Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Получение хитозансодержащих препаратов из некондиционных цист Artemia sp. и изучение их влияния на растения

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Получение хитозансодержащих препаратов из некондиционных цист Artemia sp. и изучение их влияния на растения"

На правах рукописи

БАТАШОВ ЕВГЕНИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ПОЛУЧЕНИЕ ХИТОЗАНСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ НЕКОНДИЦИОННЫХ ЦИСТ АКТЕМ1А БР. И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ НА РАСТЕНИЯ

специальность 03.00.16 — экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Барнаул 2006

Работа выполнена на кафедре «Общей химии и экспертизы товаров» Бийского технологического института (филиал) ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

Александр Леонидович Верещагин

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Татьяна Александровна Терехина

доктор химических наук, профессор

Андрей Иванович

Хлебников

Ведущая организация Институт водных и экологических

проблемСОРАН

Защита диссертации состоится «26» декабря 2006 г. в 12 00 часов на заседании диссертационного совета К 212.005.02 при Алтайском государственном университете по адресу: 656049, г. Барнаул, пр. Легаша, 61; тел. (3852) 66-76-26; факс (3852) 36-30-77

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат диссертации разослан «24» ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^ Н.В.Елесова

кандидат биологических наук

Актуальность темы. В настоящее время сельскохозяйственные растения находятся в состоянии экологического стресса причиняемого болезнями, вредителями и бесконтрольным применением пестицидов и удобрений.

Среди известных методов борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур химический, основанный на применении пестицидов, занимает ведущее место. В тоже время пестициды являются активными источниками загрязнения окружающей среды, поэтому одним из наиболее многообещающих способов защиты растений является индуцирование их устойчивости с помощью элискторов (хитин, хитозан, салициловая и арахи-доновая кислота и т.д.). Способ основан не на прямом подавлении фитопато-генов, а на активации естественного потенциала растительной ткани, как это происходит в природе (Тарчевский, 2000; Шаманская, 2006).

В этой связи особо интересен хитозан, позволяющий индуцировать у растений болезнеустойчивость широкого спектра действия.

Хитозан может быть использован как экологически безопасная субстанция для защиты растений от вредителей и заболеваний различной этиологии (Озерецковская, Васюкова и др., 2002; Тютерев, 2003). Однако, панцирь ракообразных — это дорогостоящее сырье, цена которого зависит от вида, возраста и сезонного вылова. К тому же загрязнение мирового океана приводит к повышению массовой доли тяжелых металлов и радиоактивных элементов в панцирях ракообразных, что делает выделяемый из них хитин непригодным к использованию (Феофилова, Немцев и др., 1996). Следовательно, всё большее значение приобретает поиск альтернативных источников для получения хитина и хитозана из сырья Алтайского края.

Существующая технология переработки цист Arteraia species в органо-минеральное удобрение имеет ряд недостатков, - связанных с физико-химической нестабильностью в процессе хранения. ■

В связи с выше изложенным представляется очевидной необходимость разработки безотходной схемы переработки отходов цист Artemia species с целью получения из них низкомолекулярных производных хитозана для нужд сельского хозяйства.

Цели и задачи исследования. Цель исследования — получение хито-зансодержащих препаратов на основе безотходной схемы переработки некондиционных идет Artemia species и изучение их влияния на растения.

В задачи исследований входило:

1. Получить и проанализировать физико-химические свойства хитозан-содержащих препаратов из сырья Алтайского края.

2. Усовершенствовать методику получения хитозансодержагцих препаратов из отходов цист Artemia species.

3. Исследовать стабильность препаратов в процессе хранения в зависимости от рН и от температуры хранения.

4. Изучить влияние хитозансодержащих препаратов на рост, развитие и урожайность овощных, плодово-ягодных и зерновых культур с оценкой качества выращенной продукции.

5. Оценить инсектицидное действие хитозансодсржащего препарата на овощных и плодово-ягодных культурах.

6. Установить влияние обработки солями хитозана с ароматическими ки-

слотами на рост и развитие овощных культурах

Научная новизна. Впервые разработана экологически безопасная безотходная схема получения хитозансодержащих препаратов из цист Artemia species, исследован состав жирных кислот цист. Изучены физико-химически с свойства, биологическая, инсектицидная и фунгицидная активность хитозансодержащих препаратов. Установлено, что состав, состоящий из смеси калийного мыла и органоминерального удобрения «Артемия» (хи-тозансодержахций препарат из цист Artemia species), обладает высокими инсектицидными свойствами против различных видов тлей, личинок щитовки и гу сениц боярышницы на овощных и плодово-ягодных культурах.

Практическая значимость. Разработанный метод получения хитозана и хитозансодержащих препаратов может быть положен в основу промышленного производства экологически безопасного инсектицидного препарата. Способ не требует значительных производственных затрат, полученые препараты обладают высокими инсектицидными и фунгицвдными свойствами при сохранении высокой биологической активности по отношению к овощным, плодово-ягодным и зерновым культурам. Некорневая подкормка орга-номинеральным удобрением «Артемия» способствует повышению урожайности исследуемых культур и улучшению биохимических показателей выращенной продукции. Органоминеральное удобрение «Артемия» обладает фунгицидной и инсектицидной активностью при обработке исследуемых культур. Обработка рядом ароматических кислот (ПАБК, сульфаниловой, салициловой) позволяет перевести хитозан в водорастворимую солевую форму, обладающую хорошей пленкообразующей способностью. Обработка солями ароматических кислот (ПАБК, сульфаниловой, салициловой) с хиго-заном способствует увеличению всхожести и энергии прорастания, повышению урожайности овощных культур и улучшению биохимических показателей выращенной продукции.

Положения, выносимые на защиту.

1. Безотходная схема получения хитозансодержащих препаратов га цист Artemia species.

2. Обработка хитозансодержащими препаратами из цист Artemia species повышает биологическую продуктивность растений.

3. Хитозансодержащие препараты из цист Artemia species обладают инсектицидной и фунгицидной активностью.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на 3-ей межрегион. науч.-прак. конф. «Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (Бийсж, 2005); Межд. науч. -практ. конф. «Вузовская наука - сельскому хозяйству» {Барнаул, 2005); б-ой Межд. конф. молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005); 11-ой Межд. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Барнаул, 2005); Всерос. науч.-прак. конф. «Проблемы безопасности технологического процесса, качества реализуемой продукции и биологически активных добавок» (Архангельск, 2005); регион, науч.-практ. конф. «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике» (Томск, 2005); 4-ой Всерос. науч. конф. «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар,

2006); 4-ой межрегион. науч.-практ. конф. «Производные хигозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (Бийск, 2006); 8-ой Межд. конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хигозана» (Казань, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе заявка на патент РФ (per. № 2006119379 от 02.06.2006) «Средство борьбы с сосущими вредителями и способ его получения».

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 216 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, условий и методик исследования, 3 глав результатов собственных исследований, выводов и библиографического списка литературы (238 ссылок), содержит 70 таблиц и 42 рисунка.

Глава 1. ПОНЯТИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ РАСТЕНИЙ И ВЕЩЕСТВАХ, ЕГО ИНДУЦИРУЮЩИХ

В литературном обзоре рассмотрено понятие фитоиммунитега и индуцирования устойчивости растений к заболеваниям. Дана классификация эли-сигоров — веществ, активирующих устойчивость растений. Изложены механизмы действия хигозана с различной молекулярной массой и степенью деацетилирования и препаратов на его основе на различные виды растений. Дана сравнительная характеристика известных сырьевых источников хитина и способов получения хигозана.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования стали образцы хитина и хигозана, полученные в «жестких» условиях деацетилирования из местного сырья Алтайского края: рачка-бокоплава Gammarus (Rivulogammarus) lacustris Sars, цисты Arte mi a species, подмора пчел Apis mellifera, отходов производства гриба ве-шенка Pleurotus ostreatus; полученный переосаждением микрокристаллический хитозан (МКХ); соли органических кислот с хигозаном.

Среднюю молекулярную массу хитозана определяли методом вискозиметрии с использованием вискозиметра Уббелоде при температуре 25°С (Brown, Henly, 1964; Гамзазаде, Шлимакидр., 1985). Степень деацетилирования определяли потенциометрическим титрованием в безводной среде (Bough, 1978; Bodek, 1995) и ИК-спектрофотометрией (Sabnis, Block, 1997) ИК-спектры регистрировали на ИК-спекгрофотометре Shimadzu FUR 8300. Дифференциально-сканирующая калориметрия проводилась на термоанализаторе Sliimadzu-DSC60 в атмосфере азота до температуры 873 К со скоростью нагревания 10 град/мин. Изучение структуры поверхности образцов проводили на сканирующем электронном микроскопе JSM-840 фирмы JEOL с получением электронно-микроскопических снимков в диапазоне увеличений 500-5000 крат. Жирнокислотный состав определяли на газовом хроматографе «Хроматек Кристалл 5000» с пламенно-ионизационным детектором, с длиной колонки 60 м. Определение токсичных элементов проводилось на приборе «Комплекс СТА аналитический вольтамперометриче-ский».

Биологическая активность образцов хитозана и хитинсодержащих препаратов оценивалась в лабораторных условиях по относительной энергии прорастания семян (ГОСТ 12038-84) и динамики роста растений методом песчаных культур (ГОСТ 5055-56; Ягодин, 2002). Лабораторные опыты проводили на томатах сорта «Розовый гигант». Растения выращивали в течение 12-15 дней, в ходе опыта определяли энергию прорастания и всхожесть семян, высоту (длину) надземной части растений и корневой системы.

Показавшие наилучшую эффективность в лабораторных условиях массовые доли препаратов проверялись в полевых опытах. В качестве объектов исследований были взяты районированные сорта: картофель сорта «Кемеровский», пшеница сорта «Алтайская 98», облепиха сорта «Чуйская», яблоня сортов «Заветное» и «Жар-птица», смородина чёрная сорта «Поклон Борисовой», вишня copra «Шадринская», земляника сорта «Фестивальная», огурец сортов «Герман» и «Сапфир», капуста белокочанная сорта «Московская поздняя-15», арбуз сорта «Огонек».

Почва опытных участков - выщелоченная черноземная, темно-каштановая, обладающая сравнительно высоким потенциалом плодородия. Полевые опыты закладывались в 3...6 кратной повторности с рендомизиро-ванным размещением делянок. Исследуемые препараты вносились при замачивании семян и опрыскивании по основным фазам развития растений. В контрольных вариантах использовались растения без обработки.

Уборка урожая всех культур проводилась сплошным методом со всей делянки. С вариантов опыта отбирались образцы растений, в которых по общепринятым методикам определяли: крахмал, аскорбиновую кислоту, кислотность и сумму каротиноидов, активность каталазы, сухое вещество, нитратный азот.

При определении инсектицидного действия препаратов учет гибели вредителей в лабораторных и полевых опытах осуществлялся по методике К А Гара (1963).

Для изучения стабильности хигозансодержащих препарата из Aitemia species в процессе хранения образцы были заложены в следующих вариантах:

1) при -10°С в темноте, моделировалось хранение препарата в условиях морозильной камеры и хранение в зимний период;

2) при 5°С в темноте; моделировалось хранение препарата в охлажденном состоянии и хранение в зимний период;

3) при 20°С на свету; моделировалось хранение препарата в комнатных условиях и при воздействии прямых солнечных лучей;

4) при 40°С в темноте; создавались условия «ускоренного старения» в термостате.

Результаты экспериментов обработаны методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1973).

Глава 3. АНАЛИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ХИТОЗАНА И ХИТОЗАНСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ СЫРЬЯ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

В качестве хитозансодержащего сырья были изучены:

- рачок-бокоплав Gammarus (Rivul ogammams) lacustris Sars. и цисты рачка Artemia species, обитающих в соленых озерах Алтайского края;

- подмор пчел Apis mellifera;

- отходы производства гриба вешенка (Pleurotos ostreatus).

Выбор сырья обоснован природным ресурсом и доступностью. Получение хитозана из названных видов сырья осуществлялось по общепринятой методике. Переосаждением получали очищенный микрокристаллический хигозал (МКХ). В качестве объекта сравнения использовался хитозан го краба Paralithodes camtschaticus производства ЗАО «Восток - бор». Хитозан из различного сырья очищали переосаждением для получения микрокристаллического хитозана (МКХ).

Таблица 1

Характеристики хитозана и МКХ из различного сырья

Образец Содержание влаги, % Содержание золы,% Выход, в % на сухое вещество

Хитозан Paralithodes camtschaticus 7,5±1,1 0,3±0,1 —

МКХ Paralithodes camtschaticus 3,9±0,7 0,3±0,1 54,1±2,7

Хитозан Gammarus lacustris 4,9±0,6 3,8±0Д 8,1±1Д

МКХ Gammarus lacustris 4,8±0,5 4,6 ±0,4 42,4±3,1

Хитозан Apis mellifera 4,5±0,1 1,9±0,1 5,0±0,3

МКХ Apis mellifera 4,0±1,0 4,0 ±0,5 15,3±2,1

Хитозан Artemia species 5,7±0,8 1,8±0,4 2,6±0,7

МКХ Artemia species 2,9±0,8 1,7 ±0,6 17,0±2,1

Хитозан Pleurotus ostreatus 10,6±1,6 0,6±1,4 2,7±0,7

МКХ Pleurotus ostreatus 3,9±0,9 2,1 ±0,9 <1

Как видно го представленных в таблице 1 результатов, наибольшим выходом хитозана и МКХ отличаются Artemia species и Gammarus lacustris, поэтому названные виды сырья являются наиболее предпочтительными для получения хитозана.

Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) хитозана показала наличие двух характерных пиков: эндотермического (70,6-148,5°С), соответствующего потере адсорбционной воды, и экзотермического (285,1-313,1°С), который можно объяснить деструкцией полимера: разрывом связей и окислением хитозана (Абдулин, Артёменко и др., 2006). Исключением является хитозан из подмора пчел, в термограммах которого имеется только эндотермический пик.

По основным физико-химическим показателям наиболее близким к хи-тозану го краба является хитозан из цист Artemia species и Gammarus lacustris (табл. 2).

Из Pleoroutus ostreutus выделяется хитин-глюкановый комплекс, что приводит к возрастанию интенсивности полос поглощения валентных колебаний ОН-групп при 3450 см"1. В случае хитозана из подмора пчел Apis mellifera различие связано с выделением комплекса хитозана с меланинами и

увеличением интенсивности поглощения деформационных колебаний амида I при 1655 см"1.

Таблица 2

Сравнительная характеристика физико-химических свойств ___хитозана _

Образец Характеристическая вязкость [т|], да/г Молекулярная масса, кДа Степень деацетилирования,%

Потенцио-метрическое титрование ИК-спектрофо-тометрия

Хитозан Paralithodes camtschaticus 4,2 188,2 76,8*2,6 87,8±0,7

МКХ Paralithodes camtschaticus 3,98 178,3 71,&Ы,5 83,3±1,5

Хитозан Gammarus lacustris 0,62 19,8 60,4±3,6 78,0±2,8

МКХ Gammarus lacustris 0,57 18,0 87,8±1,4 89,2±1,7

Хитозан Apis mellifera 0,24 6,5 38,9±5,1 80,1±2,7

МКХ Apis mellifera 0,09 2,9 46,8±2,6 78,9±1,2

Хитозан Artemia species 1,03 34,1 75,0±11,4 78,4±2,5

МКХ Artemia species 0,74 24,4 91,0±3,0 83,9±0,8

Хитозан Pleoroutus ostreutus 0,15 3,7 63,4±4,4 87,3±2,9

Согласно данным электронной микроскопии, в зависимости от вида исходного сырья, полученные хитин и хитозан представляют собой чешуйчатые частицы с рельефной и пористой поверхностью, либо фибриллярные частицы с длиной до 100 мкм и диаметром 1... 2 мкм, плотно упакованые и с относительно гладкой поверхностью.

Хитозан из Apis mellifera, Aitemia species и Gammarus lacustris обладает большей пористостью по сравнению с хитином. Хитозан из Paralithodes cam-tschaticus отличается тем, что имеет ярко выраженную фибриллярную структуру, что согласуется с данными по его молекулярной массе (табл. 2). Различия в характере частиц хитина и хитозана обусловлены их происхождением и функциями данного полимера в живых организмах.

Все образцы микрокристаллического хитозана имеют сходную аморфную структуру и характеризуются отсутствием видимых фибриллоподобных соединений, чгсг связано с более полной очисткой хитозана.

В ИК-спектрах хитозана из сырья Алтайского края имеются все полосы поглощения, характерные для полиаминосахаридов, в первую очередь амида I (1650-1620 см ), амида II (1570-1515), амида III в диапазоне 1420-1400 см"1, а так же интенсивные полосы валентных колебаний —ОН и —NH групп (3600-3200 см"1) и несколько полос (1125-980 см"1), которые, по аналогии с другими полисахаридами обусловлены колебаниями цикла групп С-О-С,

с-с, сн2.

МКХ является хлоргидратом хитозана. Для всех образцов МКХ, вне зависимости от источника получения, характерно уменьшение интенсивности всех характеристических полос поглощения.

Основное отличие образцов МКХ от хитозана, полученного из того же вида сырья, является то, что происходит уменьшение интенсивности колебаний в диапазоне (2850-2920 см"1) соответствующих амидной группе CO-NHR. В ИК-спектрах образцов МКХ отсутствует полоса в диапазоне 1420-1400 см"1 амида III и усиливается полоса при 1480 см"1, характеризующая ЫНз+ группу. На основании этого можно сделать вывод, что переосаждение позволяет отделить хитозан от нерастворимых в кислоте соединений. Невозможность выделения МКХ из Pleoroutus ostreutus обусловлена тем, что в процессе выделения вместе с хитином выделяются и нерастворимые в щелочах глюка ны (т.е. выделяется не хитин, а хитин-глюкановый комплекс), которые очень сложно в дальнейшем отделить от хитина из-за их сильного взаимодействия. Глюканы препятствуют проведению реакции деацетилиро-вания и переходу хитина в хитозан, и как следствие, трудности выделения МКХ из Pleoroutus ostreutus (Шабрукова, Гамаюрова, 2001).

На основании комплекса проведенных физико-химических исследований образцов хитозана, полученных из сырья местного происхождения, установлено, что наиболее близким к хитозану из панциря крабов можно считать хитозан, полученный из даст Artemia species. В связи с этим цисты Аг-temia species являются перспективным источником хитинового сырья для применения в сельском хозяйстве Алтайского края.

Получение и исследование физико-химических свойств солей ряда ароматических кислот с хитозаном. Хитозан не растворим в воде, поэтому получение водорастворимых форм хитозана является перспективным направлением, востребованным в сельском хозяйстве.

Ограниченные сведения об использовании органических кислот для получения хитозановых водорастворимых пленок с одной стороны и научный и практический интерес данного вопроса — с другой, в частности для нанесения защитной пленки на семяна, послужили основанием проведения сравнительного исследования свойств пленок, сформированных из растворов хитозана в бензойной, салициловой, я-аминобензойной (ПАБК) или сульфа-ниловой кислоте. Выбор кислот обусловлен тем, что они сами обладают биологической активностью (Мецлер, 1980; Васюкова, Герасимова и др., 1999; Эйгес, 2000; Пентелькина, 2001).

Наибольшей солеобразующей способностью обладают сульфаниловая, салициловая кислоты и ПАБК, что можно связать со значением рКа в изучаемом ряде кислот (табл. 3).

Результаты термического анализа (табл. 4) показали, что для всех солей хитозана с кислотами характерно наличие эндотермического эффекта в диапазоне температур 56-160°С, что соответствует потере адсорбционной воды. Кривые ДСК солей хитозана с ароматическими кислотами не совпадают с кривыми ДСК индивидуальных кислот и хитозана, что так является косвенным свидетельством образования солей.

Таблица 3

Характеристика солей хитозана с ароматическими кислотами

Соль хитозана с кислотой Массовая доля, % Растворимость в воде при 20°С г/дл Молекулярная масса, кДа Степень дезцети-лирования потенциометр иче-ски титрованием

влаги золы

Бензойной 8,22 2,87 0,088 28,0 75,1±8,2

Сульфаниловой 5,78 2,07 0,105 35,5 43,5±2,3

Салициловой 7,83 1,48 0,097 45,7 56,5±5,4

ПАБК 7,35 4,73 0,087 56,2 53,1±4,7

ПАБК и хитозам из краба 3,71 0,19 0,051 80,4 34,9±1,4

Согласно данным электронной микроскопии, взаимодействие хитозана с рассматриваемыми кислотами способствует изменению структуры хитозана. Взаимодействие салициловой и сульфаниловой кислоты с хитозаном приводит к изменению поверхности полимера.

Образование соли подтверждают результаты ИК-спекгроскопии, в частности, уменьшение интенсивности полосы поглощения быт (амида И) при 1650 см*1 и увеличение интенсивности в диапазоне 1550...1480 см"1, характеризующем NH3+— группу. При этом увеличивается интенсивность полос поглощения в диапазоне 3360-3320 см и 3220-3180 см"1, характеризующих валентные колебания связи v NH2, включенной в межмолекулярные водородные взаимодействия, что свидетельствует об образовании соли. Одновременно для образцов солей хитозана с бензойной, салициловой и ПАБК происходит снижение интенсивности полосы в диапазоне 1680-1720 см"1, характерной для групп СООН, и увеличивается интенсивность полос в диапазонах 1610-1550 и 1420-1300 см"1, характерных для ионизированных СОО* групп. Данный факт указывает на связывание карбоксильной группы кислоты с аминогруппой хитозана.

Для сульфаниловой кислоты наблюдалось уменьшение интенсивности характеристических полос в диапазонах 1260-1150 см'1, 1080-1010 см'1 и 700-600 см"1, что так же указывает на связывание сульфогрупп кислот с аминогруппами хитозана.

Для соли хитозана с бензойной кислотой характерно наличие полосы в диапазоне 1680-1720 см"1 с высокой интенсивностью характерной для свободной СООН группы, что можно объяснить присутствием свободной бензойной кислоты в образце. Это можно объяснить минимальным значением рК„ в изученном ряду кислот.

Таблица 4

Результаты термического анализа солей хитозаиа в сравнении с исходными кислотами и хитозаном

№ Образец ti, °С AHi, Дж/г t2,°C АНг, Дж/r tj,°C AHj, Дж/г t4,°C дн4, Дж/г

1 Бензойная кислота - — 121,63 146,03 184.85 494,72 — --

2 Хитозан (Artemia species) 83,7 108,5 - - -- - 298,0 -69,8

3 Соль бензойной кислоты с хитозаном 105,5 51,55 161,3 -3,00 208,38 117,21 354,26 0,10

4 Салициловая кислота -- — 157,33 141,74 180,58 211,02 313,57 -9,16

5 Соль салициловой кислоты с хитозаном 78,9 89,7 - - 218,74 333,29 ~ -

6 Сульфаниловая кислота - - - - - - 372,31 946,64

7 Соль сульфаниловой кислоты с хитозаном - -- 159,46 104,99 275,16 -20,31 307,63 -2,96

В ПАБК -- - 136,35 174,02 207,77 93,91 — --

9 Соль ПАБК с хитозаном 75,5 129,52 - - 265,33 90,98 332,56 -47,59

10 ПАБК — - 136,35 174,02 207,77 93,91 - —

11 Хитозан (Paralithodes camtschaticus) 75,2 120,54 - - - - 304,47 -225,39

12 Соль ПАБК с хитозаном (Paralithodes camtschaticus) 56,43 1,73 109,83 44,73 172,48 4,62 212,32 122,39

Безотходная схема переработки некондиционных цист Artemia species. Хитин цист Artemia species является основным компонентом защитной оболочкой — хориона, толщина которого составляет 10...12 мкм (рис. 1).

Рис. 1 Фотография цист Artemia species

Разработана безотходная схема переработки цист Artemia species (рис. 2), позволяющая использовать сырьё комплексно, с получением в качестве конечных продуктов липидного концентрата, хитин-хитозанового комплекса и органо-минерального удобрения.

Выделенный липидный концентрат характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (табл. 5), в том числе линоленовой кислоты и жирных кислот ряда С-20: арахидоновой и эйкозапеитаеновой. В результате по предложенной технологии были получены образцы липидного концентрата.

УФ-спектр гексановой вытяжки липидного концентрата показал наличие максимума поглощения при 464 нм, свидетельствующего о наличии кароти-ноидов.

Таблица 5

Состав жирных кислот

Жирные кислоты Содержание, %

Artemia salina (Greco, Fitzpatrick, at al., 1999) Липидный концентрат из Artemia species

Пальмитиновая (С t6 0) 2,5 10,6

Пальмитолеиновая (С 3,7 3,8

Стеариновая (С !8 о) 0,9 5,9

Олеиновая (С 18.,) 3,7 17,6

Вакценовая (С ]8:1) 2,5 7,3

Линолевая (С t8 i) 1,1 6,2

Линоленовая (С ,а-з) 0,8 27,9

Арахидоновая (С 20 4) 0,4 0,5

Эйкозапентаеновая(С 2o:s) 0,9 1,6

Рис. 2 Схема комплексной переработки цисты

Получение органоминерального удобрения осуществляется нейтрализацией щелочной суспензии хигозана фосфорной кислотой. В итоге, в состав препарата входах фосфаты калия и аминокислоты, являющиеся источниками основных элементов питания для растений — фосфора, калия и азота.

Хитин и хкгозан предполагается использовать в качестве регулятора роста растений.

Стабильность органо-минералыюго удобрения «Артемия» в процессе хранения

Одной из задач данной работы является изучение стабильности жидкого хитозансодержащего препарата (органо-минеральное удобрение «Артемия») производимого в соответствии с технологией (Патент 1Ш № 2255924), в зависимости от рН и температуры хранения. Оптимальная стабильность удобрения была обеспечена при исходном значении рН 8,9. Продукт оставался стабильным на протяжении одного года испытаний вне зависимости от условий хранения.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ «АРТЕМИЯ» НА РАСТЕНИЯ

Плодово-ягодные культуры. На данном этапе работы исследовалась биологическая активность органо-минерального удобрения «Артемия» с рН 9,0. В качестве контроля выступали растения без обработки удобрениями. В качестве фона в схему эксперимента был введен ортофосфат калия. Исследование проводилось на опытном поле ГНУ НИИСС им. М.А. Лисавенко.

Влияние некорневых подкормок на качество посадочного материала вишни и облепихи. Улучшение минерального питания за счет органоминерального удобрения «Артемия» окорененных черенков вишни степной сорта «Шадринская» и облепихи сорта «Чуйская» обеспечивает положительное влияние на биометрические показатели корневой системы (рост штамба) саженцев, причем разведение удобрения «Артемия» 1:1000 оказалось эффективней 1:100 на фоне двух концентраций ортофосфата калия.

Влияние некорневых подкормок на рост и развитие растений земляники. Обработка удобрением «Артемия» в разведении 1: 1000 на фоне ортофосфата калия 1:1000 на молодых посадках и маточнике земляники сорта «Фестивальная» способствовала улучшению развития растений (высоты, ширины ленты, количества рожков).

Наибольшее количество розеток на молодых посадках получено при применении удобрения «Артемия» в разведении 1:100 ка фоне ортофосфата калия 1:1000 (71,3 штУп.м, что на 193,4% больше контроля). Этот же вариант выделялся и на маточнике: количество розеток составило 39,3 шт./п.м.

Применение удобрения снизило повреждаемость растений земляничным клещом. Поражения белой и бурой пятнистостью не выявлено. При применении удобрения «Артемия» в разведении 1: 1000 на фоне ортофосфата калия 1:1000 поражение земляники мучнистой росой было наименьшим (поражение мучнистой росой в 2005 г. связано с теплой погодой и высокой влажностью воздуха).

Наибольшая урожайность плодов яблони получена при использовании удобрения «Артемия» в разведении 1: 1000 на фоне 1: 100 ортофосфата калия и составила 40,2 т/га (прибавка к контролю 44,6%). Наибольшая урожайность облепихи отмечена в варианте с применением удобрения «Артемия» в двух исследуемых концентрациях на фоне ортофосфата калия с разведением 1: 1000 и обеспечила прибавку к контролю 33,6 и 40,7%. Урожайность смородины черной от применения удобрения «Артемия» изменялась незначительно. Обработка яблони и облепихи способствует повышению урожайности исследуемых культур, причем разведение Г. 1000 оказалось эффективней 1: 100 на любом фоне. Так же было отмечено, что обработка яблони, облепихи и смородины черной растворами органо-минерального удобрения «Артемия» обеспечивала увеличение средней массы и улучшение биохимических показателей плодов. Обработка с применением 1: 1000 раствора удобрения «Артемия» на фоновом внесении ортофосфата калия способствовала получению облепихи с более высоким содержанием каротинои-дов (18,9 мг%), чем в контроле (15,2 мг%), причем наиболее эффективно показало себя разведение 1: 1000 на фоне внесения любой дозы ортофосфата калия.

Зерновые культуры. Исследование влияния органо-минерального удобрения «Артемия» на рост и развитие яровой пшеницы сорта «Алтай-ская-98» проводилось на опытном поле Алтайского НИИСХ.

В качестве контроля выступали образцы, обработанные водой. В качестве эталонов химических протравителей применялись «Ракснл КС», «Премис 200 КС». В качестве эталона минерального удобрения в схему эксперимента был введен ортофосфат калия в разведении 1:100, 1:1000, 1:10000. Расход обрабатываемых растворов производился из расчета 10 л/т семян.

В ходе эксперимента выявлена тенденция повышения всхожести при обработке семян органо-минеральным удобрением «Артемия» и ортофосфа-том, а так же снижение всхожести при обработке семян химическими протравителями — «Раксилом» и «Премисом 200».

Таблица б

Урожайность яровой пшеницы сорта «Алтайская-98»

Урожайность, ц/га Вариант обработай

1 2 3 4 I 5 | 6 7 8 | 9

I Контроль Раксил КС 0,5 л/т семян Премис 200 КС 0,2 л/т семян «Артемия» Орто( >осфат калия

разведение 1:100 разведение 1:1000 разведение 1:10000 разведение 1:100 разведение 1:1000 разведение 1:10000

Средняя 28,9 32,2 32,2 31,4 32,8 31,9 30,8 29,7 29,8

Прибавка к контролю — 3,3 3,3 2,5 3,9 3,0 1,9 0,8 0,9

Применение удобрения «Артемия» достоверно повышало урожайность пшеницы. Прибавка урожайности при обработке удобрением «Артемия» в разведении 1:1000 была на уровне вариантов с применением химических протравителей и составила 3,9 и/га (13,5%).

Предпосевная обработка удобрением «Артемия» оздоравливала семена (табл. 7), препятствуя распространению корневых гнилей и в большей степени, влияла на гриб Шро1ап$ яогоИтапа, который преимущественно распространен и вредоносен на посевах пшеницы в Алтайском крае.

Таблица 7

Фитосанитарное состояние посевов пшеницы сорта «Алтайская-98»

Вариаит обработки

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Показатели л и а § « В «Артемия» Ортофосфат калия

У . „ <о о «и <ч и 8 о) разведите 1:100 разведение 1:1000 и § О О Я « 2 а - СП _. га "-1 о< разведение 1:100 разведение 1:1000 разведение 1:10000

Развитие корневых гнилей (среднее значение), % 19,3 10,7 16 6,6 12,3 19,6 7,5 14,3 14,2

Биологическая эффективность, % - 45 17 66 36 - 61 26 26

Распространенность корневых гнилей, % 96 72 88 52 88 96 64 100 92

Овощные культуры. Полевые испытания удобрения «Артемия» на огурцах сорта «Герман» (КХ «Флора») показали, что некорневая обработка огурцов удобрением «Артемия» в разведении 1:100 способствовала восстановлению поврежденных градом посадок и увеличивала урожайность опытного поля на 41,3% (53,8 ц/га) по сравнению с контролем. Применение удобрения «Артемия» в тепличном хозяйстве ООО «Объединение Сиб-энергоснаб» показало, что урожайность огурцов сорта «Сапфир», обработанных в разведении 1:1000, составила 410,5 ц/га, прирост урожайности составил 20,2% по сравнению с вариантом обработки мочевиной. Отмечалось активное ростостимулирующее действие препарата.

Инсектицидное действие. На основе органо-минерального удобрения «Артемия» получен состав, состоящий из смеси калийного мыла и удобрения «Артемия» (1:1) и обладающий высокой инсектицидной активностью.

В лабораторных условиях смесь калийного мыла с удобрением «Артемия» в концентрации 1% по инсектицидному действию оказалась эффективней прототипа препарата (калийного мыла). Апробация состава в полевых условиях на яблонях сорта «Жар-птица», 2002 г. посадки, показала эффекгав-

ность обработки независимо от плотности заселения колоний — 95...95,8%. Испытание смеси на сильно поврежденных деревьях показало значительное росго-стимулирующее действие, наблюдался активный рост молодых побегов и листьев, улучшалось качество плодов.

Состав обладал высокой активностью по сравнению с калийным мылом на овощных и бахчевых культурах против различных видов тлей, обеспечивая 97,4... 100% гибель. Концентрация 1% оказалась эффективной и против других насекомых-вредителей, обеспечивая гибель личинок щитовки на уровне 99,0%, гибель гусениц боярышницы на уровне 98,2... 100%.

Глава 5. ДЕЙСТВИЕ СОЛЕЙ ХИТОЗАНА С РЯДОМ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ НА ОВОЩНЫЕ КУЛЬТУРЫ

Оценка активности осуществлялась на семянах томатов. Обработка проводилась солями хитозана с ПАБК, сульфаниловой и салициловой, в качестве сравнения выступали отдельные кислоты. Анализ кинетических кривых прорастания семян томатов после обработки препаратами показал увеличение энергии прорастания при обработке солями в сравнении с кислотами и контролем (рис. 3).

-О-шнтроль -0-Х5ШАНС 0,001%

-о- Хз+ПАБК 0,0001% -^Х^СупфяыоюиО.ОО!*/;

—*—ХнС)Яьфиивюмл 0,0001%

Рис. 3 Кинетика прорастания семян томатов «Розовый гигант» по вариантам предпосевной обработки

Максимальный процент проросших семян наблюдался в случае предпосевной обработки солями ароматических кислот с хитозаном в концентрации 0,001.. .0,0001%, и был выше при обработке кислотами в тех же концентрациях. Оценка ростостимулирующего действия препаратов по отношению к семенам показала, что изменение во времени длины проростка при обработке растворами солсй хитозана с органическими кислотами был выше в 2,5-3,5 раза, чем при обработке растворами самих кислот.

Поскольку каталаза характеризует ангиокислительный потенциал растений и устойчивость к внешним воздействиям, производилась оценка изменения активности ката лазы под воздействием солей препарата и кислот. Кислоты в концентрации 0,0001 ...0,00001%увеличили активность каталазы в 2...3 раза по сравнению с контролем, обработка солями позволила уменьшить отрицательное воздействие кислот, обеспечивая ту же активность каталазы

при более высоких концентрациях солей. Обработка салициловой кислотой и её солью с хитозаном ингибирует активность каталазы, что подтверждается литературными данными (Васюкова, Герасимова и др., 1999). Проведенные полевые испытания показали, что обработка картофеля данными солями обеспечила увеличение урожайности и улучшение биохимических показателей качества клубней картофеля по сравнению с контролем и обработкой отдельными кислотами.

ВЫВОДЫ:

1. Анализ физико-химических свойств хитозансодержащих препаратов из сырья Алтайского края показал, что наиболее близким по свойствам хито-зану из панциря крабов можно считать хитозан, полученный из цист Artemia species. В связи с этим цисты Arteinia species являются перспективным видом хитинового сырья для Алтайского края.

Наиболее подходящими для получения водорастворимых хитозановых пленок являются соли хнгозана с ПАБК, салициловой и сульфаниловой кислотой.

2. Предложена схема переработки цист Axtemia species и предложен метод комплексной переработки выбракованных цист. Применение разработанной технологии позволяет сократить количество отходов и получить в качестве конечных продуктов липидный концентрат, хитин и органо-минералъное удобрение. Определен состав жирных кислот липидного концентрата, выделенного из цист Artemia species.

3. Экспериментально доказано, что стабильность органо-минерального удобрения «Артемия» при рН 8,9 обеспечивается на протяжении 1 года вне зависимости от условий хранения.

4. Некорневая подкормка органо-минеральным удобрением «Артемия» ускоряет развитие окорененных зеленых черенков вишни и облепихи, положительно влияя на биометрические показатели корневой системы саженцев. Некорневая подкормка плодоносящих растений: яблони, облепихи и смородины черной способствует повышению урожайности исследуемых культур и улучшению биохимических показателей плодов. Обработка удобрением «Артемия» на молодых посадках и маточнике земляники способствует улучшению развития растений, снижает повреждение растений земляничным клещом и мучнистой росой.

5. Обработка органо-минеральным удобрением «Артемия» положительно влияет на рост пшеницы сорта «Алгайская-98» и обеспечивает урожайность на уровне применения химических протравителей, снижая поражение пшеницы корневыми гнилями, в первую очередь грибом Bipolaris sorokiniccna.

6. Применение органо-минерального удобрения «Артемия» по повреждённым посевам огурцов способствует восстановлению их продуктивности и повышению урожайности, как в открытом, так и защищенном грунте в разведениях от 1:100 до 1:1000.

7. Установлено, что состав, состоящий из смеси калийного мыла и орга-но-минерального удобрения «Артемия», обладает инсектицидными свойствами при сохранении ростостимулирующего действия.

8. Действие содей ароматических кислот (ПАБК, салициловой и сульфа-ииловой) с хитозаном способствует увеличению энергии прорастания и росту томатов на ранних этапах развития. Обработка картофеля данными солями обеспечила увеличение урожайности и улучшение клубней картофеля по сравнению с контролем и обработкой отдельными кислотами.

Основное содержание изложено в работах:

1. Баташов Е.С. Синтез и изучение физико-химических свойств солей хитозана с рядом ароматических кислот / Е.С. Баташов, А.Л. Верещагин // Актуальные проблемы современной науки: Труды 1-го Международного форума (6-й Международной конференции молодых учёных и студентов). Естественные науки. Ч. 9: Органическая химия. — Самара, 2005. —

С. 11—14.

2. Баташов Е.С. Влияние ряда стимуляторов роста на показатели качества картофеля в процессе хранения / Е.С. Баташов, A.JI. Верещагин // Проблемы безопасности технологического процесса качества реализуемой продукции и биологически активных добавок: Материалы Всероссийской научно-практической конференции 9—11 сентября 2005 года. — Архангельск, 2005. — С. 15—17.

3. Баташов Е.С. Изучение влияния ряда ароматических кислот и их хи-тозановых солей на прорастание семян Lycopersicort lycopersicum / А. Л. Верещагин, Е.С. Баташов, Е.В. Макарьева И Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике: Сборник трудов региональной научно-практической конференции. — Томск, 2005, — Вып. 8. — С. 16—20.

4. Баташов Е.С. Влияние обработки рядом бифункциональных органических кислот при выращивании картофеля на свойства крахмала / Е.С. Баташов, А.Л. Верещагин, Н.Г. Омельяненко // Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве: Материалы 3-ей межрегиональной научно-практической конференции 23 марта 2005 года. — Бийск, 2005. —

С. 76—82.

5. Баташов Е.С. Влияние обработки рядом бифункциональных органических кислот на урожайность и сохранность картофеля / Е.С. Баташов,. А.Л. Верещагин, Н.Г. Омельяненко // Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве: Материалы 3-ей межрегиональной научно-практической конференции 23 марта 2005 года. — Бийск, 2005. — С. 88—94.

6. Баташов Е.С. Влияние ряда ароматических кислот на рост, развитие, продуктивность и лежкость картофеля / Е.С. Баташов, А.Л. Верещагин, Н.Г. Омельяненко // Вузовская наука — сельскому хозяйству: Сборник статей Международной научно-практической конференции. В 2 кн. — Барнаул, 2005. — Кн. 1. — С. 43—47.

7. Верещагин А.Л. Разработка безотходной технологии переработки выбракованных цист Артемии / А.Л. Верещагин, Е.С. Баташов // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС—11): Доклады 11-й Международной научно-практической конференции 26—28 сентября 2005 года. — Барнаул; Томск, 2005. — С. 164—167.

8. Баташов Е.С. Изучение биоинсектицида на основе гидролизата цист Artemia sp. / Е.С. Баташов, Л.Д. Шаманская, А.Л. Верещагин, В.И. Усенко //

Химия и технология растительных веществ: Тезисы докладов IV Всероссийской научной конференции. — Сыктывкар, 2006. — С. 229.

9. Баташов Е.С. Изучение влияния ряда ароматических кислот и их хи-тозановых солей на активность ферментов каталазы и пероксидазы при прорастании семян Lycopersicon lycopersicum / Е.С. Баташов, A.JI. Верещагин, Е.В. Макарьева // Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве: Материалы 4-й межрегиональной научно-практической конференции 21 марта 2006 года. — Бийск, 2006. — С. 26—34.

10. Баташов Е.С. Сравнительный анализ физико-химических свойств хитинового сырья Алтайского края / Е.С. Баташов, A.JI. Верещагин // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: Материалы Восьмой Международной конференции 12—17 июня 2006 года. — Казань; Москва, 2006. — С. 78—82.

11. Шаманская Л.Д. Средство борьбы с сосущими вредителями на основе хитозанового препарата «Артемия» / Л.Д. Шаманская, Е.С. Баташов, А.Л. Верещагин, В.И. Усенко // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана: Материалы Восьмой Международной конференции 12— 17 июня 2006 года. — Казань; Москва, 2006. — С. 259—262.

12. Баташов Е.С. Исследование сырьевой базы Алтайского края для получения хитозана / Е.С. Баташов, А.Л. Верещагин // Ползуновский вестник. —

- 2006. — № 2—2. — С. 19—23.

13. Баташов Е.С. Перспективы применения некондиционных цист Artemia species на плодово-ягодных и цветочных культурах. '/ Е.С. Баташов, E.H. Гущина, В.И. Усенко // Ползуновский вестник. — 2006. — №2—2.

— С. 23—29.

14. Заявка на патент РФ № 2006119379 от 02.06.2006. Средство борьбы с сосущими вредителями и способ его получения / Л.Д. Шаманская, Е.С. Баташов, В.И. Усенко, АЛ. Верещагин, Ю.Е. Пршценко.

Подписано в печать 22.11.06 г. Формат 60x84 1/16. Печать — ризография. Усл. п. л. 1,39

Тираж 100 экз. Заказ 2006-97. Отпечатано на ИИО БТИ АлтГТУ

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Баташов, Евгений Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Глава 1. ПОНЯТИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ РАСТЕНИЙ

И ВЕЩЕСТВАХ, ЕГО ИНДУЦИРУЮЩИХ

1.1. Иммунитет растений

1.2. Индукторы иммунного ответа растений олигосахаридной природы

1.3. Хитозан как индуктор иммунного ответа растений

1.4. Роль веществ различной природы в формировании иммунитета растений

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы выделения и получения хитозансодержащих препаратов

2.3. Методы исследования образцов

2.4. Анализ биологической активности хитозансодержащих препаратов

Глава 3. АНАЛИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ХИТОЗАНА И ХИТОЗАНСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ 76 ИЗ СЫРЬЯ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

3.1. Получение хитозана и его солей с рядом ароматических кислот

3.2. Физико-химические свойства

3.3. Инфракрасная спектроскопия

3.4. Структура поверхности

3.5. Безотходная схема переработки некондиционных цист

Artemia species

3.6. Стабильность органо-минерального удобрения «Артемия» в процессе хранения

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ

АРТЕМИЯ» НА РАСТЕНИЯ

4.1. Регуляция активности растений

4.1.1. Плодово-ягодные культуры

4.1.2. Овощные культуры

4.1.3. Зерновые культуры

4.2. Инсектицидное действие

4.2.1. Плодово-ягодные культуры

4.2.2. Овощные культуры

Глава 5. ДЕЙСТВИЕ СОЛЕЙ ХИТОЗAHA С РЯДОМ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ НА ОВОЩНЫЕ КУЛЬТУРЫ

5.1. Томаты

5.2. Картофель 165 ВЫВОДЫ 175 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 177 Приложения

Введение Диссертация по биологии, на тему "Получение хитозансодержащих препаратов из некондиционных цист Artemia sp. и изучение их влияния на растения"

Актуальность темы. В настоящее время сельскохозяйственные растения постоянно находятся в условиях экологического стресса, поскольку страдают от болезней, вредителей, бесконтрольного применения пестицидов и недостатка удобрений (Озерецковская, Ильинская и др., 1994).

Среди известных методов борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур химический, основанный на применении пестицидов, занимает ведущее место. Но пестициды являются активными источниками загрязнения окружающей среды: попадая в организм человека, они разрушают иммунную систему и могут стать причиной наследственных и онкологических заболеваний; накапливаясь в растениях, вызывают мутации вплоть до вырождения сорта, а так же изменяют содержание микроэлементов и биологически активных соединений в сельскохозяйственных продуктах. Одним их отрицательных моментов является и то, что у популяций вредителей вырабатывается резистентность к новым пестицидам (Шаманская, 2006).

Поэтому одним из наиболее многообещающих способов защиты растений, является индуцирование их устойчивости с помощью элиситоров (хитин, хитозан, салициловая, арахидоновая кислота и т.д.). Способ основан не на прямом подавлении фитопатогенов, а на активации естественного потенциала растительной ткани, как это происходит в природе (Озерецковская, 2002).

Большой интерес в связи с этим вызывает хитозан, который способен индуцировать у растений болезнеустойчивость широкого спектра действия и может быть использован, как экологически безопасная субстанция для защиты растений от вредителей и заболеваний различной этиологии (Озерецковская, Васюкова и др., 2002). Использование хитозановых препаратов для защиты растений в качестве экологически чистых разрешено в США Агенством по охране окружающей среды (Куликов, Алимова и др., 2003).

Основным сырьём для получения хитина и хитозана являются панцирьсодержащие отходы вылова представителей Arthropoda (Верходанов, Полякова, 1999). Однако, панцири ракообразных — это дорогостоящее сырье, цена которого зависит от вида, возраста и сезонного вылова. К тому же загрязнение мирового океана приводит к повышению массовой доли тяжелых металлов и радиоактивных элементов в панцирях ракообразных, делает выделяемый из них хитин непригодным к использованию (Феофилова, Немцев и др., 1996).

Поэтому в настоящее время всё большее значение приобретает поиск альтернативных источников для получения хитина и хитозана. Аквабиоресурсы Алтайского края богаты рачком Artemia species, который ежегодно добывается в объемах 5-10 тыс. т. в год. Благодаря высокой скорости воспроизводства Artemia species (рачок размножается, давая четыре приплода за сезон), при соблюдении всех правил отлова можно, без ущерба для природы, обеспечить производство хитина и хитозана, используя некондиционное сырье. Применение цист Artemia species в производстве стартовых кормов для скармливания молоди рыб предусматривает использование только полноценного сырья, а поврежденные оболочки цист Artemia species с проклевываемостью ниже 75. 80% в настоящее время не имеют промышленного применения.

Существующая технология переработки некондиционной цисты (Патент RU № 2255924) имеет ряд недостатков: хитозановый препарат не стабилен в процессе хранения (происходит коагуляция компонентов); в процессе производства остается твердая фаза из нерастворившихся остатков цист Artemia species

В связи с изложенным выше, является целесообразным разработка и усовершенствование технологии переработки некондиционных цист Artemia species с целью получения из них производных хитозана для нужд сельского хозяйства.

Цели и задачи исследования.

Цель исследования — получение хитозансодержащих препаратов на основе безотходной схемы переработки некондиционных цист Artemia species и изучение их влияния на растения.

В задачи исследований входило:

1. Получить и проанализировать физико-химические свойства хитозансодержащих препаратов из сырья Алтайского края.

2. Усовершенствовать методику получения хитозансодержащих препаратов из отходов цист Artemia species.

3. Исследовать стабильность препаратов в процессе хранения в зависимости от рН и от температуры хранения.

4. Изучить влияние хитозансодержащих препаратов на рост, развитие и урожайность овощных, плодово-ягодных и зерновых культур с оценкой качества выращенной продукции.

5. Оценить инсектицидное действие хитозансодержащего препарата на овощных и плодово-ягодных культурах.

6. Установить влияние обработки солями хитозана с ароматическими кислотами на рост и развитие овощных культур.

Научная новизна. Впервые разработана экологически безопасная безотходная схема получения хитозансодержащих препаратов из цист Artemia species, исследован состав жирных кислот цист. Изучены физико-химические свойства, биологическая, инсектицидная и фунгицидная активность хитозансодержащих препаратов. Установлено, что состав, состоящий из смеси калийного мыла и органоминерального удобрения «Артемия» (хитозансодержащий препарат из цист Artemia species), обладает высокими инсектицидными свойствами против различных видов тлей, личинок щитовки и гусениц боярышницы на овощных и плодово-ягодных культурах.

Практическая значимость. Разработанный метод получения хитозана и хитозансодержащих препаратов может быть положен в основу промышленного производства экологически безопасного инсектицидного препарата. Способ не требует значительных производственных затрат, полученные препараты обладают высокими инсектицидными и фунгицидными свойствами при сохранении высокой биологической активности по отношению к овощным, плодово-ягодным и зерновым культурам. Некорневая подкормка органоминеральным удобрением «Артемия» способствует повышению урожайности исследуемых культур и улучшению биохимических показателей выращенной продукции. Органоминеральное удобрение «Артемия» обладает фунгицидной и инсектицидной активностью при обработке исследуемых культур. Обработка хитозана рядом ароматических кислот (ПАБК, сульфаниловой, салициловой) позволяет перевести его в водорастворимую солевую форму, обладающую хорошей пленкообразующей способностью. Обработка солями ароматических кислот (ПАБК, сульфаниловой, салициловой) хитозана способствует увеличению всхожести и энергии прорастания, повышению урожайности овощных культур и улучшению биохимических показателей выращенной продукции.

Положения, выносимые на защиту.

1. Безотходная схема получения хитозансодержащих препаратов из цист Artemia species.

2. Обработка хитозансодержащими препаратами из цист Artemia species повышает биологическую продуктивность растений.

3. Хитозансодержащие препараты из цист Artemia species обладают инсектицидной и фунгицидной активностью.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на 3-ей межрегион, науч.-прак. конф. «Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (Бийск, 2005); Межд. науч.-практ. конф. «Вузовская наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2005); 6-ой Межд. конф. молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005); 11-ой Межд. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Барнаул, 2005); Всерос. науч.-прак. конф. «Проблемы безопасности технологического процесса, качества реализуемой продукции и биологически активных добавок» (Архангельск, 2005); регион, науч.-практ. конф. «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике» (Томск, 2005); 4-ой Всерос. науч. конф. «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006); 4-ой межрегион, науч.-практ. конф. «Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (Бийск, 2006); 8-ой Межд. конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Казань, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе заявка на патент Российской Федерации Регистрационный № 2006119379 от 02.06.2006 «Средство борьбы с сосущими вредителями и способ его получения».

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 216 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методик исследования, 3 глав результатов собственных исследований, выводов, библиографического списка литературы (238 ссылок), содержит 70 таблиц и 42 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Баташов, Евгений Сергеевич

ВЫВОДЫ

1. Анализ физико-химических свойств хитозансодержащих препаратов из сырья Алтайского края показал, что наиболее близким по свойствам хитозану из панциря крабов можно считать хитозан, полученный из цист Artemia species. В связи с этим цисты Artemia species являются перспективным видом хитинового сырья для Алтайского края.

Наиболее подходящими для получения водорастворимых хитозановых пленок являются соли хитозана с ПАБК, салициловой и сульфаниловой кислотами.

2. Предложена схема переработки цист Artemia species и предложен метод комплексной переработки выбракованных цист. Применение разработанной технологии позволяет сократить количество отходов и получить в качестве конечных продуктов липидный концентрат, хитин и органо-минеральное удобрение. Определен состав жирных кислот липидного концентрата, выделенного из цист Artemia species.

3. Экспериментально доказано, что стабильность органо-минерального удобрения «Артемия» при рН 8,9 обеспечивается на протяжении 1 года вне зависимости от условий хранения.

4. Некорневая подкормка органо-минеральным удобрением «Артемия» ускоряет развитие окорененных зеленых черенков вишни и облепихи, положительно влияя на биометрические показатели корневой системы саженцев. Некорневая подкормка плодоносящих растений: яблони, облепихи и смородины черной способствует повышению урожайности исследуемых культур и улучшению биохимических показателей плодов. Обработка удобрением «Артемия» на молодых посадках и маточнике земляники способствует улучшению развития растений, снижает повреждение растений земляничным клещом и мучнистой росой.

5. Обработка органо-минеральным удобрением «Артемия» положительно влияет на рост пшеницы сорта «Алтайская-98» и обеспечивает урожайность на уровне применения химических протравителей, снижая поражение пшеницы корневыми гнилями, в первую очередь грибом Bipolaris sorokiniana.

6. Применение органо-минерального удобрения «Артемия» по повреждённым посевам огурцов способствует восстановлению их продуктивности и повышению урожайности, как в открытом, так и защищенном грунте в разведениях от 1:100 до 1:1 ООО.

7. Установлено, что состав, состоящий из смеси калийного мыла и органо-минерального удобрения «Артемия», обладает инсектицидными свойствами при сохранении ростостимулирующего действия.

8. Действие солей ароматических кислот (ПАБК, салициловой и сульфаниловой) с хитозаном способствует увеличению энергии прорастания и росту томатов на ранних этапах развития. Обработка картофеля данными солями обеспечила увеличение урожайности и улучшение клубней картофеля по сравнению с контролем и обработкой отдельными кислотами.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Баташов, Евгений Сергеевич, Бийск

1. Абдулин В.Ф., Артёменко С.Е., Овчинникова Г.П., Пчелинцева Е.В. // Тез. докл. Материалы восьмой Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2006. — С.

2. Аверьянов А.А. Активные формы кислорода и иммунитет растений // Успехи современной биологии — 1991. — Т. 111,В. 5, — С. 722—737.

3. Агроклиматические ресурсы Алтайского края / Под ред. М.И. Черниковой. — JL: Гидрометеоиздат, 1971. — 156 с.

4. Акопова Т.А., Роговина С.З., Горбачева И.Н., Вихорева Г.А., Зеленецкий С.Н. Влияние размола на структуру и свойства хитозана // Высокомолекулярные соединения. — 1996. — Т. 38.— № 2, — С. 263—268

5. Актуганова Г.Э., Мелентьев А.И., Усанова Н.Г. Особенности продукции комплекса хитинолетических ферментов в периодической культуре Bacillus sp. 739 // Биотехнология. — 2001. — №3. — С. 25—28.

6. Актуганова Г.Э., Широкова А.В., Мелентьева А.И. Выделение и свойства хитозаназы штамма Bacillus sp. 739. // Прикладная биохимия и микробиология. — 2003. — Т39, № 5. — С 536—541.

7. Албулов А.И., Белоусов В.И. Промышленные технологии получения сорбентов // Тез. докл. Материалы седьмой международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана»: — М.: ВНИРО, 2003. — С. 215—216.

8. Албулов А.И., Самуйленко А.Я., Фролова М.А. Хитозан в косметике. // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. — М.: Наука, 2002. — С. 360—363.

9. Андрианова И.Е. Противолучевые свойства хитозана // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана»: — М.: ВНИРО, 2001. — С. 126—128.

10. Банникова Г.Е., Андрюшина И.А., Варламов В.П., Рогожин С.В. Использование сульфатированных полисахаридов для выделения, очистки и иммобилизации ферментов: Биосинтез ферментов микроорганизмами: Тез. докл. 4 Всесоюз. конф. — Ташкент. — 1988. — С 32—38.

11. Бегунов И.И., Калугин Н.Ф., Довгаленко В.Н., Стрелков Е.В. Нарцисс — альтернатива химическим протравителям // Тез. докл. Новые достижения в исследовании хитина и хитозана: Материалы Шестой Международной конференции. — М.: ВНИРО, 2001. — С. 76—78.

12. Бегунов И.И., Надыкта В.Д., Исмаилов В.Я. Индуцированная устойчивость озимой пшеницы к корневым гнилям // Тез. докл. Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана: Материалы Пятой конференции, — М.: ВНИРО, 1999. —С. 81—83.

13. Беллами JI. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул. — М.: Мир, 1971, —318 с.

14. Белопухов С. JI. Влияние янтарной кислоты на прорастание семян льна-долгунца // Агрохимия. — 2003. — № 9. — С.47 — 50.

15. Быков B.JI, Фурман Д.И. Получение хитозана из гаммаруса // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 18—20.

16. Быков В.М., Немцев С.В. Сырьевые источники и способы получения хитина и хитозана // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. — М.: Наука, 2002. — С. 7—24.

17. Валуева Т. А., Кладницкая Г. В., Ильинская Л. И., Герасимова Н. Г., Озерецковская О. Л., Мосолов В. В. Ингибиторы химотрипсина в клубнях картофеля, инфицированных возбудителем фитофтороза // Биоорганическая химия. — 1998. — Т. 24, № 5. — С. 346—349.

18. Васюкова Н.И., Герасимова Н.Г., Озерецковская O.JI. Роль салициловой кислоты в болезнеустойчивости растений (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 1999. — Т. 35, № 5, — С. 557—563.

19. Витамины; под ред. М.И. Смирнова // М.: Медицина, 1974. — 495 с.

20. Гадиев Р.Ш., Шерер В.А., Воробьева А.Ф. Способы повышения всхожести семян и жизнеспособности сеянцев винограда // Виноград и вино России. — 1999. — №3. — С. 24—25.

21. Гамзазаде А.И., Насибов С.М., Лукин О.В. Антибактериальная активность хитозанов // Тез. докл. Материалы Восьмой Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана»—М.: ВНИРО, 2006, — С. 183—186.

22. Гамзазаде А.И., Скляр A.M., Павлова С.А., Рогожин С.В. О вязкосзных свойствах растворов хитозана. // ВМС. — 1981 — Т.23, №3. — С.594— 597.

23. Гамзазаде А.И., Скляр А.И., Рогожин С.В. Некоторые особенности получения хитозана //ВМС. — 1985. — Т.27, №6. — С.2812—2816.

24. Гамзазаде А.И., Шлимак В.М., Скляр A.M., Штыкова Э.В., Павлова С.-С.А., Рогожин С.В. // Acta Polymerica. — 1985. — В. 49. — № 8, — С. 420—434.

25. Гар К.А. Методы испытания токсичности и эффективности пестицидов.1. М.: Наука, 1963, —286 с.

26. Гартман О.Р. Способ и термодинамика получения хитина и хитозана. Автореф. дис. канд. хим. наук. — Барнаул., 1998. — 15 с

27. Глинка Е. М., Проценко М. А. Активность белкового ингибитора поли-галактуроназы в растениях картофеля // Прикладная биохимия и микробиология. — 2000. — Т. 36, № 2 — С. 225—228.

28. Горовой Л.Ф. Хитинсодержащие материалы "Микотон", получаемые из грибной биомассы // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 130—134.

29. Горовой Л.Ф., Петюшенко А.П. Механизмы сорбции ионов металлов грибными хитинсодержащими комплексами. // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 134—137.

30. ГОСТ 26929-94 Сырьё и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов. М.: Изд-во стандартов, 2002. — 83 с.

31. ГОСТ 30418-96. Масла растительные. Методы определения жирнокис-лотного состава. М.: Изд-во стандартов, 1996. — 8 с.

32. Гудковский В.А., Каширская Н.Я., Цуканова Е.М. Действие различных фитоиммунокорректоров на плодовые и ягодные культуры // Прикладная биохимия и микробиология. — 2002. — Т. 38. — С. 326—332.

33. Гусев Е.В. Богатство солёных озёр // Рыбоводство и Рыболовство. — 1980.—№2 —С. 13—16.

34. Дворянкин Е.А. Влияние стимуляторов роста на развитие болезней сельскохозяйственных культур. // Сахарная свекла. — 2003. — №4. — С. 29—31.

35. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1973. — 336 с.

36. Доставалова А.И., Симонова О.В. Опыт лечения ожогов лица гелем хитозана // Тез. докл. Материалы восьмой Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2006. — С. 186—189.

37. Дрозд Н.Н., Банникова Г.Е., Макаров В.А. Антикоагулянтная активность сульфатированных полисахаридов // Тез. докл. Материалы восьмой Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2006. — С. 171—175

38. Дубинская A.M., Добротворский А.Е. Методы синтеза и технология производства лекарственных средств. // Химико-фармацевтический журнал. — 1991. — Т25, № 8. — С 623—630.

39. Ежова Е.А. Модификация «холодного» способа деацетилирования // Тез. докл. Материалы седьмой международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2003. — С. 17—19.

40. Золоторев М.С., Воробьев Е.В. Осветление творожной сыворотки природным полимером хитозаном // Молочная промышленность. — 2005. — №5 —С. 61—63.

41. Зонис С. А. Справочник химика: Справочник. — Д.: Химия, 1963. — Т.2. — 1168 с.

42. Иванов А.В., Смирнов И.В., Раевский В.М., и др. Получение хитозана из пчел // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. —С.97—103

43. Иванов А.В., Смирнов И.В., Раевских В.М., Бондарев А.А., Гартман О.Р. Получение хитозана из пчел // Тез. докл. Материалы седьмой международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2003. — С. 24—25.

44. Ильина А.В., Варламов В.П. Влияние степени ацетилирования на ферментативный гидролиз хитозана препаратом Целловиридин Г20Х. // Приклад, биох. и микробиология — 2002. — Т.39, № 3 — С. 273—277.

45. Ильина А.В., Татаринова Н.Ю., Варламов В.П., Албулов А.И. Низкомолекулярный водорастворимый хитозан // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 270—273.

46. Ильинская Л.И., Озерецковская О.Л. Продукт липоксигеназного окисления жирных кислот как сигнальные молекулы в индуцировании устойчивости растений (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 1998. — Т. 34, № 5. — С. 326—332.

47. Каплун A.JI, Бурделев О.О., Андия-Правдивый Ю.Э. Модулирование активности комплемента заряженными субстанциями // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. С. 146—148.

48. Кизель А.Р. Практическое руководство по биохимии растений. — М.: Биомедгиз, 1934. — 312 с.

49. Кнунянц И.Л. Краткая химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1965. — Т.4. — 1182 с.

50. Кожевникова Н.А. Пара аминобензойная кислота как фактор воздействия на ферментативные процессы. // Химические мутагенез и задачи сельскохозяйственного производства. / Отв. Ред. И.А. Рапопорт. — М.: Наука, 1993. —С. 159—162.

51. Кочкина З.М., Чирков С.Н. Влияние хитозана на фаговые инфекции // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» —М.: ВНИРО, 1999. — С. 151—153.

52. Кошевский И.И., Теслюк В.В. Эффективность применения препарата Микосан и хитозана для обработки семян гороха // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 85—86.

53. Красавцев В.Е. Криль как сырьевая основа хитинового производства // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — 35—37.

54. Кращенко В.В. Гелеобразные заливки для пресервов из гидробионтов, содержащих хитозан // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 201—203.

55. Кулаков Н.П., Удовицкий А.С. Действие ПАБК на клубни картофеля. // Химические мутагены и пара — аминобензойная кислота в повышении урожайности сельскохозяйственных растений. / Отв. Ред. И.А. Рапопорт. — М.: Наука, 1989. — С. 159—166.

56. Куприна Е.Э., Водоложская С.В. Способы получения и активация хитина и хитозана. // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. — М.: Наука, 2002. — С. 44—64.

57. Ладыженская Э.П. , Проценко М.А. Биохимические механизмы передачи внешних сигналов через плазмолемму растительной клетки при регуляции покоя и устойчивости (обзор) // Биохимия. — 2002. — Т. 67, № 2 — С. 181—193.

58. Лапина Г.Ф. Хитозан в косметике // Тез. докл. Материалы седьмой международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2003. — С. 254—255.

59. Ленинджер А. Биохимия. — М.: Мир, 1976. — 910 с.

60. Максимов В.И., Родомаи В.Е. Продукты функционального питания из панцирьсодержащих отходов // Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 161—163.

61. Маслова Г.В. Теория и практика получения хитина электрохимическим способом. // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. — М.: Наука, 2002. — С. 24—44.

62. Маслова Г.В., Куприна Е.Э., Богерук А.К. Модуль установки для производства хитина электрохимическим способом // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 46—48.

63. Машковский М.Д. Лекарственные средства. В 2 ч. М.: Медицина, — 1986. —575 с.

64. Мецлер Д. Биохимия. —М.: Мир, 1980. — Т.2. — 278 с.

65. Моррисон Р., Бойд Р.Органическая химия: пер. с анг. / Демьянович В. М., Смит В. А., — М.: Мир, 1974. — 1133 с.

66. Мосолов В. В., Григорьева Л. И., Валуева Т. А. Участие протеолитиче-ских ферментов и их ингибиторов в защите растений (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 2001. — Т. 37. — № 2 — С. 131— 140.

67. Мотовилов O.K. Использование различных методов декапсуляции цист Artemia salina (L.). // Пища. Экология. Качество: Труды III международной научно-практической конференции РАСХН. Сибирское отделение ГНУ СибНИПТИП.: — Новосибирск, 2003. — С. 563—565.

68. МУ 08-47/142 Биологически активные добавки. Вольтамперометриче-ский метод определения массовых концентраций цинка, кадмия, свинца, меди, селена, мышьяка и железа. — Томск: ООО ЮМХ,— 2004. — 71 с.

69. МУ 08-47/167 Рыба, морепродукты, нерыбные объекты промысла и продукты, вырабатываемые и них. Вольтамперометрический метод измерения массовых концентрации ртути. — Томск: ООО ЮМХ,— 2005. — 36с.

70. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. — М.: Мир. — 1965. — 210 с.

71. Немцев С.В., Авдиенко И.Д., Варламов В.П. Скрябин К.Г. Росторегули-рующее действие низкомолекулярного хитозана // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 94—96.

72. Немцев С.В., Гамзазаде А.И., Рогожин С.В., Быкова В.М., Быков В.Г1. Деацетилирование хитина в гомогенных условиях // Приклад, биох. и микробиология, —2002, —Т.З8, №6. — С. 609—615.

73. Немцев С.В., Ильина С.М., Албулова А.И., Варламов В.П. Получение низкомолекулярного водорастворимого хитозана. // Биотехнология, 2001. — №6. — С. 37—42.119 Г

74. Немцов С.В., Гамзазаде А.И., Рогожин С.В., Быкова В.М., Быков В.П. Деацетилирование хитина в гомогенных условиях // Приклад, биох. и микробиология. — 2002,— Т.З8, №6. — С 609—615

75. Никитенкова В.Н., Сафонов В.В. Применение хитозана в печатании хлопчатобумажных тканей // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана»—М.: ВНИРО, 2001, —С. 42—45.

76. Николаева Н.Е. Химический состав и промышленное использование креветок // Изв. вузов пищев. технология. — 1968, №5. — С. 56—58.

77. Новиков В.Ю., Орлов Т.Н. Многократное использование раствора гидроокиси натрия для дезацетилирования хитина // Рыбное хозяйство. — 1988 —№12. —С.76—78.

78. Овчаренко А.Г., Антонова О.И., Братилов Б.И., Василишин М.С. Аква-биоресурсы Алтая как основа экономического роста // Ползуновский альманах, — 1999. —№1. —С. 48—50

79. Озерецковская О. Л., Васюкова Н.И., Переход Е.А., Чаленко Г.И., Ильинская Л.И., Герасимова Н.Г. Иммуносупрессоры в патосистеме картофель—возбудитель фитофтороза // Прикладная биохимия и микробиология. — 2001. — Т. 37. — № 5 — С. 593—600

80. Озерецковская О. Л., Ильинская Л. И., Васюкова Н. И. Механизмы индуцирования элиситорами системной устойчивости растений к болезням // Физиология растений. — 1994. — Т. 41. — № 4, — С. 626 — 633

81. Озерецковская О.Л Индуцирование устойчивости растений биогенными элиситорами фитопатогенов (Обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 1994. — Т. 30, №. 3, — С. 325—339.

82. Озерецковская О.Л, Васюкова Н.И. При использовании элиситоров для защиты сельскохозяйственных растений необходима осторожность // Прикладная биохимия и микробиология. —• 2002. — Т. 38, № 3, — С. 322—325.

83. Озерецковская О.JI. , Роменская И.Г. Олигосахарины как регуляторные молекулы растений // Физиология растений. — 1996. — Т. 43, № 5 — С. 743—752.

84. Озерецковская О.Л. Проблемы специфического фитоиммунитета // Физиология растений.—2002.—Т. 49, № 1, —С. 148—154.

85. Озерецковская О.Л., Васюкова Н.И., Переход Е.А., Чаленко Г.И., Ильинская Л.И., Герасимова Н.Г. Иммуносупрессоры в патосистеме картофель—возбудитель фитофтороза // Прикладная биохимия и микробиология. — 2001. — Т. 37, № 5 — С. 593—600.

86. Озерецковская О.Л., Ильинская Л.И., Васюкова Н.И. Механизмы индуцирования элиситорами системной устойчивости растений к болезням // Физиология растений. — 1994. — Т. 41, № 4, — С. 626—633.

87. Озерецковская О.Л., Леонтьева Г.В., Роменская И.Г., Чаленко Г.И., Переход Е.А., Мельникова Т.М. , Усов А.И. Фрагменты ксилоглюкана — регуляторы иммунных эффектов в картофеле // Физиология растений. — 1995. — Т. 42, № 5 — С. 773—779.

88. Озерецковская О.Л., Роменская И.Г. Олигосахарины как регуляторные молекулы растений // Физиология растений. — 1996. — Т. 43, № 5 — С. 743—752.

89. Озерецковская О.Л., Чалева Л.И., Авдюшко С.А., Чаленко Г.И., Караваева К.А. Эйкозаноиды как индукторы повышения устойчивости картофеля к фитофторозу // Физиология растений. — 1988. — Т 35, № 1. — С. 175—183.

90. Офицеров Е.Н., Михеева JI.A. Взаимодействие пектина амаранта с хитозаном // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана»: — М.: ВНИРО, 2001,—С. 124—126.

91. Панина Я.С., Васюкова Н.И., Озерецковская O.JI Свободная и конъюги-рованные формы салициловой кислоты: содержание и роль в картофеле // Прикладная биохимия и микробиология. — 2005. — Т. 41, № 3. — С. 354—357.

92. Патент RU № 2065447 С 08 В 37/08 Способ получения хитозана. Голи-цин В.П., Цветков В.Г., Иванов А.В., Гартман О.Р;

93. Патент RU № 2073016 С 08 В 37/08 Способ получения низкомолекулярного водорастворимого хитозана. Варламова В.П., Стояченко И.А., Буданов М.В.

94. Патент RU № 2073017 6С 08 В 37/08 Способ получения хитозана. Банников В.В., Львович Ф.И., Фрайман Д.Б.

95. Патент RU № 2087483 6С 08 В 37/08 Способ получения хитозана. Сова В.В., Фрайман Д.Б., Банников В.В., Львович Ф.И.

96. Патент RU № 2117673 6С 08 В 37/08 Способ получения хитозана. Иванов А.В., Гартман О.Р., Цветкова А.В., Полторацкая Е.Б.

97. Патент RU № 2121505 С 08 В 37/02 Способ получения хитозанглюкано-вого комплекса. Козлов В.П., Наумов Е.Г., Немцев Д.В., Немцева В.В., Феофилова Е.П., Терешина В.М.

98. Патент RU № 2147590 7С 08 В 37/08 Способ получения хитозана. Саф-ронова Т.М., Игнатюк Л.Н., Максимова С.Н.;

99. Патент RU № 2222572 7С 11 D 13/00 Способ получения жидкого хозяйственного инсектицидного мыла из нейтральных растительных масел. Шаманская Л.Д., Хабаров С.Н., Жуковский А.В.

100. Патент RU № 2232504 А 01 N 37/04 Защитно-стимулирующий состав для отработки семян зерновых культур от возбудителей болезней, вызываемых головневыми грибами. Тютерев С.Л., Тарлаковский С.А., Хацке-вич Л.К., Здрожевская С.Д.

101. Патент RU № 2255924 Способ получения жидкого органо минерального удобрения из хитозансодержащего сырья. Прищенко Ю.Е., Антонова О.И., Шикера В.В., Егорова Е.Ю., Кузьменко И.А., Кузьменко С.И., Брегвадзе Н.Г.

102. Патент USA 4,978,381 December 18, 1990 / Method for treating cereal crop seed with chitosan to enhance yield, root growth, and stem strength. Hadwiger; Lee A.

103. Патент USA 5,554,445 September 10, 1996 / Method for seed encrusting. Struszczyk; Henryk; Kivekas; Olli

104. Патент USA 5,726,123 March 10, 1998 / Method for treating cotyledonous plants. Heinsohn G. E. и Bjornson A.S.

105. Патент USA 5,733,851 March 31, 1998 /Formulation and procedure to increase resistance of plants to pathogenic agents and environmental stress. Villanueva; Jaime и Valenzuela; Pablo D.T.

106. Патент USA 6,407,040 June 18, 2002 / Composition and method for reducing transpiration in plants. Nichols, Everett J.

107. Пентелькина H.B., Пентелькина Ю.С. Влияние стимуляторов роста на посевные качества долго хранившихся семян // Научные труды Московского государственного университета леса. — М.: 2001. — В. 311. — С. 150—153.

108. Передня А.А., Чикин В.Н., Четокин В.П. Хитозан: нераскрытый веер возможностей // Серия материалов «Море и человек» — 2003. — В.1 — С. 20—25.

109. Петербургский А.В. Практикум по агрономической химии. — М.: Колос, 1968. —496 с.

110. Плиско Е.А., Нудьга Л.А., Данилов С.Н. Хитин и его химические превращения // Успехи химии. — 1977. — Т.46, № 8. — С. 1470—1483.

111. Позняковский В.М., Австриевских А.Н., Вековцев А.А. Пищевые и биологически активные добавки. — Москва — Кемерово: Российские университеты, 2005. — 275 с.

112. Полинг Л., Полинг П. Химия. — М.: Мир, 1973. — 409 с.

113. Практикум по агрохимии. / Под ред. Р.А. Фишера. — М.: Агропромиз-дат, 1989. —214 с.

114. Проценко М.А Молекулярные механизмы узнавания, функционирующие на поверхности контакта Phytophthora Infestans и цитоплазматиче-ской мембраны клетки картофеля // Биохимия. — 1995. — Т. 60, В. 1 — С. 58—65.

115. Рапопорт И.А. Действие ПАБК в связи с генетической структурой. // Химические мутагены и пара — аминобензойная кислота в повышении урожайности сельскохозяйственных растений. / Отв. Ред. И.А. Рапопорт. — М.: Наука, 1989. — С. 3—37.

116. Рапопорт И.А. Хромосомы в репарационном процессе: Сб. ст. АН СССР, Института химической физики // Химические мутагенез и иммунитет. / Отв. Ред. И.А. Рапопорт. М.: Наука, 1980. — С. 3—35

117. Рафиков С.Р., Павлова С.А., Твердохлебова И.И. Методы определения молекулярных весов и полидисперсности высокомолекулярных соединений. — М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. — 335 с.

118. Рашидова С.Ш., Милушева Р.Ю., Воропаева H.JL, Рубан И.Н. Использование хитина в сельском хозяйстве // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 101—103.

119. Рубан Е.А., Самуйленко А.Я. Сравнительный анализ флокули-рующих добавок при осаждении биологически активных веществ // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 250—254.

120. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под редакцией И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. — М.: Бран-дес, Медицина, 1998. — 511 с.

121. СанПИН 2.3.2.1078-01 Продукты пищевые. М.: Инфра-М, — 2002. — 216 с.

122. Сафронова Т.М. Применение хитозана в производстве пищевых продуктов. // Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. — М.: Наука, 2002. — С. 346—359.

123. Сафронова Т.М., Бойцова Т.М. Хитозан как флокулянт нативного рыбного белка // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 251—255.

124. Седельников Л.И. Переработка полимерных отходов — рециклинг, биодеградация // Эколог, промыш. производства. — 1993. — №2. — С. 27— 29.

125. Семяна сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: ГОСТ 12038-84, —Введ. 19.12.84. М., 1984, —83.

126. Симонова Л.Ю., Пашук Л.К. Использование хитозана в качестве косметических препаратов // Тез. докл. 2—й Международной конференции «Биологически активные вещества и новые продукты в косметике». — М.: ВНИРО, 1997. — С. 13—15.

127. Скляр A.M., Гамзазаде А.И., Роговина Л.З., Титкова Л.В., Павлова С.А., Рогожин С.В., Слонимский Г.Л. Исследование реологических свойств разбавленных растворов хитозана // ВМС — 1981. — А.23, №6. — С. 1396—1403.

128. Суслатов А.С., Азаркова B.C. Положительный фенотипический эффект парааминобензойной кислоты (ПАБК) на хлопчатник. // Доклады АН СССР. — 1989.— Т. 308, №1. — С. 206—208.

129. Тарчевский И. А., Максютова Н. Н., Яковлева В. Г. Влияние салициловой кислоты на синтез белков в проростках гороха // Физиология растений. — 1996. — Т. 43, № 5 — С. 667—670.

130. Тарчевский И.А. Взаимодействие сигнальных систем клеток растений, «включаемых» олигосахаридами и другими элиситорами // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. — С. 105—107.

131. Тарчевский И.А. Патоген-индуцируемые белки растений (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 2001. — Т. 37. — № 5 — С. 517—532.

132. Тарчевский И.А. Элиситор — индуцируемые сигнальные системы и их взаимодействие // Физиология растений. — 2000. — Т. 47, № 2, — С. 321—331.

133. Тарчевский И.А., Максютова Н.Н., Яковлева В.Г. Влияние жасмоновой, салициловой и абсцизовой кислот на включение 14С.лейцина в белки листьев гороха//Биохимия. —2001. —Т. 66, № 1. — С. 87—91.

134. Тарчевский И.А., Максютова Н.Н., Яковлева В.Г., Гречкин А.Н. Янтарная кислота — миметик салициловой кислоты // Физиология растений. — 1999. — Т 46, № 1. — С. 23—28.

135. Тарчевский И.А., Чернов В.М. Молекулярные аспекты фитоиммунитета // Микология и фитопатология. — 2000. — Т. 34, № 3 — С. 1—9.

136. Тесленко А.Я., Купцова Н.И., Гирфанова Т.Ф., Шестова Н.П., Медведева Ю.В. Оценка флокулирующей способности хитозанов, полученных из различных видов хитина // Биотехнология. — 1986. — №2 — С. 80—85.

137. Теслюк В.В., Трутнева И.А., Влияние препарата микосан и хитозана на устойчивость ячменя к болезням // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 78—81.

138. Тюпенко Г.И., Орловский А.Ф., Кирпотин Д.Б. Полиэлектролитные композиции из агара и хитозана для электрофореза лекарств в стоматологии // Интерполимерные комплексы: Тез. докл. 2 Всесоюзной конференции. — Рига, 1989. — С. 387—388.

139. Феофилова Е.П., Немцев Д.В., Терешина В.М., Козлов В.П. Полиамино-сахариды мицелиальных грибов: новые биотехнологии и перспективы практического использования (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. — 1996. — Т. 32, № 5 — С. 483—492.

140. Феофилова ЕЛ, Терешина В.М. Перспективные источники получения хитина из природных объектов // Тез. докл. Материалы пятой конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 1999. —С. 76—78.

141. Хисматуллин Р.Г. Пчела — это не только вкусный мед // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 72—75.

142. Хитозансодержащие препарты, как возможные индукторы устойчивости огурцов к западному цветочному трипсу // Тез. докл. Материалы седьмой международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана»: — М.: ВНИРО, 2003. — С. 70—73.

143. Чаленко Г.И., Ильинская Л.И., Озерецковская О.Л. Воздействие арахи-доновой кислоты на клубни картофеля в период хранения // Прикладная биохимия и микробиология. — 2001. — Т. 3, № 3 — С. 326—332.

144. Чирков С Н. Противовирусные свойства хитозана // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С. 120—123.

145. Шабрукова Н.В., Гамаюрова B.C. Исследование природы связи хитин-глюкан в хитин-глюкановом комплексе // Тез. докл. Материалы шестой международной конференции «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» — М.: ВНИРО, 2001. — С.333-335.

146. Шаманская Л.Д. Фитосанитарная оптимизация плодовых и ягодных насаждений в условиях Алтайского края: Монография. — Барнаул, 2006. 235 с.

147. Шиммель Г. Методика электронной микроскопии / Под ред. В. Н. Ро-жанского. — М.: Мир, 1972.— 252с.

148. Эйгес Н.С. Эффективность парааминобензойной кислоты (ПАБК) в повышении урожая сельскохозяйственных культур // Биологическое разнообразие и экологический мониторинг в РСО-Алания. — 2000. — В.1 — С. 145—149.

149. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия. — М.: Колос, 2002, —584 с.

150. Knorr D. Use of chitinous polymers in food // Food Technol. — 1984 — V.38, №1. — P.85—89.

151. Austin P.R., Brine C.J., Castle I.E., Zikakis J.P. Chitin: new falcets of research // Science. — 1981. — Vol. 212, № 4496. — P.749—753.

152. Berkeley R.C.W. Chitin, chitosan and their depredator enzymes // Mikrob. polysac. and polysaccharases. — London — 1979. — P. 205—236.

153. Bodek K.H Determination of the degree of N-deacetylation of chitosan by po-tentiometric titration // Acta Poloniae Pharmaceutica. — Drug Research. — 1995. —V. 52 —P. 33—37.

154. Brown W., Henly D. The configuration of the poly electrolyte sodium car-boxymethyl cellulose in aqueous sodium chloride solutions // Makroolecular chemistry. — 1964. — V. 79 — P. 68—88

155. Bubel A., Stepfens R.M., Fenn R.H., Fieth P. An electron microscopy, X-ray diffraction and amino acid analysis of crab shell // Biochem. and Physiol. — 1983. — Vol.74, №.4. — P.837—850.

156. Deshpande M.V. Enzymatik degradation of chitin and its biological applications // J. Sci. and Ind. Res. — 1986. — V.45, №6. — P.273—280.

157. Hirano Sh., Nashiki Y., Kinugava J. Chitin and chitosan for use as a novel biomedical material // Polym. Mater. Sci. and Eng.:Proc. ACS Div. V.53. Fall Meet, Chicago. — Washington. — 1985. — P.649—653.

158. Knorr D., Daly M. Mechanisms and diffusional changes observed in multilayer chitosan (alginate coacervate capsules) // Process Biochem. — 1988. — Vol.23, №2. — P.48—50.

159. Kramer K.J., Koga D. Insect chitin. Physical state, synthesis, degradation and metabolic regulation // Insect Biochem. — 1986. — V.16, № 6. — P.851 — 877.

160. Maruca R., Suoler B.J., Wightman J.P. Interaction of heavy metals with chitin and chitosan. Chromium // J. Appl. Polym. — Sci. — 1982. — V.27, № 12. — P.4827—4837.

161. Muzzarelli R.A.A. Chitin // Oxford, ect. Pergamon press. — 1977. — 1125 p.

162. Muzzarelli R.A.A., Tanfani F., Scarpini G., Muzzarelli M.G. ESR characterization of chitin and chitosan // Biochem. and biophys. Res. Commun. — 1979. — V.89, №2. — P.706—712.

163. Nair K.G., Ramachandran , Madhavan P. Chitosan for removal of mercury from water // Fish. Technol. — 1984. — V.21, № 2. — P.109—112.

164. Pervais S.M., Abdul H.M. Studies on the structure of p-chitin // Z. Natur-forsch. — 1975. — V.30, № 9 — 10. — P.571—574.

165. Rao M.,Sh., Stevens W., F. Processing parameters in scaling-up of lactobacil-lus fermentation of shrimp biowastell // Advancing chitin science, 7th ICCC Lyon. — 1997.— P 88—93.

166. Sabnis Sh., Block L.H. Improved infrared spectroscopic method for the analysis of degree of N-deacetylation of chitosan // Polymer Bulletin. — 1997, —V. 39 —P. 67—71

167. Sen D.P., Mathew G. Fish by products and processing of miscellaneous marine fauna // Symp. Fish Process, md. India. Mysore, — 1975. — P.33—36.

168. Stanley W.L., Watters G.G., Kelly S.H. Immobilization of glucose isomerase on chitin with glutaraldehyde and by simple adsorption // Biotechnol. and Bioeng. — 1976. —V. 18, № 3. — P.439—443.

169. Struszczyk H., Kivekas 0. // British Polymer Journal. — 1990. — V. 23. — P. 261—265.

170. Vaidya M.V., Bulusu K.R. Chitosan as coagulant and coagulant aid // J.Inst. Eng. (India). Environ. Eng. Div. — 1984. — V.64, №2. — P.43—47.

171. Woycicki W., Kreglewski A. Thermodynamic excess function of the binary systems of trifluoroacetic anhydride // Bull. acad. Polon. Sci. Ser. Chim. — 1964, —V.12. — P.263—266.

172. УТВЕРЖДАЮ» лава^СХ «Флора»1. В.А. Соловов 2006 г.1. АКТ О ВНЕДРЕНИИрезультатов диссертационного исследования1. Предмет внедрения:

173. Результаты диссертационного исследования по теме «Получение хитозан содержащих препаратов из некондиционных цист Artemia sp. и изучение их влияния на растения».1. Автор:1. Баташов Евгений Сергеевич

174. Место внедрения: КХ «Флора», г. Бийск.1. Результаты внедрения:

175. ДщзекЗхэ^^фО «Объединение ИРЭ н ер го снаб»1. Ж7ДК 2006г1. V Х'-Гч / У/, г. // /1. АКТ О ВНЕДРЕНИИрезультатов диссертационного исследования1. Предмет внедрения:

176. Результаты диссертационного исследования но теме «Получение хитозансодержащих препаратов из некондиционных цист Artemia sp. и изучение их влияния на растения».1. Автор:1. Баташов Евгений Сергеевич

177. Место внедрения: ООО «Объединение Сибэнергоснаб», г. Бийск.1. Результаты внедрения:

178. Некорневая обработка растений огурца сорта «Сапфир» органо-минеральным удобрением «Артемия» производилась в блоке теплиц общей площадью 0,9 га. Испытания проводились в мае-июне 2006 г.

179. Установлена эффективная концентрация удобрения «Артемия» для огурцов защищенного грунта, которая составила 1:1000.1. Эффективность внедрения:

180. Главный агроном ^t^f-- А.П. Жирноклеева

181. Агроном по защите растений1. Ю.А. Татарников

182. Развитие листьев на фоне обработки яблони смесьюкалийного мыла и органо-минерального удобрения «Артемия»

183. ИК-епектр хитозана из Apis mellifera

184. ИК-спектр хитозана из Artemia species

185. ИК-спектр хитозана из Gammarus lacustris

186. ИК-спектр хитозана из Pleurotus ostreatus-j.i