UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ Научный журнал Издается ежемесячно с ноября 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: химия и биология Выпуск: 3(105) Март 2023 Часть 1 Москва 2023
УДК 54+57 ББК 24+28 U55 Главный редактор: Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Члены редакционной коллегии: Аронбаев Сергей Дмитриевич, д-р хим. наук; Безрядин Сергей Геннадьевич, канд. хим. наук; Борисов Иван Михайлович, д-р хим. наук; Винокурова Наталья Владимировна – канд. биол. наук; Гусев Николай Федорович, д-р биол. наук; Даминова Шахло Шариповна, д-р хим. наук, проф; Ердаков Лев Николаевич, д-р биол. наук; Кадырова Гульчехра Хакимовна, д-р биол. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Козьминых Елена Николаевна, канд. хим. наук, д-р фарм. наук; Кунавина Елена Александровна, канд. хим. наук; Левенец Татьяна Васильевна, канд. хим. наук; Муковоз Пётр Петрович, канд. хим. наук; Рублева Людмила Ивановна, канд. хим. наук; Саттаров Венер Нуруллович, д-р биол. наук; Сулеймен Ерлан Мэлсулы, канд. хим. наук, PhD; Ткачева Татьяна Александровна, канд. хим. наук; Харченко Виктория Евгеньевна, канд. биол. наук; U55 Universum: химия и биология: научный журнал. – № 3(105). Часть 1., М., Изд. «МЦНО», 2023. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/nature/archive/category/3105 ISSN : 2311-5459 DOI: 10.32743/UniChem.2023.105.3 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 24+28 © ООО «МЦНО», 2023 г.
Содержание 5 5 Статьи на русском языке 5 5 Биологические науки 5 Общая биология 12 Биологические ресурсы 12 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫЕ ДИСТАНЦИОННЫХ 15 НАБЛЮДЕНИЙ И ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ГИС) (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА БОЛЬШОГО КАВКАЗА) 19 Садуллаев Рашад Рахиб 19 Энтомология 19 АНАЛИЗ ФАУНЫ ЦИКАДОВЫХ СЕМЕЙСТВА Delphacidae, РОДА Asiraca Latreille 26 В УЗБЕКИСТАНЕ Кожевникова Алевтина Григорьевна 26 ОСНОВНЫЕ ВРЕДИТЕЛИ ЦВЕТОЧНО-ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ ЗАЩИЩЕННОГО 33 ГРУНТА В ХОЗЯЙСТВАХ ТАШКЕНТСКОЙ ОБЛАСТИ 33 Хасанов Саидинаби Саидивалиевич Муминов Рустам Аманович 33 Физико-химическая биология 38 Биохимия 38 ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЧИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ФОНЕ 41 ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ С МЕКСИДОЛОМ Магеррамова Нигяр Фахраддин Физиология ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТА БУТОНОВ И ЦВЕТКОВ Сapparis spinosa Мирзаев Юрий Рахманович Рузимов Эргаш Максудович Ботиров Рузали Анварович Саидова Гавхар Эркиновна Садиков Алимджан Заирович Сагдуллаев Шамансур Шахсаидович Химические науки Биоорганическая химия ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ВЫСУШЕННОГО ПЛОДА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТЕНИЯ КАПЕРСА КОЛЮЧЕГО «Capparis spinosa L.» Тажибаев Голибжон Гуломжонович Инагамов Сабитжан Якубжанович Высокомолекулярные соединения ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОРАЗЛАГАЕМОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ОЛИГОМЕРАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АЗОТ И ФОСФОР Каршиев Маьруфжан Толипович Нуркулов Файзулла Нурмуминович Джалилов Абдулахат Турапович ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОМАТЕРИАЛОВ C СТАБИЛИЗИРОВАННЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА Сарымсаков Абдушкур Абдухалилович Юнусов Хайдар Эргашович Мирхолисов Мирафзал Музаффар ўғли Агабеков Владимир Енокович Игнатович Жанна Владимировна
Коллоидная химия 55 ИЗУЧЕНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ АДСОРБЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ 55 Жумаева Дилноза Жураевна Рахматуллаева Нигора Тургуновна 62 Абдурахимов Акмал Ходжиакбарович Бабаева Гулноза Ойбек кизи 62 Хамракулова Камола Хабиб кизи 68 Неорганическая химия ИННОВАЦИОННЫЕ ПУТИ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФУРФУРИЛИДЕНАЦЕТОНА-ДИФА Ахмадалиев Махамаджон Ахмадалиевич Якубова Нигора Мамадиёр қизи ИК-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ И ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СМЕШАННОЛИГАНДНОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ НИТРАТА ЦИНКА С ФОРМАМИДОМ И АЦЕТАМИДОМ Шарипова Лобар Акрамовна Ибрагимова Мавлуда Рузметовна Азизов Тохир Азизович Маматова Фарангиз Кодиркизи
№ 3 (105) март , 2023 г. СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ DOI - 10.32743/UniChem.2023.105.3.15076 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫЕ ДИСТАНЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ГИС) (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА БОЛЬШОГО КАВКАЗА) Садуллаев Рашад Рахиб преподаватель, Факультет географии, Бакинский государственный университет, Азербайджан, г. Баку E-mail: [email protected] RESEARCH OF DIFFERENTIATION FEATURES OF THE ANTHROPOGENIC LANDSCAPE COMPLEXES ON THE BASIS OF REMOTE SENSING DATA AND GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS (GIS) (ON THE EXAMPLE OF THE NORTH-EAST SLOPE OF THE GREAT CAUCASUS) Rashad Rahib Sadullayev Lecturer, Faculty of Geography, Baku State University, Azerbaijan, Baku АННОТАЦИЯ Изучение антропогенных комплексов является одной из важных проблем ландшафтоведения. Не случайно динамика и прогнозирование антропогенных ландшафтов стали одной из важных задач в области охраны природы и рационального размещения и правильного управления сельскохозяйственными территориями. Антропогенные комплексы северо- восточного склона Большого Кавказа сформировались под воздействием сложных историко-экономических факторов. В отличии от других регионов Азербайджанской Республики, современные антропогенные ландшафты региона обладают своеобразными дифференционными особенностями. Эти особенности важны для систематического исследования на основе ГИС и космических снимков имеющие научно-практическую значимость для картографирования. Для определения плотности размещения селитебных комплексов в пределах каждого высотного пояса (уровня) исследуемой территории, нами был предложен коэффициент Кселитеб. На основе анализа космических изображений Landsat 8 и Географических Информационных Систем, было выявлено что на гипсометрических уровнях -28 -500 м, 500-1000 м, 1000-2000 м, 1500-2500 м, 2500-4466 м дифференциация селитебных комплексов составляет 54,5%; 36,2%; 8,1%;1,2 и 0%. На этом же уровне площадь распределения посевных агроландшафтов составляет 71%; 23,6%; 3,4%; 2% и 0 %. ABSTRACT The study of anthropogenic complexes is one of the important problems of landscape science. It is no coincidence that the dynamics and forecasting of anthropogenic landscapes have become one of the important tasks in the field of nature protection and the rational distribution and proper management of agricultural territories. The anthropogenic complexes _________________________ Библиографическое описание: Садуллаев Р.Р. ИCСЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННЫХ НАБЛЮ- ДЕНИЙ И ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ГИС) (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА БОЛЬШОГО КАВКАЗА) // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15076
№ 3 (105) март, 2023 г. of the northeastern slope of the Greater Caucasus were formed under the influence of complex historical and economic factors. Unlike other regions of the Republic of Azerbaijan, modern anthropogenic landscapes of the region have their own distinctive features. These features are important for systematic research based on GIS and satellite images, which have scientific and practical significance for mapping. To determine the density of residential complexes within each altitudinal belt (level) of the study area, we proposed the Kseliteb coefficient. Based on the analysis of Landsat 8 satellite images and Geographic Information Systems, it was found that at hypsometric levels -28 -500 m, 500-1000 m, 1000-2000 m, 1500-2500 m, 2500-4466 m, the differentiation of residential complexes is 54.5 %; 36.2%; 8.1%; 1.2 and 0%. At the same level, the distribution area of sown agricultural landscapes is 71%; 23.6%; 3.4%; 2% and 0%. Ключевые слова: антропогенные ландшафты, космические снимки, Географические Информационные Системы (ГИС), ландшафтная дифференциация. Keywords: anthropogenic landscapes, space images, Geographic Information Systems (GIS), landscape differentiation. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Антропогенные ландшафты, охра- измененные) и условно измененные ландшафты [12, няемые природно- территориальные комплексы 13, 16], и предложены классификация антропогенных измененные под воздействием человека [19]. В зави- ландшафтов по классам. (сельскохозяйственные, сели- симости от частичной хозяйственной деятельности, тебные, промышленные, водные, лесные и дорожные). ландшафты представляются как природные комп- Учитывая региональные особенности Азербайджан- лексы [6]. Антропогенные ландшафты представляет ской Республики и направление антропогенных собой генетический ряд природно-локальных факторов, природные ландшафты по степени систем, снова сформировавшихся, подверженные антропогенизации подразделяются на 5 групп: изменениям природные комплексы [16]. 1) практически неизмененные 2) слабо антропоген- низированные 3) средне антропогенизированные В настоящее время антропогенные ландшафты в 4) резко антропогенизированные 5) полностью под- малой или большей степени встречаются во всех гео- верженные трансформации. [2]. В результате систем- графических поясах. Каждая физико-географическая ного исследования на основе ГИС и космических зона относится к спектрам антропогенных ландшафт- снимков северо-восточного склона Большого Кавказа, ных спектров [6]. Группировкой и формированием было выявлено 3 значимые особенности дифферен- антропогенных ландшафтов занимались такие спе- циации современных антропогенных ландшафтов: циалисты как Ю.Г. Саушкин [20] , Д.В. Богданов 1) полностью измененные природные комплексы [9], С.В. Калесников [14], В.И. Прокаев [18], равнин и предгорных наклонных равнин 2) изменен- А.М. Рябчиков [19], Ф.Н. Мильков [16], А.Г. Исаченко ные природные комплексы среднегорий 3) природные [12,13], Н.И. Ахтырцева [7], В.С. Жекулин [11] и др., комплексы сохранившыие свое первичное состояние периодичностью формирования антропогенных (практически неизмененные). ландшафтов занимались Л.И. Куракова [15], мето- дами исследования антропогенных ландшафтов Методология исследования. Природные В.М. Чупахин [21], исследованием геофизических ландшафты северо-восточного склона Большего особенностей природно-антропогенных комплексов Кавказа были заменены различными антропогенными Д.Л. Беручашвили [8] . комплексами. В последние годы данный регион был проанализирован и на основе ГИС технологий и Цель и состояние работы. Системное изучение космических снимков было проведено картирование. современных антропогенных Азербайджанской Рес- Для выявления зависимости антропогенных ланд- публики началось в 70-80 гг ХХ века. В этой сфере шафтов северо-восточного склона Большого Кавказа важные заслуги принадлежат таким исследователям от рельефа и морфометрических показателей исполь- как Б.А. Будагов [10], Я.А. Гарибов [1, 2], зовались показатели “Digital Elevation Model” (DEM). М.А. Мусеибов [17], М.А. Сулейманов [6], Н.С. Исмаилова [3], Р.Р. Садуллаев [4,5]. Для иссле- Приобретенные выводы и их разъяснение. дования и картирования антропогенных ландшафтов В этих целях с помощью программы ArcMap в после- в глобальном масштабе, наиболее подходящим явля- ется разделение территории по степени использования довательности Spatial analyst tools→reclass→slice→ (шесть основных групп) предложенное А.Г. Исаченко natural breaks территория была поделена на 5 гипсо- и А.М. Рябчиковым [12, 19]. метрических уровней (-28 -500 м, 500-1000 м, 1000- 2000 м, 1500-2500 м, 2500-4466 м). (Таблица 1). В процессе антропогенизации морфологические Некоторые важные признаки вертикальной диф- единицы природного ландшафта подвергаются ференциации (Рис.1) антропогенных комплексов, намного сильному изменению. В зависимости от основанных на анализе составленных современных степени хозяйственной деятельности различают гипсометрических карт. измененные (слабые, поддержанные и полностью 6
№ 3 (105) март , 2023 г. a) б) Рисунок 1. Гипсометрические уровни сечеро-вочтоного склона Большого Кавказа составленные на основе ГИС: a) на основе Цифровой Модели Рельефа (ЦМР), б) по космическим снимкам Таблица 1. Современные структурно-функциональные особенности антропогенных ландшафтов разделенных по высотным поясам на основе Цифровой Модели Рельефа (ЦМР) № Высоты Площадь высотного пояса, гa Отношение в % 1 до 500 м 257512 37 2 500-1000 м 171981 24,7 3 1000-2000 м 131223 18,8 4 2000-2500 м 84244 12,1 5 2500-4466 м 51650 7,4 Всего 696610 100 % Особенности освоения ландшафтных контуров Доля селитебных комплексов среди ландшафтов различных геометрических форм (округлой, рассеян- Джейранчеля и Гобустана составляет 1,5% [2], на ной, сетчатой) отражают интенсивность антропоген- Самур-Девечинской низменности 11,2 % (22 810 га). ного воздействия. Интенсивно используемые аллювиальные, алювиально – пролювиальные, На основе ГИС и дешифрирования космических агроирригационные ландшафты, сформировавшиеся снимков относящихся к спутнику Landsat 7, общая на прибрежных полупустынях присущи Самур- площадь селитебных комплексов составляет 47229 га Девечинской низменности, наклонные, предгорные, (6,7%). Определяя зависимость закономерностей агроирригационные комплексы представляющие ландшафтной дифференциации на основе ГИС и садовые плантации присущи Гусарской наклонной Цифровой модели рельефа (ЦМР), регион был равнине. Горные сухостепи и аридно-засушливые поделен на гипсометрические интервалы (Рисунок 2). зимние пастбища распространены на расчлененных Для определения плотности размещения селитебных низкогорьях, и серо-коричневых почвах плато комплексов для каждого высотного пояса исследуе- Хызынского и Сиязанского районов. К ним относятся мой территории нами была предложена формула. небольшие ареалы богарного земледелия, орошаемые агроландшафты, виноградные плантации, сенокосы [1, Kселитеб = CK (1) ВП 2]. Селитебные комплексы северо-восточного склона Здесь: Kселитеь- селитебные ландшафты, плотность СК- территория селитебных комплексов Большого Кавказа, являются в основном рассеянными и сетчатыми ареалами, представленными в виде ВК –территория высотных поясов ландшафтных единиц. К ним относятся округлые, круглые, цепные, рассеянные и др. конфигурации. 7
№ 3 (105) март, 2023 г. Рисунок 2. Дифференциация селитебных комплексов по высотным поясам На основе предложенной формуле (1), были пред- ложены особенности дифференциации селитебных комплексов по гипсометрическому интервалу - 28 -500 м, 500-1000 м, 1000-2000 м, 1500-2500 м və 2500-4466 м (Таблица 2) Таблица 2. Особенности дифференциации селитебных комплексов по высотным поясам № Высоты Площадь селитебных Распределение селитебных Общая доля селитебных 1 до 500 m ландшафтов, ha ландшафтов по высотным ландшафтов % 25 782 поясам, % 54.5 10 2 500-1000 m 17 131 10 36.2 3 1000 -2000 m 3 809 2.9 8.1 4 2000 -2500 m 547 0.6 1.2 5 2500-4466 m 0 0 0 Всего 47 269 100 С помощью космических снимков на основе На равнинно-низменных территориях селитебные анализа ГИС северо – восточного склона Большого комплексы отличаются от других количеством и Кавказа и исследований формулы (1), были выявлены ареалами, и имеют как рассеянную , так и округлую нижеперечисленные признаки дифференциации сели- конфигурацию. Эти равнины и низменности отно- тебных комплексов: сящиеся в высотным поясам, еще с древних времен являются освоенными ареалами, и обладают очень вы- Первый восотный пояс: охватывает равнинно- годным климатическими и рельефными условиями. низменные территории от - 28 – 500 м занимающие 257512 га территории (37,7 % региона). Селитебные Второй высотный пояс занимает наклонные комплексы данного пояса составляют 10% (25782 га). равнины расположенные на высоте 500-1000 м и зани- 54,5% всех селитебных комплексов региона прихо- мает га (24,7% региона). Селитебные комплексы здесь дится на данный пояс, и доказывает то, что Самур- занимают 17131 га (10%) что занимает 36,2% селитеб- Девечинская низменность и все близ лежащие ных комплексов всего региона. Обладающие равнинные и предгорные территории подверженные выгодными агроклиматическими условиями, многие антропогенной нагрузке. значимые населенные пункту такие как (Губа, Гусар и др.) расположены в данной зоне. 8
№ 3 (105) март, 2023 г. Третий высотный пояс занимает предгорные На низменностях до высоты 500 м количество территории от 1000-2000 м, площадью 131223 га. селитебных комплексов составляет 257, наклонных Плотность селитебных комплексов данного высот- равнин от 500-1000 м количество селитебных ного пояса составляет 2,9 % (3809 га). 8,1% сели- комплексов составляет 142, на высоте 1000-2000 м тебных комплексов северо-восточного склона количество населенных пунктов составляет 50. Большого Кавказа расположены на ступенчатых По направлению к среднегориям, в зависимости от предгорных территориях. условий рельефа и климата, количество деревень резко снижается: до 2000 метров можно столкнуться Четвертый высотный пояс занимает высоты всего лишь с 20 населенными пунктами. 2000-2500 м площадью 84 244 га, из них 547 га селитебных комплексов сосредоточено на высоте Анализ проводимый на основе ГИС показывает, (0,6%), что составляет 1,2% селитебных комплексов что среди административных районов по количеству региона. селитебных комплексов (более 150 населенных пунктов), и по плотности (14,3%) выделяется Пятый высотный пояс расположен на высоте Хачмазский район. В Гусарах данное число составляет 2500-4466 м северо-восточного склона Большого 8,8%, в Губе 5%, а самый низкий показатель коли- Кавказа, и занимает 51650 га высокогорий (7,4%). чества селитебных комплексов в Сиязанском районе Данный пояс отличается своеобразным экстре- 3,2%-являющийся самым низким для всего района. мальным рельефом,и считается неблагоприятным для расселения здесь населения и не обладает Развитие сельского хозяйства в пределах Самур- селитебными комплексами. Обладающий резким Девечинской и Гусарчкой наклонной равнины , наклоном и интенсивным расчленением рельефа привело в возникновению агрокомплексов небольших данный пояс используется для альпинизма и горного ареалов в таких речных долинах как Гусарчай, туризма. Гудиалчай, Гарачай, Вельвеличай обладающие выгодными мелиоративными условиями. (Рисунок 4). В основном сеть селитебных комплексов состоит из низменностей, наклонных равнин и предгорий. Рисунок 4. Пахотные агроландшафты северо-восточного склона Большого Кавказа Анализ северо-восточного склона Большого восточного склона Большого Кавказа до 1000 м Кавказа проводимый на основе ГИС и космических составляют 438400 га, из которых 272740 га были снимков показывает, что на высоте -28- 1000 м освоены с помощью агроландшафтов, приблизительно многолетние посевы составляют 98% (40000 га), 10% (43 416 га) данного уровня состоит из селитебных сенокосы 93% (41351 га), пахотные земли 95, комплексов (Таблица 3). 4% (107900 га). Гипсометрические уровни северо- 9
№ 3 (105) март , 2023 г. Таблица 3. Дифференциация пахотных агроландшафтов северо-восточного склона Большого Кавказа по высотному интервалу № Высоты Пахотные земли, Распределение пахотных Общая доля га земель по высотным пахотных земель, поясам , % % 1 до 500 m 80798 31.4 71 2 500-1000m 26646 15.5 23.6 3 1000 -2000m 3300 2.5 3.4 4 2000 -2500 m 2181 2.6 2 5 2500-4466 m 0 00 Всего 112925 100 Основу современной антропогенной нагрузки (Рисунок 5). Многочисленные антропогенные моди- составляют богарные и орошаемые земли, садовые фикации северо-восточного склона Большого Кавказа плантации, искусственные лесные массивы, городские стали причиной чрезмерного расчленения и разде- агломерации, селитебные комплексы, различные ления природных ландшафты на мелкие ареалы. инфраструктуры-дороги,каналы, водохранилища, Многочисленные ландшафтные контуры напоми- трубопроводы, элэктрические линии, овраг и др нающие геометрические фигуры отражают особен- ности антропогенного влияния и интенсивности [2]. Рисунок 5. Деградация ландшафта долины Вялвеличай в результате интенсивного антропогенного воздействия (каменные карьеры) [22] В распределении современных антропогенных На основе анализа космических снимков и ландшафтов северо-восточного склона Большого Кав- Географических Информационных Систем, было каза наблюдаются следующие различия: интенсивно выявлено что на природно-антропогенной ландшафт- используемые, сильно расчлененные аллювиальные, ной структуре Самур-Девечинской низменности аллювиально-пролювиальные, агроирригационные агроландшафты составляют 136100 гa (62%), сели- ландшафты сформировавшиеся на полупустынных тебные комплексы 22 810 гa (11,2 %), слабо исполь- прибрежных равнинах (Самур-Девечинская низмен- зуемые в хозяйстве песчанные берега, болота, речные ность), наклонные, предгорные, овощные и садовые залежи 23 000 га (14,5%). плантационные агроирригационные комплексы (Гусарская наклонная равнина) [1,2]. Слабо антро- Выводы погенные ландшафты Гусарской наклонной авнины составляют: общая площадь селитебных комплексов 1. Низменно-равнинные территории северо- 19 000 гa (11,5 %), лесных комплексов 50000 гa восточного склона Большого Кавказа сменяются друг (30,2 %). Доля агроландшафтов 86 325 га ( 52%), из другом различными ландшафтными категориями по них 36637 га (22 %) пахотные, 16 916 га (10,2 %) направлению к Боковому и Большому Водораздель- многолетние поссевы. ному хребту. Здесь встречаются ландшафтные еди- ницы от трансформированных агороирригационных 10
№ 3 (105) март, 2023 г. комплексов предгорных до практически неисполь- и более. Расселение населения выше 2000 м и выше зованных нивально- ледниковых комплексов. носит или временный и сезонный характер. 2. Селитебные комплексы северо-восточного 4. Анализ северо-восточного склона Большого склона Большого Кавказа имеют цепную, рассеянную, Кавказа проводимый на основе ГИС и космических сетчатые и округлую конфигурации. На основе ГИС снимков показывает, что на высоте -28- 1000 м и дешифрирования космических снимков по спут- многолетние посевы составляют 98% (40000 га), нику, было выявлено что общая площадь селитебных сенокосы 93% (41351 га), пахотные земли 95, комплексов по региону составляет 47 229 га (6,7%). 4% (107900 га). Гипсометрические уровни северо- С повышением высоты уменьшается и площадь восточного склона Большого Кавказа до 1000 м селитебных комплексов и влиятние их на окружающие составляют 438400 га, из которых 272740 га были ландшафты. Селитебные комплексы в основном освоены с помощью агроландшафтов. Приблизи- совмещают в себе низменные равнины, наклонные тельно 10% (43 416 га) данного уровня состоит равнины и предгорья. По направлению к среднегорьям из селитебных комплексов. и высокогорьям в зависимости от условий климата и рельефа количество селитебных комплексов резко 5. На основе анализа космических снимков и уменьшается. Географических Информационных Систем, было вы- явлено что на природно-антропогенной ландшафтной 3. Составленные карты (Карты 1; 2 и 4) структуре Самур-Девечинской низменности агро- показывают, что по высотным поясам наибольшая ландшафты составляют 136100 гa (62%), селитебные плотность населения наблюдается на низменностях и комплексы 22 810 гa (11,2 %), слабо используемые предгорьях в пределах высоты -28-1000 м, а мини- в хозяйстве песчанные берега,болота, речные залежи мальная плотность населения наблюдается в 23 000 га (14,5%). наиболее высоких территория в пределах 1000-2000 м Список литературы: 1. Qəribov Y.Ə. Azərbaycan Respublikasının müasir landşaftlarının antropogen transformasiyası. Bakı, “Mars Print ” NRF, 2011, 299 s. 2. Qəribov Y.Ə. Azərbaycan Respublikasının təbii landşaftlarının optimallaşdırılması. Bakı, AzTU mətbəəsi-2012, 216 s. 3. İsmayılova N.S. Qusar maili düzənliyinin və Samur-Dəvəçi ovalığının aqroirriqasiya landşaftları və onların ekoloji problemləri / Nam.diss. avtor.tı, Bakı, 2008, 25 s. 4. Sədullayev R.R. Coğrafi İnformasiya Sistemlərinin (CİS) tətbiqi və kosmik şəkillər əsasında seliteb komplekslərin differensiasiya xüsusiyyətlərinin tədqiqi (Böyük Qafqazin şimal-şərq yamacı timsalında), II Beynəlxalq Elm və Texnologiya Konfransı, Bakı Mühəndislər Universiteti, Bakı, 2021. 5. Sədullayev R.R “Müasir landşaftların transformasiyası və dinamikasının Coğrafi informasiya Sistemləri (CIS) əsasında tədqiqi (Böyük Qafqazin şimal-şərq yamacı timsalında)” ХІV Международной Научно-Практической Конференции «Global Science And Innovations 2021: Central Asia», Нур-Султан (Астана), Казахстан, 2021. 6. Süleymanov M.Ə., Əliyeva İ.S. Landşaftşünaslığın əsasları, dərslik /Bakı: Bakı Universiteti, 2008, 400 s. 7. Ахтырцева Н.И. О классификации антропогенных ландшафтов // Вопросы географии. 1977. - Вып. 106. - С. 53-57. 8. Беручашвили Н.Л. Геофизика ландшафта: Учеб пособие. – М.: Высш. шк., 1990. – 287 с 9. Богданов Д.В. Культурные ландшафты долин северо-западного Памира и возможности их преобразования/ В кн.: Вопросы географии. Сб. 24. М., 1951. 10. Будагов Б.А, Гарибов Я.А. Влияние антропогенных факторов на формирование ландшафтов Азербайджана // Доклады АН Азерб. ССР, 1980, № 12, с. 62-66. 11. Жекулин В.С. К вопросу о методике изучения структуры ландшафтов в целях типологии/ В кн.: Географический сборник. Вып. 6. Львов, 1961. 12. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. М., 1965. 13. Исаченко А.Г. Прикладное ландшафтоведение. Ч. 1. Л., 1976. 14. Калесник С.В. Основы общего землеведения / С.В. Калесник. — М., 1955.-446 с. 15. Куракова Л.И. Антропогенные ландшафты. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. –216 с 16. Мильков Ф.Н. Антропогенное ландшафтоведение, предмет изучения и современное состояние/ В кн.: Вопросы географии. Сб. 106. М., 1977. 17. Мусеибов М.А. Ландшафты Азербайджанской Республики. Баку, изд. БГУ, 2011, 138с 18. Прокаев В.И. Учет антропогенной дифференциации природных условий про физико-географическом районировании / В.И. Прокаев // Вестн. Моск. ун-та, 1965. № 5. - С. 47-54. 19. Рябчиков А.М. Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком. М., 1972. 20. Саушкин Ю.Г. Культурный ландшафт. Вопросы географии. М.: Мысль, 1946. - сб. 1. 21. Чупахин В.М. Основы ландшафтоведения. М.: Агропромиздат, 1987.169 с. 22. http://earthexplorer.usgs.gov 11
№ 3 (105) март , 2023 г. ЭНТОМОЛОГИЯ АНАЛИЗ ФАУНЫ ЦИКАДОВЫХ СЕМЕЙСТВА Delphacidae, РОДА Asiraca Latreille В УЗБЕКИСТАНЕ Кожевникова Алевтина Григорьевна д-р биол. наук, профессор, Ташкентский государственный аграрный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] ANALYSIS OF THE FAUNA OF CYCADIDS OF THE FAMILY Delphacidae, THE GENUS Asiraca Latreille IN UZBEKISTAN Alevtina Kozhevnikova Doctor of Biological Sciences, Professor, Tashkent State Agrarian University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье представлены материалы по анализу фауны цикадовых семейства Delphacidae, рода Asiraca Latreille в Узбекистане. Изучены морфологические и биологические особенности, систематическое положение, распро- странение, вредоносность, пищевые связи и особенности определения сосущего вредителя Asiraca clavicornis (F.). ABSTRACT The article presents materials on the analysis of the fauna of the cicadas of the family Delphacidae, the genus Asiraca Latreille in Uzbekistan. Morphological and biological features, systematic position, distribution, harmfulness, food relations and features of the identification of the sucking pest Asiraca clavicornis (F.) were studied. Ключевые слова: Auchenorrhyncha, цикады, сосущие вредители, видовой состав, семейство, род, Asiraca Latreille, вид, морфология, биология, особенности. Keywords: Auchenorrhyncha, cicadas, sucking pests, species composition, family, genus, Asiraca Latreille, species, morphology, biology, features. ________________________________________________________________________________________________ Введение Первые сведения о цикадах, относящихся к отряду равнокрылых – Homoptera, вредящих полеводству, Бессистемное применение химических средств плодоводству, огородничеству, техническим и лекар- защиты растений против вредителей, привело к нару- ственным растениям в Средней Азии были опубли- шению естественного баланса в биоценозах и опре- кованы в работе В.Н. Кузнецова в 1928 году [5]. делило тенденции массового размножения многих насекомых [1]. Материалы по фаунистическим исследованиям по этому вопросу имеются в работах И.В. Васильева [6], Некоторые виды цикадовых (Auchenorrhyncha) в В.В. Яхонтова [7]. настоящее время не имеют большого хозяйственного значения, являются нейтральными, но многие виды, Основополагающая роль в изучении равно- при наличии определенных условий, склонны к мас- крылых Средней Азии, в том числе в Узбекистане, совым размножениям [2]. принадлежит Г.К. Дубовскому [8] и его ученикам Х.А. Сулайманову, К.З. Зокирову, А. Умматову и др. Каждый год открываются тысячи новых для науки видов. Научным средством овладения этим гигант- Сведения о цикадовых, повреждающие различные ским разнообразием является систематика. Без систе- культуры имеются в работах других авторов [9, 10, 11]. матики всё огромное разнообразие органических форм далеко не всегда было бы доступно пониманию, Анализ фауны цикадовых семейства рода Asiraca изучению и использованию в практической дея- Latreille в Узбекистане и правильное определение тельности [3]. видов имеет не только теоретическое, но и практи- ческое значение. Без диагностики вида и его систематического положения невозможно изучение, понимание значения Объект и методы исследования вредителя и разработка безопасных мер борьбы [4]. _________________________ Библиографическое описание: Кожевникова А.Г. АНАЛИЗ ФАУНЫ ЦИКАДОВЫХ СЕМЕЙСТВА Delphacidae, РОДА Asiraca Latreille В УЗБЕКИСТАНЕ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14993
№ 3 (105) март, 2023 г. Материалом для настоящей работы явились Asiraca clavicornis (F.) широко распространенный 10-летние исследования равнокрылых хоботных (от- вид, характерна для районов орошаемого земледе- ряд Homoptera), серии Auchenorrhyncha, семейства лия. Нами зарегистрирована в Южном Узбекистане, Delphacidae, рода Asiraca Latreille. Северном Узбекистане, Зеравшанской и Ферганской долинах. Использовались общепринятые в энтомологии и специальные методики. Мы изучили основные особенности Asiraca clav- icornis (F.), поскольку вредоносность этой цикадки Результаты исследований в достаточной степени не выяснена, не изучена её биология, в какой фазе и где зимует вредитель. Исследования по определению видового состава цикадовых рода Asiraca Latreille, повреждающие В условиях Узбекистана прослежено два поколе- сельскохозяйственные растения показали, что из 7 най- ния Asiraca clavicornis (F.) денных видов только один вид Asiraca clavicornis (F.) является в условиях Узбекистана вредителем лю- Результаты наблюдения за самками показали, церны, лобии и маша. что формирование яиц в яичниках самок начинается в первой декаде апреля. Самки становятся мало- Другие виды являются нейтральными или оби- подвижными, у них наблюдается вздувшееся брюшко, тают на сорной растительности. между раздвинутыми сегментами брюшка видны оранжевые полоски. Asiraca clavicornis (F.) относится к семейству Delphacidae Leach. Известно, что на территории стран В середине мая происходит яйцекладка. Размер ближнего зарубежья обитают 17 вредных видов из яиц от 1,2 мм до 1,3 мм. этого семейства. Из них некоторые виды вредителей являются переносчиками вирусных заболеваний У самки в брюшке формируется от 15 до 30 яиц. растений, такие вредители как Laodelphax striatellus Яйца изогнутые, округлые, прозрачные, блестящие (Fall.) из рода Laodelphax Fennah и некоторые другие. и стекловидные. По сведениям А.Ф. Емельянова [12], на террито- Перезимовавшее имаго самки появляется на лю- рии Европейской части России известны 20 родов, церне в начале марта, питается, высасывая сок из включающих более 90 видов из этого семейства. верхней части растения, предпочитая стебли. В ре- зультате питания Asiraca clavicornis (F.) образуются На территории Узбекистана нами в настоящее в метах наколов небольшие бурые пятна. время обнаружено 30 видов, относящихся к этому семейству, однако такие обобщающие исследования Повреждения, наносимые Asiraca clavicornis (F.) продолжаются. влияют на развитие генеративных органов и вызывают их опадение, как показывают опыты, от 20 до 25%. Cемейство Delphacidae Leach, 1938 - мелкие, реже средней величины виды. Нами обнаружено, что Asiraca clavicornis (F.) во всех зонах Узбекистана зимует в фазе имаго. Обнаруженная нами и изученная Asiraca clavi- cornis (F.) достигает следующих размеров: самцы Имагообразные личинки первой генерации по- 3,8-4,3 мм, самки 4,8- 5,4 мм. являются в течении третьей декады мая и развиваются почти до конца июня. Развиваются личинки в среднем Крылья у видов этого семейства крышеобразно 45-55 дней. Личинки ведут сходный с имаго образ сложены, часто укорочены. Вершина задних голеней жизни. снабжена большой подвижной шпорой. Они обита- тели травянистой растительности. Первая генерация Asiraca clavicornis (F.), включающая все три фазы (яйцо, личинка, имаго), Цикады из рода Asiraca Latreille этого семейства развивается в течение 2,5 месяцев. тоже узнаваемы. Они имеют кпереди немного суженное темя, хорошо выраженный медиальный Затем самки в начале или в конце первой декаде киль. Переход темя в лицо закругленный. Киль темени августа, в зависимости от метеорологических условий переходит на лоб, на вершине которого раздваива- откладывают яйца. ется. Два простых глазка лежат впереди под сложными глазами. Во второй декаде августа появляются личинки, которые заканчивают свое развитие в конце сентября, Вид Asiraca clavicornis (F.) является в условиях начале октября. Узбекистана потенциальным вредителем люцерны, лобии и маша. Встречается также на свекле, бакла- В целом развитие личинок второй генерации жанах, моркови. продолжается 46-50 дней, затем они превращаются в имаго. Это темно-бурые цикады, в грубых редких во- лосках. Темя и верх лица светлый. Надкрылья свет- Всего вторая генерация Asiraca clavicornis (F.) лые с неясными бурыми пятнами и косой темной продолжается почти 2 месяца. перевязью у вершины, жилки бурые, несут крупные щетинки. Усики, первая и вторая пара ног листо- Выводы видно расширенные. Мы обнаружили, что стилусы у основания сросшиеся, изогнутые, вершины их Таким образом, данные наших исследований тупо закругленные и соприкасающиеся. Эдеагус показывают, что а территории Узбекистана нами в удлиненный с шиловидными прямыми и закруглен- настоящее время обнаружено 30 видов цикад, отно- ными отростками. сящихся к семейству Delphacidae Leach. Исследования по определению видового состава цикадовых рода Asiraca Latreille, повреждающие сельскохозяйственные растения показали, что из 7 найденных видов один вид Asiraca clavicornis (F.), является в условиях Узбекистана потенциальным 13
№ 3 (105) март, 2023 г. вредителем люцерны, лобии и маша. Встречается Повреждения, наносимые Asiraca clavicornis (F.) также на свекле, баклажанах, моркови и на сорных влияют на развитие генеративных органов и вызы- растениях. вают их опадение от 20 до 25%. Обнаруженная нами на сельскохозяйственных растениях Asiraca clavicornis (F.) многоядна. Излюб- ленным растением Asiraca clavicornis (F.) является люцерна. Список литературы: 1. Гештофт Н.Ю., Темрешев И.И. Современное состояние проблемы микробиологического контроля вредных насекомых. «Бастау». - Алматы. - 2002. – С. 296. 2. Кожевникова А.Г. Цикадовые (Auchenorrhyncha) – вредители сельскохозяйственных культур Узбекистана. Монография. – Из-во «Fan va texnologiyalar». – Ташкент: - 2019. – 176 с. 3. Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. - Из-во «Высшая школа». – Москва: - 1980. – С. 150. 4. Кожевникова А.Г. Dicranotropis beckeri Fieber (Сем. Delphacidae: род Dicranotropis) – вредитель злаков // Актуальные проблемы современной науки. - № 3 (126). - Из-во «Спутник». – Москва: - 2022. – С. 59-60. 5. Кusnezov V.N. Materialen zur Kenntnis der Homopteren //Fauna Turkestans. – Zool. Ana. - № 78. – 1928. – С. 305-306. 6. Васильев И.В. Насекомые и другие вредители в Ферганской области // Тр. БПЭ. – Вып 11. - № 6. – Ташкент: – 1915. – С. 24-25. 7. Яхонтов В.В. Новый вредитель в Средней Азии Cicadatra ochreata Mel. // Хлопковое дело. – Москва. - 1927. – С. 31-33. 8. Дубовский Г.К. Цикадовые (Auchenorrhyncha) Ферганской долины. - Изд-во «Фан». – Ташкент: – 1966. – С. 215. 9. Кожевникова А.Г. Цикадовые (Auchenorrhyncha) – вредители сельскохозяйственных культур Узбекистана. Монография. Изд-во «Fan va texnologiya». – Ташкент: – 2019. – С. 3-176. 10. Сулайманов Х.А., Цикадовые Каршинской степи // Сб. Экология и биология животных Узбекистана. – Ташкент: - 1972. – С. 45. 11. Сулайманов Х.А., Кожевникова А.Г Цикадовые пастбищных растений Каршинской степи. Монография. Из-во «Fan va texnologiyalar nashriyot uyi». – 2020. – Ташкент: – С. 1-110. 12. Емельянов А.Ф. Подотряд Auchenorrhyncha цикадовые // Сб. насекомые и клещи – вредители сельскохозяй- ственных культур. - Из-во Наука. – Т. 1. – 1972. – Ленинград: – С. 117-138. 14
№ 3 (105) март , 2023 г. ОСНОВНЫЕ ВРЕДИТЕЛИ ЦВЕТОЧНО-ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА В ХОЗЯЙСТВАХ ТАШКЕНТСКОЙ ОБЛАСТИ Хасанов Саидинаби Саидивалиевич д-р с.-х. наук, Ташкентский филиал Астраханского государственного технического университета, Республика Узбекистан, г. Ташкент Муминов Рустам Аманович ассистент кафедры «Карантин и защита растений», ТашГАУ, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] MAIN PESTS OF FLOWER AND DECORATIVE PLANTS OF PROTECTED SOIL IN FARMS OF TASHKENT REGION Saidinabi Khasanov Doctor of agricultural sciences, Tashkent branch of the Astrakhan State technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Rustam Muminov Assistant, Department \"Quarantine and Plant Protection\", Tashkent State Agrarian University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье представлен видовой состав основных вредителей цветочно-декоративных культур защищенного грунта Ташкентской области, который состоит их тринадцати видов. Установлено, что наиболее культивируемые цветочные культуры Ташкентской области наиболее сильно повреждаются тлями: зеленая розанная тля (Macrosiphum rosae L.), бахчевая тля (Aphis gossypii Glov.), персиковая тля (Myzus persicae Subsp.); трипсами (табачный трипс – Thrips tabасі Lindemann, западный цветочный трипс – Frankliniella occidentalis Pergande) и паутинным клещом (обыкновенный паутинный клещ – Tetranychus urticae Koch.). Особенно их высокую численность наблюдали на розах. Остальные виды цветов (герберы, тюльпаны, хризантемы, гвоздики и т.д.) повреждаются этими вредителями в меньшей степени. Грызущие вредители совка капустная (Mamestra brassicae L.), хлопковая совка (Helicoverpa armigera Hübner), медведка обыкновенная (Gryllotalpa gryllotalpa L.) встречались единично и ощутимого вреда не наносили. АBSTRACT The article presents the species composition of pests of the main flower and ornamental crops of protected ground in the Tashkent region, which consists of thirteen species. It has been established that the most cultivated flower crops of the Tashkent region are most severely damaged by aphids; green rose aphid (Macrosiphum rosae L.), melon aphid (Aphis gossypii Glov.), peach aphid (Myzus persicae Subsp.), thrips; (tobacco thrips – Thrips tabacі Lindemann, western flower thrips – Frankliniella occidentalis Pergande) and spider mites (common spider mites – Tetranychus urticae Koch.). Their numbers were especially high on roses. Other types of flowers (gerberas, tulips, chrysanthemums, carnations, etc.) are damaged by these pests to a lesser extent. Gnawing pests of the cabbage cutworm (Mamestra brassicae L.), cotton cutworm (Helicoverpa armigera Hübner), and the common mole cricket (Gryllotalpa gryllotalpa L.) occurred sporadically and did not cause tangible harm. Ключевые слова: цветочные культуры, тля, трипсы, паутинный клещ, вредоносность, численность. Keywords: flower crops, aphids, thrips, spider mites, harmfulness, abundance. ________________________________________________________________________________________________ _________________________ Библиографическое описание: Хасанов С.С., Муминов Р.А. ОСНОВНЫЕ ВРЕДИТЕЛИ ЦВЕТОЧНО- ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА В ХОЗЯЙСТВАХ ТАШКЕНТСКОЙ ОБЛАСТИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14989
№ 3 (105) март , 2023 г. На современном уровне развития сельскохозяй- Нужно отметить, что, какие бы условия в теплицах ственного производства уделяется огромное внимание ни были, цветочные растения повреждаются в той вопросу активизации и усовершенствованию страте- или иной степени членистоногими вредителями, гии развития сельского хозяйства [8]. которые могут нанести ущерб получаемой продукции. В любых условиях тепличные цветочные растения Составной частью сельскохозяйственного произ- повреждаются либо уже адаптированными видами водства республики является выращивание продукции вредителей, либо в зависимости от типа и качества в условиях закрытого грунта. теплиц вредители могут мигрировать с открытого грунта. С недавних пор в нашей республике появилась самостоятельная отрасль сельского хозяйства «закры- Наблюдения проводились в течение четырех лет тый грунт», который заменили термином «защищен- (2016–2020 гг.) в двенадцати хозяйствах Ташкентской ный грунт». области. Из двенадцати хозяйств в трех параллельно с розами выращивали хризантемы и герберы, в четы- В защищенном грунте выращивают различные рех – гвоздики и тюльпаны, в двух встречались лилии. культуры: овощные (томаты, огурцы, перец, капуста, Однако, что очень важно, розы выращивались во всех кабачки и т.д.). Кроме того, успешно получают про- теплицах любого типа и составляли 80–85% общего дукцию цитрусовых культур. объема выращиваемых цветов в условиях защищен- ного грунта. Возрастают темпы выращивания в условиях защи- щенного грунта цветочно-декоративных растений, Из таблицы 1 видно, что розы поражаются один- потребность в которых у населения увеличивается надцатью видами вредителей. Наиболее опасными из года в год. Растут масштабы разведения цветоч- оказались: персиковая (Myzus persicae Subsp.), бах- ных растений и в нашей республике. Особое место чевая (Aphis gossypii Glov.), зеленая розанная занимает Постановление Президента Республики (Macrosiphum rosae L.) тли, табачный трипс (Thrips Узбекистан от 5 августа 2021 года «О дальнейшем tabасі Lindemann), обыкновенный паутинный клещ развитии отраслей цветоводства», особое внимание уделяется расширению научно обоснованных приемов (Tetranychus urticae Koch.). выращивания цветочных культур и дальнейшему Средне опасными оказались: западный цветочный развитию цветоводства в целом. трипс (Frankliniella occidentalis Pergande), оранжерей- Специфика защищенного грунта при выращива- ная белокрылка (Trialeurodes vaporariorum Westw.). нии цветочно-декоративных растений обусловлена агротехническими особенностями: круглогодичная Меньше всего розы поражали: бобовая тля (Aphis вегетация, искусственное освещение, обогрев, опти- fabae Scop), цитрусовая белокрылка (Dialeurodes citri мальная температура и влажность [1]. Ashmead). Попадая в условия защищенного грунта, где в Грызущие вредители, как капустная совка силу изолированности от естественных экосистем, наличия неограниченной кормовой базы и более опти- (Mamestra brassicae L.) и хлопковая (Helicoverpa мальных условий, вредные организмы получают armigera Hübner), встречались единично и особого возможность увеличивать свою численность. вреда не наносили. Формирование комплекса вредителей на теплич- Кроме роз, сильному поражению персиковой ных цветочных растениях зависит от вида растений, (Myzus persicae Subsp.) и хризантемной тлей способа их выращивания, типа оранжереи, климати- (Macrosiphoniella sanborni Gill) подвержены хризан- ческих особенностей окружающей среды [2; 3; 6]. темы. Тем не менее существует группа видов вреди- Остальные цветочные растения в зависимости телей, которые являются постоянными обитателями от условий внешней среды поражаются вредителями всех видов цветочных растений в условиях защи- в средней или слабой степени опасности. щенного грунта. Особенно редко встречали пораженные бело- Сооружения защищенного грунта могут быть крылками цветочные растения: тюльпаны, герберы, разделены на несколько типов. лилии. В условиях Ташкентской области исследования Редко единично встречали зеленого садового по изучению видового состава вредителей проводили клопа на гвоздике ремонтантной, герберах, лилиях. в теплицах и оранжереях с ограниченными возмож- ностями регулирования параметров среды и в закры- Из результатов наших исследований выяснилось, тых сооружениях с возможностью регулирования что в хозяйствах Ташкентской области в основной всех условий, необходимых для развития растений. массе выращиваются розы. Кроме того, в меньшем объеме – гвоздики, гер- беры, тюльпаны, лилии и т. д. 16
№ 3 (105) март , 2023 г. Таблица 1. Видовой состав вредителей цветочно-декоративных растений защищенного грунта в хозяйствах Ташкентской области № Вредители Название Степень цветочных культур опасности п/п Русское название Латинское название Роза, +++ 1 Персиковая тля Myzus persicae subsp. хризантема, ++ гвоздика ремонтантная, +++ 2 Бахчевая тля Aphis gossypii Glov. герберы, + 3 Зеленая розанная тля Macrosiphum rosae L. тюльпаны + Роза, +++ хризантема, + тюльпаны + Роза +++ 4 Хризантемовая тля Macrosiphoniella sanborni Gill Хризантема +++ 5 Бобовая тля Aphis fabae Scop Роза, + 6 Оранжерейная белокрылка Trialeurodes vaporariorum Westw. гвоздика ремонтантная, + герберы + 7 Цитрусовая белокрылка Dialeurodes citri (Ashmead) Роза, ++ 8 Трипс табачный Thrips tabасі Lindemann хризантема, + герберы + 9 Западный цветочный трипс Frankliniella occidentalis Pergande Роза, + 10 Обыкновенный паутинный Tetranychus urticae Koch. герберы, + клещ лилии + 11 Зеленый садовый клоп Lygocoris pobulinus L. Роза, хризантема, +++ гвоздика ремонтантная, ++ 12 Капустная совка Mamestra brassicae L. тюльпаны + 13 Хлопковая совка Helicoverpa armigera Hübner Роза, герберы, ++ хризантема, + гвоздика ремонтантная ++ Роза, +++ гвоздика ремонтантная, ++ герберы, + тюльпаны + Гвоздика ремонтантная, + герберы, + лилии + Роза + Роза, + гвоздика ремонтантная + + + – сильное повреждение. + + – среднее повреждение. + – слабое (единичное) повреждение. Все выращиваемые цветочные культуры Розы, по сравнению с другими цветочными куль- в большей или меньшей степени повреждаются турами после высадки, выращиваются в теплицах членистоногими. Особенно вредоносными являются в течение пяти, семи лет. В отдельных случаях – тли, трипсы и обыкновенный паутинный клещ. до десяти лет. Вредители успевают, видимо, адапти- роваться к условиям защищенного грунта и из года Розы больше всего поражаются этими вредите- в год начинают приносить все больший вред. лями (тли, трипсы, паутинный клещ). Остальные цветочные растения наименее подвер- жены поражению тлями, трипсами и паутинным клещом. 17
№ 3 (105) март, 2023 г. Список литературы: 1. Ахатов А.К., Ижевский С.С. Защита тепличных и оранжерейных растений от вредителей. – М., 2004. – С. 307. 2. Березко О.М. Комплекс вредителей цветочно-декоративных растений защищенного грунта и обоснование систем защитных мероприятий: Автреф. дис. …. канд. с.-х. наук. – Минск, 2006. – С. 22–24. 3. Григорьева Э.Э. Паразитические перепончатокрылые для биологической борьбы с тлями в оранжереях и теп- лицах: Автреф. дис. … канд. биол. наук. – М., 2007. – С. 19. 4. Ижевский С.С. Розы. – М. : Фотон, 2011. – 272 с. 5. Метелица Т.Н. Биологическое обоснование системы мероприятий по защите роз закрытого грунта от вредителей: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – М., 1986. – 20 с. 6. Поздняков С.А. Биология, вредоносность и совершенствование мер борьбы против комплекса трипсов в защищенном грунте: Автреф. дис. … канд. биол. наук. – 2008. – С. 22. 7. Постановление Президента Республики Узбекистан от 4 августа 2021 года «О дальнейшем развитии отраслей цветоводства и питомничества в регионах Республики Узбекистан». – Ташкент. 8. Указ Президента Республики Узбекистан от 23.10.2019 № УП 5853 «Об утверждении стратегии развития сельского хозяйства Республики Узбекистан на 2020–2030 годы». 18
№ 3 (105) март , 2023 г. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ БИОХИМИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2023.105.3.15108 ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЧИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ФОНЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ С МЕКСИДОЛОМ Магеррамова Нигяр Фахраддин диссертант Азербайджанского Медицинского Университета, Научно-исследовательского центра, отдела токсикологии Азербайджанский Медицинский Университет, Азербайджанская Республика, г. Баку E-mail: [email protected] CHANGES IN URINE PARAMETERS IN EXPERIMENTAL ANIMALS AGAINST THE BACKGROUND OF THE USE OF A NEW COMPLEX COMPOUND BASED ON PALLADIUM WITH MEXIDOL Nigar Maharramova Dissertation student, Azerbaijan Medical University, Research Center, Department of Toxicology Azerbaijan Medical University, Azerbaijan Republic, Baku АННОТАЦИЯ В статье представлены результаты изучения хронической токсичности нового комплексного соединения на основе палладия и мексидола в моче экспериментальных крыс. Целью исследования является проведение общего анализа мочи экспериментальных животных на фоне применения нового комплексного соединения на основе палладия с мексидолом в сравнительном аспекте с цисплатиной. ABSTRACT The article presents the results of studying the chronic toxicity of a new complex compound based on palladium and mexidol in the urine of experimental rats. The aim of the study is to conduct a general analysis of the urine experimental animals against the background of the use of a new complex compound based on palladium and mexidol in comparative aspect with cisplatin. Ключевые слова: новое комплексное соединение на основе палладия с мексидолом, цисплатин, показатели общего анализа мочи. Keywords: new complex compound based on palladium and mexidol, cisplatin, urinalysis indicators. ________________________________________________________________________________________________ Введение их высокая эффективность наряду с высокой без- опасностью. Т.е. необходимы препараты с макси- Поиск относительно малотоксичных лекарств мальной терапевтической эффективностью на фоне среди химиотерапевтических средств является акту- минимальной токсичности [4]. Среди группы препа- альной проблемой медицины. Учитывая механизм ратов для химиотерапии производные платины счи- действия этих препаратов на злокачественную таются одним из наиболее эффективных [8]. Но клетку, вероятность повреждения здоровых клеток возможность их применения ограничивает высокая организма достаточно высока. Основными требова- гепато-, нефро- и нейротоксичность. Наиболее ниями к химиотерапевтическим средствам является перспективными среди комплексных соединений _________________________ Библиографическое описание: Магеррамова Н.Ф. ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОЧИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬ- НЫХ ЖИВОТНЫХ НА ФОНЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ С МЕКСИДОЛОМ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15108
№ 3 (105) март, 2023 г. других металлов платиновой группы, оказывающие Общий анализ мочи проводили с использованием выраженное противоопухолевое и значительно тест стикеров производства Турции «True Line 10 M», меньшее токсичное действие для организма в це- позволяющий определять в моче количество осадков, лом, оказались соединения палладия [3,4]. наличие крови, билирубин, уробилиноген, кетоны, белки, нитриты, глюкозу, PH и плотность мочи, Синтезированный на базе НИЦ АМУ новый а также количество лейкоцитов. Указанные пока- комплекс на основе палладия с мексидолом (НКС) - затели согласно данным производителя имели сле- 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридин аммоний тетра- дующие значения для: хлоропалладиевокислый, предположительно имеет противоопухолевую активность, которую доказал • Кровь: + - 10 RBC/ ml; ++ - 50 RBC/ ml; +++ - проф. др. Бурак Тюзюн, математической моделью. В этой связи нам представляется актуальным в первую 250 RBC/ ml. очередь сравнительное изучение токсичности дан- • Билирубин: - -норма, + - присутствует, ++ - ного соединения с цисплатиной, широко использую- щийся в медицине в качестве противоопухолевого много, +++ - очень много средства. • Уробилиноген: 0,1 - норма; - 1mq/dl В статье опубликованы результаты некоторых (16 mmol/L); + 2 mq/dl (33 mmol/L); ++ - 4mq/dl физико-химических показателей мочи на фоне при- менения НКС и цисплатины у экспериментальных (66 mmol/L); +++ - 8 mq/dl (131 mmol/L). животных. • Кетоны: норма - ±5 mq/dl (0,5 mmol/L); К определению физических свойств мочи отно- + - 15 mq/dl (1,5 mmol/L); ++ - 40 mq/d l(3,9 mmol/L); сятся количество, цвет, наличие осадка и плотность. К химическим свойствам мочи относятся опреде- +++ - 100 mq/dl (10 mmol/L). ление ее реакции или pH, наличие белка, глюкозы, • Белки: + - 30 mq/dl (0,3 q/l); ++ - 100 mq/dl кетоновых тел, билирубина, уробилиногена, крови и т.д. [2]. (1,0 q/l); +++ - 300mq/dl (3,0 q/l). • Нитриты: желтый цвет - neq, розовый цвет- Материалы и методы trace, сиреневый цвет - pos. Исследования проводили на беспородных белых • Глюкоза: голубой цвет - neq; ± 100mq/dl половозрелых лабораторных крысах - самцах весом 200-220 г. Все животные, используемые в экспери- (5,5 mmol/L); + - 250 mq/dl (14 mmol/L); ++ - 500 mq/dl ментах, содержались в одинаковых условиях ухода и пищевого режима. Эксперименты на животных (28 mmol/L), +++ - 1000 mq/dl (55 mmol/L). проводились согласно «Европейской конвенции • PH: оранжевый цвет- 5; желтый - 6; желто-зе- по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях», леный -6,5; светло-зеленый - 7; зеленый - 8; бирюзо- Страсбург, 1986 г. Проведение эксперимента разре- вый - 9. шено решением Этического Комитета при Азербай- джанском Медицинском Университете за № 10 • Количество лейкоцитов: розовый цвет - от 16.10.2019 года. Животные были поделены на негатив; + - 25 WBC/ml; ++ - 75 WBC/ml; +++ - 3 группы: 500 WBC/ml. 1-я группа – контрольная состоит из 10 крыс. 2-я группа - основная из 50 крыс, получавших Результаты исследования исследуемое соединение в течение 7, 15, и 30 дней в дозе равной 1/10 LD50 , составляющей 0,004/ 100 г Результаты наших наблюдений в эксперимен- веса животного. А затем на протяжении 10 и 30 дней тальных группах были следующими: отслеживали состояние животных. 3-я группа - основная из 50 крыс, получавших Цвет мочи здоровых интактных животных имеет цисплатин также в дозе равной соломенно-желтый цвет [1, 9]. Во второй группе на 1/10 LD50, что соответствует дозе 0,0007/ 100 г 7-ой день исследований у семи животных из десяти веса животного (1,3 мг для крысы весом 200 гр, длиной (р>0,05) цвет мочи изменялся и приобретал темно- туловища 20 см), также в течение 7, 15, и 30 дней, желтый цвет. На пятнадцатый день цвет урины ме- а затем на протяжении 10 и 30 дней отслеживали нялся в темно- желтый у всех животных (100%; состояние животных. р>0,001). На 30-й день эксперимента урина у 7 крыс Исследование мочи проводили при помощи раз- приобретала коричнево-желтый оттенок (р>0,01), личных тест анализаторов. Пробы мочи забирали у а у 3-х бурый, что свидетельствует об усугублении животных, содержащихся в метаболической камере с патологических изменений. встроенным приемником мочи. Устройство также не позволяет смешивание мочи с калом. Тест- полоски После прекращении введения НКС на десятый (стикеры) опускали в мочу согласно инструкции в день наблюдений патологичный коричнево-желтый течении 1 минуты, а затем просушивали в течении цвет урины оставался у 8 животных (р>0,001), а через 10 минут. Интенсивность окрашивания тестового поля месяц только у 3 животных (р>0,05), что говорит стикеров сравнивали с шаблонной цветовой шкалой, об обратимости патологических изменений, произо- представленной производителем. шедших на фоне применения НКС. В третьей группе, получавшей цисплатин цвет урины также менялся, но динамика процесса и ин- тенсивность была значительна выше. Так, на седьмой день у всех 10 животных из десяти (р>0,001) цвет мочи приобретал темно- желтый цвет. Уже на 15-й день цвет урины у всех 10 животных становился коричнево - желтым (р>0,001), приобретая коричне- вый цвет, а на 30-й день (100%; р>0,01), что свидетель- ствует о более глубоких патологических изменениях. 20
№ 3 (105) март, 2023 г. После прекращении введения цисплатина на де- Коричневый оттенок мочи, как принято считать, сятый день наблюдений патологичный процесс про- свидетельствующий о выведении мышечного белка должался и при этом коричнево-желтый цвет урины миоглобина, на фоне НКС проявляется в моче незна- сохранялся у 6 животных (р>0,05), у 4 животных чительно в виде коричнево-желтого цвета на 10-й день приобретал коричневый цвет (р>0,05). На тридцатый после прекращения применения, тогда как на фоне день наблюдений отмечается улучшение цветового применения цисплатины этот цвет обнаруживается показателя, и при этом темно-желтый цвет отмечался на 7-ой день применения и остается до конца экспе- у 5 животных (р>0,05), у остальных 5 животных цвет римента. Таким образом, исследуемый комплекс мочи имел коричнево-желтый окрас (р>0,05). На ос- на цветовой показатель мочи животных оказывает новании данных наблюдений можно заключить, что менее выраженное воздействие и этот процесс обра- обратимость восстановления нормального цвета мочи тим в более короткие сроки после прекращения в течении месяца после прекращения применения введения, чем на фоне применения цисплатины. препарата не происходит полностью, хотя тенденция к этому наблюдается. Суточное количество выделяемой мочи, наличие осадка также являются важными характеристиками Интерес представляет сравнительная оценка из- при определении степени интоксикации [5, 6]. менений цвета урины на фоне применения исследу- Так как здоровые животные пьют больше воды, емого соединения и цисплатина. Статистический поэтому объем выделяемой ими мочи больше [1]. анализ, полученных данных показывает, что на фоне Как видно из таблицы 1, во второй группе на 7-ой день применения НКС отклонение цвета урины от нормаль- после введения НКС общий объем мочи снижался на ного соломенно-желтого цвета в патологическом 17,5 %, продолжая понижаться в последующие дни, направление в темно-желтый цвет, что свидетель- на 15 день снижался на 21,6%, а на 30 сутки – ствует о повышении в ней концентрации желчных на 27,5% по сравнению с интактными значениями. кислот из-за патологий печени, обезвоживании, После прекращения введения вещества диурез по- застойных явлений в кровеносной системе и др. не- степенно нормализовался и разница с интактными желательных изменений происходит значительно значениями на 10 сутки составляла 12,5%, а на меньше и в более поздние сроки. 30 день – 9,2%. Таблица 1. Количество выделяемой мочи на фоне применения НКС и цисплатина Количество мочи (мл) День наблюдений НКС Р Цисплатин Р n=10 n=10 Интактные 12,0 (10-13) p<0,001 7-й день 9,9 (8-11) 12,0 (10-13) p<0,001 15-й день 9,4 (8-11) p<0,05 30-й день 8,7 (7-10) p<0,05 9,4 (8-11) p<0,05 ч. 10 дней после остановки введения 10,5 (8-12) p>0,05 ч. 1 месяц после остановки введения 10,9 (10-12) p<0,005 8,9 (8-10) p<0,001 9,9 (9-11) p<0,05 10,3 (9-12) p>0,05 11,0 (9-12) В третьей группе, получавшей цисплатин на Ph мочи является важной частью информации седьмой день общий объем мочи снижался на 21,6%, и дает представление о функции канальцев. В норме продолжая понижаться в последующие дни, на 15 день моча слегка кислая из-за метаболической активно- снижался на 25,8%, а на 30-е сутки немного увели- сти. [1]. На 7-ой день на фоне применения НКС, рH чивался, но оставаясь меньше интактных значений доходил до 5,5 (5-6) от 5,0 (5-5) исходных значений, на 17,5%. После прекращения введения цисплатины повышаясь на 10% при р<0,05, на 15-й день pH объем выделяемой мочи продолжал повышаться, но также продолжал повышаться и доходил до 6,3 (6-7), не доходил до интактных значений. Разница с интакт- повышаясь на 26% при р<0,001. В 30-й день введе- ными значениями на 10 сутки составляла 14,16%, ния pH не изменялся. После отмены введения НКС а на 30 день – 8,3%. на 10 - й день pH почти не изменился. На 30-й день наблюдений после отмены pH был в пределах нормы Изменение количества и динамика, выделяемой суточной мочи в обеих группах незначительно отли- 5,5 (5-7). чаются между собой, а на 7-е и 15-е сутки и после В третьей группе, получавшей цисплатин на прекращения введения веществ эти данные стати- стической достоверностью не обладали. 7-ой день исследований pH доходил 6,4 (6-7) от 5,0 (5-5) исходных значений, повышаясь на 28% при Оценка показателей мочи с использованием тест р<0,001. На 15-й день pH почти не изменился и был стикеров производства Турции «True Line 10 M», на уровне 6,6 (6-7), превышая интактные значения выявила существенные отклонения многих показате- на 31% при р<0,001. На 30-й день pH повысился до лей у крыс по сравнению с интактными животными, 7,2 (7-8), увеличившись на 44% при р<0,001. После особенно отклонения были значительными у живот- отмены введения цисплатина на 10-й день pH немного ных 3-ей группы. 21
№ 3 (105) март, 2023 г. снизился до 6,9 (7-8), оставаясь повышенным на 38% Нормальная моча содержит низкую концентра- цию уробилиногена. Уровень его резко возрастает при при р<0,001. В последующие дни показатели pH гемолитической желтухе, а также при токсических и воспалительных поражениях печени, кишечных продолжала восстанавливаться и доходила до значе- заболеваниях. Во второй группе на 7-й день повыше- ние уровня уробилиногена не выявлено, а в 3-ей гр. ний 6,5 (6-7), оставаясь повышенным по сравнению уробилиноген «+» повысился у 70% крыс (р=0,002). На 15-й день во 2-ой гр. повышение уровня уроби- с интактными значениями на 29% при р<0,001. линогена «+» отмечено у 70% животных (р<0,001), Определение в суточной моче наличие следов а в 3-ей гр. у 60% крыс (р=0,005) – в значительном количестве «++». На 30-й день во 2-ой гр. значитель- крови, уробилиногена, белков и лейкоцитов в моче ное повышение уровня уробилиногена «++» отме- показало следующее: [1, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12]. Резуль- чено у 60% животных (р=0,005), а у 40% крыс таты представлены в таблице 2. (р=0,043)– незначительное увеличение (+). В 3-ей гр. «++» было у 60% (р>0,05), «+++» у 40% Билирубин – показатель, характеризующий функциональное состояние печени и степень распада Далее происходило понижение уробилиногена эритроцитов. Это вещество является конечным про- в обеих группах и через месяц после остановки введе- дуктом распада гемоглобина. Как видно из таблицы 2, ния во 2-ой гр. у 60% животных уробилиноген был в у испытуемых животных показатель билирубина пределах нормы. В то время как, в 3-ей гр. содержание увеличивался во все дни введения, особенно на 15-й и изучаемого показателя ни у одного животного не было 30-е дни. Так на 15-й день билирубин во 2-ой группе в норме, у 20% был в значительном - «++» (р>0,05), был «++» у 70% (р>0,05), а в 3-ей «+++» - у 60% а у 70% в незначительном количестве «+» (р=0,01). (р=0,016). На 30-й день содержание билирубина в моче увеличилось на очень много «+++» у 50% жи- Белок в норме в моче отсутствует или присут- вотных 2-ой группы (р=0,016) и у всех 100% животных ствует в неопределяемой обычными методами кон- 3-ей гр. (р<0,001). Далее в обеих гр. происходило центрации. Белок на 7-ой день введения в моче снижение билирубина, в особенности во 2-ой гр. Так животных 2-ой гр. отсутствовал, в то время как по- через месяц после остановки введения у 30% живот- явился у половины животных 3-ей гр. В следующие ных 2-ой гр. было полное отсутствие билирубина, дни происходило повышение в обеих группах, но во а в 3-ей гр. полного отсутствия не было ни у одного 2-ой гр. по сравнению с 3-ей было меньше концентра- животного. ции белка. К концу эксперимента в моче у половины животных 2-ой гр. белок полностью отсутствовал, Наличие крови в моче – патологическое состоя- а в 3-ей гр. полного отсутствия не было. ние, которое может свидетельствовать о заболевании почек, уретры, мочевого пузыря и других органов. Кровь обнаружилась в моче животных 3-ей гр. уже на 7-ой день, а во 2-ой гр. лишь на 15-й день введения. Далее происходило уменьшение содержания крови в моче у животных обеих групп. Через месяц после остановки введения во 2-ой гр. животных было полное отсутствие крови в моче. Таблица 2. Сравнительный анализ содержания в суточной моче у экспериментальных животных крови, билирубина, белков и лейкоцитов Кровь Билирубин Белки Лейкоциты НКС Цисп НКС Цисп НКС Цисплатин НКС Цисп латин латин Латин 7-й день введения - 10 8 2 0 10 5 75 +02840 5 35 ++ 0 0 0 6 0 0 0 0 +++ 0 0 0 0 0 0 0 0 15-й день введения - 70008 0 40 +36302 5 65 ++ 0 4 7 4 0 5 0 5 +++ 0 0 0 6 0 0 0 0 30-й день введения - 40001 0 00 +60007 0 42 ++ 0 10 5 0 2 5 6 6 +++ 0 0 5 10 0 5 0 2 22
№ 3 (105) март, 2023 г. Кровь Билирубин Белки Лейкоциты НКС Цисп НКС Цисп НКС Цисплатин НКС Цисп латин латин Латин Через 10 дней после остановки введения - 40002 0 40 +67508 2 65 ++ 0 3 5 4 0 7 0 5 +++ 0 0060 1 00 Через 1 месяц после остановки введения - 10 5 3 0 5 0 10 4 +04525 4 04 ++ 0 1 2 6 0 6 0 2 +++ 0 0 0 2 0 0 0 0 В норме в моче лейкоциты отсутствуют. На 7-й (р>0,05) и у 20% крыс в большом количестве «+++» день во 2-ой гр. лейкоциты в незначительном ко- (р>0,05). личестве «+» выявлены у 30% животных (р>0,05), а в 3-ей у 50% (р>0,05). Далее наблюдалась негатив- Показатели лейкоцитов в последующие дни про- ная динамика в обеих группах. должали улучшаться и после отмены введения НКС на 10-й день лейкоциты были выявлены в моче «+» На 15-й день во 2-ой гр. лейкоциты «+» выявлены у 60% животных (р=0,005). В 3-ей гр. лейкоциты «+» у 60% животных (р<0,05). В 3-ей гр. «+» и значитель- (р>0,05) и «++» выявлены у животных поровну ном количестве «++» выявлены поровну каждого (р=0,016). (р=0,016). На 30-й день наблюдений картина была ниже- На 30-й день во 2-ой гр. лейкоциты были выяв- следующей: во 2-ой гр. не обнаруживались у всех лены в моче у всех животных: «++» у 60% животных животных, а в 3-ей гр. выявлены «+» у 40% живот- (р=0,005), «+» у 40% крыс (р=0,005). На фоне при- ных (р=0,043) и «++» у 20% животных (р>0,05), а у менения цисплатины лейкоциты «+» обнаружились остальных не выявлено. в моче 20% крыс (р>0,05), у 60% животных - «++» 12 10 0 01 0 0 01 0 83 2 3 2 4 4 6 7265 47 9 8 5 5 6 6 2 3 44 0 0 0 10 10 0 0 0 1 7 день 7 день 15день 15 день 30 день 30 день через 10 через 10 через 30 через 30 -2 НКС циспл. НКС циспл. НКС циспл. дней НКС дней дней НКС дней циспл. циспл. осадка нет осадок есть осадка много осадка очень много Рисунок 1. Наличие осадка в суточной моче животных, получавших НКС и цисплатин Количество осадка в суточной моче животных осадков мало (осадок есть), много осадков у 50% 2-ой и 3-ей группы в сравнительном аспекте демон- животных и уже в 40% -осадков очень много. Тогда стрирует рис. 1. Из рисунка наглядно видно, что на как на фоне применения комплекса картина более 7-й день на фоне применения цисплатина в моче оса- утешительна: у 80% животных в моче осадков много док начинает появляться у 90% животных, тогда как и только у 20% - очень много. В последний 30-й день на фоне применения комплексного соединения введения исследуемых веществ данный показатель осадка нет в моче в 70% случаев. На 15-й день приме- сохранял динамику патологических изменений. нения просматривается однозначно негативная дина- На фоне применения НКС у 10% животных в моче мика, причем на фоне применения цисплатина она осадок обнаруживался в незначительных количествах, более выражена. Так, в этой группе в 10% случаев – у 50% - много осадка и у 40% - очень много осадка. 23
№ 3 (105) март, 2023 г. А на фоне применения цисплатина у 30% животных а в 60% уже осадок обнаруживается в незначительных в моче много осадка, у 70% - очень много. Данные количествах. После применения цисплатина хотя показывают, что на фоне применения НКС сроки очень много осадка не было в моче ни у одного жи- появления и обильность осадка значительно менее вотного, но много осадка – у 60% и незначительно - выражено, чем при введении животным цисплатина. только у 40% животных. На 30 день наблюдений Наблюдения после прекращения введения живот- во 2-ой группе, получавшей НКС в 40% осадка нет, ным исследуемых веществ показало, что обратное в 50% – осадок в незначительном количестве и только развитие событий на фоне применения цисплатины в 10% – осадка много, тогда как в группе получав- проходит менее активно, чем на фоне применения шей цисплатин осадок не обнаруживался только НКС. Так, на 10 день наблюдений после применения у 10% животных, незначительное количество у 60%, комплекса очень много осадка обнаруживается в и много осадка у 30% животных. 20% случаев, много осадка также наблюдается в 20%, Таблица 3. Сравнительный анализ содержания в суточной моче животных кетонов, нитратов, глюкозы на фоне введения НКС и цисплатина Кетоны P Нитриты P Глюкоза P НКС Цисплатин НКС Цисплатин НКС Цисплатин 7-й день - 100 100 >0,05 100 100 >0,05 100 100 >0,05 +0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 ++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 +++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 15-й день - 100 100 >0,05 100 80 >0,05 70 100 >0,05 +0 0 >0,05 0 20 >0,05 30 0 >0,05 ++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 +++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 30-й день - 100 60 0,043 50 30 >0,05 80 70 >0,05 +0 40 0,043 50 50 >0,05 20 30 >0,05 ++ 0 0 >0,05 0 20 >0,05 0 0 >0,05 +++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 ч. 10 дней после остановки введения - 100 80 >0,05 40 20 >0,05 70 100 >0,05 +0 20 >0,05 60 40 >0,05 30 0 >0,05 ++ 0 0 >0,05 0 40 0,043 0 0 >0,05 +++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 ч. 30 дней после остановки введения - 100 100 >0,05 60 20 >0,05 100 100 >0,05 +0 0 >0,05 40 70 >0,05 0 0 >0,05 ++ 0 0 >0,05 0 10 >0,05 0 0 >0,05 +++ 0 0 >0,05 0 0 >0,05 0 0 >0,05 Как видно из таблицы 3, содержание в суточной уробилиногена, билирубина, белков и крови в моче. моче животных кетонов, нитратов, глюкозы на фоне Эти показатели статистически достоверно меньше введения НКС и цисплатина изменялись незначи- изменяются на фоне применения НКС, чем на фоне тельно и в конце эксперимента приближались к норме. применения цисплатины. Так во второй группе пока- затели мочи к концу эксперимента были более близки Заключение. Сравнительный анализ данных к интактным, чем в третьей группе. Что является по содержанию в суточной моче животных крови, подтверждением меньших повреждений печени и билирубина, уробилиногена, белка, кетонов, нитра- почек комплексным соединением и соответственно тов, глюкозы, лейкоцитов на фоне введения НКС указывают на его меньшую токсичность для печени и цисплатины показал, что практическое значение и почек. имеет в моче изменение содержания лейкоцитов, 24
№ 3 (105) март , 2023 г. Список литературы: 1. Абрашова Т.В., Гущин Я.А., Ковалева М.А., Рыбакова А.В., Селезнева А.И., Соколова А.П., Ходько С.В. СПРАВОЧНИК. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. СПБ.: Изд-во «ЛЕМА», 2013.- 116 с. 2. Багиров И.М., Гасымов Ш.Г., Ахундов Р.А., Гасанов Х.И. Биологически активные комплексы палладия (II) с 3-окси-6-метил-2-этилпиридином / В сборнике: Онкология - XXI век. Материалы XXIII Международной научной конференции по онкологии; IX Итало-российской научной конференции по онкологии и эндокринной хирургии; XXIII Международной научной конференции «ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ – XXI ВЕК» . 2019: С. 35-37. 3. Балакина А.А., Пещерова К.С., Ступина Т.С., Корнев А.Б., Якушев И.А., Столяров И.П., Терентьев А.А. Изучение механизмов цитотоксического действия карбоксилатных комплексов палладия с гетероциклическими азотсодержащими лигандами // Российский биотерапевтический журнал. 2017: Т. 16: С. 8. 4. Ефименко И.А., Филимонова М.В., Чураков А.В., Иванова Н.А., Ерофеева О.С., Самсонова А.С., Подосинникова Т.С., Филимонов А.С. «Первые полиядерные соединения палладия [(C5H12NO)(PDCL3)]N И [(C10H16NO)2(PD2CL6)] с высокой противоопухолевой и радиопротекторной активностью» //Координационная химия. 2020. Т. 46. № 5. С. 304-315. 5. Кирпатовский В.И., Мудрая И.С., Греков Е.А., Кабанова И.В., Голованов С.А., Дрожжева В.В., Надточий О.Н. «Влияние экспериментально вызванного метаболического синдрома на функциональное состояние мочевого пузыря у крыс»// Журнал \"Экспериментальная и клиническая урология\" Выпуск №1 с. 8-13. 6. Кирсанова А.Ю., Кубрак Н.В. «Показатели осадка мочи здоровых крыс линии вистар»// Лабораторные жи- вотные для научных исследований. – 2022. - № 1 с. 3-7 https://doi.org/10.29296/2618723X-2022-01-01 7. Пономарева Е.И., Лукина С.И., Одинцова А.В. // «Исследование влияния ахлоридного хлеба «завет» на медико-клинические показатели крови крыс» Успехи современного естествознания. – 2015. – № 9 (часть 2) – С. 331-335 УДК 664. 66: 664. 788.3 8. Сорокина Л.Д. «Платина, палладий, технеций и их соединения, обладающие антираковой активностью» // Forcipe. 2019:Т. 2:№ S:С. 588. 9. Abnormal Urine Color Ryan D. Aycock, MD, MS, Dara A. Kass, MD Pages 43-47 January, 2012 Volume 105 - Issue 1 DOI 10.1097/SMJ.0b013e31823c413e 10. Echeverry G., Hortin G.L., Rai A.J. Introduction to urinalysis: historical perspectives and clinical application. Methods Mol Biol. 2010;641:1-12. 11. Simerville J.A., Maxted W.C., Pahira J.J. Urinalysis: a comprehensive review. Am Fam PHysician. 2005 Mar 15; 71(6):1153-62 12. Yadav S.N., Ahmed N., Nath A.J., Mahanta D., Kalita M.K. «Urinalysis in dog and cat»// Vet World 2020 Oct;13(10):2133-214 doi: 10.14202/v etworld.2020.2133-2141. 25
№ 3 (105) март , 2023 г. ФИЗИОЛОГИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТА БУТОНОВ И ЦВЕТКОВ Сapparis spinosa Мирзаев Юрий Рахманович канд. мед. наук, стар. науч. сотр., Отдел фармакологии и токсикологии, Институт химии растительных веществ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Рузимов Эргаш Максудович базовый докторант, Отдел фармакологии и токсикологии, Институт химии растительных веществ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Ботиров Рузали Анварович докторант экспериментально-технологической лаборатории, Институт химии растительных веществ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Саидова Гавхар Эркиновна базовый докторант экспериментально-технологической лаборатории, Институт химии растительных веществ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Садиков Алимджан Заирович д-р техн. наук, вед. науч. сотр. экспериментально-технологической лаборатории ИХРВ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Сагдуллаев Шамансур Шахсаидович д-р техн. наук, проф., зав. отделом технологии, Институт химии растительных веществ АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент PHARMACOLOGICAL STUDY OF THE BUD AND FLOWER EXTRACT OF Capparis spinosa Yuriy Mirzaev candidate of medical sciences, senior researcher of the department of pharmacology and toxicology, Institute of Chemistry of Plant Substances Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent Ergash Ruzimov Basic doctoral student of pharmacology and toxicology department Institute of Chemistry of Plant Substances Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent _________________________ Библиографическое описание: ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТА БУТОНОВ И ЦВЕТКОВ Сapparis spinosa // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Мирзаев Ю.Р. [и др.]. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15020
№ 3 (105) март, 2023 г. Ruzali Botirov Doctoral student of the Experimental and Technological Laboratory Institute of Chemistry of Plant Substances Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent Gavhar Saidova Basic doctoral student researcher of the Experimental and Technological Laboratory Institute of Chemistry of Plant Substances Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent Alimdjan Sadykov Doctor of Technical Sciences, of the Experimental and Technological Laboratory Institute of Chemistry of Plant Substances Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent Shamansur Sagdullayev Doctor of Technical Sciences, Professor Institute of Chemistry of Plant Substances (ICPS) Ac. Sci. RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Фармакологическое исследование экстракта бутонов и цветков Сapparis spinosa показало, что его ЛД50 выше 4000 мг/кг внутрь, а в дозах 10–30 мг/кг экстракт активировал спонтанную ориентировочную двигательную и поисковую активности, усилил стереотипное поведение «вертикализации», вызванное фенамином, отмечался дозозависимый антагонизм экстракта к угнетению двигательной и поисковой активностей, вызванных галопери- долом, а также замедление развития его каталепсии на мышах. Экстракт ускорил выработку условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). ABSTRACT Pharmacological study of the Capparis spinosa buds extract have showed, that its LD50 is higher than 3000 mg/kg p.o. and in doses of 10-30 mg/g the extract activated spontaneous locomotor and search activity, enhanced spontaneous and phenamine-induced “verticalization” behavior. Antagonism of the extract to the inhibition of motor and exploratory activity caused by haloperidol was noted, as well as a slowdown in the development of haloperidol catalepsy in mice. The extract accelerated the production of CPAR. Ключевые слова: экстракт бутонов и цветков каперцев колючих, DА2- дофаминовые рецепторы, фенаминовое локомоторное действие и «вертикализация», галоперидоловая каталепсия, поисковая активность, условный рефлекс пассивного избегания (УРПИ). Keywords: extract of buds and flowers of Capparis spinosa, DA2-dopamine receptors, phenamine locomotor action and \"verticalization\", haloperidol catalepsy, search activity, passive avoidance conditioned reflex. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Многолетнее растение Сapparis Полифенольные вещества каперцев колючих про- spinosa – каперц колючий широко распространено явили антиоксидантное, сахароснижающее и антихо- на территории Средней Азии, на Кавказе, в странах линэстеразное действие [11]. Средиземноморья и Северной Америке. Бутоны и недозрелые плоды в консервированном виде во мно- Изучалось влияние процесса ферментации гих странах широко используют в качестве добавки растительного сырья Сapparis spinosa на содержа- к пище, и потребность в них возрастает. В последнее ние и качественный состав фенольных соединений десятилетие опубликовано множество статей по фито- и ароматических веществ [9]. В Институте химии химическим и фармакологическим свойствам препа- растительных веществ (ИХРВ АН РУз) при Академии ратов, выделенных из различных частей растения [16]. наук Республики Узбекистан разработали техноло- Экстракт цветущих кустов Сapparis spinosa испытан гию получения изученного нами экстракта бутонов как антигистаминное и антиаллергическое сред- и цветков Сapparis spinose, содержащего полифе- ство [6]. По данным литературы, в состав экстракта нолы, полисахариды, белки [2]. Приведенный обзор входят полисахариды, флавоноиды, алкалоиды, тер- свидетельствует о широком спектре фармакологиче- пеноиды, эфирные масла, органические и жирные ских свойств препаратов из каперцев, но сведения, кислоты [5]. Делаются попытки лечения крыс с экс- касающихся влияния этих веществ на ЦНС, не встре- периментальной моделью болезни Альцгеймера [7]. тились, кроме одного касающегося центрального и 27
№ 3 (105) март, 2023 г. периферического анальгезирующего действия мета- на картину отравления мышей в зависимости от вели- нольного экстракта плодов Сapparis Оvale [14]. Целью чины доз (перетащить в результаты исследования). данного исследования является восполнение, хотя бы частичное, данных по влиянию индивидуальных Влияние ЭБК на поисковое поведение мышей в и суммарных препаратов из каперцев на ЦНС, которых открытом поле изучалось по методу [8], оцениваемое мы не нашли даже во всеобъемлющем обзоре препа- по числу контактов мышей с «полями» (квадратами). ратов [10]. Изучалось взаимное влияние ЭБК и нейролептика 1. Объекты и методы исследования галоперидола на выраженность поискового поведе- ния. Эксперименты проведены на белых мышах обоего пола, массой 19–23 г, приобретенных в питомнике УРПИ. Влияние ЭБК на когнитивные свойства ГорСЭС г. Ташкента при МЗ РУз. Все исследования изучалось на мышах с использованием условного проведены при введении экстракта внутрь (Реr оs), рефлекса пассивного избегания наказания (УРПИ) за исключением опытов, связанных с определением в двухкамерном блоке со светлой и темной камерой начальной летальной дозы при п/к введении. В каждом с электродным полом. Контрольным мышам за 24 и опыте использованы группы по 6 мышей. 2 часа до опыта вводилась дистиллированная вода 0,2 мл, а опытным – 0,1%-ный раствор ЭБК в дозе Объектом исследования является экстракт 10 мг/кг внутрь. Мышей поочередно высаживали в бутонов и цветков Сapparis spinosa (ЭБК), представ- светлую камеру, из которой они переходили в темную ляющий собой сгущенное водное извлечение, рас- камеру с электродным полом (норковый рефлекс), творимое в воде до 5%-ной концентрации, в виде подавался разряд переменного тока 40 В, 3 с 0,5 мА. мутноватого коричневого раствора горького вкуса. При электрическом ударе мышь быстро переходила Растительный материал собран в предгорных районах в светлую камеру. Каждая из мышей проходила эту Ташкентской области во второй половине мая. процедуру. Через 2 часа опыт повторялся. Рефлекс избегания считался выработанным, если при повтор- Использованы общеизвестные фармакологиче- ном высаживании в светлую камеру мышь не захо- ские методы исследований. При описании влияния дила в темную. ЭБК на общее действие использовались дозы 10, 30, 100, 500, 1500, 3000 и 4000 мг/кг. ЛД50 с описанием Изучалось взаимодействие ЭБК 10 и 100 мг/кг картины резорбтивного действия. ЛД50 определено внутрь и галоперидола 0,3 мг/кг п/к на поисковое по методу Першина [1]. поведение и влияние ЭБК на галоперидоловую ката- лепсию. Влияние веществ на ориентировочную двига- тельную активность испытано по методу [3] под 2. Результаты фармакологических исследований стеклянным колпаком, по числу пересечений мы- шами крестообразных линий за одну минуту. Выра- 2.1. Изучение резорбтивного действия малых женность поведения «вертикализации» оценивалась доз ЭБК. В исследовании использовали дозы 10, 30 по числу вставаний мышей на задние лапки (climbing) и 100 мг/кг внутрь. Картина отравления от 2 первых по методу [13]. Изучалось также влияние ЭБК на доз внешне не выражена, но при сравнении с конт- чувствительность дофаминовых рецепторов, стиму- рольными мышами на протяжении первых 30 мин лируемых фенамином. заметно усиление ДА на 15–25%, через 2 часа от указанных доз усиление составило 30–50%, а через В дозах ЭБК 10–100 мг/кг изучалось влияние на 4 часа соответственно на 60 и 110% (рис. 1). ДА, а в дозах 500–4000 мг/кг обращалось внимание 250 220 все изменения представлены в 200 Контрольная процентах 150 160 группа 10 мг/кг ЭБК 150 120 30 мг/кг ЭБК 100 100 100 100 100 100 50 0 Через 2 часа Через 4 часа Исходные показатели Рисунок 1. Влияние ЭБК 10 и 30 мг/кг внутрь на спонтанную ДА белых мышей 28
№ 3 (105) март , 2023 г. В дозе 100 мг/кг внутрь влияние на ДА имело Таким образом, ЭБК 10 мг/кг внутрь значи- фазный характер: активация ДА и «вертикализации» тельно усилил поисковую активность через 2 и 4 часа через 10–12 мин начинала сменяться угнетением, до 2 раз, а у контрольных мышей – лишь на 15 и 16%. максимум которого наступал через 45–90 мин с по- Результаты опытов свидетельствуют о значительной следующим частичным восстановлением ДА и активации поисковой активности ЭБК в дозе 10 «вертикализации», не достигающих исходного уровня мг/кг. даже через 4 часа. 2.5. Влияние галоперидола на поисковую актив- 2.2. Изучение общего действия и определение ность ЭБК в дозах 10 и 100 мг/кг по Hall. Опыты начальной летальной дозы ЭБК. Исследование ЭБК проведены на 4 группах мышей по методу Наll [8]. было начато с введения дозы 500 мг/кг п/к. На про- 1-я группа использовалась как контрольная, у которой тяжении первых 10 мин после введения существенных регистрировалась исследовательская активность до изменений в поведении мышей не обнаружено. Через введения, через 2 и 4 часа после введения дистилли- 20 мин отмечалось снижение ДА, одновременно рованной воды. наблюдалось периодическое лазание мышей по стенке (проявление поведения «вертикализации»). Через Во второй группе регистрировали поисковую 30 мин состояние мышей стабилизировалось и начало активность в контроле и вслед за этим вводили рас- восстанавливаться до нормального. твор ЭБК в дозе 10 мг/кг. Через 2 и 4 часа повторяли подсчет контактов. От дозы 1500 мг/кг п/к через 10 мин отмечалось снижение ДА и мышечная слабость. Через 60 мин В 3-й группе после контрольного подсчета числа слабость начала уменьшаться, мыши начали караб- обследований «полей» вводили одновременно гало- каться по стенке. перидол 0,3 мг/кг п/к + ЭБК 10 мг/кг. Через 2 и 4 часа проводилась регистрация числа обследова- От дозы 3000 мг/кг п/к через 10 мин у мышей ний «полей». отмечались резкая слабость и угнетение ДА, мыши с трудом могли ползать по поверхности стола. У одной В 4-й группе вводились ЭБК 100 мг/кг + галопе- из них отмечались урежение дыхания, двигательное ридол 0,3 мг/кг п/к. Регистрацию исследовательской возбуждение и тремор, после чего мышь пала на фоне активности проводили, как и прежде, до введения остановки дыхания через 36 мин. препаратов и через 2 и 4 часа после. Результаты ис- следования показали, что в 1-й контрольной группе Таким образом, ЭБК является нетоксичным при при 1-м, 2-м и 3-м подсчетах получены примерно введении внутрь, а при п/к введении начальная ле- одинаковы результаты (12,6; 15,6 и 13,2 обследован- тальная доза составила 3000 мг/кг. ных полей). 2.3. Влияние ЭБК на двигательную активность Во второй группе, леченной ЭБК 10 мг/кг, число при 5-дневном введении. Опыты проведены в течение обследований составило 12,8; 19,6 и 23,8; то есть число 5 дней. В первый день введения через 2 часа отме- обследованных «полей» увеличилось на 53 и 85%, чалось усиление ДА на 55%, а в последующие дни из чего следует, что ЭБК 10 мг/кг усилил исследования увеличение ДА было менее выраженным и составило полей до 85%. соответственно 43, 28, 22 и 16% выше исходного от контрольного уровня, то есть активирующее дей- В 3-м опыте при введении ЭБК 10 мг/кг и гало- ствие ЭБК в течение 5 дней снижалось, но оставалось перидола 0,3 мг/кг п/к показатели поисковой актив- выше исходного, что заставило предположить нали- ности составили 13,3; 18,9 и 19,6 обследования, или чие тахифилаксии со стороны ДА к активирующему до 47% больше, чем в контроле. действию ЭБК. В 4-м опыте с введением галоперидола 0,3 мг/кг 2.4. Влияние ЭБК на выработку поисковой актив- и ЭБК 100 мг/кг исследовательская активность в ности. Опыты проведены на мышах по методу Наll 1-м контрольном опыте выразилась в 13,2 контакта «в открытом поле» [8]. Цель эксперимента – опре- с «полями», а после введения галоперидола 0,3 мг/кг делить выраженность поисковой активности ЭБК в п/к и ЭБК 100 мг/кг внутрь исследовательская ак- «терапевтической» дозе 10 мг/кг внутрь сравнительно тивность не проявилась ни через 2, ни через 4 часа. с контрольной группой, которой вводили дистил- лированную воду 0,2 мл на мышь. Выраженность Таким образом, исследование показало, что: поисковой активности оценивали по приросту числа 1) ЭБК в дозе 10 мг/кг подтвердил факт усиления контактов мышей с «полями» из опытной сравни- поисковой активности; тельно с мышами из контрольной группы. В исход- 2) галоперидол 0,3 мг/кг п/к проявил частич- ном опыте в контрольной группе среднее число ный антагонизм поисковой активности ЭБК в дозе контактов с «полями» составило 12,6; а у опытных – 10 мг/кг; 15,2 контакта. Через 2 и 4 часа после введения веще- 3) при введении галоперидола 0,3 мг/кг + ства число контактов у контрольной группы соста- ЭБК 100 мг/кг поисковая активность исчезала, что го- вило 14,9 (+15%); а через 4 часа – до 15,2 (+16%), ворит об изменении характера фармакологической то есть изменения были незначительными. активности ЭБК при увеличении дозы до 100 мг/кг. Что касается опытной группы, в исходном опыте 2.6. Влияние ЭБК на выработку условного ре- число обследованных «полей» составило 15,2; а на флекса пассивного избегания наказания (УРПИ). фоне введения ЭБК в дозе 10 мг/кг через 2 и 4 часа Опыты проводились на 2 группах мышей по 6 живот- число контактов увеличилось соответственно до 22,5 ных в каждой в 2-камерном блоке с темным и светлым и 31,3, то есть на 48 и 106% больше. отсеками. Опытным мышам двукратно вводился ЭБК за 24 и 2 часа до эксперимента в дозе 10 мг/кг внутрь. 29
№ 3 (105) март, 2023 г. Контрольным мышам параллельно в равном объеме избегания выработался у 100% мышей опытной груп- вводилась внутрь питьевая вода. В опытах мыши по пы. Таким образом, 2-кратное введение ЭБК 10 мг/кг 1 животному высаживались в светлый отсек, откуда улучшило запоминание болевого разряда в темной они, как правило, переходили в темный отсек с элек- камере в 3 раза. тродным полом. Через 3–5 с на электроды пола по- давался разряд переменного электрического тока с 2.7. Влияние ЭБК на «вертикализацию» от фе- параметрами (50 В, 0,5 мА, 20 Гц). Мыши быстро намина. Как известно, тест «локомоторное действие выскакивали из темной камеры в светлую, после фенамина» используется для выявления влияния чего их удаляли. Через 2 часа опыт повторялся. Было испытуемых веществ на центральные α1-адрено- установлено, что в контрольной группе мышей при рецепторы, а «вертикализация» мышей – как пока- повторном помещении в светлую камеру из 6 мышей затель тонизации ДА2-дофаминовых рецепторов 4 вновь вошли в темную камеру и были подвергнуты ЦНС. В данном опыте при однократном введении электрическому удару. Это означало, что рефлекс ЭБК в дозах 10 и 30 мг/кг внутрь при введении фе- избегания выработался у 33%. В опытной группе при намина 5 мг/кг п/к было установлено, что на фоне повторном высаживании в светлую камеру в темную ЭБК в указанных дозах локомоторная активность камеру не вошла ни одна из 6 мышей, то есть рефлекс усиливалась в 1,5–2 раза больше, чем в контрольном опыте без ЭБК (рис. 2). все изменения представлены в процентах 250 160 220 140 200 120 180 150 150 100 100 100 контрольная группа 100 10 мг/кг ЭБК 50 30 мг/кг ЭБК 0 через 2 часа через 4 часа Исходные показатели Рисунок 2. Влияние ЭБК 10 и 30 мг/кг на «вертикализацию», вызванную фенамином Что касается поведения «вертикализации», вызы- Стимуляторы этих рецепторов уменьшают или ваемой фенамином, на фоне ЭБК (2-й и 3-й столбики) устраняют галоперидоловую каталепсию. Этот тест она так же усиливалась, как и ДА, причем практически был использован для выявления влияния экстракта в одинаковой степени (см. рис. 2). на чувствительность ДА2-дофаминовых рецепторов ЦНС. Другими словами, ЭБК является средством, по- тенцирующим как α1-адрено-, так и ДА2-дофамино- Исследование показало, что при предварительном вые рецепторы, играющие важную роль в регуляции введении ЭБК в дозе 10 мг/кг внутрь отмечалось за- нервных и психических процессов. медление развития каталепсии и сокращалась ее вы- раженность с 42 с у контрольных до 14 с на фоне 2.8. Влияние ЭБК на галоперидоловую ката- ЭБК, то есть в 3 раза. На фоне дозы ЭБК 100 мг/кг лепсию. Как известно, нейролептик галоперидол, продолжительность каталепсии составила 36 с, то есть относящийся к ДА2-дофаминовым блокаторам, в экс- почти сравнялась с контрольным показателем (рис. 3). перименте применяется для получения каталепсии. Все изменения представлены в процентах. 30
№ 3 (105) март, 2023 г. 50 все изменения представлены в процентах 45 4 часа 40 4 часа 35 контроль (галоперидол 0,3 мг/кг п/к) 30 2 часа 25 2 часа 100 мг/кг каппарис + 20 1 час галоперидол 0,3 мг/кг п/к 15 1 час 4 часа 10 2 часа 10 мг/кг каппарис + галоперидол 0,3 мг/кг п/к 5 1 час 0 Рисунок 3. Влияние ЭБК в дозах 10 и 100 мг/кг на выраженность галоперидоловой каталепсии На оси ординат отмечена длительность каталепсии действию ДА2-дофаминового блокатора галопери- в секундах; на оси абсцисс отмечено время проведения дола как в тесте каталепсии, так и в тесте по устра- опыта. нению угнетения галоперидолом исследовательской активности в опыте по Наll [8]. В указанных экспери- Обсуждение ментах проявилось стимулирующее действие ЭБК на α1-адрено- и ДА2-дофаминовых рецепторов По данным литературы фитохимические исследо- ЦНС, играющих важную роль в регуляции жизнедея- вания каперцев выявили широкий спектр химических тельности организма, а следовательно, имеющих пер- классов растительных соединений, обуславливающих спективу создания лекарственных средств в будущем. широкий спектр фармакологической активности [16; 5]. Возрастает интерес к препаратам из каперцев Выводы как к биологически активным веществам, влияющим на разные системы организма – от кожных заболе- 1. Экстракт бутонов и цветков каперцев колючих ваний [6] до эндокринных расстройств и системы (ЭБК) практически нетоксичен при введении внутрь. кровообращения [4], антидиабетических свойств [15], аллергических заболеваний [6] и многое другое. 2. ЭБК в дозе 10 мг/кг внутрь усиливал стерео- типное поведение «вертикализации» и локомоторное Исследования, посвященные изучению влияния действие фенамина до 2 и более раз. препаратов из каперцев на функции ЦНС, не встре- тились, в том числе и в детализированном обзоре по 3. ЭБК 10 мг/кг внутрь ускорил двигательную, фармакологии препаратов из каперцев [10]. исследовательскую активность и выработку УРПИ. Представленное исследование призвано хотя бы 4. ЭБК и ДА2-блокатор галоперидол проявили частично восполнить пробел в фармакологии пре- взаимный антагонизм в тестах галоперидоловой паратов из каперцев. Проведенные исследования каталепсии и выработке исследовательской актив- нескольких экстрактов показали большую перспек- ности по Наll. тивность экстракта бутонов и цветков (ЭБК). Фар- макологические исследования ЭБК показали, что при 5. Выявленное усиление ДА, «вертикализации», токсичности более 4000 мг/кг внутрь в дозе 10 мг/кг поискового поведения и улучшение памяти свиде- внутрь усиливает: спонтанную ДА, поведение тельствуют о психоактивирующем действии ЭБК в «вертикализации», исследовательскую активность, дозе 10 мг/кг ЭБК, в дозе 100 мг/кг и выше наблю- локомоторное действие и «вертикализацию» от дались элементы седативного и нейролептического фенамина и противодействует нейролептическому действия. Список литературы: 1. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. – Рига : Изд-во Акад. наук Латв. ССР, 1959. – 115 с. 2. Биологически активные экстракты из бутонов и плодов каперса колючего / Р.А. Ботиров, Г.Э. Саидова, Н.В. Валиев [и др.] // Наука и инновации. Материалы Международного конференции. – Ташкент, 2020. – С. 403–405. 31
№ 3 (105) март, 2023 г. 3. Лапин И.П., Слепокуров М.В. Анксиогенная активность фенилэтиламина в тесте социальной изоляции на мышах // Фармакол. и токсикол. – 1991. – Т. 54, № 6. – С. 9–11. 4. Машковский М.Д. Дофамин и дофаминергические препараты // Лекарственные средства. – М. : Издание 16, 2017. – С. 278–280. 5. Advances on investigation of chemical constituents, pharmacological activities and clinical applications of Capparis spinosa / T. Yang, Y.Q. Liu, C.H. Wang, Z.T. Wang // Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. – 2008, Nov. – № 33 (21). – P. 2453–8. 6. Antihistaminic effect of two extracts of Capparis spinosa L. flowering buds / D. Тrombettа, F. Occhiuto, D. Perri [еt аl.] // Phytother Res. – 2005, Jan. – № 19 (1). – P. 29–33. 7. Effect of flavonoids rich extract of Capparis spinosa on inflammatory involved genes in amyloid-beta peptide injected rat model of Alzheimer's disease / N. Mohebali, S. Abolhassan, Н. Fazeli [еt аl.] // Nutr Neurosci. – 2016. – № 21 (2). – P. 143–150. 8. Hall C. The relationship between emotionally and ambulatory activity // J. Comp. Psychol. – 1936. – № 22. – P. 345–352. 9. Kelebek H., Selli S. Characterization of Aroma-Active Compounds, Phenolics, and Antioxidant Properties in Fresh and Fermented Capers (Capparis spinosa) by GC-MS-Olfactometry and LC-DAD-ESI-MS/MS // J Food Sci. – 2019. – № 84 (9). – P. 2449–2457. 10. Plant of the Millennium, Caper (Capparis spinosa L.), chemical composition and medicinal uses / Shahrajabian [et al.] // Bulletin of the National Research Centre. – 2021. – № 45 (131). – P. 1–9. 11. Polyphenol Compounds and Biological Activity of Caper (Capparis spinosa L.) Flowers Buds. / A. Wojdylo, P. Nowicka, M. Grimalt [et аl.] // Plants (Basel). – 2019, Dec. – № 8 (12). – P. 539. 12. Polysaccharide of caper (Capparis spinosa L.) Leaf: Extraction optimization, antioxidant potential and antimicrobial activity / F. Mazarel, H. Jooyandeh, M. Noshad, M. Hojjati // Int. J. Biol. Macromol. – 2017. – № 95. – P. 224–231. 13. Protais P., Costentin J., Schwartz J.C. Climbing behavior induced by apomorphine in mice: a simple test for the study of dopamine receptors in striatum // Psychopharmacology (Berl). – 1976. – № 50 (1). – P. 1–6. 14. Rana Arslan, Nurcan Bektas, Yusuf Ozturk. Antinociceptive activity of methanol extract of fruits of Capparis ovata in mice // J Ethnopharmacol. – 2010. – № 131 (1). – P. 28–32. 15. Vahid H., Rakhshandeh H., Ghorbani A. Antidiabetic properties of Capparis spinosa L. and its components // A Biomed Pharmacother. – 2017. – № 92. – P. 293–302. 16. Zhang H., Ma Zh. Phytochemical and Pharmacological Properties of Capparis spinosa as a Medicinal Plant // Nutrients. – 2018, Feb. – № 10 (2). – P. 116–124. 32
№ 3 (105) март , 2023 г. ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ВЫСУШЕННОГО ПЛОДА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТЕНИЯ КАПЕРСА КОЛЮЧЕГО «Capparis spinosa L.» Тажибаев Голибжон Гуломжонович докторант Наманганского технологического института, Республика Узбекистан, г. Наманган Инагамов Сабитжан Якубжанович д-р техн. наук, профессор Ташкентского фармацевтического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] STUDY OF THE COMPOSITION OF THE DRIED FRUIT OF THE MEDICINAL PLANT CAPERS «Capparis spinosa L.» G’olibjon Tajibaev Doctoral student of the Namangan Technological Institute, Republic of Uzbekistan, Namangan Sabitjan Inagamov Doctor of technical sciences, professor Tashkent Pharmaceutical Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Данная статья посвящена изучению состава высушенного плода лекарственного растения каперса колючего «Сapparis Spinosa L.» Экспериментальные данные полученные методами сканирующего электронного микроскопа и высокоэффективной жидкостной хроматографии показали, что в составе плода лекарственного растения каперса колючего «Сapparis Spinosa L.» имеют такие жизненно важные макро-, микроэлементы и витамины, как натрий, калий кальций, магний, железо, кремний и др. Установлена что, учитывая богатство состава плода лекарственного растения каперса колючего – «Сapparis Spinosa L.» на различных витаминов, макро- и микроэлементов предложена использовать в качестве приправы к пищевым продуктам. ABSTRACT This article is devoted to the study of the composition of the dried fruit of the medicinal plant prickly caper \"Capparis Spinosa L.\" Experimental data on the obtained preparations of a scanning electron microscope and high-performance liquid chromatography, which in the composition of the substance of the medicinal plant prickly caper \"Capparis Spinosa L.\" such vital macro-, microelements and vitamins as sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, silicon, etc. It has been stablished that, given the richness of the composition of the fruit of the medicinal plant prickly caper - \"Capparis Spinosa L.\" on various vitamins, macro- and microelements, it is proposed to use as a seasoning for food products. Ключевые слова: каперсы колючие – «Сapparis Spinosa L.», состав, лекарственное растение, высушивание плода, макроэлементы, микроэлементы, витамины, приправы к пищевым продуктам. Keywords: prickly capers «Сapparis Spinosa L.» composition, medicinal plant, fruit drying, macroelements, micro- elements, vitamins, seasonings for food products. ________________________________________________________________________________________________ _________________________ Библиографическое описание: Тажибаев Г.Г., Инагамов С.Я. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ВЫСУШЕННОГО ПЛОДА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТЕНИЯ КАПЕРСА КОЛЮЧЕГО «Сapparis Spinosa L.» // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15037
№ 3 (105) март , 2023 г. Введение. С самого начала использования про- температуре 70-80оС в течение 1 часа, а потом 2 часа дуктов лекарственных растений по сей день челове- перемешивали при комнатной температуре. Образец чество занималось хранением и переработкой их оседали, потом фильтровали и экстрагировали. сырья. Технология возделывания лекарственных Полученный экстракт центрифугировали в течение растений является одним из основных направлений 20-30 минут со скоростью 6000 - 8000 об/мин. сельского хозяйства, и в связи с возросшей в послед- Образцы брали из поверхности этих экстрактов. Для ние годы потребностью к сырьевым ресурсам лекар- определения содержание флаваноидов использо- ственных растений рациональное их использование, вались фосфатные и ацетонитрилные буферные выращивание в окультуренном виде, разработка ме- растворы. Методика определение количественное тодов хранения и первичной переработки заготов- содержание витаминов подробно написана в работе ленного сырья является одной из актуальных задач. [7; С.112]. В связи с этими внедрение современных и интенсив- ных методов в процессе подготовки растительного Результаты и их обсуждение. Лекарственное сырья для фармацевтической промышленности, раз- растение каперсы колючие «Сapparis Spinosa L.» работка и внедрение в практику техники и технологий имеет широкий ареал и широко распространен в ос- имеет большое научно-практическое значение [1, 2]. новном в Наманганской, Кашкадарьинской, Самар- кандской, Ташкентской и Джизакской областях нашей В мире в этом направлении в таких развитых республики. В составе лекарственного растения, странах, как Россия, США, Англия, Франция, Турция, произрастающего в естественных условиях в Наман- Германия, Украина, Корея, Япония, Италия, налажено ганской области, кроме витаминов, также содер- получение качественных продуктов путем совер- жатся такие микроэлементы как железо, калий, шенствования техники и технологий переработки. натрий, магний, цинк, селен, медь, марганец, фос- В мировой практике производство продуктов путем фор, кальций и макроэлементы [8, 9]. сушки пищевых продуктов и лекарственных расте- ний, и их плодов с сохранением присущих им фи- В составе плода лекарственного растения каперса зико-химических свойств имеет важное значение колючего содержатся стероидный сапонин, аскорби- [3,4]. В связи вышеизложенными целью данной ра- новая кислота, сахар, фермент мирозин, красный боты является исследование состава высушенного пигмент, эфирные масла, масла, йод, органические плода местного лекарственного растения каперса кислоты, которые могут быть использованы для по- колючего «Capparis spinosa L.». лучения лекарственных средств для лечения различ- ных заболеваний [10-12]. И также, изучен состав Экспериментальная часть. В данной работе в лекарственного растения каперса колючего «Сapparis качестве объекта исследований выбраны плоды ле- Spinosa L.» и установлено, что оно содержит различ- карственного растения «каперса колючего – ные витамины, микроэлементы и макроэлементы. «Сapparis Spinosa L.», выращенного в Наманганской Плоды лекарственного растения каперсы колючие области. Плоды были собраны в июле-августе месяца собирали в период 70-80 % созревания, очищали от в начале образования плодов каперса колючего. Для посторонних примесей, нарезали толщиной 5, 6 и 7 мм определения оптимальной температуры высушивания и высушивали в сушильном шкафу в лабораторных выбрали плоды «каперса колючего «Сapparis условиях при температурах 40оС, 60оС, 80оС, 100оС Spinosa L.» определенного размера. Выбранные плоды и 120оС. Биоактивные вещества из состава высушен- «каперса колючего «Сapparis Spinosa L.» опреде- ного плода выделяли с помощью органических рас- ленного размера нарезали на две части и ставили в творителей и определяли их количество [13-15]. сушильный шкаф и сушили при различных темпера- турах в диапазоне от 25оС до 120оС. Для высушивания Плоды лекарственного растения каперса ко- объекта исследований пользовались термостатом лючего «Сapparis Spinosa L.» высушенные при раз- ТС-80 (Производство России) [5]. Анализ элемент- личных температурах, экстрагировали 70 % -ным ного состава и морфологическое исследование по- спиртом и очищенной водой два раза и выделяли верхности высушенных частиц растений проводились сухой экстракт, путем гашения растворителя, нагре- с помощью сканирующего электронного микроскопа вая экстракты при температуре 60-80оС. Выделенный SEM - EVO MA 10 (Карл Цейс, Германия). Изображе- сухой экстракт в среднем составляет 16,17 % для ние были получены масштабе 250 мкм с помощью 70% -ного спиртового экстракта, и 15,58% для очи- программного обеспечения Smart SEM [6]. щенного водного экстракта. Состав плодов лекар- ственного растения каперса колючего, высушенного Содержание флаваноидов определяли методом при разных температурах, изучали, разделив на две жидкостной хромотографии на установке Agilent-1200 части. Элементный состав кожуры плода лекар- с автодозатором (Agilent Technologies, США). ственного растения каперса колючего «Сapparis На 5-10 г. взвещенным образцам налили 50 мл Spinosa L.» полученный методом сканирующего 70 % -ного этилового спирта. Образец перемешивали электронного микроскопа, показана в таблице 1. на магнитной мещалке одновременно нагревая при 34
№ 3 (105) март , 2023 г. Таблица 1. Изменение количества элементов в кожуре каперса колючего при различных температурах сушки Элементы, Количество элементов при разных содержащиеся в плодах температурах сушки, масс в % Натрий 40oC 60oC 80oC 100oC 120oC Магний 0.13 0.08 Кремний 0.28 0.08 0.08 0.08 0.27 Фосфор 0.20 Алюминий 0.25 0.28 0.27 0.27 - Сера 0.07 Калий - 0.11 0.11 0.10 Кальций 1.39 - Железо 5.26 0.12 0.12 0.12 0.14 Общая сумма 0.33 5.12 0,18 0,06 0,21 0,21 0,28 8.02 0,17 0.95 0.81 0.46 6.13 5.30 5.05 5.14 0.14 0,11 0,28 0,18 0,17 0,17 7.22 6.93 6.83 Изменение состава плода лекарственного дить в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что при тем- растения каперса колючего «Сapparis Spinosa L.» в кожуре, высушенных при различных температурах, пературе сушки кожуры плода лекарственного рас- подтверждались с изменением количественного со- держания элементов в его составе (таблица 1). Ана- тения в пределах 60-80°С имеет максимальное лиз результатов элементного исследования состава кожуры плода лекарственного растения каперса колю- содержание элементов и их количественных значе- чего показали, что в результате процесса литья проб ний (таблица 1). Установлено, что количественные при высокой температуре можно увидеть сниже- ние содержания элементов и их количественных значения элементного состава лекарственных расте- значений. Такие изменения можно наглядно просле- ний при этих температурах сушки равны следующим значениям в массовой доле (%), соответственно, при температуре 60оС: Na-0.08; Мg-0,28; К -5,30; Cа -0,14, а при температуре 80оС: Na-0.08; Мg– 0,27; К-5,05; Cа-0,11 (таблица 1). Таблица 2. Изменение количества элементов в внутренней части плода каперса колючего при различных температурах сушки Элементы, Количество элементов при разных температурах сушки, масс, в % содержащиеся в плодах 40oC 60oC 80oC 100oC 120oC Натрий Магний 0.26 0,24 0,22 0.22 0.20 Кремний Фосфор 0.25 0.24 0.20 0.17 0.12 Сера Калий 0.09 0,08 0,06 0.08 0.08 Кальций Железо 0.54 0.55 0.49 0.49 0.20 Общая сумма 1.46 1.22 1.14 1.31 0.28 1.32 1.20 1.18 1.14 1.12 0.47 0.44 0.42 1.18 1.20 0.47 0.44 0.42 0.42 0.41 5.89 5.46 5,03 5.01 1.71 Следует отметить, что температура сушки плодов Мg-0,24; К-1,20; Ca-0,44; и при температуре 80оС: лекарственных растений определяется с учетом вида Na-0.22; Мg-0,20; К-1,18; Ca-0,42. Таким образом, сырья, назначения сушки и вида содержащихся в установлено, что при высушивании свежесобранных нем микро-, макроэлементов и витаминов [16-18]. плодов лекарственного растения каперса колючего Изменение количественных значений составляющих при различных температурах растение сохраняет элементов внутренней, мясистой части плода лекар- максимальное количество микро, макроэлементов ственного растения каперса колючего «Сapparis и витаминов в сухофруктах, и было показано, что Spinosa L.» приведены в таблице 2. Установлено, что максимальное количество микро-, макроэлементов при данных температурах сушки сумма элементного и витаминов, обладающих лечебными свойствами, содержания лекарственных растений равна следую- сохраняется в сухофруктах, высушенных при темпе- щим величинам: при температуре 60оС: Na-0.24; ратуре 75±2оС. При использовании порошка плода 35
№ 3 (105) март, 2023 г. лекарственного растения каперса колючего для пи- здоровья и требуемых для организма, из состава щевых продуктов в качестве приправы важную роль порошка плода лекарственного растения каперса играют витамины, входящие в его состав (таблица 3). колючего «Сapparis Spinosa L.» в заметной степени повышают биологические показатели продукта. Как показали результаты исследования (таблица 3), наличие большого количества в порошках высушен- ного плода витаминов В1, В2, В6 и В12, восстановителей Таблица 3. Количество витаминов в порошке каперса колючего Количество витаминов, мг/100мл № Наименование Образцы высушенные Образцы высушенные товара при температуре 24 ±2оС при температуре 75±2оС В1 В6 В2 В12 В1 В6 В2 В12 1 Каперсы 2,2 2,12 0,86 0,17 0,77 1,24 0,24 0,05 (порошок) Количество флаваноидов рутина и кверцетина колючего определяли с помощью метода высокоэф- в составе семян лекарственного растения каперса фективной жидкостной хроматографии (рис. 1.и 2). Рисунок 1. Хроматограмма определения количества рутина в составе семян лекарственного растения каперса колючего Рисунок.2. Хроматограмма определения количества кверцетина в составе семян лекарственного растения каперса колючего 36
№ 3 (105) март , 2023 г. Экспериментальные данные полученные методом колючего «Сapparis Spinosa L.» определён состав высокоэффективной жидкостной хроматографии лекарственного растения и выявлено наличие в его показали, что количество рутина в составе семян ле- составе различных витаминов, микроэлементов и карственного растения каперса колючего составляет - макроэлементов. Учитывая богатство витаминов, 0,29 %, а количество кверцетина - 0,57 процентов. плоды лекарственного растения каперса колючего предложено использовать в качестве приправы к Таким образом, исследованием состава высу- пищевым продуктам. шенного плода лекарственного растения каперса Список литературы: 1. Romeo V., Ziino M., Giuffrida D., Condurso C. and Verzera A., Flavour profile of capers «Сapparis Spinosa L.» from the Eolian Archipelago by HS-SPME/GC-MS. Food Chem., 2007. - pp.101: 1272-1278. 2. Mithen F.R., Dekker M., Verkerk R., Rabot S., and Johnson I.T. The nutritional significance, biosynthesis and bioa- vailability of glucosinolates in human food. J. Sci. Food Agric. 80, 2000. -pp. 967-984. doi: 10.1002/(SICI) 1097-0010 (20000515) 80:7<967:AID-JSFA. 3. Ҳоликова Н.Б., Абдуллаев Ш.В. Маҳаллий ковул «Сapparis Spinosa L.» ўсимлигининг илдиз пўстлоғидан спиртли тиндирма олишнинг назарий асослари. / НамДУ илмий ахборотномаси - 2019 йил 6-сон. 100-102 б. 4. Асилбекова Д.Т., Турсунходжаева Ф.М. Липиды листьев «Сapparis Spinosa L.» Химия растительного сырья. 2009 г. № 2. – C. 97-99. 5. Махлаюк В.П. Колючие каперсы // Лекарственные растения в народной медицине. - М.: Нива России, 1992. - 544 с. 6. Калмыков К.Б., Дмитриева Н.Е. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный анализ не- органических материалов. Методическое пособие для студентов химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Москва, 2017, 58 с. 7. Зикиряев.А., Мирхамидова П. Ўсимликлар биокимёсидан амалий машғулотлар Тошкент — «Меҳнат»— 2001. 112 б. 8. Moghaddasi M.S. “Caper «Сapparis Spinosa L.» importance and medicinal usage,” Advances in Environmental Bi- ology, 2011.- pp. 872-880. 9. Турсунов Х.О., Холов Ж.Х., Убайдуллаев К.А. Разработка технологии сушки и изучение качественного состава и количественного содержания надземной части портулака огородого. Фармацевтический журнал. // Ташкент- 2018., № 4., С. 54-57. 10. X.P. Fu, 1H.A. Aisa, M. Abdurahim, A. Yili, S.F. Aripova, B. Tashxodjayev. Chemical composition of Friut Capparis spinosa. Chemistry of natural prod., vol. 43, №2, 2007. 11. Monther A. Khanfar, Salim S. Sabri, Musa H. AbuZarga, and Klaus-Peter Zeller. The chemical constituents of cap- parisspinosa of Jordanian origin. Natural Product Research. 2003. DOI:10.1080/10575630290034302 Source:PubMed. 12. Jalolov I.J., Shermatova U.X. Динамика накопления алкалоидов, микро- и макроэлементов в различных орга- нах «Capparisa Spinoza L.». International scientific journal «Science and innovation». 2022., №1., 696–704. ISSN: 2181-3337. 13. Huseini H.F., Hasani-Rnjbar S., Nayebi N., Heshmat R., Sigaroodi FK., et al. «Сapparis Spinosa L.» (Caper) fruit extract in treatment of type 2 diabetic patients: a randomized double-blind placebo- controlled clinical trial. Complement. Ther Med 21(5): 2013.- pp. 447-452. 14. Inagamov S.Ya.,Tajibaev G’.G’., Tursunova1 Z.B., Sadikova N.B. and Narzullaev D.Z. Composition and technology of drying fruit of the medicinal plant \"Capparis spinosa L.\" and its study.: // Earth and Environmental Science 979Ag- riculture, field cultivation, animal husbandry, forestry and agricultural products. (2022) 012100 IOP Publishing doi:10.1088/1755-1315/979/1/012100. 15. Тажибаев Ғ.Ғ., Инагамов С.Ё., Тиканли ковул Capparis spinosa L. доривор ўсимлигининг меваси-фармацевтика саноати учун хомашё. «AGRO ILM» Jurnali. Тошкент 2021йил., №1.42-43-Б. (05.00.00 № 3). 16. Сажин Б.С., Сажин В.Б. Научные основы техники сушки. // М.: Наука, 1997 г. C. 448. 17. Ахмедов Э.Т., Бердиев Э.Т. Доривор ўсимликлар хом-ашёсини тайёрлаш, сақлаш ва дастлабки қайта ишлаш технологияси Тошкент.:2020. 51-56-б. 18. Tajibaev G’.G’., Inagamov S. Ya., Tursunova Z.B., Sadikova N.B. and Shadmanov K.K. Study of the composition of the medicinal plant fruit cappers prickly «Сapparis Spinosa L.» The Electrochemical Society. IOP Conference Series: // Earth and Environmental Science. Agriculture, field cultivation, animal husbandry, forestry and agricultural products. IOP Publishing 022021doi:10.1088/1755-1315/723/2/02202. 37
№ 3 (105) март , 2023 г. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2023.105.3.15084 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОРАЗЛАГАЕМОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ОЛИГОМЕРАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АЗОТ И ФОСФОР Каршиев Маьруфжан Толипович докторант Каршинского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Карши Нуркулов Файзулла Нурмуминович д-р техн. наук, Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Джалилов Абдулахат Турапович д-р хим. наук, акад. АН РУз, Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] STUDY OF THE PROPERTIES OF A BIODEGRADABLE POLYMER COMPOSITE MODIFIED WITH NITROGEN AND PHOSPHORUS CONTAINING OLIGOMERS Marufzhan Karshiev Doctoral student of Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi Fayzulla Nurkulov D.Sc., Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Abdulahat Djalilov D.Sc., Academician, Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В ходе данного исследования крахмальное звено было введено в цепь сополимера, состоящего из полиэтилена и полиакрилонитрила. Биоразлагаемость и термостойкость композиции повысились в результате введения крахмала в цепь сополимера. Также в ходе исследований были изучены и проанализированы ИК-спектроскопические и дериватографические показатели состава композиции полиэтилена, полиакрилонитрила и крахмала. ABSTRACT In the course of this study, a starch unit was introduced into the chain of a copolymer consisting of polyethylene and polyacrylonitrile. The biodegradability and thermal stability of the composition is improved by introducing starch into the copolymer chain. Also, in the course of the research, IR spectroscopic and derivatographic indicators of the composition of the composition of polyethylene, polyacrylonitrile and starch were studied and analyzed. Ключевые слова: сополимер, крахмал, полиэтилен и полиакрилонитрил. Keywords: copolymer, starch, polyethylene and polyacrylonitrile. ________________________________________________________________________________________________ _________________________ Библиографическое описание: Каршиев М.Т., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОРАЗЛАГАЕМОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ОЛИГОМЕРАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АЗОТ И ФОСФОР // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15084
№ 3 (105) март , 2023 г. Введение Экспериментальная часть Крахмал представляет собой полисахарид, кото- Для эксперимента использовали вторичный поли- рый существует в основном в виде гидроколлоидов - этилен, ПАН и крахмал в определённом соотношении это форма углеводов обладающая самой высокой и перемешивали компоненты в механическом авто- степенью биоразлагаемости, распространенный в клаве в течение 90 минут при температуре 140-150°С. природе [1]. Крахмал можно получить из пшеницы, Полученную композицию пропускали через экстру- риса, зерна и зелёных растений. Только пласти- дер и превращали в гранулы. фицированные термопласты на основе крахмала и чаще его смеси с синтетическими полимерами и С целью изучения физико-химических характе- производными целлюлозы позволяют получать ристик композиции полиэтилена, ПАН и крахмала, материалы, используемые в пищевой и медицинской синтезированных в ходе эксперимента, были изучены промышленности, сельском хозяйстве и быту [2]. показатели спектра ИК. На следующем этапе, из по- лученных гранул, готовили лопатку для анализа при Эти композиции являются перспективными для температуре 170-1750С. В результате наших производства экологически безопасных предметов исследований получено огнезащитное покрытие на кратковременного использования, в особенности основе соединений фосфора и полиакрилонитрила для для различных упаковочных материалов, которые деревянных конструкций. Первоначально поли- обладают биоразлагаемостью в окружающей среде в акрилонитрил получали из акрилонитрила условиях захоронения. Такие материалы проявляют полимеризацией в растворе. Затем было получено и свойства, типичные для синтетических полимеров, обезврежено огнеупорное комплексное соединение но имеют ряд особенностей, обусловленных специ- на основе полиакрилонитрила и соединений фосфора. фикой структуры крахмала, выделенного из различ- Огнезащитное покрытие, полученное на основе мест- ных растений, но всегда сохраняют важнейшую для ного сырья, получено с наибольшим выходом 94% экологии характеристику – способность к самопро- при 120-140°С в соотношении 1:2. При нанесении извольному разложению в окружающей среде после на древесину покрытие придает декоративный вид их использования [3]. Научная новизна проведен- и обеспечивает эффективную противопожарную ного исследования заключается в том, что доказано, защиту. что процесс биодеградации полиэтиленовых пленок, полученных экструзионная обработки в композит, Результаты и обсуждение содержащий до 40 % крахмала и до 10 % (масс.) полиакрилонитрила, приводит к 40-50 % ускорение С целью определения анализов функциональ- процесса биодеградации. ных групп и химических связей композиции состава полиэтилена, полиакрилонитрила и крахмала, полу- Также были изучены и проанализированы ченной в ходе лабораторных работ, были изучены ИК-спектроскопические и дериватографические па- показатели ИК-спектроскопии (Iraffinity-1S раметры, кислородний индекс содержащих полиэти- лен, полиакрилонитрил и мономеры крахмала, Shimadzu) [1]. полученные в ходе практических экспериментов. Рисунок 1. ИК спектроскопия композиции полиэтилен-полиакрилонитрил-крахмал 39
№ 3 (105) март , 2023 г. ИК-спектроскопия полимерной композиции и валентных колебаний N-H в области 875,68 см-1, полиэтилен-полиакрилонитрил-крахмал показывает которые отличаются от линий поглощения поли- характеристические линии поглощения валентных ко- этиленкрахмала и ПАН-парков (Рис. 1). лебаний группы -С-Н- в области 2916,37-2848,86 см-1, деформационных колебаний С-С и С-Н в области Другим способом определения горючести анти- 1463,97 см-1 и 719,45 см-1. Связи С-Н, принадле- пиренов, полученных на основе местного сырья, жащие крахмалу, также давали линии поглощения в является их кислородный индекс.Антипирен AДж области 1078,21 см-1. На ИК-спектроскопии имеется испытывали по кислородному индексу открытых линия поглощения, принадлежащая простому эфиру древесных материалов (ISO 4589 (ASTMD2863) C-O-C в области 1149,57 см-1, C-N при 1018,41 см-1 ГОСТ 12.1.044-89) и были получены результаты, пока- занные в Таблице 1. Таблица 1. Кислородный индекс древесных материалов № Обозначение образца Размеры образца, мм КИ, % 1. Ширина Толщина Длина 24 2. Необработанная древесина 70 24,5 3. 11 4 70 24,5 4. 70 39 5. Древесина, обработанная антипиреном 10 8 70 40 6. 70 41 10 6 70 10 6 10 8 10 10 Полученные результаты показали, что кислород- Таким образом, в ходе данного исследования изу- ный индекс деревянных образцов № 4, 5, 6, обра- чалась термостойкость полиэтилена и полиэтилен- ботанных антипиреном АДж, увеличился на 60 % полиакрилонитрил-крахмальной композиции. По по сравнению с необработанными деревянными результатам научно исследовательских работ дока- образцами 1, 2, 3. зана лучшая термостойкость полиэтилен-полиакри- лонитрил-крахмальной композиции по отношению к полиэтилену. Список литературы: 1. Каршиев М.Т., Нурқулов Ф.Н., Джалилов А.Т. Исследование физико-химических характеристики крахмальной модификации полиэтилена. Universum: химия и биология: научный журнал. – № 10(100). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 64-67 ст. 2. Мехоношина А.В. Исследование способности полимерных композитных материалов к биодеструкции / А.В. Мехоношина, Э.Х. Сакаева // Химия. Экология. Урбанистика. - 2018. - Т. 2018. - С. 211-215. 3. Mohyuddin A. Synthesis and analysis of environment friendly gelatin grafted biodegradable polymer. OIDA Int J Sust Dev, 2017, 10: 21-28. 4. Laloyaux X., Fautré E., Blin T., et al. Temperature-Responsive Polymer Brushes Switching from Bactericidal to Cell-Repellent // Advanced Materials. 2010. P. 48-52. 40
№ 3 (105) март , 2023 г. DOI - 10.32743/UniChem.2023.105.3.15075 ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОМАТЕРИАЛОВ C СТАБИЛИЗИРОВАННЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА Сарымсаков Абдушкур Абдухалилович д-р техн. наук, проф., Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Юнусов Хайдар Эргашович д-р техн. наук, ст. науч. сотр., Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Мирхолисов Мирафзал Музаффар ўғли мл. науч. сотр., Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Агабеков Владимир Енокович академик, д-р хим. наук, проф., зав. отделом физико-химии тонкопленочных материалов, Государственное научное учреждение «Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси» (ГНУ ИХНМ НАН Беларуси), Республика Беларусь, г. Минск Е-mail: [email protected] Игнатович Жанна Владимировна канд. хим. наук, заместитель директора по научной работе, Государственное научное учреждение «Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси» (ГНУ ИХНМ НАН Беларуси), Республика Беларусь, г. Минск Е-mail: [email protected] PREPARATION AND PHYSICO – CHEMICAL PROPERTIES OF BIOMATERIALS WITH STABILIZED SILVER NANOPARTICLES Abdushkur Sarymsakov Doctor of Technical Sciences, Professor, Institute of Polymer Chemistry and Physics, Uzbekistan Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent Khaydar Yunusov Doctor of Technical Sciences, Senior researcher, Institute of Polymer Chemistry and Physics, Uzbekistan Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent _________________________ Библиографическое описание: ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОМАТЕРИАЛОВ C СТАБИЛИЗИРОВАННЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Сарымсаков А.А. [и др.]. 2023. 3(105). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15075
№ 3 (105) март, 2023 г. Mirafzal Mirxolisov Junior researcher, Institute of Polymer Chemistry and Physics, Uzbekistan Academy of Sciences, Republic of Uzbekistan, Tashkent Vladimir Agabekov Doctor of Chemical Sciences, academician, State Scientific Institution Institute of New Materials Chemistry of the National Academy of Sciences of the Republic of Belarus, Republic of Belarus, Minsk Zhanna Ihnatovich PhD in Chemistry, State Scientific Institution Institute of New Materials Chemistry of the National Academy of Sciences of the Republic of Belarus, Republic of Belarus, Minsk АННОТАЦИЯ Синтезированы стабильные наночастицы серебра в растворах, натрий-карбоксиметилцеллюлозе и хлопчато- бумажных тканях, изучены их структуры и физико-химические свойства. Методами атомно-силовой микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии исследованы морфология и размеры наночастиц серебра, обра- зующихся в структуре натрий-карбоксиметилцеллюлозы и хлопковых волокнах. Установлено, что в структуре натрий-карбоксиметилцеллюлозы формируются сферические наночастицы серебра размером 5–35 нм, а в хлопчатобумажной ткани образуется 0,0086 мас.% сферические наночастицы серебра размером 2–30 нм, проявляющие высокую бактерицидную активность. Стабилизация наночастиц серебра способствовала сохранению бактерицидной и бактериостатической активности модифицированных хлопчатобумаж- ных тканей и текстиля, модифицированных карбоксиметилцеллюлозой, после пятикратной стирки. Полученные бактерицидные целлюлозосодержащие биоматериалы, стабилизированные с наночастицами серебра, обладали противогрибковой и антибактериальной активностью, предотвращали появление неприятного запаха, снижали уровень болезнетворных микробов. Целлюлозосодержащие биоматериалы, содержащие стабильные наночастицы серебра, могут быть использованы в качестве индивидуальных антибактериальных масок для фильтра- ции воздуха. ABSTRACT Stable of silver nanoparticles in solutions containing sodium-carboxymethylcellulose and cotton fabric were synthe- sized, and their structure and physicochemical properties were studied. The morphology and sizes of the silver nanopar- ticles formed in sodium carboxymethylcellulose solutions and on cotton fibres were studied by atomic force microscopy and transmission electron microscopy. The investigations showed that spherical silver nanoparticles with sizes of 5−35 nm were present in sodium carbox- ymethylcellulose solution, whereas 0.0086 wt.% spherical silver nanoparticles sized 2−30 nm formed in cotton fabric, exhibiting high bactericidal activity. Stabilization of silver nanoparticles was promoted, maintaining the bactericidal and bacteriostatic activity of the modified cotton fabrics and textiles after washing five times. Stabilization of silver nanoparticles has preserved bactericidal and bacteriostatic activities during the washing of cotton fabrics and textiles on their base. The obtained bactericidal biomaterials, based on the cellulose-containing stabilized silver nanoparticles, possessed the antifungal effect, prevented offensive odour, decreased the level of pathogenic germs, and preserved the fungal disease. Cellulose containing stable silver nanoparticle-based biomaterials could be used as a face mask for air filtration. Ключевые слова: биоматериалы, наночастицы, натрий-карбоксиметилцеллюлоза, целлюлозные материалы, нанокомпозиты, воздухопроницаемость. Keywords: biomaterials, nanoparticles, sodium carboxymethylcellulose, cellulose materials, nanocomposites, air- permeable. ________________________________________________________________________________________________ Введение проблемой [40]. По данным Всемирной организации здравоохранения, более 90% населения мира ежегодно Индекс качества воздуха в крупных городах мира страдают от низкого качества индекса воздуха [42]. на сегодня значительно снизился, и высокий уровень Твердые частицы и вредные микроорганизмы в загрязнения воздуха становится вредным для здоровья составе воздуха являются одним из основных за- человека. С развитием промышленности, ростом насе- грязнителей, в состав которых входят мелкие ления и использованием автотранспорта загрязнение твердые вредные микрочастицы, микрокапли воздуха стало серьезной глобальной экологической жидкостей, содержащие бактерии и вирусы [19]. 42
№ 3 (105) март, 2023 г. Это обычно классифицируется как PM10 и PM2,5 в Наночастицы серебра имеют чрезвычайно боль- зависимости от его размера, который представляет шую удельную площадь поверхности, что увеличи- собой диаметр частицы меньше или равное 10 и 2,5 вает область его контакта с бактериями, вирусами и мкм соответственно. Из-за своего небольшого раз- грибками, значительно повышая его бактерицидное мера PM могут проникать в легкие и бронхи при действие при снижении концентрации серебра в сотни вдыхании, вызывая респираторные и сердечно-сосу- раз [10]. Однако снижение размеров частиц серебра дистые заболеваний [34; 32]. до наноразмеров существенно повышает скорость их агломерации за счет повышения поверхностной При использовании различных методов защиты энергии. организма от твердых частиц, защитных средств из активированного угля, централизованных электрон- Поэтому наиболее интересным как с научной, ных систем очистки воздуха в той или иной степени так и практической точки зрения является создание обеспечивается очистка воздуха. Известные воздуш- бактерицидных и бактериостатических текстильных ные фильтры имеют наиболее проникающий размер материалов и изделий из целлюлозы и ее производных, частиц 0,15–0,2 микрометра [37], хотя считаются содержащих стабилизированные наночастицы сере- отличными фильтрами, они предназначены для бра для фильтрации воздуха [20]. удаления частиц размером более 0,2 микрометра. Целью проводимых исследований является со- Отопительные, вентиляционные и системы конди- здание воздухопроницаемых антибактериальных ционирования, широко используемые для обеспечения биоматериалов на основе производных целлюлозы и приемлемой температуры и влажности воздуха, одно- целлюлозосодержащих хлопчатобумажных тканей, временно улучшают качество воздуха в помещениях, содержащих стабилизированные наночастицы сере- очищая его от различных механических и биологи- бра, и изучение их структуры и свойств. ческих частиц для сохранения здоровья человека [27]. Экспериментальная часть Следовательно, фильтрация переносимых по воздуху микроорганизмов широко изучается с исполь- Материалы и реактивы. В качестве полимерной зованием теории и математических моделей на основе подложки использованы целлюлозные волокна, цел- общего гранулометрического состава [23]. Однако люлозосодержащие хлопчатобумажные ткани устойчивые бактерии, такие как Bacillus subtilis, (ЦХБТ), очищенная натрий-карбоксиметилцеллюлоза могут существовать на фильтрующих материалах, (Na-КМЦ) с степенью замещения (СЗ)=0,65–0,85 и сохраняя при этом свою жизнеспособность [41]. степенью полимеризации (СП)=200–600. Кроме того, бактерии или споры плесени, попав на Для формирования наночастиц серебра (НЧAg) используемые фильтры, могут размножаться благо- в растворах Na-КМЦ использованы водные растворы даря осажденной на них пыли, служащей источником AgNO3. В качестве тест-культур – микроорганизмы питательных веществ при достаточной влажности [38]. возбудителей заболеваний человека и животных: Для предотвращения загрязнения воздуха Staphylococcus epidermidis, Candida albicans. биоаэрозолями используются воздушные фильтры, Синтез стабилизированных НЧAg. Для синтеза обработанные составами с антимикробными аген- тами. Показано, что антимикробная обработка во- стабилизированных НЧAg были использованы локнистых воздушных фильтров может подавлять 0,1-0,4%-ный водные растворы очищенных образцов рост микроорганизмов на них, использование про- Na-КМЦ различной СЗ и СП после удаления гелевой тивомикробных средств не вызывает значительной фракции посредством их центрифугирования на лабо- разницы в эффективности фильтрации для биоаэро- раторной центрифуге Cenlee 20K (Китай) при скорости золей и инертных тестовых аэрозолей [28]. 8000 об/мин в течение 10 минут. Для этого в осво- божденные от гелевой фракции растворы Na-КМЦ В настоящее время представляет большой практи- при перемешивании на лабораторной мешалке марки ческий интерес создание фильтров из целлюлозных DLAB OS20-S (Китай) со скоростью 2000 об/мин были волокон, текстильных материалов и изделий на их добавлены расчетные количества 0,1–0,001 моль/л основе, обладающих бактерицидной активностью водных растворов AgNO3 до получения однород- против патогенных микробов и вирусов [2]. При со- ного раствора Ag+КМЦ‒. здании таких материалов в качестве полимерной подложки могут быть использованы природные цел- Фотохимическое восстановление ионов серебра люлозные волокна, текстильные материалы, а также в структуре Ag+КМЦ‒ до наночастиц проводили при изделия на их основе. 25 ℃ посредством ультрафиолетового облучения ртутной лампой ДРШ-250 высокого давления 35 Вт Бактерицидная и бактериостатическая активность и длине волны 365 нм. Для получения дисперсий целлюлозным материалам и изделиям могут быть НЧAg использовали ультразвуковое диспергирование приданы посредством включения в их структуру растворов на УЗ-диспергаторе марки SONOPULS ионов серебра с последующим их восстановлением HD2000.2 (Германия) при мощности 44 кГц в течение до наночастиц, взаимодействие которых с полимерной 20 минут. подложкой происходит за счет образования координа- ционных связей [31]. Получение бактерицидных материалов на основе тканей из хлопковолокна и Na-КМЦ, содержащих В настоящее время установлено, что серебро и его НЧAg. Полученным раствором опрыскивали ткань соединения способны подавлять рост и уничтожать из хлопковолокна, и передали ее к отлежке на 60 мин, более чем 650 видов бактерий, вирусов и грибков, затем подвергали в течение 30 минут ультрафио- одновременно оставаясь микроэлементом, являю- летовому облучению ртутной лампой ДРШ-250 и щимся необходимой составной частью тканей сушке при температуре 85–90 ℃. практически всех живых организмов [7; 14]. 43
№ 3 (105) март, 2023 г. Посредством обработки целлюлозных волокон Размер кристаллитов определяли по формуле и хлопчатобумажных тканей и изделий растворами, Шеррера: содержащими стабилизированные НЧAg, и после- дующей их термообработки получены сшитые, где L – эффективный размер кристаллита (Å); не растворимые в воде композиции целлюлозных λ = 1,5418 Å – длина волны; тканей [24], обладающие бактерицидными и анти- 2θ – брэгговский угол (град); грибковыми свойствами. k – коэффициент, зависящий от формы кристал- Методы изучения физико-химических характе- лита; k = 0,9; ристик полученных образцов. β – ширина полувысоты пика (град). Определение вязкости. Вязкость растворов УФ-спектроскопические исследования. Размер и форму НЧAg в растворах Na-КМЦ контролировали Na-КМЦ определяли вискозиметрическим методом методом УФ-спектроскопии на спектрофотометре на стеклянном капиллярном вискозиметре ВПЖ-2 Specord М210 в диапазоне длин волн от 200 до 900 нм. с диаметром капилляра 0,56 мм. Длина оптического пути составляла 2 мм. Определение антимикробной активности меди- Микроскопические исследования. Морфологию цинских препаратов, содержащих ионы и НЧAg. поверхностных слоев нанометаллополимеров, раз- В две пробирки с 10 мл тиогликолевой среды в две – меры, форму и распределение НЧAg в хлопчато- с 10 мл среды Сабуро добавляли соответствующее бумажных тканях и пленках, отлитых из растворов количество исследуемого препарата НЧAg и вносили Na-КМЦ, Ag+КМЦ‒ и Ag0КМЦ, изучали электронно- в каждую пробирку по 0,1 мл микробной взвеси соот- микроскопическим методом на просвечивающем ветствующего тест-штамма, содержащего 1000 клеток электронном микроскопе ПЭМ-100 (Украина) и в 1 мл. Посевы в тиогликолевой среде инкубиро- атомно-силовом микроскопе АСМ-5500 (Австрия). вали при температуре от 30 до 35 °С в течение 48 ч, Коэффициент вариации определяли путем обработки а в среде Сабуро – при температуре от 20 до 25 °С в соответствующих микрофотографий в программе течение 72 ч. Контролем служили пробирки с пита- тельными средами, в которые вместо данного препа- MathCad. рата с НЧAg вносили аналогичное количество Атомно-адсорбционные спектроскопические дистиллированной воды. исследования. Cодержание НЧAg в хлопчатобумаж- Бактерицидную активность хлопчатобумажных ных тканях определяли атомно-адсорбционной целлюлозных тканей, содержащих ионы и НЧAg, спектроскопией на спектрофотометре марки PERKIN- оценивали микробиологическим методом [6] на ELMER 3030 B (США) с пламенным анализатором условно-патогенных тест-культурах Staphylococcus (ацетилен-воздух). epidermidis и Candida albicans. ИК-Фурье-спектроскопические исследования. Результаты и обсуждение Пленки Na-КМЦ, Ag+КМЦ‒ и Ag0КМЦ и порошки, полученные из хлопчатобумажных тканей, содержа- Растворимость и степень чистоты являются одним щих НЧAg, осуществляли с использованием из важнейших физико-химических параметров Na- ИК-Фурье-спектрометра Inventio-S (Bruker) в спек- КМЦ, определяющих возможность их переработки тральном диапазоне 4000±500 см−1. в продукты и изделия. Рентгеноструктурные исследования. Рентгено- Исследован состав растворимых и нерастворимых структурный анализ образцов проводили на приборе фракций очищенных образцов Na-КМЦ различной СЗ Miniflex600 фирмы Rigaku при 40 кВ и силе тока и СП в воде. 15 мА, интервале 2θ, равном 5–44°. На первом этапе исследований были получены Расчет степени кристалличности (СК) проводили растворы образцов Na-КМЦ различной СЗ, СП, в ко- по оценке интенсивности максимального пика и по торых формировались стабилизированные НЧAg. формуле: Таблица 1. где Ik и Ia – интенсивности кристаллического рефлекса и аморфного рассеяния соответственно; K – поправочный коэффициент. Влияние СЗ и СП Na-КМЦ на количество и состав растворимых и нерастворимых фракций в воде Показатели очищенных образцов Показатели образцов Na-КМЦ № Na-КМЦ после центрифугирования Образец СЗ СП Растворимая СЗ СП Гелевая СЗ СП фракция, % фракция, % 0,11 230 1 Na-КМЦ из ХЦ 0,62 210 70,8 0,65 200 29,2 0,12 380 2 Na-КМЦ из ХЦ 0,67 320 0,15 600 3 Na-КМЦ из ХЦ 0,82 520 75,3 0,69 300 24,7 0,12 700 4 Na-КМЦ из ХЦ 0,85 610 96,5 0,85 510 3,5 98,5 0,88 600 1,5 44
№ 3 (105) март , 2023 г. Как видно из табл. 1, с увеличением СЗ доля и НЧAg, используемые в качестве полимерной под- растворимой фракции Na-КМЦ в воде увеличива- ложки. ется, а содержание нерастворимой гелевой фракции уменьшается. С увеличением СЗ доля гелевой Далее были проведены исследования по форми- фракции Na-КМЦ в воде уменьшается. Это можно рованию и стабилизации ионов и НЧAg в полимер- объяснить тем, что с увеличением СЗ интенсивность ных подложках Na-КМЦ и изучены их свойств. водородных связей между макромолекулами Na-КМЦ уменьшается. Кроме того, состав и свойства гелевой Водные растворы Na-КМЦ проявляют свойства фракции Na-КМЦ зависят от типа целлюлозного полиэлектролитов. Производные Na-КМЦ с ионами сырья и способа получения Na-КМЦ. Установлено, одновалентных щелочных металлов, таких как Na+, что в образцах Na-КМЦ с СЗ=0,85 и СП=610 содер- K+, NH4+, хорошо растворимы в воде [12]. жание гелевой фракции меньше, чем в образце низкой СЗ. Это объясняется различием морфологических Соединения Na-КМЦ с поливалентными метал- структур хлопковой целлюлозы и условиями ее кар- лами, такими как кальций, магний, медь, свинец, боксиметилирования. цирконий, нерастворимы в воде из-за межмолеку- лярного сшивания. В воде они образуют гидрогели. Выше описанные исследования явились основой Добавление ионов алюминия или железа вызывает образование плотного осадка [13]. для получения растворов Na-КМЦ, содержащих ионы Таблица 2. Физико-химические характеристики Na-КМЦ, содержащие ионы серебра Образцы Характеристика Na-КМЦ Содержание ионов серебра, Растворимость Относительная Na-КМЦ СЗ СП вязкость 200 0,65 мольные доли, % в воде, % [ηотн] 1 1,223 300 0,69 – 70,8 1,721 2 0,05 63,6 510 0,85 0,10 44,2 2,342 3 0,25 29,7 2,983 600 0,88 0,35 18,1 Гидрогель 4 1,470 – 75,3 0,05 69,8 1,841 0,10 58,5 0,30 34,7 2,985 0,40 26,2 3,543 Гидрогель – 98,5 2,128 0,10 89,3 0,20 56,0 2,651 0,40 30,8 3,426 0,50 14,9 4,576 Гидрогель – 96,5 1,894 0,10 92,0 0,20 64,7 1,912 0,40 27,5 2,732 0,50 19,0 3,871 Гидрогель В табл. 2 представлены характеристики образцов самой Na-КМЦ. С увеличением СЗ Na-КМЦ возрас- Na-КМЦ различной СЗ и СП, содержащих различные тает концентрация ионов серебра, необходимая для количества ионов серебра. образования плохо растворимых в воде гидрогелей. Изучены условия и глубина замещения катионов Многочисленные исследования подтверждают натрия на катионы серебра в растворах Na-КМЦ. хорошие антимикробные и ранозаживляющие свой- Экспериментально установлено, что в случае Na-КМЦ ства систем, содержащие НЧAg [22]. Поэтому иссле- со СЗ=0,65; 0,69; 0,85; 0,88 при замещении 0,35; дованы условия получения гидрогелей Ag+КМЦ‒, 0,40; 0,50 моль% ионов Na+ на Ag+ образуется содержащих стабилизированные НЧAg, с помощью Ag+КМЦ‒ в виде формоустойчивого гидрогеля, фотохимических методов [25]. который, в отличие от солей щелочных металлов Na-КМЦ, плохо растворяется в воде, что, видимо, Сравнение различных методов восстановления объясняется комплексообразующей способностью ионов серебра до металлического состояния показало, ионов серебра [11]. что фотохимический метод является наиболее эф- фективным, продукты восстановления не загрязнены Как видно из табл. 2, границы образования гидро- продуктами превращения восстановителя и отве- гелей Ag+КМЦ‒ определяются как содержанием чают предъявляемым требованиям медицины [3]. ионов серебра, так и молекулярными параметрами 45
№ 3 (105) март, 2023 г. Синтезированные фотохимическим методом стабиль- Таким образом, фотостимулированное образо- ные наночастицы по сравнению с коллоидными вание НЧAg в Ag+КМЦ‒ можно рассматривать как системами, полученными традиционным способом, электронно-стимулированный атомный процесс, и его в водной среде, видимо, должны отличаться узким механизм можно представить на основе подхода распределением по размеру частиц и высокой ста- Мотта–Герни к фотографическому процессу. бильностью при использовании в качестве матрицы растворов ионогенных полимеров, которые одно- Формирование НЧAg в структуре Na-КМЦ было временно выполняют функцию стабилизаторов проведено при концентрации растворов 0,2–0,4%, формирующихся наночастиц. обеспечивающих их свободный доступ как в межво- локонные, так и межмолекулярные пространства По сравнению с химическими методами, исполь- текстильных изделий из целлюлозы при их пропитке. зующими термодинамически и кинетически неста- бильные системы, фотохимический способ позволяет Формирование наночастиц из ионов серебра в контролировать ход процесса во времени и про- структуре разбавленных растворов Na-КМЦ различ- странстве [9]. ной СЗ (0,65–0,88) и СП (200–600) осуществляли методом фотохимического восстановления ионов Известно, что в основе фотографического про- серебра [16]. Установлено, что при добавлении цесса в галогенидах серебра лежит образование кол- ионов серебра в растворы Na-КМЦ происходит лоидных частиц серебра при длительном облучении повышение вязкости системы за счет снижения фотонами выше запрещенной зоны. Этот электронно- растворимости Ag+КМЦ‒ и появления межмолеку- стимулированный процесс образования коллоидных лярных координационных связей с образованием частиц был объяснен на основе теории Мотта–Герни поликомплексов. [33]. Увеличение относительной вязкости растворов Анализируя спектроскопические данные нано- Na-КМЦ, содержащих катионы серебра, связано с ухудшением растворимости за счет образования композитов на основе НЧAg и Na-КМЦ, можно межмолекулярных координационных связей между предположить, что отрицательный ион в карбок- ионами серебра и карбоксилат-анионами макромо- симетильной группе является ловушкой для поло- лекул Na-КМЦ. жительно заряженного иона серебра [17]. Тогда последовательность реакции по механизму Мотта– При УФ-облучении растворов Na-КМЦ, содер- Герни будет следующей: жащих ионы серебра, образовывались довольно устойчивые системы НЧAg бледно-желтого цвета, R-COO¯+ Ag+ hν R-COO•: Ag0, (1) содержащие в оптических спектрах максимум при λmax=420±10 нм, характеризующий НЧAg размером R-COO•: Ag0 + е R-COO¯: Ag0, (2) 5–25 нм [35] (рис. 1, кривая 3). Также показано, что исходные растворы Na-КМЦ и Ag+КМЦ‒ являются R-COO¯: Ag0 + Ag+ hν R-COO•: Ag20, (3) оптически прозрачными в диапазоне 250–900 нм (рис. 1, кривые 1, 2). R-COO¯: Ag20 hν R-COO¯: Ag0n. Время УФ-облучения для образца 25 мин, концентрации [Na-КМЦ]=0,2 %; [AgNO3]=1×10‒2 моль/л Рисунок 1. Спектры поглощения образцов: 1 – Na-КМЦ; 2 – Ag+КМЦ‒; 3 – Ag0КМЦ С увеличением времени фотооблучения окраска Для подтверждения данного предположения раствора изменяется от бледно-желтой до коричневой. Такие изменения, вероятно, связаны с увеличением сняты спектры поглощения, соответствующие раз- количества и размеров образующихся НЧAg. личным временам облучения системы Ag+КМЦ– 46
№ 3 (105) март, 2023 г. при концентрации Na-КМЦ 0,2% и азотнокислого На рис. 2 представлены УФ-спектры растворов серебра 1×10‒2 моль/л (рис. 2). Na-КМЦ, содержащих НЧAg, полученные фотооб- лучением через различные промежутки времени. Концентрации [Na-КМЦ]=0,2%; [AgNO3]=1×10‒2 моль/л. Время УФ-облучения 0 (1); 5 (2); 15 (3); 20 (4); 30 (5) Рисунок 2. Спектры поглощения фотохимически восстановленных образцов Ag+КМЦ‒ Как видно из рис. 2, через 5 минут фотооблучения Однородность формирующихся наночастиц по размерам достигается благодаря тому, что макромоле- в спектре наблюдается плечо в области λmax=270 нм, кулы Na-КМЦ, обволакивая НЧAg, создают вокруг которое можно отнести к стабилизированным поли- них заряженные оболочки, препятствующие их агрега- ции. Повышение локальной концентрации Na-КМЦ анионам заряженных кластеров серебра, предполо- вблизи НЧAg, с одной стороны, обеспечивает электро- статическую и стерическую стабилизацию, а с дру- жительно Ag82+ [29], (рис. 2, кривая 2). Через 15, гой – создает условия, в которых нельзя полностью 20 минут в спектре наблюдалось увеличение интен- исключить взаимодействие радикалов, образующихся сивности полосы поглощения при λmax=270 нм, что при УФ-облучении Na-КМЦ. связано с образованием стабилизированных круп- Для оценки стабильности формирующихся НЧAg ных кластеров серебра размером 2–8 нм [36] (рис. 2, в полимерных подложках из Na-КМЦ были сняты кривая 2, 3). УФ-спектры растворов Na-КМЦ, содержащих стаби- лизированные НЧAg (рис. 3), хранившиеся в течение Дальнейшее облучение приводит к появлению различного времени. новых полос поглощения с максимумом в области λmax=290 и λmax=420 нм, которые относятся к более крупным кластерам [4] и НЧAg с размером 5–35 нм. Время УФ-облучения – 30 минут. Концентрации [Na-КМЦ]=0,2%; [AgNO3]=1×10‒2 моль/л. Время хранения раствора: 1) один месяц; 2) два месяца; 3) шесть месяцев Рисунок 3. УФ-спектры поглощения растворов Na-КМЦ, содержащих НЧAg, в зависимости от времени хранения Как видно из рис. 3, форма и содержание НЧAg исследований можно заключить, что в зависимости в растворах Na-КМЦ при длительном хранении в от молекулярной массы, степени замещения и соотно- комнатных условиях остаются практически без изме- шения компонентов Na-КМЦ и AgNO3 можно регули- нений. На основании результатов экспериментальных ровать размер и форму НЧAg, формирующихся в 47
№ 3 (105) март, 2023 г. растворах Na-КМЦ при фотохимическом восстанов- Известно, что в основе фотографического про- лении. цесса в галогенидах серебра лежит образование кол- лоидных частиц серебра при длительном облучении Синтезированные фотохимическим методом фотонами выше запрещенной зоны. Этот электронно НЧAg в растворах Na-КМЦ обладали высокой ста- стимулированный процесс образования коллоидных бильностью и не были подвержены агломерации при частиц был объяснен на основе механизма Мотта– хранении, в отличие от наночастиц, восстановленных Герни [15], суть которого состоит в следующем. из ионов серебра в водных растворах химическими В процессе фотохимического восстановления опти- агентами. чески генерированный электрон мигрирует и захваты- вается в электронную ловушку на границах раздела Анализируя спектроскопические данные нано- и около поверхности (рис. 4). композитов на основе наносеребра и Na-КМЦ, можно предположить, что отрицательный ион в карбокси- метильной группе является ловушкой для положи- тельно заряженного иона серебра. Рисунок 4. Предполагаемая схема образования НЧAg в структуре Na-КМЦ Отрицательный заряд притягивается одним из и НЧAg, которые составляют основу латентных межузельных ионов Ag+, присутствующих в тер- изображений. модинамическом равновесии, которой двигается к захваченному электрону [5]. Это первый шаг С целью определения формы и размеров НЧAg в последовательности, в которой электроны и меж- в структуре Na-КМЦ проведены исследования об- дузельные атомы захватываются, образуя кластеры разцов с помощью атом-силового микроскопа. По- лученные данные представлены на рис. 5. Концентрации [Na-КМЦ]=0,2%; [AgNO3]=1×10‒2 моль/л. Время УФ-облучения 20 (a) и 30 мин (b) Рисунок 5. Микрофотографии растворов Na-КМЦ, содержащие НЧAg (а) и их распределения по размерам наночастиц (b) 48
№ 3 (105) март , 2023 г. Из микрофотографий видно, что при увеличении серебра в системах Ag+КМЦ‒, зависят от СЗ и кон- времени УФ-облучения до 20 минут образуются центрации раствора Na-КМЦ, концентрации Ag+ и сферические наночастицы серебра (рис. 5, а) с раз- времени фотохимического облучения. мерами 2–20 нм. С дальнейшим увеличением времени УФ-облучения сферические наночастицы серебра Также установлено, что при сохранении концен- приобретают более крупный диаметром с размером трации карбоксилат-анионов в растворах Na-КМЦ 5–35 нм и увеличивается их содержание (рис. 5, b). с увеличением содержания катионов серебра в си- стеме происходит одновременное увеличение как Увеличение размера частиц, их агрегация и от- размеров НЧAg, так и их содержание. При этом клонение формы от сферических говорят о том, что наблюдается также изменение формы формирую- формируемая макромолекулами оболочка с умень- щихся НЧAg от сферической к стержневидой струк- шением концентрации комплексов Ag+КМЦ‒, являю- туре [1]. щихся по существу центрами фотовосстановления и последующего роста наночастиц, становится менее На основании результатов исследований выбраны плотной, что не исключает рост, коагуляцию и, воз- следующие условия формирования однородных по можно, коалесценцию частиц. Детальный механизм размерам НЧAg. Время УФ-облучения – 30 минут, возникновения в этих условиях стержневидных содержание Na-КМЦ в растворе – 0,2%, содержание частиц остается пока неясным. AgNO3 в растворе – 0,016 масс.%. В выбранных условиях формируются сферические стабильные Данный факт может быть объяснен тем, что при НЧAg с размером 5–35 нм. увеличении времени фотолиза в составе Na-КМЦ одновременному восстановлению подвергаются ионы Для получения бактерицидных хлопчатобумаж- серебра, как связанные с карбоксилат-анионами ных тканей, материалов и изделий их предвари- Na-КМЦ (нанореактор), так и несвязанные с Na-КМЦ тельно обрабатывали раствором Ag0КМЦ. При этом катионы серебра. Эти процессы протекают с различ- низкая концентрация раствора Na-КМЦ и размеры ной скоростью, что, видимо, приводит к повышению наночастиц и ионов серебра способствовали их про- полидисперсности формирующихся НЧAg с размером никновению как в межволоконные, так и межмоле- 5–35 нм (рис. 5). кулярные свободные пространства материалов и изделий из целлюлозы. На основании результатов экспериментальных исследований можно заключить, что в зависимости Полученные влажные хлопчатобумажные от соотношения Na-КМЦ и AgNO3 меняется размер и ткани и изделия подвергали дополнительному форма НЧAg, формирующихся в водных растворах УФ-облучению, где происходило восстановление при фотохимическом восстановлении Ag+. непрореагировавших ионов серебра в структуре подложки из Na-КМЦ. Таким образом, размер и форма НЧAg, образую- щихся при фотохимическом восстановлении катионов Проведены исследования образцов с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Полу- ченные данные представлены на рис. 6. Рисунок 6. ПЭM снимки исходной х/б ткани (а) и НЧAg на поверхности х/б ткани (b) Как видно из рис. 6, b, размер сферических НЧAg пространства комплексных нитей, входящих в струк- находится в пределах 2–30 нм при их содержании туры тканей (b). в хлопчатобумажных тканях 0,0086 масс.%. При этом установлено, что макромолекулы Предполагаемая схема образования НЧAg в струк- Na-КМЦ, содержащие как наночастицы, так и ионы туре хлопчатобумажных тканей, нитей и элементар- серебра, способны проникать в межфибрилярные ных волокнах из целлюлозы представлена на рис. 7. пространства элементарных волокон целлюлозы (c), которые являются «ловушкой» для наночастиц и При обработке хлопчатобумажных тканей, ионов серебра. нитей и волокон целлюлозы (рис. 7) раствором смеси Ag0КМЦ и Ag+КМЦ‒ они проникают как в межни- При повторном фотооблучении влажных тканей тевые пространства тканей (a), так и межволоконные ионы серебра, находящиеся на межнитевых, 49
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117