Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Технология капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Технология капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок"

■г \ 004619770 \ ^

Дрель Ирина Викторовна

Технология капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок

03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 1 ОКТ 2010

На правах рукописи

Москва-2010

004610770

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГОУ ВПО МГАВМиБ).

Научный руководитель:

доктор биологических наук Волков Михаил Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Соколова Надежда Львовна доктор биологических наук, профессор Еремец Владимир Иванович

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии».

Защита состоится « » 2010 года в «

час. на заседании диссертационного совета Д 220.042.01 при ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» по адресу: 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23; тел (495) 377-93-83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина».

Автореферат разослан « /т2 » сайте http://mgavm.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

2010 г. и размещен на

Грязнева Т.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Необходимость стабилизации материалов биологического происхождения, связанная с их чрезвычайной нестойкостью, является актуальной проблемой биотехнологии. Высушивание является одним из наиболее совершенных процессов стабилизации свойств продуктов биологического (растительного, животного, микробиологического) происхождения и позволяет сохранять данные продукты в обычных условиях длительное время. (Самуйленко А.Я., 2000)

В настоящее время многие биотехнологические лаборатории исследуют методы обезвоживания, в которых процесс влагоотъёма от обезвоживаемого материала реализуется в закрытой системе контактирующих материалов и без фазовых переходов влаги, к числу которых относится капиллярно-химическое обезвоживание (КХО). Сорбенты, используемые для КХО, имеют два общих основных свойства, которые наиболее сильно влияют на различие в показаниях к применению и силе воздействия - сорбционная емкость и способность сорбировать разного размера молекулы и бактериальные клетки.

Наибольший интерес со стороны исследователей и производителей вызывает цеолит-глауконит, обладающий уникальными ионообменными и адсорбционными свойствами. Получаемые на основе глауконита препараты могут использоваться для иммобилизации нутриетов (ферментов, витаминов, белковых компонентов) и постепенного (пролонгированного) высвобождения их в ЖКТ, связывания кишечных газов, токсинов, солей тяжелых металлов и профилактики воспалительных и аллергических реакций. (Паничев А.М., 2003)

Конструирование ветеринарных препаратов и кормовых добавок на основе ионообменных матриц позволяет значительно сократить негативные воздействия на активные ингредиенты конечного продукта и затраты на производство, что является актуальной задачей биотехнологии и фармакологии.

Цель и задачи исследований.

Целью нашей работы являлась разработка технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать закономерности капиллярно-химического обезвоживания жидких полуфабрикатов обезвоживающими веществами и требования к установлению сорбционного равновесия.

2. Обосновать выбор глауконита как основы капиллярно-химического обезвоживания и изучить его биологические и влагопоглотительные характеристики для конструирования ветеринарных препаратов.

3. Разработать технологию капиллярно-химического обезвоживания и предложения по аппаратурно-технологическому оформлению процесса получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок на глауконите.

4. Приготовить пять производственных серий БКД «Баксин-вет» по разработанной технологии методом капиллярно-химического обезвоживания и оценить потребительские свойства.

5. Рассчитать экономическую эффективность метода капиллярно-химического обезвоживания.

6. Разработать нормативно техническую документацию и методики контроля технологии приготовления методом капиллярно-химического обезвоживания перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

Научная новизна:

Впервые исследован механизм капиллярно-химического обезвоживания жидких препаратов пористыми сорбентами с использованием модельных представлений о межфазном массообмене в системе насыщенных и ненасыщенных влагой пористых частиц.

Изучены свойства различных пористых материалов и обоснованы требования к потенциальным обезвоживающим материалам при реализации капиллярно-химического высушивания. Отсутствие у глауконита токсических, канцерогенных, мутагенных свойств и наличие богатого макро-и микроэлементный состава, высокой сорбционной емкости и способности сорбировать молекулы различного размера и иммобилизировать бактериальные клетки позволило использовать его в качестве основы для капиллярно-химического обезвоживания и получения ветеринарных

препаратов и кормовых добавок со стабильными биологическими свойствами и остаточной влажностью не выше 12%.

Впервые на основе природного глауконита реализован метод капиллярно-химического обезвоживания для приготовления перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок, позволивший исключить высокозатратный способ лиофильного обезвоживания, обогатить готовую форму препаратов ионообменными свойствами и обеспечить длительное хранение.

Аппаратурно-технологическое оформление производства сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок по технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите позволяет реализовать процесс на специализированных предприятиях, в лабораториях и животноводческих фермах.

Научная новизна работы подтверждена Сертификатом регистрации объекта интеллектуальной собственности SRI № RU02R1RU20100003 «Технология получения биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите».

Практическая и теоретическая значимость работы.

Определены основные технологические и биологические свойства природного глауконита Каринского месторождения, позволяющие применять его для капиллярно-химического обезвоживания перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

Аппаратурно-технологическое оформление производства ветеринарных препаратов и кормовых добавок по технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите позволяет реализовать процесс на специализированных предприятиях, а также непосредственно в лабораториях и животноводческих фермах.

Разработан комплект нормативно-технической документации ТУ 9291001-95532231-2010 и регламент производства на БКД «Баксин-вет», ТУ 9365002-71368318-2008 и регламент производства на ветеринарный препарат «ЗооАктимакс».

Разработаны и утверждены РАСХН «Методические рекомендации получения готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите», «Сборник методик определения параметров ингридиентов и готовой формы биопрепаратов и

кормовых добавок, полученных методом капиллярно-химического обезвоживания».

Годовой экономический эффект от внедрения метода капиллярно-химического обезвоживания в технологическую схему получения биопрепарата «Биоспорин» по сравнению с ранее применяемым методом лиофильного высушивания составил 91,7 %.

По разработанной технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите произведены ветеринарные препараты «ЗооАктимакс» ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов», г. Санкт-Петербург и БКД «Баксин-вет» ООО «Никофарм», г. Москва.

Результаты исследований по разработке технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок используются в учебном процессе по дисциплине «Биотехнология» в ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на XXVI Московском международном ветеринарном конгрессе по лечению мелких домашних животных (Москва - 2008 г.), XII Международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Вклад молодых учёных в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк -2008 г.), Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вопросы ветеринарной медицины и биотехнологии» (Москва - 2009 г.), IX Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург - 2010 г).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 научных работ: в журнале, включенном в перечень ВАК РФ - 6, в сборнике материалов конференции -1.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 225 страницах машинописного текста, в т.ч. 23 страница приложений и включают введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, данные о практическом использовании научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, список использованой литературы (211 источников, из

которых 180 отечественных и 31 иностранных). Материалы диссертации иллюстрированы 33 рисунками, 58 таблицами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование глауконита как основного компонента при производстве перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания.

2. Технология получения и компонентный состав перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите.

3. Аппаратурно-технологическая линия получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите.

4. Эффективность применения ветеринарного препарата БКД «Баксин-вет».

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Работа выполнена в период с 2005 по 2010 годы на кафедре биотехнологии ФГОУ ВПО МГАВМиБ (г. Москва). Отдельные исследования проводились в УГАВМ (г. Троицк), в Филиале ФГУ «48 ЦНИИ МО РФ -ЦВТП БЗ» (г. Екатеринбург), в ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, НИИ Канцерогенеза Онкологического научного центра им. H.H. Блохина РАМН и АСИЦ ВНИИ минерального сырья имени Н.М. Федоровского (г. Москва), на базе ООО «УралВетАгро» и ООО «Люцевита» (г. Троицк), ООО «Биостарт» (г. Киров), ООО «Никофарм» (г. Москва) и ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов» (г. Санкт-Петербург).

Определение содержания токсичных элементов, радионуклидов, бенз(а)пирена и летучих N-нитрозаминов осуществляли по ГОСТ 30178-96, ГОСТ 51766-01, ГОСТ 26927-86 и МУК 2.6.1.1.194-03. Определение содержания бенз(а)пирена осуществляли методом хроматографии в тонком слое алюминия. Содержание летучих N-нитрозаминов определяли с использованием термоэнергетического анализатора и эталонных исследуемых соединений. Способность глауконита индуцировать генные мутации изучалась в соответствии с Международным стандартом ISO 109933:1992.

Фазовый состава глауконита определялся методом внутреннего стандарта, химический состав - масс-спектральным анализом. Исследования капиллярно-пористой структуры глауконита проводили по стандартным адсорбционным и ртутно-порометрическим методикам на ртутной порометрической установке П-ЗМ и микровесовой установке Мак-Бена. Определение суммарного объема пор осуществляли на вакуумной установке по ускоренному методу влагоемкости образцов, в соответствии с ГОСТ 26898-86. Для характеристики текстурных параметров глауконита использовался метод БЭТ и гелиевой порометрии в соотвествии с МР. 1.2.2566-09.

Величину адсорбции белковых веществ определяли по измерению концентрации их в растворе методом Лоури.

Определение числа иммобилизованных клеток проводилось по оптической плотности раствора. Исследование влияния природных цеолитов на морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства B.subtillis 3 проводили по стандартным методикам (Нетрусов А.И. и др., 2005; Нецепляев C.B. и др., 1990; Панкратов А.Я. и др., 1975).

Определение сроков годности и условий хранения БКД «Баксин-вет» проводили методом «ускоренного старения» в соответствии с «Временной инструкцией по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода «ускоренного старения» при повышенной температуре» и МУК 4.2.2316-08.

Экспериментальные данные обрабатывали методом корреляционного, вариационного и факторного статистического анализа с использованием пакета компьютерных программ «STATISTICA» и анализом результатов по Даннету (1978), Ашмарину И.П. и Воробьеву A.A. (1962).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Математическое описание процесса капиллярно-химического обезвоживания на примере культуральной биологической жидкости

основано количестве перераспределяемой влаги; влагообмене; скорости процесса обезвоживания; достижении состояния равновесия, оптимальной для сохранения биологических свойств активности воды. В своей совокупности данные характеристики являются исходными параметрами при определении оптимального состава биологического препарата и описываются

уравнениями ТОЗМ (А=Атехр{-[КТ1п(С5/Ск0)/рЕА]п}), Дубинина-Радушкевича (18\У=№-Б[1§(Р/Р8)2]), Генри (Р=В9), Пуайзеля (У = ^т),

Вашбурна, Фрейндлиха (1п—~У— = Ленгмюра и их производными.

ст лгг ЯТтр

Математическое описание процесса КХО позволило обосновать основные требования, которыми должен обладать наполнитель-обезвоживатель -достаточная энергия связи влаги и «удерживающей способностью». В процессе приготовления ветеринарных препаратов методом КХО, при перераспределении влаги и установлении равновесия, основными показателями сорбентов являются сорбционная емкость, термическая стабильность к процессам теплопереноса внутри системы и удерживающая способность, которая также влияет на поддержание оптимальной активности воды и сроки хранения готовой формы ветеринарного препарата.

Выбор и изучение влагопоглощающих материалов В результате изучения кривых адсорбции (рис.1) установлено, что сорбенты второго структурного типа образуют наиболее обширную группу материалов пригодных для использования при получении препаратов методом КХО.

- ионообменная смола КБ-4П-2

- смесь смолы с цеолитом (1:3)

- смесь смолы с цеолитом (1:1)

- смесь смолы с цеолитом (3:1)

- цеолит - глауконит а - величина сорбции, мМт'1,

Р/Р5 - относительное давление пара

Рис.1. Изотермы сорбции водяного пара глауконитом, цеолитом и ионообменной смолой КБ-4П-2 и их смесями

Изотерма сорбции второго типа характерна для ионообменных смол и сорбентов со щелевидным строением пор (глауконит), характеризующихся значительной сорбционной способностью в области оптимальных значений активности воды, так и чувствительности сорбции к изменениям относительного давления, что важно в плане поддержания водного баланса

для обеспечения необходимого качества материалов в условиях, когда может быть нарушено равновесие (например, из-за неоднородности смешения компонентов, переменного температурного режима хранения).

Исследование фазового и химического состава глауконита Анализ экспериментальных данных показал, что глауконит Каринского месторождения по химическому составу может использоваться в рецептуре биопрепаратов как источник различных микро- и макроэлементов.

Фазовый состав глауконита Каринского месторождения составляет, % масс.: глауконит-82±3, кварц- 17±1, плагиоклаз- 1±0,2.

Химический состав глауконита Каринского месторождения представлен, % масс.: Na20 - 0,17; MgO - 2,37; А1203 - 5,93; Si20 - 59,4; Р205 - 0,14; S -0,055; К20 - 4,15; СаО - 1,51; Fe - 10,9; Fe42 - 1,12; Fe+3 - 9,78; В - 0,04; С02 <0,1. Результаты изучения содержания токсичных элементов и радионуклидов (Pb, As, Hb, Sr и т.п.) установили, что глауконит Каринского месторождения не содержит предельно допустимые концентрации токсичных веществ и является безопасным для применениия в животноводстве.

Изучение химических канцерогенов и мутагенной активности глауконита Каринского месторождения Содержание бенз(а)пирена в образце глауконита составляет 29±0,5 нг/кг, что ниже уровня, разрешенного для некоторых видов пищевых продуктов (не более 1000 нг/кг). Содержание единственного из обнаруженных летучих N-нитрозаминов составляет 1262±45 нг/кг - ниже уровня, разрешенного для суммарного содержания этих канцерогенов в пищевых продуктах (до 3000 нг/кг), в том числе для БАД к пище на основе минералов согласно пункту 1.10.6 САНПиН 2.3.2.1078-01.

Исследования мутагенной активности образца глауконита показали, что в пределах чувствительности метода (теста Эймса), при достигаемых в препаратах концентрациях органических соединений, глауконит не содержит мутагенов прямого или не прямого действия, которые индуцировали бы мутации типа сдвига рамки считывания генетической информации или мутации типа замены пар оснований.

Исследования структуры глауконита Многоуровневое строение глауконита в виде ажурной постройки, состоящей из соприкасающихся кристаллов микрожеод и последовательно агрегированных микрокристаллитов из межжеодового пространства в целом,

существенно неплотно упакованных на каждом структурном уровне, позволяет объяснить полимодальный характер распределения размеров вторичных пор в его структуре. Первый уровень структурной иерархии представлен микрожеодами и микротрещинами достаточно равномерно распределенными в массе туфа. Второй структурный уровень предстален хорошо образованньми кристаллами цеолита, слагающими стенки микрожеод и микротрещин. Третий уровень составляет межжеодовое пространство, сложенное субпараллельно и неплотно упакованными объемными агрегатами уплощенных срастаний микрокристаллов. Уплощенные срастания состоят из таблитчатых микрокристаллитов с неявными границами.

Исследование сорбции глауконитом молекул белковых веществ

Для оценки сорбции при КХО на глауконите Каринского месторожения белковых молекул в качестве модельного белка использовался сывороточный

альбумин, (табл. 1)

Таблица 1. Показатель адсорбционной способности глауконита

№ Содержание альбумина в растворе, % вес

пробы глауконит природный глауконит модифицированный НС1

50-100 100-200 200-500 50-100 100-200 200-500

мкм мкм мкм мкм мкм мкм

1 35,7 36,2 36,0 70,5 72,5 71,5

2 30,5 30,0 33,5 69,5 67,5 68,5

3 29,4 27,5 30,0 68,0 66,0 67,0

4 28,3 28,0 28,6 67,5 62,5 65,5

5 27,0 25,1 24,7 66,0 57,0 61,0

6 26,1 22,0 21,5 64,5 61,5 60,5

7 24,8 19,6 21,5 60,0 57,0 60,5

8 22,4 20,5 21,5 60,5 55,5 60,5

9 22,4 21,3 21,5 60,0 55,0 60,5

10 22,4 21,1 21,5 60,0 55,0 60,5

Установлено, что фракция частиц 100-200 мкм является более эффективной и более технологически удобной.

Исследование избирательности поглощения биогенных катионов глауконитом

Необходимым условием успешного использования любых ионообменников в качестве носителей биоэлементов является задание им такого минерального состава по всем ионам, при котором последние были бы в равной степени доступны для усвоения организмом. Это условие может быть выполнено, если минеральный состав ионообменников окажется термодинамически равновесным составу питательных компонентов в кишечнике животного.

Таблица 2. Содержание обменных катионов в природном глауконите до и после насыщения его универсальным питательным

раствором

Месторождение Основные обменные катионы, мг-экв/г Общая обменная емкость, мг-экв

К Иа Са+Мв Ре

Глауконит 0,36/0,65 0,45/0,12 1,50/1,19 0,05/0,11 2,06/2,07

КУ-4П-2 -/0,41 -/0,02 -/4,50 -/0,25 -/5,18

Примечание: В числителе приведены исходные данные, в знаменателе - равновесные.

Установлено, что в исходном составе обменных ионов в глауконите -преобладает натрий, двухвалентных катионов кальция и магния.

Исследование влагопоглотительных характеристик глауконита

Установленные различия в изотермах и величинах сорбции паров воды и азота в области малых относительных давлений свидетельствует о разных механизмах сорбции. Сорбция водяного пара при незначительных относительных давлениях (до р/р8=0,3-0,4) связана с хемосорбцией -ионизацией функциональных групп и гидратацией фиксированных ионов и обменных катионов, в то время как поглощение азота связано с физической адсорбцией. Это подтверждается тем, что заменой одних противоионов на другие с большими координационными числами гидратации можно добиться повышения сорбции в области малых заполнений сорбционного пространства. Об этом же свидетельствует и наличие остаточной величины сорбции при проведении десорбции - удерживающая способность сорбента -и которая так же связана с ионной формой глауконита.

Механизм удерживающей способности у глауконита связан с гидратацией функциональных групп (фиксированных ионов) и обменных ионов (противоионов), поскольку её величина совпадает с количеством прочно связанной глауконитом влаги. На это же указывают и величины теплот сорбции (104 калорий), обусловленных хемосорбционным механизмом поглощения влаги при малых заполнениях сорбционного пространства. Об этом же свидетельствуют данные о величинах сорбции воды глауконитом и связи удерживающей способности с ионной формой (водородная, солевая, смешанная) глауконита, концентрацией противоионов и их гидратируемостью (числами гидратации). Так, удерживающая способность составляет 8,5 для 7,7 - для К+, 6,1 - для Mg2+ и 5,9 - для Са2+.

А

О,г 0,4 О,В 0,8 1 р/р*

Рис.2. Изотермы сорбции и десорбции воды (А) и азота (Б) А Б

—«

А г

у

/

V

20

40

60

240

Рис.3. Кинетика поглощения влаги глауконитом

а - величина сорбции, мМ.г"'; ть т2- время, сек. и час. при поглощении жидкости (а) и пара (б) соответственно. Р/Р5: А - 1,0; Ш - 0,8; ♦ - 0,6.

Величина удерживающей способности количественно характеризует необратимо связанную глауконитом влагу при нормальной температуре и определяет стабильность активности воды (обеспечивающей сохранение биологической рецептуры препарата) при варьировании температуры и возможной неоднородности смешения компонентов в процессе получения препарата. При этом контроль данного показателя может быть осуществлён по величине pH, однозначно связанной с ионной формой глауконита.

Исследования иммобилизации клеток микроорганизмов на глауконите при капиллярно-химическом обезвоживании

Иммобилизованные на носители микроорганизмы сохраняют высокую концентрацию жизнеспособных клеток, они более устойчивы к действию токсикантов, размножаются значительно быстрее, чем во взвешенном состоянии и характеризуются метаболической активностью.

Установлено, что глауконит Каринского месторождения характеризуется высокой адгезией по отношению к клеткам В. subtillis 3.

Таблица 3. Адсорбция и десорбция клеток Bacillus subtillis 3 на

глауконите Каринского месторождения

№ образца КОЕ образца Адсорбция(%) КОЕ элюата Десорбция (%)

1 4,6-10" 87,5 3,6-105 21,7

2 4,8-105 86,9 3,7-105 22,9

3 5,7-1О1 84,5 4,3- 10ь 24,6

Примечание: КШисаднсй<5<тшисоа№ишЗДЧСР.

Изучение ингибирующего действия природного глауконита на размножение адсорбированных клеток В. subtillis 3 показало низкую активность глауконита. Так, после инкубирования иммобилизованных клеток в течение 24 часов на агаризованной среде наблюдалось активное накопление биомассы, сравнимое с контролем при равной исходной концентрации свободных клеток, при этом морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства клеток не изменились. Аналогичные данные были получены при исследовании in vivo при скармливании белым мышам в течение 14 дней иммобилизованной культуры В. subtillis 3.

В ходе экспериментов установлено, что природный глауконит является нейтральным и нетоксичным сорбентом, о чем свидетельствовало полное отсутствие зон просветления вокруг лунок с глауконитом при росте на агаре тест-организма Е. coli Ml7.

Разработка технологии КХО на природном глауконите и аппаратурно-технологнческого оснащения процесса

Глауконит предварительно просеянный на вибросите с диаметром сетки 1,5 мм поступал на измельчение в шаровой мельнице до размера частиц 100200 мкм, затем проводилась просушка при 180°С в течение 30 минут и прокаливание при 280-300°С в течение 40 минут в сухожаровом шкафу. Лиофилизированный препарат «Баксин-вет» регидротировали в дистиллированной воде до содержания сухого вещества 2%. Готовили смеси глауконита с культуральной жидкостью с шагом 5%, полученную субстанцию раскладывали в полипропиленовые банки с герметичной крышкой и помещали на полки в термостат при температуре 20°С.

Как следует из полученных данных, представленных в таблице 4, оптимальными являются соотношения глауконита и культуральной жидкости 5:95, 10:90, 15:85, увеличение количества культуральной жидкости приводит к существенному увеличению влагосодержания и угла естественного откоса, при этом порошок слеживается и не обладает сыпучестью.

Таблица 4. Влагосодержание, сыпучесть и содержание каротнноидов в

опытных образцах

Количество ингредиентов Технологические параметры Содержание каротнноидов, мг/100 г

Культуральная жидкость, мл Глауконит, г Влагосодержание, % Угол естественного откоса, град

5 95 6,0 15 0,15

10 90 7,4 15 0,3

15 85 8,8 17 0,45

20 80 10,2 55 0,6

25 75 11,6 70 0,75

30 70 13,0 75 0,9

Для стерилизации БКД «Баксин-вет» использовали радиационный способ.

КХО основывается на смешивании компонентов, то для аппаратурно-технологического оснащения процесса обезвоживания и приготовления готовой формы препаратов нами предложены конструкции барабанного смесителя с рубашкой охлаждения и шаровой загрузкой, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями.

Приготовление готовой формы белково-кормовой добавки «Баксин-вет» на глауконите

Для конструирования рецептуры белково-кормовой добавки «Баксин-вет» на глауконите методом КХО нами использованы установленные оптимальные соотношения компонентов (баксин, глауконит и аэросил): 10% биопрепарат препарат «Баксин-вет», 87% глауконит, 3% аэросил.

Эффективность применения разработанной рецептуры БКД «Баксин-вет» подтверждена исследованиями на пушных зверях и составила 90%.

Установлено, что гарантированный срок годности БКД «Баксин-вет», приготовленного методом КХО составляет 2 года, при условии хранения в герметичной упаковке, в сухом, чистом, защищенном от света, в вентилируемом помещении при температуре от минус 20°С до 25 °С.

ВЫВОДЫ

1. В результате математического моделирования закономерностей капиллярно-химического обезвоживания - начального и равновесного влагосодержания, физико-химических показателей жидкой фазы, сорбционных характеристик, являющихся исходными параметрами при определении оптимального состава биологического препарата - обоснованы требования к наполнителю-обезвоживателю для установления сорбционного равновесия в сухих биопрепаратах: высокие сорбционные свойства (по воде), сферически-пористая или слоисто-пористая форма частиц с минимальным размером пор (значительно меньших размера молекул воды), дисперсный состав (определяемый конечной формой биопрепарата), прочность частиц наполнителя к воздействию химических и физико-механических нагрузок, рациональная укладка частиц наполнителя с обеспечением наибольшего объема межшарового пространства для размещения высокодисперсного биопрепарата, ионообменные свойства со значительньм (представительным) содержанием микро и макроэлементов.

2. Отсутствие токсических (по ГОСТ 12.1.007-76 глауконит Каринского месторождения относится к 4 классу - вещества малоопасные), канцерогенных (по содержанию бенз(а)пирена и НДМА - единственного из обнаруженных №нитрозаминов - глауконит Каринского месторождения соответствует пункту 1.10.6. САНПиН 2.3.2.1078-01), мутагенных (по результатам теста Эймса показано отсутствие содержания в глауконите

Каринского месторождения мутагенов прямого или непрямого действия) свойств, макро- и микроэлементный состав (около 70 элементов) глауконита Каринского месторождения, наряду с высокой сорбционной емкостью (не менее 20%), способностью сорбировать молекулы различного размера и бактериальные клетки обеспечивает капиллярно-химическое обезвоживание с сохранением основных биологических свойств высушенных препаратов с остаточной влажностью не выше 12%, что способствует длительному хранению.

3. Разработана технология капиллярно-химического обезвоживания получения сухих ветеринарных биопрепаратов и кормовых добавок на глауконите и типовая схема аппаратурно-технологической линии производства на основе отечественного оборудования.

4. Приготовленные лабораторные образцы препарата и производственные серии БКД «Баксин-вет» по разработанной технологии методом капиллярно-химического обезвоживания соответствуют требованиям нормативной документации и обладают высокими потребительскими свойствами - низкая гигроскопичность (10,4%) и сыпучесть (15%), длительный срок годности (не менее 2 лет).

5. Экономическая эффективность от применения в технологической схеме получения препаратов метода капиллярно-химического обезвоживания в сравнении с лиофилизацией составила 91,7% на 1кг продукции.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Определены основные технологические и потребительские свойства природного глауконита Каринского месторождения, характеризующие возможность его применения для капиллярно-химического обезвоживания ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

2. Созданная технология и разработанная типовая аппаратурно-технологическая линия позволяют получить сухие ветеринарные биопрепараты и кормовые добавки методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите не только в крупных специализированных предприятиях, но и в лабораториях или животноводческих фермах.

3. Разработаны и утверждены РАСХН «Методические рекомендации получения готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок способом

капиллярно-химического обезвоживания на глауконите», «Сборник методик определения параметров ингридиентов и готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок, полученных методом капиллярно-химического обезвоживания».

4. Разработан комплект нормативно-технической документации - ТУ 9291-001-95532231-2010 и регламент производства БКД «Баксин-вет» и регламент производства ветеринарного препарата «ЗооАктимакс».

5. По разработанной технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите производятся ветеринарные препараты БКД «Баксин-вет» ООО «Никофарм», г. Москва и «ЗооАктимакс» ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов», г. Санкт-Петербург.

6. Получено свидетельство регистрации объекта интеллектуальной собственности «Технология получения биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите».

7. Результаты исследований по разработке технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения биопрепаратов и кормовых добавок, используются в учебном процессе по дисциплине «Биотехнология» в ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

1. Основные технологические и потребительские свойства природного глауконита Каринского месторождения, позволяют рекомендовать его в качестве носителя-субстрата для различных молекул и иммобилизованных микроорганизмов при получении ветеринарных препаратов (например, витаминов, ферментов или пробиотиков) пролонгированного действия.

2. Глауконит Каринского месторождения рекомендуется для применения в животноводстве и птицеводстве в качестве минеральной добавки к рациону и сорбента для санации кормов от микотоксинов.

3. Разработанная технология капиллярно-химического обезвоживания получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок на глауконите и типовая схема аппаратурно-технологической линии производства на основе отечественного оборудования рекомендуются для биотехнологических производств и животноводческих ферм.

4. БКД «Баксин-вет» рекомендуется зооветспециалистам и владельцам животных в качестве лечебно-профилактического средства с

18

антиоксидантным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и адаптогенным действием. Препарат «ЗооАктимакс» рекомендуется зооветспециалистам и владельцам животных в качестве лечебно-профилактического средства при желудочно-кишечных заболеваниях.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1) Волков М.Ю., Дрель И.В., Дмитриев П.А. Современные подходы к получению готовых форм ветеринарных препаратов // Ветеринарная медицина.- 2009. - № 1-2. - С.- 3-6.

2) Эффективность совместного применения сорбентов в птицеводстве / Заболоцкая Т.В., Волков М.Ю., Овчинников A.A., Дрель И.В. // Ветеринарная медицина. - 2009. - № 1-2. - С. 41-43.

3) Волков М.Ю., Дрель И.В. Принципы приготовления биопрепаратов с адсорбционной активностью методом капиллярно-химического обезвоживания // Ветеринарная медицина. - 2010. - № 1.-С - 4-5.

4) Конструирование рецептуры биопрепарата «Баксин-вет» на основе глауконита методом капиллярно-химического обезвоживания / Дрель И.В., Волков М.Ю., Заболоцкая Т.В. и др.// Ветеринарная медицина - 2010. - № 1. -С.-6-7.

5) Дрель И.В. Определение срока годности и условий хранения кормовой добавки «Баксин-вет» (БКД) // Ветеринарная медицина. - 2010. - № 1. - С. -8-9.

6) Волков М.Ю., Дрель И.В. Овчинников A.A. Оценка влияния природного алюмосиликата глауконита на переваримость и использование питательных веществ рациона жвачными животными // Ветеринарная медицина. - 2010. - № 2. - С. - 41 -43.

7) Дрель И.В. Капиллярно-химическое обезвоживание высокотехнологичный способ получения готовых форм биопрепаратов / Высокие технологии, исследования, промышленность: Сб.науч.тр. - СПБ.: «Издательство политехнического университета». -2010. -Т.4. - С. - 103-108.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 16.09.2010 Тираж 100 экз. Усл. пл. 1 Печать авторефератов (495)730-47-74,778-45-60

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дрель, Ирина Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные современные способы обезвоживания термолабильных препаратов

1.1.1. Лиофильное высушивание

1.1.2. Конвективное высушивание

1.1.3. Контактное высушивание >

1.1.4. Комбинированные методы высушивания

1.2. Капиллярно-химическое обезвоживание

1.2.1. Области использования капиллярно-химического 19 обезвоживания

1.2.2. Механизм процесса капиллярно-химического 20 обезвоживания

1.2.3. Обезвоживающие вещества, применяемые в капиллярно- 31 химическом обезвоживании

1.2.4. Особенности адсорбции на цеолитах

1.3. Пористые сорбенты - носители микроорганизмов

1.4. Слоистый алюмосиликат глауконит — минерал цеолитовой 49 группы

1.4.1. Общая характеристика глауконита

1.4.2. Основные направления использования глауконита

1.4.3. Характеристика сырьевой базы глауконита на территории 54 Российской Федерации

Введение Диссертация по биологии, на тему "Технология капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок"

Актуальность работы.

Необходимость стабилизации материалов биологического происхождения, связанная с их чрезвычайной нестойкостью является актуальной проблемой биотехнологии.

Высушивание является одним из наиболее совершенных процессов стабилизации свойств продуктов биологического (растительного, животного, микробиологического) происхождения и позволяет сохранять данные продукты в обычных условиях длительное время. Вместе с тем высушивание достаточно трудоемкий технологический процесс, который часто является решающим этапом производства, влияющим на качество выпускаемой продукции. (Самуйленко А.Я., 2005)

Разнообразие свойств продуктов требует индивидуального подхода к разработке рациональных методов их высушивания (с учетом требований к качеству готового изделия).

Сложность технологических процессов высушивания, их высокая энергонасыщенность, незначительная производительность технологического оборудования при его сложности, в том числе в плане обеспечения техники безопасности при работе с микроорганизмами различных групп патогенности, ставит в ряд первоочередных задачу изыскания современных способов обезвоживания для реализации в системе технологических процессов приготовления биопрепаратов. Одновременно с этим преследуется цель улучшения технико-экономических показателей производства и как следствие снижения себестоимости продукции с улучшением их потребительских показателей. (Панин А.Н., 2000)

В настоящее время многие биотехнологические лаборатории исследуют методы обезвоживания, в которых процесс влагоотъёма от обезвоживаемого материала реализуется в закрытой системе контактирующих материалов (то есть без удаления влаги из системы) без фазовых переходов влаги (для основной части поглощаемой жидкости), к числу которых относится капиллярно-химическое обезвоживание (КХО). Другое отличие КХО ' заключается в том, что процесс поглощения влаги является экзотермическим, в то время как остальные процессы являются эндотермическими.

Для реализации процессов в биотехнологии КХО были опробованы в качестве обезвоживающих веществ разнообразные органические и неорганические материалы: соли, образующие кристаллогидраты— алюмокалиевые квасцы, гипс, бура, сернокислый магний; набухающие в воде органические вещества — желатина, агар, пептон, казеин, лактоза и ряд других. Но их использование на фоне низких концентраций микроорганизмов и высокой инактивации при приготовлении и хранении не позволило позитивно ответить на вопрос применения данного способа в конструировании биопрепаратов.

Другое направление было связано с использованием пористых материалов (угли, цеолиты, ионообменные смолы), используемых не только в качестве поглотителя влаги из полуфабриката биопрепарата, но и в качестве матрицы-носителя иммобилизованных микроорганизмов и молекул биопрепарата.

Все сорбенты имеют два общих основных свойства, которые наиболее1 сильно влияют на различие в показаниях к применению и силе воздействия. Это — сорбционная ёмкость (количество вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы) и способность сорбировать разного размера и массы молекулы и бактериальные клетки, что для сорбентов, используемых при конструировании биопрепаратов (в отличие от сорбентов в целом) даже • важнее, чем первое). Вместе с тем очень важно еще чтобы сорбент обладал и своими положительными качествами субстрата биопрепарата.

Наибольший интерес со стороны исследователей и производителей вызывает цеолит-глауконит, обладающий уникальными ионообменными и адсорбционными свойствами.

Ажурность кристаллической структуры глауконита создает большой адсорбционный объем, а его геометрия определяет молекулярно-ситовые свойства. Отличительной особенностью глауконита от остальных цеолитов является то, что он обладает не каркасным, а слоистым строением, благодаря чему площадь активной поверхности значительно увеличивается. При этом часть внутримолекулярных сил не уравновешена взаимодействием с расположенными в полости одного такого слоя ионами химических веществ, содержащихся в растворах и в воздухе. В результате они скапливаются на активных поверхностях пластиночек, составляющих общий кристалл; равнодействующая этих сил направлена вглубь кристалла и на поверхности возникает силовое поле. Молекулы других веществ, оказываясь в этом силовом поле, удерживаются в нем дисперсионными, ориентационными и индукционными силами. Кроме того между молекулами сорбата и сорбента образуются прочные ковалентные или ионные связи, что приводит к явлениям адсорбции и диффузии.

Глауконит участвует в каталитических процессах, регулирует содержание свободной жидкости в кишечнике, состав и концентрацию электролитов, минеральный обмен и кислотно-щелочное равновесие, иммобилизирует ферменты желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), повышая их активность за счет выброса свободных радикалов кислорода, оказывает в кишечнике бактерицидный эффект и способствует образованию кремниевой кислоты, которая обеспечивает высокое буферное действие в отношении органических кислот (Овчинников А.А., 2001). Благодаря строго калиброванному размеру пор (около 4 ангстрем), он способен проявлять сорбционные свойства только по отношению к ионам макро- и микроэлементов и органическим соединениям с небольшими размерами молекул (метан, сероводород, аммиак и др.), не вступая в прямое взаимодействие со сложными органическими соединениями (витаминами, белками и др.).

Получаемые на основе глауконита препараты могут использоваться для иммобилизации нутриетов (ферментов, витаминов, белковых компонентов) и постепенного (пролонгированного) высвобождения их в ЖКТ, связывания кишечных газов, токсинов, солей тяжелых металлов и профилактики воспалительных и аллергических реакций. (Паничев A.M., 2003)

Таким образом, конструирование биологических препаратов на основе ионообменных матриц с набором собственных положительных биологических свойств, позволяет значительно сократить негативные воздействия на активные ингредиенты и затраты на производство, что является актуальной задачей биотехнологии и фармакологии.

Цель и задачи исследований.

Целью нашей работы являлась разработка технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать закономерности капиллярно-химического обезвоживания жидких полуфабрикатов обезвоживающими веществами и требования к установлению сорбционного равновесия.

2. Обосновать выбор глауконита как основы капиллярно-химического обезвоживания и изучить его биологические и влагопоглотительные характеристики для конструирования ветеринарных препаратов.

3. Разработать технологию капиллярно-химического обезвоживания и предложения по аппаратурно-технологическому оформлению процесса получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок на глауконите.

4. Приготовить пять производственных серий БКД «Баксин-вет» по разработанной технологии методом капиллярно-химического обезвоживания и оценить потребительские свойства.

5. Рассчитать экономическую эффективность метода капиллярно-химического обезвоживания.

6. Разработать нормативно техническую документацию и методики контроля технологии приготовления методом капиллярно-химического обезвоживания перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

Научная новизна.

Впервые исследован механизм капиллярно-химического обезвоживания жидких препаратов пористыми сорбентами с использованием модельных представлений о межфазном массообмене в системе насыщенных и ненасыщенных влагой пористых частиц.

Изучены свойства различных пористых материалов и обоснованы требования к потенциальным обезвоживающим материалам при реализации капиллярно-химического высушивания. Отсутствие у глауконита токсических, канцерогенных, мутагенных свойств и наличие богатого макро-и микроэлементный состава, высокой сорбционной емкости и способности сорбировать молекулы различного размера и иммобилизировать бактериальные клетки позволило использовать его в качестве основы для капиллярно-химического обезвоживания и получения ветеринарных препаратов и кормовых добавок со стабильными биологическими свойствами и остаточной влажностью не выше 12%.

Впервые на основе природного глауконита реализован метод капиллярно-химического обезвоживания для приготовления перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок, позволивший исключить высокозатратный способ лиофильного обезвоживания, обогатить готовую форму препаратов ионообменными свойствами и обеспечить длительное хранение.

Аппаратурно-технологическое оформление производства сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок по технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите позволяет реализовать процесс на специализированных предприятиях, в лабораториях и животноводческих фермах.

Научная новизна работы подтверждена Сертификатом регистрации • объекта интеллектуальной собственности SRI № RU02R1RU20100003 «Технология получения биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите».

Практическая и теоретическая значимость работы.

Определены основные технологические и биологические свойства природного глауконита Каринского месторождения, позволяющие применять его для капиллярно-химического обезвоживания пероральных препаратов и кормовых добавок.

Аппаратурно-технологическое оформление производства ветеринарных препаратов и кормовых добавок по технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите позволило реализовать процесс на специализированных предприятиях, а также непосредственно в лабораториях и животноводческих фермах.

Разработан комплект нормативно-технической документации: ТУ 9291001-95532231-2010 и регламент производства на БКД «Баксин-вет», ТУ 9365002-71368318-2008 и регламент производства на ветеринарный препарат «Зоо Актимакс».

Разработаны и утверждены РАСХН «Методические рекомендации получения готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите», «Сборник методик определения параметров ингридиентов и готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок, полученных методом капиллярно-химического обезвоживания».

Годовой экономический эффект от внедрения метода капиллярно-химического обезвоживания в технологическую схему получения биопрепарата «Биоспорин» по сравнению с ранее применяемым методом лиофильного высушивания составил 91,7 %.

По разработанной технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите произведены ветеринарные препараты «ЗооАктимакс» ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов», г. Санкт-Петербург и БКД «Баксин-вет» ООО «Никофарм», г. Москва.

Результаты исследований по разработке технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения пероральных , препаратов и кормовых добавок, используются в учебном процессе по дисциплине «Биотехнология» в ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина.

Личный вклад соискателя. Автору принадлежат организация и непосредственное осуществление исследований по выбору и обоснованию глауконита как основы для конструирования биопрепаратов методом КХО, разработке метода КХО на глауконите, по разработке методик оценки качества получаемых биопрепаратов и кормовых добавок, по анализу и теоретическому обобщению полученных данных и разработке научно-технической документации на метод КХО и препарат БКД «Баксин-вет».

Результаты экспериментальных исследований, полученные совместно с другими исполнителями, приводятся с согласия соавторов.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на XXVI Московском международном ветеринарном конгрессе по лечению мелких домашних животных (Москва — 2008 г.), XII ' Международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Вклад молодых учёных в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк - 2008 г.), Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вопросы ветеринарной медицины и биотехнологии» (Москва - 2009 г.), IX Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург - 2010).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 научных работ: в журнале, включенном в перечень ВАК РФ — 6, в сборнике материалов конференции — 1.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 225 страницах машинописного текста, в т.ч. 23 страниц приложений и включают введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, данные о практическом использовании научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, список использованой литературы (211 источников, из которых 180 отечественных и 31 иностранных). Материалы диссертации иллюстрированы 33 рисунками, 58 таблицами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование глауконита как основного компонента при производстве перорально применяемых сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания.

2. Технология получения и компонентный состав перорально применяемых ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите.

3. Аппаратурно-технологическая линия получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите.

4. Эффективность применения ветеринарного препарата БКД «Баксинвет».

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика основных методов высушивания термолабильных биологических препаратов

Необходимость стабилизации материалов биологического происхождения, связанная с их чрезвычайной нестойкостью является актуальной проблемой биотехнологии. /11/ Известно, что в обычных условиях продолжительность сохранения большинства биологических продуктов исчисляется несколькими днями. В связи с этим разрабатывались различные способы консервирования биологических препаратов, которые в настоящее время можно разделить на консервирование при положительных температурах с помощью химических соединений (хлороформ, фенол, глицерин, формалин и т. д.), консервирование при низких температурах (замораживание) и консервирование высушиванием. /116/

Высушивание является одним из наиболее совершенных процессов стабилизации свойств продуктов биологического (растительного, животного, микробиологического) происхождения и позволяет сохранять данные продукты в обычных условиях длительное время. /23/

Высушивание достаточно трудоемкий технологический процесс, который часто является решающим этапом производства, влияющим на качество выпускаемой продукции. Процесс высушивания - это • разнообразный комплекс тепловых, диффузионных, биологических и химических явлений. Препараты биологического происхождения обычно представляют собой сложные объекты сушки, характеризующиеся рядом показателей, важнейшими из которых являются начальная, конечная и равновесная влажность, термические, электрофизические, структурно-механические и массообменные характеристики. /147/ Разнообразие свойств продуктов требует индивидуального подхода к разработке рациональных методов их высушивания (с учетом требований к качеству готового изделия).

Исходя из свойств материалов биологического происхождения необходимо выбирать оптимальные режимы высушивания с учетом допустимой температуры нагрева материала, т. е. температуры, при которой . обезвоженный продукт получается стандартного качества и обладает наилучшими технологическими свойствами. Различная природа объектов сушки обусловила выбор диапазонов температур и экспозиций нагрева с учетом максимального сохранения числа жизнеспособных микроорганизмов и биологической активности продуктов. /83/

Исследования устойчивости микроорганизмов в технологических процессах показали, что уменьшение скорости высушивания, как правило, 4 способствует сохранению биологических свойств. /60, 185/ При длительном высушивании наибольшее отмирание микроорганизмов происходит в некоторой критической зоне влажности материала (близкой к гигроскопической), когда микроорганизмы находятся продолжительное время в концентрированном растворе реагентов при повышенных температурах.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)", Дрель, Ирина Викторовна

5. ВЫВОДЫ

1. В результате математического моделирования закономерностей капиллярно-химического обезвоживания — начального и равновесного влагосодержания, физико-химических показателей жидкой фазы, сорбционных характеристик, являющихся исходными параметрами при определении оптимального состава биологического препарата — обоснованы требования к наполнителю-обезвоживателю для установления сорбционного равновесия в сухих биопрепаратах: высокие сорбционные свойства (по воде), сферически-пористая или слоисто-пористая форма частиц с минимальным размером пор (значительно меньших размера молекул воды), дисперсный состав (определяемый конечной формой биопрепарата), прочность частиц наполнителя к воздействию химических и физико-механических нагрузок, рациональная укладка частиц наполнителя с обеспечением наибольшего объема межшарового пространства для размещения высокодисперсного биопрепарата, ионообменные свойства со значительным (представительным) содержанием микро и макроэлементов.

2. Отсутствие токсических (по ГОСТ 12.1.007-76 глауконит Каринского месторождения относится к 4 классу - вещества малоопасные), канцерогенных (по содержанию бенз(а)пирена и НДМА — единственного из обнаруженных N-нитрозаминов — глауконит Каринского месторождения соответствует пункту 1.10.6. САНПиН 2.3.2.1078-01), мутагенных (по результатам теста Эймса показано отсутствие содержания в глауконите Каринского месторождения мутагенов прямого или непрямого действия) свойств, макро- и микроэлементный состав (около 70 элементов) глауконита Каринского месторождения, наряду с высокой сорбционной емкостью (не менее 20%), способностью сорбировать молекулы различного размера и бактериальные клетки обеспечивает капиллярно-химическое обезвоживание с сохранением основных биологических свойств высушенных препаратов с остаточной влажностью не выше 12%, что способствует длительному хранению.

3. Разработана технология капиллярно-химического обезвоживания получения сухих ветеринарных биопрепаратов и кормовых добавок на глауконите и типовая схема аппаратурно-технологической линии производства на основе отечественного оборудования.

4. Приготовленные лабораторные образцы препарата и производственные серии БКД «Баксин-вет» по разработанной технологии методом капиллярно-химического обезвоживания соответствуют требованиям нормативной документации и обладают высокими потребительскими свойствами — низкая гигроскопичность (10,4%) и сыпучесть (15%), длительный срок годности (не менее 2 лет).

5. Экономическая эффективность от применения в технологической схеме получения препаратов метода капиллярно-химического обезвоживания в сравнении с лиофилизацией составила 91,7% на 1 кг продукции.

6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ

РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Определены основные технологические и потребительские свойства природного глауконита Каринского месторождения, определяющие возможность его применения для капиллярно-химического обезвоживания ветеринарных препаратов и кормовых добавок.

2. Созданная технология и разработанная типовая аппаратурно-технологическая линия позволяют получить сухие ветеринарные биопрепараты и кормовые добавки методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите не только в крупных специализированных предприятиях, но и в лабораториях или животноводческих фермах.

3. Разработаны и утверждены РАСХН «Методические рекомендации получения готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите», «Сборник методик определения параметров ингридиентов и готовой формы биопрепаратов и кормовых добавок, полученных методом капиллярно-химического обезвоживания».

4. На разработанную технологию составлена нормативно-техническая документация - технические условия ТУ 9291-001-95532231-2010 и регламент производства на БКД «Баксин-вет» и регламент производства ветеринарного препарата «ЗооАктимакс».

5. Получено свидетельство регистрации объекта интеллектуальной собственности «Технология получения биопрепаратов и кормовых добавок способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите».

6. По разработанной технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите производятся ветеринарные препараты БКД «Баксин-вет» ООО «Никофарм», г. Москва и «ЗооАктимакс» ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов», г. Санкт- , Петербург.

7. Результаты исследований по разработке технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения биопрепаратов и кормовых добавок, используются в учебном процессе по дисциплине , «Биотехнология» в ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина.

7. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

1. Основные технологические и потребительские свойства природного глауконита Каринского месторождения, позволяют рекомендовать его в качестве носителя-субстрата для различных молекул и иммобилизованных микроорганизмов при получении ветеринарных препаратов (например, витаминов, ферментов или пробиотиков) пролонгированного действия.

2. Глауконит Каринского месторождения рекомендуется для применения в животноводстве и птицеводстве в качестве минеральной добавки к рациону и сорбента для санации кормов от микотоксинов.

3. Разработанная технология капиллярно-химического обезвоживания получения сухих ветеринарных препаратов и кормовых добавок на глауконите и типовая схема аппаратурно-технологической линии производства на основе отечественного оборудования рекомендуются для биотехнологических производств и животноводческих ферм.

4. БКД «Баксин-вет» рекомендуется зооветспециалистам и владельцам животных в качестве лечебно-профилактического средства с антиоксидантным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и адаптогенным действием. Препарат «ЗооАктимакс» рекомендуется зооветспециалистам и владельцам животных в качестве лечебно-профилактического средства при желудочно-кишечных заболеваниях.

1.5. Заключение.

Перспективным направлением биотехнологии является определение параметров протекания процессов капиллярно-химического обезвоживания и применение природных минералов алюмосиликатов для реализации процессов сорбции при конструировании кормовых добавок и биопрепаратов перорального применения, обладающих пролонгированным действием -иммобилизированных микроорганизмов, молекул белковых веществ (витаминов, ферментов и др.).

В настоящее время запасы и ресурсы глауконитсодержащих пород выявлены и с определенной достоверностью оценены только в пределах европейской части страны (Северо-Западный, Центральный, Приволжский и Южный федеральные округа), а также на западе Уральского ФО. Глауконит Каринского месторождения Кунашакского района Челябинской области сертифицирован для использования в качестве кормовой добавки (до 30% рациона) для животных, поэтому исследование его сорбционных характеристик и разработка технологии капиллярно-химического обезвоживания на глауконите для получения биопрепаратов является актуальной задачей фармакологии и биотехнологии.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и методы

Работа выполнена в период с 2005 по 2010 годы на кафедре биотехнологии ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина».

Исследования структуры и сорбционных характеристик глауконита проводились в Уральской государственной академии ветеринарной медицины (г. Троицк), на базе ООО «Люцевита» и ООО «УралВетАгро» (г. Троицк). Исследование иммобилизации микроорганизмов на глауконите проводилось в филиале ФГУ «48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства Обороны Российской Федерации - Центр военно-технических проблем биологической защиты» (г. Екатеринбург) и в Лаборатории анатомии микроорганизмов ФГБУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи (г. Москва). Исследование потенциальной канцерогенности глауконита проводилось в Лаборатории методов скрининга канцерогенов НИИ Канцерогенеза Онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН. Испытания фазового, химического и примесного состава осуществлялись в Аналитическом сертификационном испытательном центре Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья имени Н.М. Федоровского (г. Москва). Оценка эффективности использования глауконита для снижения токсичности кормов проводилась на базе ООО «Биостарт» (г. Киров). Разработка . технологии производства биопрепаратов способом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите проводилась в ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов» (г. Санкт-Петербург). Разработка рецептуры БКД «Баксин-вет» и оценка ее свойств проводились на базе ООО «Никофарм» (г. Москва).

Штаммы микроорганизмов

В экспериментах по изучению мутагенной активности глауконита Каринского месторождения использовали штаммы Salmonella typhimurium ТА98 и Salmonella typhimurium ТА 100, полученные из коллекции и репродуцируемые в НИИ Канцерогенеза Онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН.

В экспериментах по изучению иммобилизации бактерий на глауконите и токсичности глауконита Каринского месторождения по отношению к микроорганизмам использовали штамм Bacillus subtillis 3 и Escherichia coli Ml7, полученные в ООО «Лаборатория технологии оздоровительных препаратов» (г. Санкт-Петербург).

В экспериментах по изучению адсорбционной способности клеток микроорганизмов на разные минеральные сорбенты использовали штаммы Micrococcus varians PR69 и Micrococcus roseus УД6-4, Bacillus firmus S20 и Bacillus subtillis PR28, Rhodococcus erythropolis Кл1 и Rhodococcus ruber Кл4, полученные в филиале ФГУ «48 ЦНИИ МО РФ - ЦВТП БЗ» (г. Екатеринбург).

При оценке эффективности использования глауконита Каринского месторождения для снижения токсичности кормов использовали фунгальную биомассу, содержащую токсигенные штаммы грибов-продуцентов Fusarium . graminearum, F. sporotrichiella, F. poae и F. moniliforme с токсическими продуктами их жизнедеятельности, полученную в ООО «Биостарт» (г. Киров).

Для исследования процессов КХО на глауконите, а также разработки рецептуры получаемых методом КХО ветеринарных препаратов и кормовых добавок, использовали высушенную бактериальную массу выращенных в водно-минеральной питательной среде, инактивированных клеток

Halobacterium halobium 353П - биопрепарат «Баксин-вет», полученный в ООО «Никофарм» (г.Москва).

Экспериментальные животные

В экспериментах по изучению и оценке токсических свойств и безвредности глауконита Каринского месторождения и БКД «Баксин-вет» ' были использованы 80 белых беспородных мышей, 120 крыс линии ВИСТАР и 90 беспородных кроликов.

В экспериментах по изучению и оценке влияния иммобилизованных на глауконите Каринского месторождения культур микроорганизмов на микробиоценоз кишечника животных были использованы 118 белых беспородных мышей.

При исследовании эффективности использования глауконита Каринского месторождения для снижения токсичности кормов были использованы 180 цыплят-бройлеров кросса «Кобб-500».

Материалы исследований

В процессе работы было отобрано и исследовано:

• в экспериментах по изучению и оценке токсических свойств глауконита Каринского месторождения и БКД «Баксин-вет» — 90 проб крови кроликов, 200 проб внутренних органов (легкие, кишечник, печень, половые железы) — 120 крыс и 80 мышей — и 20 эмбрионов крыс;

• в экспериментах по изучению и оценке влияния иммобилизованных на глауконите Каринского месторождения культур микроорганизмов на микробиоценоз кишечника животных - 118 проб содержимого кишечника белых беспородных мышей;

• при исследовании эффективности использования глауконита • Каринского месторождения для снижения токсичности кормов — 36 проб содержимого кишечника, 72 пробы крови и 72 пробы дуоденального химуса цыплят-бройлеров.

Глауконит поступал из Каринского месторождения Челябинской области. Цеолиты Хотынецкого, Холинского и Шевартуинского месторождений и катионит КБ-4П-2 были получены для исследования в ООО «Люцевита», г. Троицк, Челябинской области.

В экспериментах по изучению мутагенной активности глауконита Каринского месторождения использовали стандартные мутагены — ацетиламинофлуорен (ААФ), бенз(а)пирен, нитрозогуанидин, 2,7-диамино- • 4,9-диокси-5,10-диоксо-4,5,9,10-тетрагидро-4,9-диазопирен (ДДДТДТТ) - и микросомальную активирующую смесь S9.

Для изучения эффективности использования природного глауконита Каринского месторождения для профилактики токсического действия компонентов кормосмеси при повышенном содержании в ней микотоксинов на организм цыплят-бройлеров использовали 4-дезоксиниваленол, Т-2-микотоксин и фумонизин В].

Для исследования структурно-текстурных характеристик глауконита Каринского месторождения использовали азот, метанол и смесь газов С1-С4. Кислотную активацию проводили соляной и серной кислотами.

Для исследования сорбции глауконитом молекул белковых веществ в качестве модельного белка использовали альбумин бычьей сыворотки. Для исследования взаимодействия глауконита Каринского месторождения с аминокислотами использовали растворы лизина и метионина. Исследования адсорбционной активности глауконита по отношению к различным физиологическим веществам проводили в би- и поликомпонентных средах (в плазме крови, в панкреатическом соке).

Для исследования сорбции глауконитом биогенных катионов готовили растворы, используя соли NaCl, КС1, MgCl2, СаС12, NH4C1 марки ч.д.а.

Для выделения, идентификации и накопления чистых культур микроорганизмов использовали питательные среды: МПА, МПБ, МРС-2, среды Гаузе №2, Эндо, Плоскирева, Блаурокка, Сабуро, Чапека, Клиглера, ,

Олькельницкого, солевой агар, лактобакагар, висмут-сульфит агар, желточно-солевой агар, кровяной агар, гидролизат-молочную среду.

Технологическое оборудование

Для исследования фазового, химического и примесного состава глауконита Каринского месторождения использовали фотометр КФК-2 («ЗОМЗ», Россия), фотометр плазменной ПФМ («ЗОМЗ», Россия), дифрактометр АДП-1 («Буревестник», Россия), спектрометр масс-спектральный с индуктивно-связанной плазмой Elan-6100 («Perkin Elmer», США).

Хроматографические исследования проводились на хроматографе Кристалл-200М.

Текстурные характеристики глауконита исследовались на приборе ASAP-2200 фирмы «Micromeritics» и гелиевом пикнометре АссиРус 1340 фирмы «SY-LAB Gerate». Исследования капиллярно-пористой структуры проводили на ртутной порометрической установке П-ЗМ. Для определения истинной плотности глауконита использовали гелиевый пикнометр Ultrafoam 1200 (Quantachrome).

Адсорбция паров воды и метанола изучалась на высоковакуумной , микровесовой установке Мак-Бена.

Угол естественного относа измерялся на приборе УТВ-ЗМ. Для определения сорбционной влажности (гигроскопичности) использовали анализатор влажности (влагомер) HG63 (Mettler Toledo).

Гематологические исследования проводили с использованием капилляра Панченкова, камеры Горяева, гемометра Сали и биохимические анализаторы Синхрон 4 и Hitachi.

Для проведения гистологических исследований использовали гистологический процессор ТВ S-120, заливочный модуль «Микром», микротом «Olympus» и покрасчике Shandon.

Динамику изменения плотности клеток в культуральной жидкости при адсорбции микроорганизмов на природные минеральные сорбенты контролировали на концентрационном фотоэлектрическом колориметре КФК-2МП и КФК-56 («ЗОМЗ», Россия). Размеры клеток определяли с помощью окулярного микрометра MOB-1-15, используя микроскоп PZO SK19 Биолам Р-16 (коэффициент пересчета -0,067).

Для электронной микроскопии объектов использовали растровый ионно-электронный микроскоп Quanta 200 3D (FEI Company, USA) с напылительной установкой SPI-MODULE Sputter Coater (SPI Supplies, USA).

Методы исследования

Для математического планирования описания процесса КХО на примере культуральной биологической жидкости, расчета закономерностей установления равновесия в системе «обезвоживаемый материал-обезвоживатель), учета результатов исследования сорбционных характеристик глауконита и разработке параметров контроля качества получаемой готовой формы использовались уравнения ТОЗМ, Дубинина, Радушкевича, Генри, Пуайзеля, Вашбурна, Фрейндлиха и Ленгмюра и их производные. /3, 10, 28, 32, 33, 79. 80, 90, 111, 113, 159, 183/

Определение фазового состава проводилось методом внутреннего стандарта в соответствии с Методическими указаниями «Рентгенографический количественный фазовый анализ с использованием метода внутреннего стандарта». /143/ Для определения химического состава глауконита использовали масс-спектральный анализ с индуктивно-связанной , плазмой.

Содержание токсичных элементов в глауконите Каринского месторождения проводили в соответствии с ГОСТ 30178-96, ГОСТ 51766-01, ГОСТ 26927-86.

Количество радионуклидов определяли по МУК 2.6.1.1 194-03.

Определение содержания бенз(а)пирена осуществляли методом хроматографии в тонком слое алюминия: Содержание летучих N-нитрозаминов определяли с использованием термоэнергетического анализатора и эталоннов исследуемых соединений.

Изучение способности глауконита Каринского месторождения индуцировать генные мутации на индикаторных микроорганизмах • проводилось в тесте Эймса (Salmonella/микросомы) в соответствии с Международным стандартом ISO 10993-3:1992, «Руководством по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ» (ВОЗ, Женева, 1989г) и «Методическими рекомендациями по оценке мутагенности новых лекарственных средств», утвержденных Фармакологическим комитетом Минздраза СССР 15.01.1988г. /18, 193/

Оценку суммарного содержания канцерогенов в глауконите Каринского месторождения проводили в соответствии с СанПин 2.3.2.1078-01 инд. 1.10.6.

Исследования капиллярно-пористой структуры и показатели адсорбционной способности глауконита Каринского месторождения проводили по стандартным адсорбционным и ртутно-порометрическим методикам, описанным Дубининым М.М. и др. авторами. /38, 69, 89, 133, 151, 172, 174/

Определение суммарного объема пор осуществляли по ускоренному методу влагоемкости образцов, в соответствии с ГОСТ 26898-86.

Для характеристики текстурных параметров (удельная поверхность, объемы и диаметры пор, распределение пор по размерам) глауконита использовался метод БЭТ, основанный на низкотемпературной адсорбции азота, и гелиевой пикнометрии в соответствии с MP. 1.2.2566-09.

Плотность глауконита определяли методом пикнометрии.

Для проведения исследований с модифицированным глауконитом Каринского месторождения проводилась кислотная активация — в режиме кипения, с варьированием соотношения природный сорбент: раствор кислоты от 1:1 до 1:10. Для выбора наиболее оптимального реагента были апробированы соляная и серная кислоты. Время обработки задавалось от 1 до 5 часов. Кипение обеспечивало хорошее перемешивание всех компонентов смеси. Сразу же после обработки кислотой сорбент промывался водой до нейтральной реакции промывных вод. Далее сорбент сушился сначала на водяной бане до воздушно-сухого состояния, а затем в сушильном шкафу при температуре в течение 2-х часов.

К настоящему времени в литературе /79, 87, 100/ описаны решения задач динамики сорбции, охватывающие как однокомпонентные, так и многокомпонентные системы, полученные как на базе дифференциальных уравнении, так и на основе послойной модели для различных видов изотермы, кинетических механизмов, начальных и граничных условий. Поэтому при моделировании ионообменных процессов на глауконите исходили из существующих в теории динамики сорбции (ионного обмена) представлений и решений.

В основу выбора модели сорбции на глауконите ионов металлов были положены принципы, изложенные Дерягиным Б.В. и другими авторами. /63, 64/

Для изучения ионообменного равновесия глауконита с растворами, содержащими систему ионов, его навеска в 1 г помещалась в колонку, имеющую пористую перегородку и кран, и через слой глауконита фильтровался соответствующий солевой раствор до равенства концентраций ' на входе и выходе из колонки. Насыщенные таким образом навески глауконита промывали небольшим объемом спирта, а затем элюировали сорбированные ионы 0,5н раствором НС1 в мерные колбы емкостью 1л, в полученном элюате определяли содержание сорбированных ионов. Для приготовления растворов использовали соли NaCl, КС1, MgCl2„ СаС12, NH4CI марки чда.

Для составления матриц математического планирования экспериметров по изучению адсорбционной и десорбционной способности глауконита и по ионам марганца, калия, фосфора и азота был использован метод крутого восхождения. /28/

Исследования взаимодействия глауконита с растворами аминокислот • проводили с помощью нингидриновой реакции и спектрофотометрического анализа. Глауконит Каринского месторождения, измельченный до 1-100 мкм, последовательно обрабатывался раствором аминокислот, насыщенным раствором хлорида кадмия и 10 мл 1%-ного раствора нингидрина в ацетате для образования комплекса, окрашенного в красный цвет. Затем образец выдерживался несколько минут в нагретой до 70°С водяной бане и высушивался при комнатной температуре, после чего снимали спектры поглощения адсорбированного красителя.

Исследования сорбционных свойств глауконита по отношению к макромолекулам белковых веществ проводились в динамическом режиме на глауканитовых колонках. В качестве белкового компонента был выбран альбумин бычьей сыворотки (с молекулярной массой 68000D) и исследована адсорбция его из 10%-го водно-спиртового раствора, при концентрации альбумина 100 мг/л, природным глауконитом. Основные параметры проведения адсорбции: скорость пропускания раствора 3 мл/мин., глауконит трех фракций 50-100, 100-200 и 200-500 мкм размеров частиц. Для установления механизма адсорбции сывороточного альбумина, использовали предварительно активированные сорбенты — природный глауконит и глауконит, обработанный 0,5н НС1. Предварительную активацию проводили пропусканием через сорбент сухого воздуха при 350°С в течении 3 часов. Для определения механизма сорбции и продолжительности работы сорбента при непрерывной подаче белкового компонента, через каждые 50 мл подачи . вещества определяли остаточное количество альбумина в растворе, до установления равновесия системы.

Исследования адсорбционной активности глауконита по отношению к различным физиологическим веществам проводили в би- и . поликомпонентных средах (в плазме крови, в панкреатическом соке) при соотношении раствора и глауконита 10:0,3. Смесь помещали в термостат с температурой воздуха 30°С, где осуществляли инкубацию проб при постоянном перемешивании. Через каждые 20 мин с момента добавления сорбента до 120 мин инкубации отбирали пробы среды и определяли содержание исследуемых ингредиентов в супернатанте после 30-минутного центрифугирования.

Величину адсорбции белковых веществ определяли по измерению концентрации их в растворе методом Лоури.

Сорбционную способность клеток микроорганизмов на природные минеральные носители определяли методом Г.Н. Никовской и др. /117/. Концентрацию клеток в растворе определяли путем детекции оптической плотности суспензии на фотоколориметре в стандартных кюветах, при длине волны 670 нм. Определение числа иммобилизованных клеток проводилось по оптической плотности раствора.

Исследование влияния природных цеолитов на морфолого-культуральные и физиолого-биохимические свойства B.subtillis 3 и Escherichia coli Ml7 проводили по стандартным методикам (Нетрусов А.И. и др., 2005; Нецепляев С.В. и др., 1990; Панкратов А.Я. и др., 1975).

Динамику изменения плотности клеток в культуральной жидкости контролировали по величине оптической плотности при 590 нм на концентрационном фотоэлектрическом колориметре. Размеры клеток определяли путем микроскопирования. Подвижность клеток определяли окрашиванием жгутиков по Леффлеру.

Исследование строения природных минеральных сорбентов и иммобилизованных клеточных препаратов после фиксации в парах 10 % раствора нейтрального формалина и напыления образцов золотом (толщина слоя 2нм) проводилось методом сканирующей электронной микроскопии в режимах низкого вакуума (напряжение - 1 OkV, давление в камере — 80 Ра) и высокого вакуума (напряжение — 5kV, давление в камере от 2,37Е-3 Ра до 6Д0Е-3 Ра). /102/

Исследования влияния глауконита на физиологические показатели организма животных проводили по стандартным методикам, описанным • Покровским А.А. и др. в /136, 162/.

Исследование токсических свойств глауконита и БКД «Баксин-вет» проводили по методу Спирмена-Кербера на беспородных белых мышах с массой 20-24 г, на крысах линии ВИСТАР с исходной массой 145-150 г, беспородных кроликах массой 300 г. по ГОСТ 12.1.007-76 и в соотвествии с методиками, описанными Саноцким И.В. и др. /148/

Макроскопическое исследование внутренних органов мышей и крыс и микроскопическое - печени, селезенки, кишечника, половых желез, эмбрионов - определяли по методам, описанным Раскиным Г.И. и Левинсоном Л.Б. /141/. Для проведения гистологических исследований отобранный материал фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина. После фиксации образцы промывали водой, обезвоживали в спиртах возрастающей крепости в гистологическом процессоре TBS-120 и заливали в парафин в заливочном модуле «Микром». Серийные срезы ткани делали на микротоме «Olympus», окрашивали гематоксилином и эозином Эрлиха в покрасчике Shandon.

Исследование крови животных проводили общепринятыми в гематологии методами: СОЭ — по Панченкому, подсчет форменных элементов осуществляли с помощью камеры Горяева, уровень гемоглобина определяли в гемометре Сали. Содержание белка в сыворотке крови определяли стандартным методом по биуретовой реакции с регистрацией окрашивания при 540 нм с помощью набора реактивов АОЗТ «Диаком-Синтэко». Содержание глюкозы в сыворотке крови определяли глюкозооксидантным методом при помощи набора реактивов «Новоглюк» (МНПО «Биостар»). рН определяли потенциометрицеским методом.

Биохимические исследования проводили на биохимических анализаторах с использованием реактивов фирм Beckmann и Humatron.

Исследования влияния культур микроорганизмов, иммобилизованных на глауконите Каринского месторождения на микробиоценоз кишечника животных проводили на беспородных белых мышах массой 20-24 г. из которых по принципу аналогов было сформировано 3 группы (1 контрольная и 2 опытные) по 36 голов в каждой. Животным опытных групп ежедневно в течение 15 дней в скармливаемый общевиварный рацион вводили — 0,5 г глауконита Каринского месторождения (опытной группе I) и 0,5 г глауконита Каринского месторождения с иммобилизованной на нем культурой В.

•у subtillis 3 с концентрацией 10 (опытной группе II). Животным контрольной группы скармливали общевиварный рацион без добавок. До начала исследования, а также на 3 и 9 дни проведения опыта и через 5 дней после его окончания проводили бактериологические исследования содержимого кишечника экспериментальных животных, в сравнении с контрольными ' животными. Для выполнения запланированного объема ' анализов мышей декапитировали по 6 голов из каждой группы. Образцы кишечного содержимого брали во время убоя.

Бактериологические исследования осуществляли по методикам, описанным Блохиной И.Н. и др. /24/ и Ворониным Е.С. и др. /39/.

Для приготовления серии последовательных разведений исследуемого материала производили взвешивания 1г исследуемого материала кишечного содержимого и его разведение в 10 мл физиологического раствора.

Подготовленные исходные материалы кишечного содержимого последовательно разводили в десятикратном объеме физиологического раствора до 7 разведения. Отбор проб осуществляли автоматическими пипетками фирмы «GILSON». До высева автоклавированные и разлитые в • чашки Петри плотные питательные среды подсушивали в сухо-жаровом шкафу при температуре 27 С в течение 1 часа. Высев каждой пробы на плотную питательныю среду осуществляли в объеме 0,1 мл на 10 чашек Петри. Материал растирали шпателем Дригальского - «сплошным газоном». Обработанные чашки Петри с пробами помещали в термостат на 24-48 часов о при температуре 37,2 С. Оценку результатов высева проб на плотные питательные среды проводили после появления учитываемых колониеобразующих единиц (КОЕ) по всей площади поверхности чашки Петри. Подсчет КОЕ и их дифференциацию проводили с учетом особенностей культуральных свойств микроорганизмов (форма, цвет колонии и т.п.). Изучение и идентификацию выделенных микроорганизмов проводили с использованием серологических, биохимических методов, включающих применение систем индикаторных бумажных (СИБ № 2).

Для исследования эффективности использования глауконита Каринского месторождения для снижения токсичности кормов было сформировано по принципу аналогов 6 групп цыплят-бройлеров (2 контрольные и 4 опытные) по 30 голов в каждой. Кормление птицы осуществляли вволю (ad libitum) сухими сбалансированными комбикормами с параметрами питательности, соответствующими рекомендуемым нормам кормления ВНИТИП (2003 г). До 5-дневного возраста цыплята всех групп получали «нулевой» рацион, с 6-дневного — опытные кормосмеси. Условия содержания птицы соответствовали принятым зоогигиеническим параметрам. '

Продолжительность опыта составила 5 недель (35 дней).

Для изучения влияния глауконита на физиологические показатели • организма птицы были выделены 4 группы-аналогов. Первая контрольная группа получала основной рацион, свободный от микотоксинов (ОР[). Птице

2-й опытной группы вводили минеральную добавку в количестве 2 % от массы сухого вещества комбикорма (98 % OPj + 2% глауконита). Цыплята из

3-й группы получали 4% глауконита в основном рационе (96 % OPi + 4 % глауконита). Во все опытные группы глауконит с размерами частиц 1-2 мм равномерно включали в комбикорма на ранней стадии их приготовления I методом ступенчатого смешивания.

Бройлеры второй контрольной группы (группа 4) получали сбалансированный рацион (ОРг), но с содержанием микотоксинов в корме, вызывающим снижение продуктивности птицы: 4-дезоксиниваленол [ДОН] - 4,6-мг/кг [3,0 ПДК], Т-2-микотоксин - 0,34 мг/кг [4,5 ПДК] и фумонизин В] — 14,3 мг/кг [2,9 ПДК] — указанные уровни и виды вторичных метаболитов микромицетов наиболее часто обнаруживаются в условиях большинства птицеводческих хозяйств России.

Микотоксины вводили в комбикорм в виде фунгальной биомассы на основе зерна кукурузы, содержащего токсигенные штаммы четырех культур грибов-продуцентов с токсическими продуктами их жизнедеятельности, а также путём включения в кормосмесь выделенных и очищенных в лабораторных условиях экстрактов соответствующих микотоксинов. Кроме указанных продуцентов рацион подопытной птицы не содержал фоновых количеств каких-либо иных ксенобиотиков. С целью изучения эффективности использования изучаемой добавки, при выраженном течении токсикоза, в рацион цыплят 5-й опытной группы вводили 2 % глауконита, по аналогии с первым опытом, а для изучения повышения эффективности использования изучаемой добавки, уровень включения сорбента в рацион подопытным цыплятам из 6-й группы увеличивали до 4 % от массы сухого вещества корма (96 % ОР2 + 4% глауконита).

В конце периода выращивания для изучения переваримости и использования питательных веществ рациона, а также установления экскреции микотоксинов и витаминов, проводили балансовые опыты. Для этого в 5-недельном возрасте отбирали по 3 головы (с?) цыплят-бройлеров из каждой группы. Балансовый опыт был разделен на два периода: предварительный длился 5 дней, учётный — 3 дня. В опыте индивидуально по каждой птице учитывали: количество и химический состав потреблённого корма и выделенного помёта.

По окончании научно-производственного опыта проводили физиолого-биохимические исследования. Для выполнения запланированного объема анализов птицу декапитировали в 36-дневном возрасте по 6 голов (3 $+3(3*) из ' каждой группы. Образцы крови, химуса и 12-перстной кишки брали во время убоя птицы.

Исследование переваримости питательных веществ рационов проводили по общепринятым методикам /96/.

Содержание азота в содержимом химуса цыплят-бройлеров определяли определяли методом Кьельдаля.

Содержание каротиноидов в БКД «Баксин-вет» проводили в • соответствии с ГОСТ 13406.17-95.

Угол естественного откоса измерялся в соответствии с ГОСТ 28254-89 и ГОСТ 27802-93 (ISO 902-76).

Для определения сроков годности и условий хранения БКД-БАКСИН использовали метод «ускоренного старения» в соответствии с «Временной инструкцией по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода «ускоренного старения» при повышенной температуре. И-42-2-82. Министерство здравоохранения СССР. Министерство медицинской промышленности. 1983 г.» и «Методами контроля бактериологических питательных сред. Методические указания. Мук 4.2.2316-08 (утв. Роспотребнадзором 18.01.2008)» /41, 42/.

Образцы из одной партии БКД «Баксин-вет» выдерживались как при стандартных условиях хранения (Т=20°С) с определением действительных значений контролируемых показателей через три месяца в течение гарантийного срока хранения (два года), так и в условиях опыта по ускоренному старению при трех температурах, °С: 30, 50 и 80 непрерывно через каждые 30 суток в течение всего заданного срока и дополнительно за 10 суток до окончания эксперимента соответственно в термостате.

Пересчет срока экспериментального хранения (годности) на срок хранения (годности) при стандартных условиях (давление 101, 325 кПа, температура 20 град. С, относительная влажность воздуха 60%) проводят по следующему уравнению: д—2Q

С = К X С3= 2 10 X с3,

9) где К — коэффициент соответствия срока экспериментального хранения при повышенной температуре сроку хранения при стандартной температуре, равной 20°С;

2 - принятое значение температурного коэффициента скорости химических реакций;

Тэ — температура экспериментального хранения, °С;

Сэ - срок экспериментального хранения; С — срок хранения (годности) при стандартных условиях.

Экспериментальные данные обрабатывали методом корреляционного, ' вариационного и факторного статистического анализа с использованием пакета компьютерных программ «STATISTIC А», с помощью метода множественных сравнений Даннета (1978) /189/ и оценкой результатов по Ашмарину И.П. и Воробьеву А.А. (1962). /14/

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дрель, Ирина Викторовна, Москва

1. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. — Л.: Гостехиздат. — 1947. — С. 552

2. Аксельруд Г.А. Массобмен в системе твердое тело — жидкость. Львов, Изд-во Львовского университета. — 1970. — С. 186.

3. Аксельруд Г.А., Альтшулер М.А. Введение в капиллярно-химическую технологию М.: Химия. - 1983. — С.270.

4. Актериан С. С. Способ прогнозирования сроков годности пищевых продуктов с использованием качественных характеристик и факторов окружающей среды // Известия вузов. Пищевая технология. 1997, № 6. — С. 66-67.

5. Александровский А. А., Ахмадиев Ф.Г., Александровский С. А. Исследование процесса смешения в полунепрерывном смесителе // Теор.осн.хим.технологии- 1980-Т. 15, №1 С. 99-105.

6. Альтшулер М.А. Исследования процессов пропитки и диффузии в пористых материалах с тупиковыми и квазитупиковыми порами. Автореф. дис. канд. техн. наук, Киев, 1964. 17 с.

7. Альтшулер М.А. Физико-химические основы управления процессами капиллярной пропитки. В кн.: VIII Всесоюзная конференция по коллоидной химии и физико-химической механике. Тезисы докладов, . Минск, Наука и техника, 1977, с. 238

8. Андронов С.А. Глауконит минерал будущего / С.А.Андронов, В.И.Быков // Мат. первой Международ, конф. "Значение промышленных минералов в мировой экономике: месторождения, технология, экономическая оценка". - М.: ГЕОС, 2006. - С. 79-83.

9. Антонов Б.И., Борисова В.В., Волкова П.М. и др. Лабораторные исследования в ветеринарии. // Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. - С.352.

10. Араманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. М., Наука, 1964. 287 с.

11. Аркадьева З.А. Факторы, влияющие на жизнеспособность и свойства микроорганизмов при различных методах хранения //Биологические науки.-1993.-№4.

12. Асташова Т.А., Гороховская Т.Г. Биологически активные добавки к пище в программе лимфосанации и детоксикации // БАДы к пище и проблемы оптимизации питания: мат. VI Международного симпозиума. Сочи, Инст. питания РАМН, 2002. С. 17—18.

13. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов, газов Л., Химия, 1983

14. Ашмарин, И.П. Статистические методы в микробиологических исследованиях / И.П. Ашмарин, А.А. Воробьев — Л.: Гос. из-во мед. литературы, 1962. С. 290.

15. Байраков В.В., Чичинадзе Т.С., Коптева А.П., Батиашвили Т.В. О некоторых аспектах механизма действия клиноптилолитовой породы на организм бройлеров. — Сб. «Применение природных цеолитов в ' животноводстве и растениеводстве», Тбилиси, Мецниереба, 1984.

16. Бгатова Н.П., Новоселов Я.Б. Использование биологически активных пищевых добавок на основе природных минералов для детоксикации организма. Новосибирск: Экор, 2000. 236 с.

17. Бекер М.Е. Обезвоживание микробной биомассы — Рига, Зинатне, 1967

18. Белицкий Г.А., Ревазова Ю.А., Абилев С.К., Арзамасцев Е.В. и др. Прогноз канцерогенности фармакологических средств и воспомогательных веществ в краткосрочных тестах. Методические рекомендации. Ведомости Фармакологического комитета 1999, №1, с. 19-31

19. Белоус А.М., Цветков Н.Д Научные основы сублимационного консервирования.-Киев: Техшка, 1985.

20. Бергер М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследований.-М., Агропромиздат, 1982. — С. 234.

21. Беринг Б.П., Серпинский В.В. Вычисление температурной зависимости параметров адсорбционного равновесия / Адсорбенты, их получение, свойства и применение. Труды 3 Всесоюзн. совещ. по адсорбентам Л., Наука, 1971, с.98-101.I

22. Бессмертный Б. С. Математическая статистика в клинической, профилактической и экспериментальной медицине. М., Медицина, 1967.

23. Бланков Б.И. Сохранение жизни микроорганизмов / В кн. Анабиоз и преданабиоз микроорганизмов Рига, Зинатне, 1973- с.31-40

24. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии, пер. с англ. М. Мир, 1984. с. 210 С

25. Болдырев В.В. Методы изучения кинетики термического разложения твёрдых веществ — Томск, изд-во Томского ун-та, 1958

26. Болтян, В.А. Цеолитовые туфы в рационах свиней / В.А. Болтян // Бюл. науч. работ. ВИЖ, 1989. - Т. 94. - С. 64-66.

27. Бондарь А.Г. Математическое моделирование в химической технологии. Киев, Выща школа, 1973. 279 с.

28. Брей Дж., Уайт К. (Bray D., Whitte К.) Кинетика и термодинамика биохимических процессов / Пер. с англ. М., ИЛ, 1959

29. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.: Мир.- 1976-78 с.о v* о

30. Брукхофф И. К. П., Линеен Б. Г., Схолтен И. И. Ф. и др. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М., Мир, 1973, 656 с.

31. Брунауер С. ( Brunauer S.) Адсорбция газов и паров / Пер. с англ. Под ред. М.М.Дубинина М., ИЛ, 1948 - Т.1. Физическая адсорбция.

32. Буянова Н.Е., Карнаухов А.П., Алабужев Ю.А. Определение удельной поверхности дисперсных и пористых материалов. — Новосибирск: Институт катализа, 1977 — 74с.

33. Виндергауз М.С., Измайлов Р.И. Применение газовой хроматографии для определения физико-химических свойств веществ. М., Наука, 1970, 159 с.

34. Водолажченко С.А., Байраков В.В., Коптева А.П., Кирикилица С.И. Использование клиноптилолитовой породы в кормлении цыплят-бройлеров. Сб. «Применение природных цеолитов в животноводстве и растениеводстве», Изд. «Мецниереба», Тбилиси, 1984

35. Волков М. Ю. Разработка и интенсификация одностадийного метода обезвоживания термолабильных материалов в распылительных сушильных аппаратах.: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1994.

36. Вольфкович Ю.М. Применение методов эталонной порометрии для исследования структурных, поверхностных и влагопоглотительных свойств пористых тел // Колл. журн. 1979 — т.41, №4 — с.640-647

37. Воюцкий С.С. Физико-химические основы пропитывания и ' импрегнирования волокнистых материалов дисперсиями полимеров Д., Химия, 1969.

38. Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода "ускоренного старения" при повышенной температуре: И-42-2-82. Утв. М-вом мед. пром-сти, М-вом здравоохранения СССР в 1982 г. 13 с.

39. Выродов И.П. Способы прогнозирования сроков годности пищевых продуктов // Известия вузов. Пищевая технология. 1998, № 5-6. -С.87-88.

40. Вюстенфельд Г., Геднер Г. Производство наливок, настоек и ликеров (3-е немецкое издание), канд. технических наук С.А. Трусовой и В.К. Фертман. М.: Пищепромиздат, 1959. - 414 с.

41. Глазунова Л.Д., Панина Л.И., Сакодынский К.И. Использование пористых полимерных сорбентов для концентрирования микропримесей органических соединений из газовой и жидких сред // Успехи химии — 1983 Т.52, № 7 - с. 1225-1245.

42. Горбунова, Г.П. Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы / Г.П. Горбунова: Тр. ИГН.АН. СССР. -Вып. 114, 1950, 148 с.

43. Горохов В.К., Дуничев В.М., Мельников О.А. Цеолиты Сахалина. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1982. 105 с.

44. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

45. ГОСТ 20298-74. Смолы ионообменные. Катиониты

46. ГОСТ 20301-74. Смолы ионообменные. Аниониты.

47. ГОСТ 26898-86. Угли бурые, каменные и антрацит. Ускоренный метод определения максимальной влагоемкости.

48. ГОСТ 4245-72. Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов.

49. ГОСТ Р 50928-96. Премиксы. Метод определения витаминов А, Д, Е.

50. ГОСТ Р 50929-96. Премиксы. Метод определения витаминов группы В.

51. ГОСТ Р 51443-99. Соки фруктовые и овощные. Метод определениясодержания общих каротиноидов и их фракционного состава.

52. Грабовенкский, И.И. Цеолиты и бентониты в животноводстве / И.И. Грабовенкский, Г.И., Калачнюк Ужгород; Карпаты, 1984, 71 с.

53. Гребенников С.Ф., Пахомов Ю.И., Смирнова М.В. Калориметрия в адсорбции и катализе. Новосибирск, 1982. - (Препр./ Ин-т катализа; №53)

54. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. 2-е изд. -М.: Мир, 1984, 510 с.

55. Гуйго Э.И., Журавская Н.К., Каухчешвили Э.И. Сублимационная сушка в пищевой промышленности — М., Пищ. пром-сть, 1972

56. Данилова М.В. Жизнеспособность и стабильность бактерий после лиофилизации и хранения в различных условиях — Автореф.дис.канд.биол.наук — М., 1972

57. Дашибалова JI.T. Интенсификация биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод сорбционным фильтрованием на природных цеолитах. Автореф. дис. канд. техн. наук.- Иркутск: 2000,- • 25с.

58. Дерягин Б.В., Захаваева Н.Н., Лопатина A.M. Исследования фильтрации растворов электролитов в высокодисперсных порошках. — В кн.: Исследования в области поверхностных сил. М., Изд-во АН СССР, 1961, с. 175-182

59. Дерягин Б.В., Захаваева Н.Н., Талаев М.В. Прибор для определения коэффициента фильтрации и капиллярной пропитки пористых и дисперсных тел.М., Изд-во АН СССР, 1953, 11 с.

60. Джейкок М., Парфит Д. Химия поверхностей раздела фаз. М.: Мир, 1984.-269 с.

61. Дигель И.Э., Жубанова А.А/ Прикрепительная иммобилизация клеток микроорганизмов// Биотехнология: теория и практика. 1997- №4-С. 3-9.

62. Дистанов У.Г. Глаукониты / Природные сорбенты СССР. — М., Мир, 1990.-С. 132-146.

63. Долинский А.А., Иваницкий Г.К. Оптимизация процессов распылительной сушки. Киев: Знание, 1984.

64. Дубинин М.М. Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. М., Изд-во АН СССР, 1958, с. 203-213

65. Дубинин М.М. Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. М.: Изд. МГУ, 1957

66. Елыиин, А.И. Сгущение суспензий микробиологических производств и способы интенсификации процесса / А.И. Елыиин — М.: Агропромиздат, 1987.-С. 225.

67. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями.-М.: Изд. МГУ.-1973.

68. Зубакова Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы — М., Химия, 1978.

69. Иммобилизованные клетки и ферменты / Под ред. Дж. Вудворда. — М., Мир, 1988.-С. 6-14.

70. Калачнюк, Г.И. Физиолого-биохимическое и практическое обоснование скармливания цеолитов / Г.И. Калачнюк / Вестн. с.-х. науки. — М., 1990. -Т.З.-С. 56-64.

71. Канцельсон Ю.Я. Глауконитсодержащие микроконкреции как поглотители радионуклидов / Ю.Я.Канцельсон, О.М.Алексаньян, А.М.Волошина // Минералогия и геохимия глауконита. — Новосибирск, Наука, 1981.-С. 80-89.

72. Карнаухов А.П. Адсорбция и пористость. М., Наука, 1976, с. 7-15

73. Карнаухов А.П. Модели пористых систем // Моделирование пористых материалов Новосибирск, Наука, 1976 — с.42-59

74. Карнаухов А.П. Текстура и классификация пористых материалов -Новосибирск, 1976

75. Карнаухов А.П., Буянова Н.Е. Физико-химическое применение хроматографии. Ред. К.И. Сакодынский. М.: Химия, 1973 — С.187

76. Карпов A.M., Улумиев А.А. Сушка продуктов микробиологического синтеза. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.

77. Кейлер В.А. Экономика предприятия /Кейлер В.А. М: Мир.- 2001.- 219 с.

78. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники — 2-е изд. перераб. и доп.- • М., Химия, 1984

79. Кирсанов, Т.С. Влияние глауконитового концентрата на рост телят / Т.С. Кирсанов / Технол. пробл. пр-ва продукции животноводства. — Троицк, УГАВМ, 2001.-С. 50-51.

80. Киселев А.В., Древинг В.П. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. М., МГУ, 1973

81. Киселев А.В., Киселев В.Ф., Микос-Авгуль Н.Н. и др. Новые методы физико-химических исследований поверхностных явлений. М.: Изд. АН СССР, 1950-С. 68

82. Киселев А.В., Лукьянович В.М., Порай-Кошиц Е.А. Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. М.: Изд.11. АН СССР, 1958.-С.161

83. Клячко Л.С. Тепло- и массоперенос при совместном действии свободной и вынужденной конвекции. В кн.: Тепло и массоперенос, т.5, Минск, Изд-во АН БССР, 1963, с. 281-286

84. Ковалев С.В., Хрипков Ю.И. Процессы и аппараты биотехнологии. М.: ВАХЗ, 1998.

85. Коваленко Г.А., Кузнецова Е.В., Ленская В.М. Углеродминеральные носители для адсорбционной иммобилизации нерастущих бактериальных клеток. // Биотехнология. 1998. - №1 . - С. 47-56

86. Коллинз Р. Течение жидкостей через пористые материалы. М., Мир. . 1964. 350 с.

87. Комаров B.C. Адсорбенты и их свойства Минск, Наука и техника, 1977

88. Кондрахин И.П., Курилов Н.В., Малахов А.Г. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии.// Справочное издание. — М.: Агропромиздат,1985.- 287 с.

89. Крепе Г.А., Кердиваренко М.А., Горожа П.Е., Гуришану А.Д. Применение малонабухающего бентонита для осветления виноматериалов. Изд. вузов Пищ.Техн, 1982, №4, С. 37-40

90. Левеншпиль О. (Levenspiel О.) Инженерное оформление химических процессов / Пер. с англ. под ред. и с доп. М.Г. Слинько — М., Химия, 1969.

91. Либинсон Г.С. Сорбция органических соединений ионитами — М., Медицина, 1979

92. Липпенс В.К., Стеггерда И.И. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир, 1973. - С. 190

93. Лукьянович В.М. Электронная микроскопия в физико-химических исследованиях. М.: АН СССР, 1960. - 146 с.

94. Макаридзе И.Г. Адсорбционная способность цеолитов к некоторым протеолитическим ферментам // Сообщ. АН ГССР. 1986. Т. 122, № 3. С. 621-623.

95. МУК 4.2.2316-08. Методы контроля бактериологических питательных сред. Утверждены приказом Роспотребнадзора №133 от 32.03.2009. — М.; ГНИИСиКМБП им. Л.А. Тарасевича. С. 104

96. МУК 4.2.727-99. Гигиеническая оценка сроков годности пищевых продуктов. М.: 1998. - С.74.

97. MP. ФЦ/4022 (Д). Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Методы микробиологического контроля почвы. Утверждены Главным санитарным врачом РФ 24 декабря 2004 г. '

98. MP. 1.2.2566-09. Оценка безопасности наноматериалов. — М.,: ФГУЗ «ФЦ гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору вIсфере защиты прав потребителей и благополучия человека» Утверждены приказом Роспотребнадзора № 280 от 12.10.2007.

99. Муравьев, И.А. Технология лекарств. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Т.1. — М.: Медицина, 1980, 391с.

100. Муратов В.А., Козуб С.Н., Мурзина О.П. Использование метода контактного обезвоживания для длительного хранения музейных штаммов // Вирусные инфекции на пороге 21 века: эпидемиология и профилактика С.-П. Изд-во СГУ- 1999 - с.340.

101. Неймарк А.В. Теория капиллярных явлений в пористых средах и её применение // Хим. пром-сть 1981 - №11 - с.656-659

102. Неймарк А.В., Письмен Л.М., Бабенко В.Е., Хейфец Л.И. Кинетика сушки пористой частицы с учётом капиллярных свойств // Теор.осн.хим.технологии — 1975 — Т.9, №3 — с.369-374.

103. Неймарк А.В., Хейфец Л.И. Механизм переноса влаги в испаряющейся капиллярно-пористой частице // Хим. пром-сть 1979 - №6 - с.348-351.

104. Неймарк И.Е. Генезис пористой структуры и возможности синтеза микро и супермикропористых неорганических сорбентов // Адсорбция в микропорах — М., Наука, 1983 — с. 181-186.

105. Нейрат Г. Белки. Физико-химия белковых веществ. М., Иностранная литература, 1956, С. 324

106. Никитин Е.Е., Звягин И.В. Замораживание и высушивание биологических препаратов — М., Колос, 1971

107. Никовская Г.Н. Адгезионная иммобилизация микроорганизмов вочистке воды // Химия и технология воды. 1989. - T.l 1 - №2. — С. 158169.

108. Никольский Б.П., Романков П.Г. Иониты в химической технологии Л., Химия, 1982

109. Новые методы физико-химических исследований. Сб. ст. ИФХ АН СССР. Под ред. Дерягина Б.В. Изд-во АН СССР, 1957, 202 с.

110. Овчинников Ю.А., Шамин А.Н. Строение и функции белков. М.: Педагогика, 1983.

111. Овчинников, А.А. Применение природных алюмосиликатов в рационах сельскохозяйственных животных / А.А. Овчинников, Ш.Г. Усманов / Аграрная наука Урала: вопросы теории и практики / Челяб. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. — Челябинск, 2005. С. 190-192.

112. Овчинников, А.А. Природные сорбенты Челябинской области и их влияние на живой организм / А.А. Овчинников, И.Р. Мазгаров / Технол. пробл. пр-ва продукции животноводства. — Троицк, УГАВМ, 2001, С. 74-76.

113. ОСТ 41-08-205-61. Управление качеством аналитическо работы. Порядок и содержание работы по аттестации методик количественного анализа минерального сырья

114. Панин, А.Н. Биотехнологические аспекты изготовления сухих пробиотических препаратов / А.Н. Панин //Научные основы пр-ва вет. биол. препаратов: Сб. науч. тр. / ВНИТИБП. Щелково, 2000. - С. 343345.

115. Паничев A.M. Природные минеральные ионообменники — регуляторы ионного равновесия в организме животных — литофагов // Доклады АН СССР. 1987. Т. 292, № 4. С. 1016-1019.

116. Паничев A.M., Гульков А.Н. Опыт и перспективы применения цеолитов в медицине // Северный регион: стратегия и перспективы развития: сб.тез. докл. Всероссийской науч.конф. Сургут: Изд-во СурГУ, 2003. С. 99100.

117. Парина О.В., Патрикеев В.В. Хранение культур микроорганизмов в силикагеле и их выживаемость при воздействии различных физико-химических факторов // Микробиологич. пром-сть 1974 - вып.4 — с. 1519

118. Пасечник В.А., Самсонов Г.В. Ионный обмен и набухание ионитов // Успехи химии 1969 - Т.38, вып.7 - с.1257-1293.

119. Пентин, Ю.А. Физические методы исследования в химии. Учебник для студентов вузов, обучающихся по спец. 01100 "Химия" и направлению подготовки 510500 "Химия". М. Мир : ACT-2003. 683 с.

120. Пеньков Н.В., Шишко И.И., Стахровская Т.Е., Малых Г.А. Исследование процесса сушки дисперсных материалов пористыми адсорбентами // Тепломассообмен-6 Минск, Выща школа, 1970 — Т.7- с. 187-190

121. Пилоян Г.О. Введение в теорию термического анализа М., Наука, 1964

122. Плаченов Т.Г. Ртутная порометрическая установка. Л., Изд. ЛТИ, 1968, с. 18

123. Плаченов Т.Г., Александров В.А., Белоцерковский Г.М. Методы исследования структуры высокодискретных и пористых тел. Изд. АН СССР, 1953, С. 127-142

124. Подольский М.В. Высушивание препаратов крови и кровезаменителей — М., Медицина, 1973.

125. Покровский, А.А. Биохимические методы исследования в медицине / Под • ред. А.А. Покровского М.: Медицина, 1969. - С. 116-119, 164-169.

126. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская H.JI. Методы исследования ионитов — М., Химия, 1976.

127. Прозоров Е.А., Старов В.М., Чураев Н.В. Кинетика удаления жидкости . из капиллярнопористых тел псевдоожиженными пористыми частицами: Сообщ.1 // Инж.-физич. журн. 1978 - Т.34, №3 - с.423-430

128. Радушкевич JI.B., Колганов В.А. Капиллярно-удерживаемая жидкость в дисперсных системах из контактирующих частиц // Колл.журн. 1961 — Т.23, №1 - с.86-94

129. Раицкая, В.И. Сорбционные свойства, лечебная и профилактическая эффективность энтеросорбента ЭСТ-1: Автореф. дис. канд. вет. наук / В.И. Раицкая; Ин-т эксперим. ветеринарии Сибири и Дал. Востока. — Новосибирск, 2002, 25 с.

130. Раскин, Г.И. Микроскопическая техника / Г.И. Раскин, Л.Б. Левинсон -Москва, Медицина, 1957. С. 87.

131. Рейнтген Х.Т. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. — М.: Мир, 1973.-С.332

132. Рентгенографический количественный фазовый анализ с использованием метода внутреннего стандарта. Методические указания. ' ВИМСМ, 1984

133. Розовский А.Я. Гетерогенные химические реакции: Кинетика и макрокинетика М., Наука, 1980

134. Ромашевская, Е.И. Медико-биологические аспекты применения цеолитов в животноводстве и птицеводстве / Е.И. Ромашевская, Б.Т. Величковский // Природ, цеолиты в социал. сфере и охране окружающей среды. — Новосибирск, 1990. — С. 20-26

135. Саксонов П.П., Шашков B.C., Сергеев П.В. Радиационная фармакология. -М., Медицина, 1976, 256 с.

136. Самуйленко А.Я., Рубан Е.А. Основы технологии производства ветеринарных биологических препаратов,- М.: Россельхозакадемия.- Т1.-Т2.- 2000.

137. Саноцкий И.В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). АМН СССР. М, Медицина, 1970326 с.

138. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.

139. СанПиН 2.3.2.1324-03. Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов.

140. Сарахов А.И. Весы в физико-химических исследованиях. — М.: Наука, 1968-229 с.

141. Сафронова Н.А., Вдовина Г.П., Сульдин Н.В., Филалаева Л.Б. Получение таблетированной лекарственной формы ионообменной соли дибазола / Тезисы докл. 4 Всес. съезда фармацевтов — М., Медицина, 1986.

142. Сенявин М.М., Рубинштейн Р.Н., Венецианов Е.В. Основы расчета и . оптимизации ионообменных процессов. М.: Наука.-1972. 242с.

143. Сергеев Г.Б., Романов В.В., Кузьмин М.Г. и др. Экспериментальные методы химической кинетики / Под ред. Н.М. Эмануэля и Г.Б. Сергеева-М., Высшая школа, 1980

144. Синицын А.П., Райнина Е.И., Лозинский В.И., Спасов С.Д. Иммобилизованные клетки микроорганизмов. М.: Изд. МГУ, -1994.288 с.

145. Солдатов B.C. Простые ионообменные равновесия — Минск, Наука и техника, 1972, 224 с.

146. Сорокина Е.Ю. Аксюк И.Н. Левицкая А.Б. Изучение отдаленных последствий при воздействии цеолитов на организм лабораторных животных //Вопросы питания. 1995, №3, С.16-18.

147. Субботин, В.В. Лактобифадол для бактериопрофилактики ротавируса возбудителя неонатальной диареи телят / В.В. Субботин, М.А. Сидоров

148. Ветинфом, 1999, №1. С. 20.

149. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М., Химия, 1976, 232 с.

150. Таран Н.Г. Адсорбенты и иониты в пищевой промышленности — М., Лесная и пищ. пром-сть, 1983.

151. Тельг Г. Элементный ультрамикроанализ, пер. с англ., М., Химия. 1973. 199 с.

152. Трахтенберг, И.М. Показатели нормы у лабораторных животных в токсикологическом эксперименте / И.М. Трахтенберг, Р.Е. Сова, В.О. Шефтель М.: Медицина, 1978. - С. 51-53.

153. Тростянская Е.Б. Ионообменные смолы ( иониты) / Ионный обмен и его применение М., АН СССР, 1959-с. 11-83.

154. Уляшова P.M. Биологическая активность почвы под озимой пшеницей при внесении минеральных удобрений и цеолита. / Сб. трудов. АН УССР. Харьков, Выща шк, 1985, С.103-107

155. Урбах В. Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М., Медицина, 1975, 296 с.

156. Фитерман М.Н., Валеева Т.С. Сушка бактериофага контактным методом // Тезисы докл. науч. конф. / Уфимский НИИВС Уфа, 1972 - с.26-28

157. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии: Поверхностные явления и дисперсные системы — М., Химия, 1982.

158. Хачатурян К.К., Сабелашвили Ш.Д., Мерабишвили М.С. Влияние природы примесей на активность клиноптилолита. — Сообщ. АН ГССР 120, №3, 1985, С. 553-556

159. Хейфец Л.И., Неймарк А.В. Многофазные процессы в пористых средах — М., Химия, 1982

160. Хуратов, А.Х. Агрохимическая и экологическая характеристика майкопских глауконитовых песчаников / А.Х. Хуратов, И.П. Гайдарев,

161. Р.З. Уджуху: Сб. науч. тр. / Адыг. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. — Майкоп, 2001.-Вып. 4.-С. 151-160.

162. Цакадзе Т.А., Кнквадзе Н.А. и др. Изучение влияния хелатов металлов природных цеолитов на устойчивость яблони (Кехура) в отношении цефалоспориозного усыхания. — Сб. Хелаты металлов природных соединений и их применение. Тбилиси, Мецниереба,1974, С.95

163. Цицишвили Г.В., Гогодзе Н.И., Барнабишвили Д.Н. Исследование вторичной пористой структуры природного и модифицированного клиноптилолита. Сообщ. АН ГССР 103, №2, 1981, С. 337-340

164. Челищев Н.Ф. О различной подвижности атомов в минералах при ионном обмене. Геохимия, №3, 1986, С. 398-402

165. Челищев Н.Ф., Маликов А.В. Многоуровневость в строении цеолитизированных туфов (по данным сканирующей электронной микроскопии). Изд. АН СССР, серия геологическая, 1987

166. Чистякова И.Н., Альтшулер М.А. Об использовании пористых носителей для дозированного ввода присадок. — В кн.: Нефтепереработка и • нефтехимия, № 15, Киев, Наукова думка, 1977, с. 61-62

167. Чураев Н.В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах — М., Химия, 1970

168. Шатаева JI.K., Кузнецова Н.Н., Елькин Г.Э. Карбоксильные катиониты в биологии / Под ред. Г.В.Самсонова JL, Наука, 1979

169. Эвери Г. Основы кинетики и механизмы химических реакций / Пер. с англ. под ред. Г.Б. Сергеева М., Мир, 1978 - 214 с.

170. Юсупова, Г.С. Влияние технологических процессов приготовления порошков на биологическую доступность лекарственных веществ //Г.С. Юсупова, М.М. Миранемов, Х.У. Алиев // Фармация, 1992, № 3. С. 5253.

171. Янг Д. ( Joung D.) Кинетика разложения твёрдых веществ // Пер. с англ. под ред. Б.В. Ерофеева М., Мир, 1969

172. Altschuller M.A., Deriagin B.V. The relation between capillary permeation and diffusional extraction in porous bodies. — In: Research in Surface Forces, v.2, New York, 1966, p. 203-211

173. Bernal J.D., King S.V. // Phisics of Simple Liquids. Amsterdam: North-Holland Publishing Co, 1968. -P.116

174. Boer, de J.H. Structure and properties of porous materials. Ed. D.H. Everett, F.S. Stone. -L., Butterworths, 1958. -P.68

175. Carott P.J.M., Drummond F.C., Kenny M.B. et al. Colloids and Surfaces. -Amsterdam: Elsievier, 1989. Vol.37. - P.l

176. Casolari A. A model deschribing microbial inactivation and growth kinetics — J.Theor. biol.- 1981 vol.88,№1 - p. 1-34.

177. Crank J. The Mathematics of Diffusion. Oxsford University Press, 1964.

178. Dawkins, A natural mineral for the feed industry / Dawkins T.C.K.; Wallace J. // Feed Compounder, 1990. V. 10, № 1. - P. 56-59.

179. Dove P. M., Rimstidt J. D. Silica-water interactions. In Heany P.J., Prewitt C.T., Gibbs G.V., (eds): Silica, Physical Behavior, Geochemistry and Materials Application. Reviews in Mineralogy 1994, 29, 259-301.

180. Dunnett C.W. A multiple comparisons procedure for comparing several treatments with a control. JASA — 1955.

181. Flanagan P., Purdy-Lloyd K. A silicate mineral supplement, Microhydrin, • traps reduced hydrogen providing in vitro biological antioxidant properties. Proceedings National Hydrogen Association, 1999, 10, 595-610.

182. Giles C.H.// Chemistry and Indastry. 1964. - Vol. 724. - P.770

183. Godard P., Delmon В., Mercier J. Impregnation and polimerisation of vinilic monomers in porous media. In: Pore Structure and Properties of Materials, II, Prague, Academia, 1973, p. E191-E204

184. ISO 10993-3:1992 (E) Biological evaluation of medical devices. Part 3: Tests for genotoxicity, carcinogenity and reproductive toxicity. Method 471 Genetic toxicology: Salmonella typhimurium, Reverse Mutation Assay.

185. IUPAC Manuel of Symbols and Terminology // Pure Appl. Chem. 1972. -Vol.31-P.578

186. Karnaukhov A.P. Characterisation of porous solids. Ed. S.J. Gregg, K.S.W. Sing, H.F. Stoeckli. -L.; Soc.Chem.Ind., 1979. -P.301

187. Keller W. D. Argillation and direct bauxitization in terms of concentrations of hydrogen and metal cations at surface of hydrolyzing aluminum silicates. Bulletin of the American Association of Petroleum Geologists, 1958, 42, 233245.

188. Keller W. D., Balgord W. D., Reesman A. L Dissolved products of artificially pulverized silicate minerals and rocks. Part.l. Journal of Sedimentary Petrology, 1963, 33, 191-204.

189. Lach V. Porosimetry and its Application, Ed. S. Modry. — Praha: Czechosl.Scient.Techn.Soc., 1972. -P.128

190. Mukherjee J. N., Chatterjee В., Ray A. Liberation of IT, AI3+ and Fe3+ ions from pure clay minerals on repeated salt treatment and desaturations. J. Colloid Science, 1948, May, 437-445.

191. Murrel W.G., Scott W.J. The heat resistance of Bacterial spores at various . water activities // J. Gen.Microbiol.-1966-vol.43,№3 p.411-425

192. Naray-Szabo I. Inorgatic Czystallochemistry. — Budapest: Akademiai Kiado, 1969

193. Perking D.D. Preservation of Neurospora Stock cultures with anhydrous silicagel / Canad. J. of Microbiol. 1992 - vol.8, №4 - p.767.

194. Robens E. // Surface Area Determination. L.: Butterworths, 1969. - P.51

195. Sherony D.F., Kintner R. C., Wason D.T. Coalescence of secondary emulsions in fibrous beds. In: Surface and Colloid Science / Editat by E.

196. Matijevic. New York, Plenum Press, 1978, v.10, p. 99-162

197. Sing K.S.W. // Surface Area Determination. L.: Butterworths, 1969. - P.25

198. Valenta O. Main properties of the pore system of nonmetallic structural materials. In: Pore Structure and Properties of Materials, II, Prague, Academia, 1973, p. E75-E101

199. Washburn B.W. The dynamics of capillary flow // Phys.Rev. 1921 - vol.17 — p.273-288

200. Weisz P.B. Sorption-Diffiision in Heterogeneous Systems. Part 1. General Sorption Behaviour Criteria / Trans.Faraday.Soc. 1967 — vol.63 — p. 18001803.

201. Wetting, Spreading and Adhesion / Edited by J.F. Paddy. — London New York - San Francisco, Academic Press, 1978. 498 p.

202. Wingrave J. A., Wacle W.H., Schechter R.C. Liguid imbibition info evacuated mesoporous media // Wetting, Speading and Adhesion / Ed by J.F. Padday-N-Y, Acad. Press, 1978, p.261-283.