де осы тұжырымды растайды.

XRCC1 генінің Trp/Trp аллелі (яғни бұл мутантты аллель) зерттеуге алынған екі топта да көрінбеді. Осыған қарап талған аллелдік жағдай жалпы популяцияда аз кездеседі деуге болады. Төмендегі суреттен XRCC1 Arg¹⁹⁴Trp генінің рестрикциялық талдауының электрофореграммасын көруге болады ( томенгі сурет ).

Суреттегі 1-, 2-, 3-, 5-, 7-, 8-, 14- үлгілерде зерттелген геннің Arg/Arg аллелдік жағдайы болатынын көруге болады, жалпы молекулалық массасы 490 bp. Ал 4-, 6- үлгілерде зерттелген геннің Arg/Trp аллелік жағдайын көруге болады, жалпы молекулалық массасы бұл жерде 490, 294 және bp шамасында болады. Осы нәтижелерге қарап, XRCC1 Arg/Trp генінің адам популяциясында қалыпты варианттарының таралу жиілігі басым, ал мутантты аллелінің таралу жиілігі аз шамада болады деп қорытындылаймын. Мұндай нәтижелерді басқа да ғылыми әдебиеттерден кездестіреміз.

1-3, 5, 7, 8,- Arg/Arg генотипі; 4, 6- Arg/Trp генотипі.

1. 
   Сойфер В.Н. Репарация генетических повреждений // Соросовский образовательный жур. 1997. № 8. С. 4-13.
   
2. 
   Thompson L.H. and West M.G. XRCC1 keeps DNA from getting stranded // Mutat. Res. 2000. V.459. P.1–18.
   
3. 
   Thompson L.H. and West M.G. XRCC1 keeps DNA from getting stranded // Mutat. Res. 2000. V.459. P.1–18.
   

ӘОЖ 576.858:58

Кез келген ақуыздың қызметінің ең жақсы түсіндірмесі оның құрамын анықтау болып табылады. Екі дербес ғылыми топтар жүргізген зерттеулерлерде рентгенттік кристаллография әдісімен алынған мәліметтер Р19-дың димерлері мен siRNA қостізбекті молекулалардың арасында кешеннің бар екендігін көрсетеді. Бұл құрылымдық зерттеулер RNAi блоктау процессінде вирустық супрессордың жұмысының болжамдық молекулярлық механизімінің алғашқы түсіндірмесін берді. Сонымен қатар, Р19 бен вирустық siRNAs арасындағы тікелей физикалық өзара қарым-қатынасы in planta жағдайында, яғни инфекцияланған өсімдіктерде байқалды. Бұл зерттеулер Р19-дың siRNA эффективті байланыстыру және кейбір өсімдіктердегі вирустық аурудың симптомдарының амплитудасы арасындағы корреляцияның бар болуын анықтады.

Сонымен, Р19-дың вирустық супрессор ретіндегі қызметі – инфекция кезінде Р19 ақуызы көптеп циркуляциялайтын вирустық siRNA байланыстырып, siRNA вирустық РНҚ-ны жоюға бағытталған RISC программалауға қол жетпестігін қамтамасыз етеді.

Бұның нәтижесінде инфекцияланған ағзада вирустық РНҚ молекулаларының аккумуляциясы жүзеге асады. Бұл модельге дәлел ретінде - N. benthamiana өсімдігінде TBSV Р19 бойынша дефектті болатын мутанттармен инфекция өсімдіктерде вирустық siRNA бар және спецификалқы рибонуклеазды белсенділігі бар RISC кешенінің бар болуымен ассоциациялану факті болып табылады. Сонымен қатар, P19 miRNAs қорғаныстық метилдену процессіне бөгет жасайтындығы көрсетілді. Сонымен, P19-дың siRNA байланыстыру қабілеті siRNA метилдендіруге жауапты HEN1 ферментінің жұмысына кедергі жасауы мүмкін деген болжам бар (бұл кейбір басқа да вирустық супрессорлар үшін көрсетілді).

1. 
   Р.Т. Омаров, Р.И. Берсимбай «Биохимические механизмы супрессии РНК интерференции вирусами растений». Обзор. Биохимия 2010, том 75, выпуск 8, с. 1062-1069.
   

ӘОЖ 576.858:58