Мүктердің биологиялық белсенді заттардың химиялық зерттеуі
КІРІСПЕ 6
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы 7
1.1.1
1.2
1.3
1.4
2
2.1
2.2
2.3
3
3.1
3.2
3.3
Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot мүгі туралы мәлімет
Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары
Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі мен қолданылуы.
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
Шикізаттың сапалылығын анықтау
Негізгі БАЗ.дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық анықталуы
ҚХ әдісімен Tortula desertorum.нан көмірсулар мен амин қышқылдарды анықтау
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар
Сапалық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
Сандық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
ҚОРЫТЫНДЫ
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
8
9
14
16
19
19
23
23
27
27
27
28
31
32
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы 7
1.1.1
1.2
1.3
1.4
2
2.1
2.2
2.3
3
3.1
3.2
3.3
Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot мүгі туралы мәлімет
Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары
Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі мен қолданылуы.
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
Шикізаттың сапалылығын анықтау
Негізгі БАЗ.дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық анықталуы
ҚХ әдісімен Tortula desertorum.нан көмірсулар мен амин қышқылдарды анықтау
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар
Сапалық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
Сандық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
ҚОРЫТЫНДЫ
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
8
9
14
16
19
19
23
23
27
27
27
28
31
32
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс Қазақстан Республикасының құмды аймақтарында өсетін Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.) мүгінің химиялық зерттеуін жүргізуге арналған.
Зерттеудің өзектілігі. Мүктәрізділер басқа да өсімдіктер сияқты экологияда өзіндік орын, алып биосферада маңызды рөль атқарады [1]; табиғи ортаға әсер етеді: топырақтың ылғалдылығын жоғарылатып [2], оның жылулық және газ режимдеріне, физико-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізіп, топырақта органикалық заттардың жиналуын және біріншілік гумустың түзілуін қамтамасыз етеді [3]. Соңғы кездері мүктәрізділерді қоршаған ортаның ластану деңгейінің индикаторлары ретінде қолданады. Мүктер - айналымды жүйеге ие емес өсімдіктер. Олар осмос қысымын пайдаланып, ылғалдылықты жауын – шашын немесе атмосферадан алады. Жауын – шашынмен келетін минералды заттарды жинақтап, мүктәрізділер тіршілік топтаманың аяғында ыдырап, өзінің биомассасымен оларды топыраққа береді. Сондықтан да мүктәрізділер орман денсаулығы үшін аса қажетті. Мүктәрізділердің құрамынан ерекше заттар анықталды, олардың біразы антибиотикалық, инсектецидті, пестицидті және ісікке қарсы әсерлерге ие [4]. Кейбір мүктердің экстракттарынан, мысалы бриофиттерден антимикробты белс
енділік қасиет анықталды. Экстракттардың биологиялық белсенділігі олардың ағзаға көпжақты кешенді әсер етеді. Бриофиттер жасушаларының тең жартысында тірі ағзалар жоқ, яғни бос болып келеді, сондықтан да олар ылғалдылық пен иістерді сіңіру қабілетіне ие. Ұзақ жылдар бойы бриофиттер кескін, жара, бактериоз, өкпе туберкулезі, неврастения, сынулар, конвульсийлер т.б. емдеу мақсаттарында дәрілік өсімдіктер ретінде қолданылған. Осыған орай бұл өсімдіктердің химиялық құрамын, биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми және тәжірибелік қызығушылық тудырады [5].
Шешілетін мәселенің заманауи тұрғыдан бағалануы. Қазіргі уақытта бриофиттер құрамынан көп мөлшерде ароматты қосылыстар, полиқанттар, карбон қышқылдары табылды. Мүктәрізділер Қазақстанда мүлдем зерттелмеген жоғары өсімдік топтарының бірі болып табылады, және олардың химиялық құрамы туралы мәліметтер де өте аз. Сондықтан да мүктәрізділердің химиялық құрамын зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді кешеннің жаңа көздерін іздеу және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика, ауыл шаруашылықта қолдану негізгі мәселелердің бірі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты –Тortula desertorum – ның химиялық құрамын зерттеу.
Ғылыми зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК – сәулесі, хроматография, экстракция, әдістері.
Зерттеудің өзектілігі. Мүктәрізділер басқа да өсімдіктер сияқты экологияда өзіндік орын, алып биосферада маңызды рөль атқарады [1]; табиғи ортаға әсер етеді: топырақтың ылғалдылығын жоғарылатып [2], оның жылулық және газ режимдеріне, физико-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізіп, топырақта органикалық заттардың жиналуын және біріншілік гумустың түзілуін қамтамасыз етеді [3]. Соңғы кездері мүктәрізділерді қоршаған ортаның ластану деңгейінің индикаторлары ретінде қолданады. Мүктер - айналымды жүйеге ие емес өсімдіктер. Олар осмос қысымын пайдаланып, ылғалдылықты жауын – шашын немесе атмосферадан алады. Жауын – шашынмен келетін минералды заттарды жинақтап, мүктәрізділер тіршілік топтаманың аяғында ыдырап, өзінің биомассасымен оларды топыраққа береді. Сондықтан да мүктәрізділер орман денсаулығы үшін аса қажетті. Мүктәрізділердің құрамынан ерекше заттар анықталды, олардың біразы антибиотикалық, инсектецидті, пестицидті және ісікке қарсы әсерлерге ие [4]. Кейбір мүктердің экстракттарынан, мысалы бриофиттерден антимикробты белс
енділік қасиет анықталды. Экстракттардың биологиялық белсенділігі олардың ағзаға көпжақты кешенді әсер етеді. Бриофиттер жасушаларының тең жартысында тірі ағзалар жоқ, яғни бос болып келеді, сондықтан да олар ылғалдылық пен иістерді сіңіру қабілетіне ие. Ұзақ жылдар бойы бриофиттер кескін, жара, бактериоз, өкпе туберкулезі, неврастения, сынулар, конвульсийлер т.б. емдеу мақсаттарында дәрілік өсімдіктер ретінде қолданылған. Осыған орай бұл өсімдіктердің химиялық құрамын, биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми және тәжірибелік қызығушылық тудырады [5].
Шешілетін мәселенің заманауи тұрғыдан бағалануы. Қазіргі уақытта бриофиттер құрамынан көп мөлшерде ароматты қосылыстар, полиқанттар, карбон қышқылдары табылды. Мүктәрізділер Қазақстанда мүлдем зерттелмеген жоғары өсімдік топтарының бірі болып табылады, және олардың химиялық құрамы туралы мәліметтер де өте аз. Сондықтан да мүктәрізділердің химиялық құрамын зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді кешеннің жаңа көздерін іздеу және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика, ауыл шаруашылықта қолдану негізгі мәселелердің бірі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты –Тortula desertorum – ның химиялық құрамын зерттеу.
Ғылыми зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК – сәулесі, хроматография, экстракция, әдістері.
1. E.Z. Baisheva, S.N. Zhigunova, V.B. Martynenko, and P.S. Shirokikh Ecological and Phytocenotic Features of the Bryophyte Component of Water Protection Forests on the Ufa Plateau // Russian Journal of Ecology, 2009, Vol. 40, No. 3, pp. 180–186.
2. П. Биеньковски, А. Титлянова, Э. Диттвалд, С. Шибарева, Изменеие элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования // Вестник ТГПУ 2008, Выпуск 4 (78), 30-34.
3. У.К. Маматкулов, И.О. Байтулин, С.Г. Нестерова Мохообразные Средней Азии и Казахстана.– Алматы: Қазақ Университеті, 1998. 133с.
4. H. Becker Bryophytes a rich source of secondary metabolites // Bot. acta. 1989.102. №3. P. 181-182.
5. Рыскалиева А.Б., Абилов Ж.А., Нестерова С.Г., Султанова Н. А. Мүктер-жаңа биологиялық белсенді қосылыстардың көздері // «интеллектуалды қарқын: жастар, ғылым және» инновация» ұраны атты «Ғылым әлемі» студенттер мен жас ғалымдардың халықаралық конференциясы, 2010, 61.
6. У.К. Маматкулов К использованию мхов в качестве сорбентов тяжелых металлов // В кн.: Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Таллин. 1978. С. 118-120.
7. А.А. Семенов, В.Г. Карцев Основы химии природных соединений том1: Москва ICSPF press-2009, стр.102-334.
8. Н.А. Исакова К флоре листостебельных мхов Южного Урала часть 2. Анализ флоры листостебельных мхов Ильменского заповедника Известия Челябинского научного центра 2006, вып. 2 (32), 83-88.
9. Л. И. Савич – Любицкая, З. Н. Смирнова Определитель сфагновых мхов СССР, Л., 1968; Определитель листостебельных мхов СССР. Верхоплодные мхи, Л., 1970
10. Keyte I., Wild E., Dent J., and Jones K.C. Investigating the Foliar Uptake and Within-Leaf Migration of Phenanthrene by Moss (Hypnum Cupressiforme) Using Two-Photon Excitation Microscopy with Autofluorescence // Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 5755–5761.
11. P.C. Onianwa Monitoring atmospheric metal pollution: a review of the use of mosses as indicators // Environmental Monitoring and Assessment 2001, 71, 13–50.
12. P. Gramatica, F. Battaini, E. Giani, E. Papa, R.j A. Jones, D. Preatoni, and R.M. Cenci Analysis of Mosses and Soils for Quantifying Heavy Metal Concentrations in Sicily: A Multivariate and Spatial Analytical Approach // ESPR – Environ. Sci. & Pollut. Res. 2006, 13 (1), 28 – 36.
13. З. Сейітов Биохимия. – Алматы: Қайнар, 1992. - 384бет.
14. Биохимические методы анализа растений / Под ред. М.Н. Запрометова. М., 1960, стр. 68-82.
15. М.С.Ержанова, Г.Ш.Бурашева. «Углеводтар химиясы» арнайы курс лекцияларының конспектісіне методикалық құрал. 1-бөлім. Алматы, КазМУ, 1993ж. 31бет.
16. З.С. Сеитов Биологиялық химия, алматы, 2000, 856 с.
17. Н.В. Скляревская, Л.Ф. Стрелкова, А.Б. Зеленцова. Состав и структура полисахаридных комплексов Comarum palustre (Rosaceae) // Раст. ресурсы. 2008. вып. 3. C. 83-89.
18. Л.Г. Бабешина, М.В. Белоусов, Р.Р. Ахмеджанов, Н.В. Келус Обоснование перспективы комплексного применения сфагнового мха в медицинской практике // Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: Материалы всероссийской науч.-практич. конф., посв. 100-летию со дня рождения проф. Л. Н. Березнеговской. – Томск, 2006. С.89–93.
19. Seo C., Choi Y-H., Sohn J.H., Ahn J.S., Yim J.H., Lee H.K., Oh H. Ohioensins F and G: Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory benzonaphthoxanthenones from the Antractic moss Polytrichastrum alpinum // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2008, 18, 772-775.
20. С.Залманова. Водные мхи в дизайне аквариума // Садовод. №47. 2010.
21. Fernández J.A., Carballeira A. Evaluation of Contamination, by Different Elements, in Terrestrial Mosses // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2001, 40, 461–468.
22. Гос. Фармакопея СССР вып.2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. МЗ СССР – 11 изд. доп.- М.: Медицина, 1991.400с.
23. Музычкина Р.А., Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Качественный и количественный анализ основных групп БАВ в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах – Алматы: Қазақ Университеті, 2004. - 116- 117 с.
24. Hall B.H., Louis V.L. Methylmercury and Total Mercury in Plant Litter Decomposing in Upland Forests and Flooded Landscapes // Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 5010-5021.
25. В.Б. Ильин Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск, 1991. 151 с.
26. Д.Г. Тагидиси, С.Д. Алиев Микроэлементы и здоровье. М., 1979. с. 55
27. Е.С. Фомина, Е.А. Трошина Биоиндикация и биотестирование как методы определения загрязненности водных объектов. Сборник статей V Международной научной конференции студентов и аспирантов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", 12 - 14 апреля 2006 г, - Донецк. – С. 93.
28. Л. Г. Бязров Лишайники – индикаторы радиоактивного загрязнения. М., 2005. – с. 16 – 407.
2. П. Биеньковски, А. Титлянова, Э. Диттвалд, С. Шибарева, Изменеие элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования // Вестник ТГПУ 2008, Выпуск 4 (78), 30-34.
3. У.К. Маматкулов, И.О. Байтулин, С.Г. Нестерова Мохообразные Средней Азии и Казахстана.– Алматы: Қазақ Университеті, 1998. 133с.
4. H. Becker Bryophytes a rich source of secondary metabolites // Bot. acta. 1989.102. №3. P. 181-182.
5. Рыскалиева А.Б., Абилов Ж.А., Нестерова С.Г., Султанова Н. А. Мүктер-жаңа биологиялық белсенді қосылыстардың көздері // «интеллектуалды қарқын: жастар, ғылым және» инновация» ұраны атты «Ғылым әлемі» студенттер мен жас ғалымдардың халықаралық конференциясы, 2010, 61.
6. У.К. Маматкулов К использованию мхов в качестве сорбентов тяжелых металлов // В кн.: Лихеноиндикация состояния окружающей среды. Таллин. 1978. С. 118-120.
7. А.А. Семенов, В.Г. Карцев Основы химии природных соединений том1: Москва ICSPF press-2009, стр.102-334.
8. Н.А. Исакова К флоре листостебельных мхов Южного Урала часть 2. Анализ флоры листостебельных мхов Ильменского заповедника Известия Челябинского научного центра 2006, вып. 2 (32), 83-88.
9. Л. И. Савич – Любицкая, З. Н. Смирнова Определитель сфагновых мхов СССР, Л., 1968; Определитель листостебельных мхов СССР. Верхоплодные мхи, Л., 1970
10. Keyte I., Wild E., Dent J., and Jones K.C. Investigating the Foliar Uptake and Within-Leaf Migration of Phenanthrene by Moss (Hypnum Cupressiforme) Using Two-Photon Excitation Microscopy with Autofluorescence // Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 5755–5761.
11. P.C. Onianwa Monitoring atmospheric metal pollution: a review of the use of mosses as indicators // Environmental Monitoring and Assessment 2001, 71, 13–50.
12. P. Gramatica, F. Battaini, E. Giani, E. Papa, R.j A. Jones, D. Preatoni, and R.M. Cenci Analysis of Mosses and Soils for Quantifying Heavy Metal Concentrations in Sicily: A Multivariate and Spatial Analytical Approach // ESPR – Environ. Sci. & Pollut. Res. 2006, 13 (1), 28 – 36.
13. З. Сейітов Биохимия. – Алматы: Қайнар, 1992. - 384бет.
14. Биохимические методы анализа растений / Под ред. М.Н. Запрометова. М., 1960, стр. 68-82.
15. М.С.Ержанова, Г.Ш.Бурашева. «Углеводтар химиясы» арнайы курс лекцияларының конспектісіне методикалық құрал. 1-бөлім. Алматы, КазМУ, 1993ж. 31бет.
16. З.С. Сеитов Биологиялық химия, алматы, 2000, 856 с.
17. Н.В. Скляревская, Л.Ф. Стрелкова, А.Б. Зеленцова. Состав и структура полисахаридных комплексов Comarum palustre (Rosaceae) // Раст. ресурсы. 2008. вып. 3. C. 83-89.
18. Л.Г. Бабешина, М.В. Белоусов, Р.Р. Ахмеджанов, Н.В. Келус Обоснование перспективы комплексного применения сфагнового мха в медицинской практике // Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: Материалы всероссийской науч.-практич. конф., посв. 100-летию со дня рождения проф. Л. Н. Березнеговской. – Томск, 2006. С.89–93.
19. Seo C., Choi Y-H., Sohn J.H., Ahn J.S., Yim J.H., Lee H.K., Oh H. Ohioensins F and G: Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory benzonaphthoxanthenones from the Antractic moss Polytrichastrum alpinum // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2008, 18, 772-775.
20. С.Залманова. Водные мхи в дизайне аквариума // Садовод. №47. 2010.
21. Fernández J.A., Carballeira A. Evaluation of Contamination, by Different Elements, in Terrestrial Mosses // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2001, 40, 461–468.
22. Гос. Фармакопея СССР вып.2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. МЗ СССР – 11 изд. доп.- М.: Медицина, 1991.400с.
23. Музычкина Р.А., Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А. Качественный и количественный анализ основных групп БАВ в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах – Алматы: Қазақ Университеті, 2004. - 116- 117 с.
24. Hall B.H., Louis V.L. Methylmercury and Total Mercury in Plant Litter Decomposing in Upland Forests and Flooded Landscapes // Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 5010-5021.
25. В.Б. Ильин Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск, 1991. 151 с.
26. Д.Г. Тагидиси, С.Д. Алиев Микроэлементы и здоровье. М., 1979. с. 55
27. Е.С. Фомина, Е.А. Трошина Биоиндикация и биотестирование как методы определения загрязненности водных объектов. Сборник статей V Международной научной конференции студентов и аспирантов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", 12 - 14 апреля 2006 г, - Донецк. – С. 93.
28. Л. Г. Бязров Лишайники – индикаторы радиоактивного загрязнения. М., 2005. – с. 16 – 407.
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министірлігі
М. Ганди атындағы Дарынды балаларға арналған мамандандырылған №92
мектеп – лицейі
Ғылыми жоба
Тақырыбы: Мүктердің биологиялық белсенді заттардың химиялық зерттеуі
Секция: Химия
Орындаған:
10 сынып оқушысы Аманжолқызы Арайлым
Ғылыми жетекші:
химия ғылымдарының кандидаты Казимова А. Ж.
Ғылыми кеңесші:
химия ғылымдарының докторы Сұлтанова Н. А.
Алматы, 2011 ж.
Аннотация
Жұмыстың мақсаты – Тortula desertorumның химиялық құрамын зерттеу.
Жұмыс 33 беттен, 6 суреттен және 6 кестеден тұрады.
Зерттеу нысаны - Балқаш аймағындағы топырақтарда жиналған Pottiaceae
Schimp. текті, Tortula desertorum Broth. Bot. түрі.
Ғылыми-зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК –
сәулесі, хроматография, экстракция әдістері.
Зерттеулер міндеттері:
1. Сапалық және сандық сараптауларын жүргізу.
2. Микро- және макроэлементтердің құрамын анықтау және биоиндикация
жүргізу.
3. Құрамындағы биологиялық белсенді заттарды идентификациялау.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
• Шикізаттың сапалылығы (ылғалдылығы, күлділігі) анықталды
• Биологиялық белсенді заттардың сапалық талдауы жүргізілді
• Күлдегі элементтік құрамының талдауы және биоиндикациясы
жүргізілді
• Мүкте көмірсулар мен аминқышқылдардың идентификациясы жасалды
Нәтижесі:
Жүргізілген жұмыстың нәтижесінде алға қойылған мақсаттар мен
міндеттер орындалып, келесі нәтижелер алынды:
4. Алғаш рет Pottiaceae Schimp. текті, Tortula desertorum Broth. Bot.
мүгі түрінен сапалық және сандық сараптаулары жүргізілді. Нәтижесінде
шикізаттың ылғалдылығы 0.28%, күлділік 64.78% құрады.
5. Атомды-адсорбциялық спектроскопия әдісімен жалпы күл құрамындағы микро-
және макроэлементтер анықталды. Мүк құрамындағы ең көп сандық үлесті
құрайтындар Ca, K, Fe, Mg элементтері, ал ең аз сандық мөлшерді Cd,
Ni, Pb, Cu құрайды. Бұл аталғандар экологиялық аса тиімді жерлерде
өсетіндігіне байланысты, өйткені мүктәрізділер қоршаған ортаның түрлі
факторларының экологиялық жағдайларының тамаша биоиндикаторлары болып
табылады.
6. Pottiaceae Schimp. тектес бриофиттер құрамындағы көмірсулардан
арабиноза, ал аминқышқылдардан аланин, лизин, треонин, глутамин
қышқылы, серин бар екендігі анықталды.
Практикалық мәні – Қазақстан территориясында өсетін мүктәрізділердің
химиялық құрамындағы биологиялық белсендік кешені (ББК) туралы ғылыми
мәліметтерді жинақтау және олардың медицинада, биоиндикация саласында
қолданылуы
Аннотация
Цель работы – исследование химического состава Тortula desertorum.
Работа состоит из 33страниц, 6 рисунков и 6 таблиц.
Обьект исследования – вид семества Pottiaceae Schimp., Tortula
desertorum Broth. Bot., собранный на песках Балхашского региона.
Методы и приборы, использованные при выполнении научно-
исследовательской работы – УФ-лучи, хроматография, метод экстракции.
Задачи исследования:
1. Проведение количественного и качественного анализа.
2. Определение микро- и макро-состава, проведение биоиндикации.
3. Идентификация биологически активных веществ.
Научная новизна работы:
• Определена доброкачественность (влажность, зольность) сырья.
• Проведен качественный анализ биологически активных веществ.
• Проведены анализ элементного состава золы и биоиндикация.
Результаты:
В результате проведенной работы цель достигнута и поставленные
задачи выполнены, получены следующие результаты:
1. Впервые проведен количественный и качественный анализ мхов Tortula
desertorum Broth. Bot. семейства Pottiaceae Schimp. В результате
исследований установлено, что влажность составляет 0,28 %,
зольность 64, 78 %.
2. Методом атомно-адсорбционной спектроскопии определен микро- и
макроэлементный состав. В составе мхов наибольшее количество
элементов Ca, K, Fe, Mg, наименьшее количество составляют элементы
Cd, Ni, Pb, Cu. Такой количесвтенный состав связан с произрастанием
мхов в особо экологически чистых местах, так как мхиподобные
являются прекрасными биоиндикаторами экологического состояния
окружающей среды.
3. В бриофитах семейства Pottiaceae Schimp.из углеводов определены
арабиноза, а из аминокислот – аланин, лизин, треонин, глутаминова
кислота, серин.
Практическая значимость – обобщение научной информации по химическому
составу биологически активного комплекса (БАК) мхиподобных, произрастающих
на территории Казахстана, их применении в медицине и области биоиндикации.
Summary
Aim or the work – Chemical investigation of Тortula desertorum
The work include 33 page, 6 pictures and 6 tables
Object of the work– Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.)
which growing on sand of Balhash region.
Methods of analyses UV ligth, chromatography, extraction.
Scientific novelety:
• The quality of moss were done (moisture, ash content)
• Analyses of bioactive compounds were done
• Elemental contamination and bioindication were done
• Sugar and aminoacids were identified
Stages of studies:
1. The quantitative and quality analyses.
2. Macro- and microelements contamination and bioindication analyses.
3. Identification of biological active compounds
The obtaining results:
1. In the first time quantitative and qualitative contamination of moss
Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.) were done. In
results moisture – 0.28 and ash content - 64.78%.
2. Macro- and microelements were determinated by atom-absorption
spectroscopy methods. In main contamination containe Ca, K, Fe, Mg
and less - Cd, Ni, Pb, Cu. The contamination of elements depenfs from
ecological region of growing of moss, because they can be use as
bioindicator of place.
3. From species of Pottiaceae Schimp. were identifed arabinose, alanine,
lysine, threonine, glutamine acid and serine
Practical value – The collection of literature date of biological
active complexes of moss growing in Kazakhstan and use these in
medicine and bioindication area.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 6
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы 7
1.1.1 Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth.
Bot мүгі туралы мәлімет ҚОРЫТЫНД
1.2 Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары Ы
1.3 Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
1.4 Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі ҚОЛДАНЫЛ
мен қолданылуы. ҒАН
2 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ ӘДЕБИЕТТ
2.1 ЕР
Шикізаттың сапалылығын анықтау ТІЗІМІ
2.2
Негізгі БАЗ-дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық
анықталуы
ҚХ әдісімен Tortula desertorum-нан көмірсулар мен амин
2.3 қышқылдарды анықтау
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
3
Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар
3.1
Сапалық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
3.2
Сандық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
3.3
Кіріспе
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс Қазақстан Республикасының құмды
аймақтарында өсетін Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.)
мүгінің химиялық зерттеуін жүргізуге арналған.
Зерттеудің өзектілігі. Мүктәрізділер басқа да өсімдіктер сияқты
экологияда өзіндік орын, алып биосферада маңызды рөль атқарады [1]; табиғи
ортаға әсер етеді: топырақтың ылғалдылығын жоғарылатып [2], оның жылулық
және газ режимдеріне, физико-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізіп,
топырақта органикалық заттардың жиналуын және біріншілік гумустың түзілуін
қамтамасыз етеді [3]. Соңғы кездері мүктәрізділерді қоршаған ортаның
ластану деңгейінің индикаторлары ретінде қолданады. Мүктер - айналымды
жүйеге ие емес өсімдіктер. Олар осмос қысымын пайдаланып, ылғалдылықты
жауын – шашын немесе атмосферадан алады. Жауын – шашынмен келетін
минералды заттарды жинақтап, мүктәрізділер тіршілік топтаманың аяғында
ыдырап, өзінің биомассасымен оларды топыраққа береді. Сондықтан да
мүктәрізділер орман денсаулығы үшін аса қажетті. Мүктәрізділердің құрамынан
ерекше заттар анықталды, олардың біразы антибиотикалық, инсектецидті,
пестицидті және ісікке қарсы әсерлерге ие [4]. Кейбір мүктердің
экстракттарынан, мысалы бриофиттерден антимикробты белс
енділік қасиет анықталды. Экстракттардың биологиялық белсенділігі олардың
ағзаға көпжақты кешенді әсер етеді. Бриофиттер жасушаларының тең
жартысында тірі ағзалар жоқ, яғни бос болып келеді, сондықтан да олар
ылғалдылық пен иістерді сіңіру қабілетіне ие. Ұзақ жылдар бойы бриофиттер
кескін, жара, бактериоз, өкпе туберкулезі, неврастения, сынулар,
конвульсийлер т.б. емдеу мақсаттарында дәрілік өсімдіктер ретінде
қолданылған. Осыған орай бұл өсімдіктердің химиялық құрамын,
биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми және тәжірибелік
қызығушылық тудырады [5].
Шешілетін мәселенің заманауи тұрғыдан бағалануы. Қазіргі уақытта
бриофиттер құрамынан көп мөлшерде ароматты қосылыстар, полиқанттар, карбон
қышқылдары табылды. Мүктәрізділер Қазақстанда мүлдем зерттелмеген жоғары
өсімдік топтарының бірі болып табылады, және олардың химиялық құрамы туралы
мәліметтер де өте аз. Сондықтан да мүктәрізділердің химиялық құрамын
зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді кешеннің жаңа
көздерін іздеу және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика,
ауыл шаруашылықта қолдану негізгі мәселелердің бірі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты –Тortula desertorum – ның химиялық құрамын
зерттеу.
Ғылыми зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК –
сәулесі, хроматография, экстракция, әдістері.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы
Мүктәрізділер дүниежүзінің барлық құрлықтарында кездеседі, бірақ
таралуы біркелкі емес. Тропикалық елдерде олар негізінен таулы жерлерде
өседі. Аздаған түрлері ылғалы жеткіліксіз жерлерде, мысалы шөлейт
аймақтарда кездеседі. Кейбір түрлері ағаштың қабығында эпифит ретінде
немесе суда өмір сүреді. Мүктәрізділер тундраның, батпақты жерлердің және
орманның өсімдіктер жабынының қалыптасуында алатын орны ерекше [6].
Мүк тәрізділердің қарапайым түрлері сабаққа және жапыраққа
бөлінбейді. Олардың вегетативтік денесі талломнан немесе слоевищиден
тұрады. Жақсы жетілген мүктәрізділер нағыз жапырақты сабақты өсімдіктер
болып келеді. Барлық мүктәрізділердің тамырлары болмайды, өсімдіктердің
субстратқа бекінуін және топырақтан ылғалды қабылдау қызметін ризоидтары
атқарады. Ризоид дегеніміз сыртқы клеткаларда болатын өсімдіктер [7].
Өткізгіш системасы шоқ түрінде болмайды, тек кейбір өкілдерінде (жапырақты
сабақты мүктерді ішінде Роіуігісһасеае түқымдасында) трахеидтер мен сүзгілі
түтіктерге ұқсас өткізгіш элементтері пайда болады. Олар баска жоғары
сатыдағы өсімдіктердің орталық цилиндрінің құрылысына ұқсас жобада пайда
болады.
Мүктәрізділерді басқа жоғары сатыдағы өсімдіктерден ерекше бөліп
тұратын негізгі бір белгі, ол бұлардың даму циклінде гаметофитінің
(жыныстық ұрпақтың) басым болуы және спорофитінің (жыныссыз ұрпақтың)
біршама нашар жетілуі.
Мүк тәрізділерді инвентаризациялау әлі күнге дейін аяқталмаған,
әсіресе биологтар тропикалық және оңтүстік жарты шар аймақтарын нашар
зерттеген. Дүние жүзі бойыншы шамамен 22000-нан 27000-ға дейін мүк
тәрізділердің түрлері кездеседі. Олардың 8500 дейін бауыр мүктері (280
туыс), 14500-ге дейін (кейбір авторлардың мәліметтері бойынша 18000-дейін)
жапырақты-сабақты мүктер (700-ден аса туыс) және 300-дей түрін (3 немесе 6
туыс) антоцероттар түзеді. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің ішінде түрлерінің
саны жағынан мүк тәрізділер гүлді өсімдіктерден кейінгі екінші орынды
алады.
Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы 186 тек пен 68
тұқымдастан тұратын 615 түрден құралған. Печеночниктер тобы 71 түрді, ал
сағақжапырақты мүктер тобы 544 түрді қамтиды. Бұл аймақ үшін бекітілген
мүктәрізділер түрлерінің жалпы санын толық және таулы аймақ флора
байлығының орташа деңгейіне сәйкес келеді деп есептеуге болады. Түрлер саны
бойынша Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы Кавказ (627 түр),
Таяу Шығыс (635), Сібір (625), Украин Карпаттары (488), Испания (668),
Польша (677) мен Финляндияның (591) сағақжапырақты мүктер флорасына жақын.
Теңіз деңгейінің биіктігі мен климаттың өзгеруі флораға өз әсерлерін
тигізеді.
Сағақжапырақты мүктер (Hornworts) – әдетте тропиктерде таралған 300
түрді біріктіретін, 6 тұқымдастан тұратын, 2 текті қамтитын ерекше топ [8].
Печеночникті мүктер немесе печеночниктер (Liverworts) 2 класқа
бөлінеді: маршанциевые және юнгерманниевые.
Маршанциевые печеночниктер (Marchantiidae) - әдетте топырақта,
сирек жағдайда суда, жартастарда өсетін бүкіл жер шарында, көбінесе
тропиктерде кеңінен таралған өсімдіктер. Мезозойда табылған Naiadita
кіретін, 420 түрді біріктіретін, 35 тұқымдастан тұратын, 16 текті қамтиды.
Юнгерманниевые печеночниктер (Jungermanniidae) – 9 мың түрді
біріктіретін, 240 тұқымдастан тұратын, 45 текті қамтиды.
Мүктер (Musci) 3 класқа бөлінеді: сфагновые, андреевые және бриевые.
Андреевые мүктәрізділер – бірқабатты жапырақты ұсақ қызыл–бура
(қараға дейін) өсімдіктер.
Бриевые мүктәрізділер – салыстырмалы кең ауқымды ерекше топ.
Сағақжапырақты және печеночникті мүктәрізділер көбінесе тропикалық
немесе орташа ылғалды климатты елдерде таралған; аз ғана саны құрғақ
жерлерде өседі [9]. Мүктер ылғалды жерлерде, ормандарда, тундраларда,
батпақтарда, бір сөзбен айтқанда барлық жерлерде өседі [10].
Бұл уақытқа дейін отандық мүктәрізділердің химиялық құрамы туралы
бытыраңқылық мәліметтер ғана бар, сондықтан да мүктәрізділердің химиялық
құрамын зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан ББК-нің жаңа көздерін іздеу
және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика, ауыл
шаруашылықта қолдану өзекті мәселелердің бірі болып табылады.
Түрлі бірегей биологиялық белсенді метаболиттерге ие, ББК-нің жаңа
көздері мен қоршаған ортаның түрлі факторларының экологиялық жағдайларының
индикаторлары болып табылатын мүктер болашағы бар жаңа зерттеу нысаны болып
табылады [11, 12]. Сондықтан да оларды химиялық анықтау, бөлу мен алу
әдістерін табу, олардың биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми
және тәжірибелік қызығушылық білдіреді.
1.1.1 Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot мүгі
туралы мәлімет
Поттиацевые Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth.
Bot. түрі топырақтарда, ақ балшықта, тас пен жартастарда, қызыл
топырақтарда, гранит пен сландық жыныстарда; таулы аймақтарда 300-5100 м.
биіктікте кеңінен кездеседі. Сексеул, жүзгін, черкез және ксерофитті
өсімдіктермен қатарласа өседі. Негізінен Тауқұм, Мойынқұм, Торанғылқұм,
Күшікжал, Аралқұм, Белсексеул топырақтарда қаптап өседі.
Tortula desertorum – шөлді аймақтарда өсетін өсімдік түрлерінің
негізгілерінің бірі болып табылады. Ылғалдылық, жарықтың интенсивтілігі
сияқты фактор шөлдегі Tortula desertorum мүгінің дамуы және адаптациясына
өз әсерін тигізеді.
Бұл уақытқа дейін еліміздегі мүктәрізділерінің химиялық құрамы толық
зерттелмеді, әдеби шолу нәтижелері де аз ақпаратты болып табылады. Бұл
жұмыста мүктәрізділердің құрамында кеңінен кездесетін, табиғатта кең
таралған полиқанттар туралы қарастырамыз.
Сурет 1. Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot
мүгі
1.2 Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары
Көмірсулар (қант) дегеніміз – табиғи қосылыстардың ең негізгі
кең таралған тобының бірі. Олардың жалпы формулалары Cx(H2O)y, мұнда x,
y бүтін сандар.
Көмірсулар өсімдіктер мен жануарлар клеткаларында кездеседі. Бұл
қосылыстар өсімдікте хлорофил қатысында су мен көмірқышқыл газынан
фотосинтез процесі кезінде түзіледі. Жануарлардың ағзасы көміртегі газын
синтездей алмайды, олар көмірсуларды өсімдік тағамдарынан алады.
Фотосинтезді СО2-ні күн сәулесі энергиясы көмегімен қалыпты жағдайға
келтіру деп қарауға болады. Бұл энергия жануар организмінде көмірсулардың
метаболизмі нәтижесінде, яғни олардың тотығуы нәтижесінде түзіледі.
Көмірсулар әртүрлі қосылыстарды біріктіреді- бірнеше атомнан
тұратын (x = 3) аз молекулалықтан молекулалық массасы бірнеше миллионға (n
10000) жететін полимерлерге [Cx(H2O)y]n шейін.
Көмірсулар құрамына қарай жай қанттар және күрделі қанттар болып
бөлінеді. Жай қанттар өз кезегінде альдегид тобынан құралған альдозаға,
және кетон тобынан тұратын кетозаларға бөлінеді. Оларға жататындар: триоза,
тетроза, пентоза, гексоза, гептоза. Күрделі қанттар да екіге
бөлінеді: қанттәрізділер және қанттәрізді еместер. Қанттәрізділерге
тотықсызданатын және тотықсызданбайтын көмірсулар жатады. Қанттәрізді
еместер гомо- гетерополиқанттарға бөлінеді. Жоғарыда айтылған көмірсулардың
классификациялану схемасы 2 суретте келтірілген.
Сурет 2. Көмірсулардың классификациялану сызбанұсқасы.
Құрамына кіретін молекулалардың құрылымының санына және гидролизге түсу
қабілеті бойынша көмірсулар 3 класқа бөлінеді [13]. Олар: моноқанттар,
диқанттар мен олиго және полиқанттар.
1. Моноқанттар немесе жай қанттар. Моноқанттар гидролизденбейді, оларға:
галактоза (1), глюкоза (2), фруктоза (3) және басқалар жатады.
1 2
3
2. Диқанттар мен олигоқанттар. Диқанттар гидролиз кезінде моноқанттардың
екі молекуласына ыдырайды. Олар: сахароза, лактоза, мальтоза (4),
целлюлобиоза. Олигоқанттар дегеніміз – әр молекуласы үш және одан көп
(онға дейін) моноқанттардан тұратын көмірсулар.
4
3. Полиқанттар – молекулалық массасы жоғары күрделі заттар, гликозидтік
байланысымен жалғасқан моноқанттардан құралады. Олар толық гидролизденген
кезде n моноқанттар молекуласына ыдырайды. Моноқанттарға жататындар:
крахмал, целлюлоза (5), гликоген, инулин, гемицеллюлоза, пентозандар және
т.б.
5
Кейбір полиқанттар мукополиқанттар деп аталады. Олар аминоқанттардан
және урон қышқылдарынан тұрады. Мукополиқанттарға жататындар: гиалурон
қышқылы, хитин, лигнин, гепарин, т.б. Полиқанттар өте күрделі, олардың
құрамына 1000 – ға дейін, тіпті одан да көп моноқанттар қалдықтары кіреді.
Сондықтан олардың молекулалық массасы да өте жоғары, млн, тіпті одан да
жоғары болады. Көне заманнан белгілі сахарозаны (тросникті қант) ертедегі
Индия мен Қытай жақсы білген. Фруктоза 1722 жылы балдан алынған, ал 1811
жылы Кирхгофф крахмалды гидролиздеу нәтижесінде күрделі қанттарды ашты.
Олар өсімдіктің 80%-ын, ал жануарлар организмінің 2%-ын құрайды. Ал
сальмонелла, псевдотуберкулез бактерияларының, аскарид жұмыртқасының
құрамында дезоксиқанттар түрінде табылған [14].
Белгілі туындылары: глюкоза (жүзім қанты) С6Н12О6, сахароза
(қызылша қанты) С12Н22О11, крахмал және целлюлоза [С6Н10О5]n.
Көмірсуларға сапалық анализ жүргізу үшін түрлі реактивтерді
қолданады. Редуцирлеуші қанттарға реактив ретінде азотқышқылды күмісті
қолданады. 1,2 – диол және 1,2,3- диолдармен реакцияда реактив ретінде
перйодат және қалайының тетраацетатын пайдаланады. Бьюкенен, Деккер және
Лонг редуцирлеуші емес көмірсуларды анықтау үшін перйодаттың белсенділігін
пайдаланды. Олардың арасында 1,2,3 – триол жүйесінен құралған көмірсуларды,
1,2 – диолдан құмырсқа қышқылының түзілуімен ажыратуға болады. Тотықтыру
кезінде түзілген альдегид тобын Шифф реакциясының көмегімен анықтады. Басқа
әдісте тотықтыруды бензолдағы қалайы тетраацетатының ерітіндісінің
көмегімен жүргізеді [15]. Қанттарды анықтау үшін қолданылатын бұл әдістер,
хроматограммадағы гликозидті дақтар пиранозалы немесе фуранозалы
қанттарға тиісті екенінен тәуелсіз қолданылады.
Моноқантты радикалдардың арнайы түрлері үшін жалпы реакциялар
қолданылады. Альдогексозаларға және альдопентозаларға реактив ретінде
анилинфталатты қолданады. Гексулоза өзгеріссіз қалады; альдопентоза ашық
шиелі–қызыл түс береді; альдогексоза, урон қышқылы, альдогептоза және
альдооктаза - қызыл - қоңыр; 6 – дезоксиальдогексозалар – сары–қоңыр;
эритулаза және 2 – оксоглюкон қышқылы - қоңыр түс.
Көмірсуларға сапалық сараптама жүргізу үшін, сонымен қатар ҚХ
әдісін де қолданады. ҚХ көмегімен моноқантты бөлуді алғаш рет Партридж
ұсынды. Хроматограммада әртүрлі моноқанттың түрлерін бірмезгілде анықтау
үшін келесі реактивтерді пайдаланады:
п- Анизидин – HCl. Қажетті ерітінді - н-бутил спиртіндегі п-
анизидиннің (3%) гидрохлоридінің ерітіндісі. Хроматограмманы 1000С кептіру
кезінде альдогексозалар жасыл–қоңыр түс, гексулоза – лимонды-сары, 6 –
дезоксиальдогексоза – изумрудно–жасыл, урон қышқылы - шиелі–қызыл түс
береді. Түстердің интенсивтілігі ИҚ сәулесімен жарықтандыру кезінде артады.
β–нафтиламин – HCl. Хроматограмманы 160-1700C кезінде 10мин бойы
қыздырады. Гексулоза (бос және байланысқан) сарғылт–қоңыр түске өзгеретін
сары түс береді; 6 – дезоксиальдогексоза гексулоза сияқты, альдогексоза –
ашық–қоңыр, альдопентоза – ашық–қызыл түс береді.
Анилин-дифениламин-H3PO4. Хроматограмманы 800С кезінде ұстай
отырып, 10мин бойы қыздырады. Альдогексозалар көк, күлгін – көк немесе
жасыл – көк түсті, ал гексулоза - қоңыр түсті дақ түзеді.
Түрлі мақсаттар үшін көп мөлшердегі еріткіштердің комбинациясын қолданды.
Қанттардың қоспаларын бөлу үшін еріткіштердің дәл осы жүйесі сәйкес
келеді деп алдын-ала болжауға болмайды. Әсіресе егер зерттелетін жүйеде
полиқанттар болған жағдайда, сынама тәжірибелерді жүргізу жиі кездеседі. 1
кестеде қанттарды бөлу үшін қолданылатын кейбір еріткіштер жүйесі
келтірілген.
1- Кесте. Қағазды хроматография көмегімен қанттарға сараптама жүргізу
кезіндегі кейбір еріткіштердің қоспалары
№ Қоспаны ерітуші компоненттер
1 Суға қаныққан фенол (төменгі қабатын қолданады)
2 Суға қаныққан н-бутил спирті
3 Этилацетат (2) – пиридин (1) – су (2)
4 Этилацетат (3) – сірке қышқылы (1) – су (3)
5 н-бутил спирті (5) – этил спирті (1) – су (4)
6 изо – амил спирті (4) – сірке қышқылы (1) – су (1)
7 Суға қаныққан этилметилкетон
8 н-бутил спирті (3) – пиридин (1) – су (1.5)
9 н-бутил спиртң (3) – пиридин (2) – су (1.5)
10 изо-амил спирті (7) – пиридин (7) – су (6)
11 н-бутил спирті (4) – су (5)+10 г% малон немесе
пропион қышқылы
12 н-бутил спирті (4) – этил спирті (1.1) – су (1.9)
13 н-бутил спирті (6) – пиридин (4) – су (3)
14 н-пропил спирті (7) – сірке қышқылы (1) – су (2)
Көмірсуларға арнайы сараптама жүргізу кезінде, әрбір моно және
полиқанттың түріне байланысты еріткіштер жүйесін таңдап аламыз. 2 кестеде
моноқанттардың кейбір түрлерінің әртүрлі еріткіштер жүйесіндегі Rx мәндері
келтірілген.
2-Кесте Кейбір моноқанттардың әртүрлі еріткіштердегі Rx мәні
Rx - заттардың жылжу жылдамдығының көрсеткіші
Қанттар
Суға Суға коллидин –суСуға қаныққан
қаныққан қаныққан еріткіші фенол (төменгі
н-бутил амил спирті қабатын
спирті қолданады)
Галактозa 0.50 0.29 0.68 1.00
Глюкоза 0.58 0.38 0.79 0.89
0.80 0.65 0.92 1.02
Манноза 0.85 0.81 0.86 1.23
Арабиноза 1.00 1.00 1.00 1.00
Ксилоза 1.50 1.31 1.12 1.34
Рибоза
Моноқанттарды қағазды хроматография әдісімен анықтады.
Хроматографиялауда келесі еріткіштер жүйесін қолданды: н-бутанол – пиридин
– су (4:1:5) және н-бутанол – пиридин – су (6:4:3). Хроматограмманы 100-
1100C кезінде, кептіргіш шкафта 10-15 мин бойы ұстайды, айқындағыш ретінде
анилинфталат реактивін қолданады. Моноқанттар хроматограммада қоңыр түсті
дақтар түрінде көрінеді, яғни Rf мәні бойынша белгілі қанттардың
үлгілеріне сәйкес келеді.
1.3 Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
Қышқылдың немесе ферменттің көмегімен гидролиз жасаған кезде
белоктардың амин қышқылдарына ажырап, бөлшектенетіні анықталған. Амин
қышқылдары дегеніміз әртүрлі белоктардың молекулаларын түзетін мономерлі
жеке заттар [16].
Аминқышқылдары – бұлар органикалық қышқылдар. Олардың молекуласында
карбоксильдік топ та, аминдік топ та бар. Амин қышқылдары молекуласында
аминдік топ α-, β-, γ- жағдайында да және басқа жағдайда да болады. Табиғи
белоктардан тек, α-амин қышқылы ғана табылған. Оның жалпы формуласын мына
түрде көрсетуге болады:
мұндағы R- радикал, бүйірдегі топтарды көрсетеді. Амин қышқылдарының
физикалық – химиялық және биологиялық қасиеттерінің ерекшелігі бүйірлік
топтардын құрамына тәуелді.
Аминқышқылдарының классификациясы
Құрамындағы карбоксил және амин топтарының реакцияға қатысуы барлық
амин қышқылдарына тән қасиет. Амин қышқылдарының амфотерлік ерекшелігі
болғандықтан, олар негіздермен де, қышқылдармен де әрекеттесіп тұз түзеді;
спирттермен әрекеттесу нәтижесінде күрделі эфирлер түзеді және
декарбоксильдену, дезаминдену құбылыстарына ұшырайды.
1. Нингидриннің қатысуымен болатын реакция.
Бұл реакцияның маңызы айтарлықтай, өйткені α- амин қышқылының түсті
реакциясы осыған негізделген және амин қышқылдарының ұқсастығын білу үшін
көп пайдаланылады, әсіресе жеке қышқылдың сандық мөлшерін анықтау үшін
қолданылады. Нингидрин – күшті тотықтырғыш. Оның әсерінен амин қышқылы
декарбоксильдену және дезаминдену реакцияларына ұшырайды [17].
Тотықсызданған нингидрин тотықсызданбаған нингидриннің бір
молекуласымен және аммиакпен реакцияға түсе алады. Бұл кезде көкшіл-күлгін
түсті зат пайда болады. Осы зат бояуының реңі бойынша колориметрлік әдіспен
570 нм толқын ұзындығында амин қышқылының сан мөлшерін анықтайды.
1.4 Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі
мен қолданылуы.
Жапырақты мүктердің, әсіресе сфагнумдардың адам өмірінде маңызы
үлкен. Олар батпақтардың бетін механикаландырылған жолмен дайындау жолға
қойылып келген және оның көлемі жылма - жыл өсіп отырған. Шымтезек отынын
жақсартудың әртүрлі тәсілдері қолданылады, нәтижесінде оның сапасы
жоғарылайды және төзімділігі арта түседі (торф брикеті, кокс газдар). Шымды
құрғақ айдау (айыру) кеңінен дамып келеді. Бұл жағдайда аса құнды өнімдер
алынады: балауыз, парафин, фенолдар, карбол қышқылы, қант. спирт (1т.
құрғақ шымтезектен 120 л дейін). Шымтезек жылуды өте нашар өткізеді,
сондықтанда оны құрылысқа кеңінен пайдаланады. Дәлірек айтсақ шымтезекпен
үйдің шатырының (чердактің) қабырғаларын, этажды үйлердің арасын тығыздап
бекітеді және тоңазытқыштарға жылу өткізбеу мақсатында да пайдаланады.
Шымтезектен құбырларға (трубопроводтарға) және басқада қондырғыларға
арналған бірқалыпқа келтірілген (фасонный) жылуды немесе суықты өткізбейтін
(изоляционный) бұйымдар дайындалады. Сонымен бірге қағазға және картонға
қажетті заттар алынады. Бойына суды көп жинауға кабілеттілігі, сфагнум
шымтезегінің ауыл шаруашылығында кең түрде және алуан түрлі мақсатта
қолдануға мүмкіндік береді. Оны мал шаруашылығы фермаларында, малдың астына
төсеуге және шымтезек шіріндісінен гүлдер өсіруге қажетті құмыралар жасауға
пайдаланады. Сонымен бірге тағамдарды консервілеуге және бір нәрсені орауға
қажетті материал ретінде де пайдаланады.
Басқа өсімдік түрімен салыстырғанда мүктәрізділер мен мүктік
шымтезектің әлемдік қорларында көміртек көп шоғырландырады. Мүкті шымтезек
шотландық вискинің ароматизаторы ретінде қолданылады. Әлемде сулары лимон
шырынынан да қышқыл мүк батпақтарды кездестіруге болады. Мүкті шымтезектен
экологиялық апаттардың зардаптарын жою үшін қажетті сорбенттер өндіріледі.
Бұл сорбенттер мүкке қарағанда суды сіңірмей, органикалық заттарды жақсы
сіңіреді. Көптеген еуропалық қалаларда ауаның ластануының мониторингі үшін
арналған көпірлерде ілінген мүгі бар контейнерлерді байқауға болады.
Австралияда мүк негізіндегі жуғыш дезинфекциялайтын құрал өңделген. Бұл
құрал тиімділігі тазалық сақтау талаптарына сай келеді. Мүк пен шымтезектен
ағаш спиртін алуға болады. Спирт ішкі жану қозғалтқыштары үшін октан саны
100 жоғары болатын келешек жағармайы болып табылады.
Қазіргі уақытта мүктердің көптеген компоненттері әр ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
М. Ганди атындағы Дарынды балаларға арналған мамандандырылған №92
мектеп – лицейі
Ғылыми жоба
Тақырыбы: Мүктердің биологиялық белсенді заттардың химиялық зерттеуі
Секция: Химия
Орындаған:
10 сынып оқушысы Аманжолқызы Арайлым
Ғылыми жетекші:
химия ғылымдарының кандидаты Казимова А. Ж.
Ғылыми кеңесші:
химия ғылымдарының докторы Сұлтанова Н. А.
Алматы, 2011 ж.
Аннотация
Жұмыстың мақсаты – Тortula desertorumның химиялық құрамын зерттеу.
Жұмыс 33 беттен, 6 суреттен және 6 кестеден тұрады.
Зерттеу нысаны - Балқаш аймағындағы топырақтарда жиналған Pottiaceae
Schimp. текті, Tortula desertorum Broth. Bot. түрі.
Ғылыми-зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК –
сәулесі, хроматография, экстракция әдістері.
Зерттеулер міндеттері:
1. Сапалық және сандық сараптауларын жүргізу.
2. Микро- және макроэлементтердің құрамын анықтау және биоиндикация
жүргізу.
3. Құрамындағы биологиялық белсенді заттарды идентификациялау.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
• Шикізаттың сапалылығы (ылғалдылығы, күлділігі) анықталды
• Биологиялық белсенді заттардың сапалық талдауы жүргізілді
• Күлдегі элементтік құрамының талдауы және биоиндикациясы
жүргізілді
• Мүкте көмірсулар мен аминқышқылдардың идентификациясы жасалды
Нәтижесі:
Жүргізілген жұмыстың нәтижесінде алға қойылған мақсаттар мен
міндеттер орындалып, келесі нәтижелер алынды:
4. Алғаш рет Pottiaceae Schimp. текті, Tortula desertorum Broth. Bot.
мүгі түрінен сапалық және сандық сараптаулары жүргізілді. Нәтижесінде
шикізаттың ылғалдылығы 0.28%, күлділік 64.78% құрады.
5. Атомды-адсорбциялық спектроскопия әдісімен жалпы күл құрамындағы микро-
және макроэлементтер анықталды. Мүк құрамындағы ең көп сандық үлесті
құрайтындар Ca, K, Fe, Mg элементтері, ал ең аз сандық мөлшерді Cd,
Ni, Pb, Cu құрайды. Бұл аталғандар экологиялық аса тиімді жерлерде
өсетіндігіне байланысты, өйткені мүктәрізділер қоршаған ортаның түрлі
факторларының экологиялық жағдайларының тамаша биоиндикаторлары болып
табылады.
6. Pottiaceae Schimp. тектес бриофиттер құрамындағы көмірсулардан
арабиноза, ал аминқышқылдардан аланин, лизин, треонин, глутамин
қышқылы, серин бар екендігі анықталды.
Практикалық мәні – Қазақстан территориясында өсетін мүктәрізділердің
химиялық құрамындағы биологиялық белсендік кешені (ББК) туралы ғылыми
мәліметтерді жинақтау және олардың медицинада, биоиндикация саласында
қолданылуы
Аннотация
Цель работы – исследование химического состава Тortula desertorum.
Работа состоит из 33страниц, 6 рисунков и 6 таблиц.
Обьект исследования – вид семества Pottiaceae Schimp., Tortula
desertorum Broth. Bot., собранный на песках Балхашского региона.
Методы и приборы, использованные при выполнении научно-
исследовательской работы – УФ-лучи, хроматография, метод экстракции.
Задачи исследования:
1. Проведение количественного и качественного анализа.
2. Определение микро- и макро-состава, проведение биоиндикации.
3. Идентификация биологически активных веществ.
Научная новизна работы:
• Определена доброкачественность (влажность, зольность) сырья.
• Проведен качественный анализ биологически активных веществ.
• Проведены анализ элементного состава золы и биоиндикация.
Результаты:
В результате проведенной работы цель достигнута и поставленные
задачи выполнены, получены следующие результаты:
1. Впервые проведен количественный и качественный анализ мхов Tortula
desertorum Broth. Bot. семейства Pottiaceae Schimp. В результате
исследований установлено, что влажность составляет 0,28 %,
зольность 64, 78 %.
2. Методом атомно-адсорбционной спектроскопии определен микро- и
макроэлементный состав. В составе мхов наибольшее количество
элементов Ca, K, Fe, Mg, наименьшее количество составляют элементы
Cd, Ni, Pb, Cu. Такой количесвтенный состав связан с произрастанием
мхов в особо экологически чистых местах, так как мхиподобные
являются прекрасными биоиндикаторами экологического состояния
окружающей среды.
3. В бриофитах семейства Pottiaceae Schimp.из углеводов определены
арабиноза, а из аминокислот – аланин, лизин, треонин, глутаминова
кислота, серин.
Практическая значимость – обобщение научной информации по химическому
составу биологически активного комплекса (БАК) мхиподобных, произрастающих
на территории Казахстана, их применении в медицине и области биоиндикации.
Summary
Aim or the work – Chemical investigation of Тortula desertorum
The work include 33 page, 6 pictures and 6 tables
Object of the work– Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.)
which growing on sand of Balhash region.
Methods of analyses UV ligth, chromatography, extraction.
Scientific novelety:
• The quality of moss were done (moisture, ash content)
• Analyses of bioactive compounds were done
• Elemental contamination and bioindication were done
• Sugar and aminoacids were identified
Stages of studies:
1. The quantitative and quality analyses.
2. Macro- and microelements contamination and bioindication analyses.
3. Identification of biological active compounds
The obtaining results:
1. In the first time quantitative and qualitative contamination of moss
Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.) were done. In
results moisture – 0.28 and ash content - 64.78%.
2. Macro- and microelements were determinated by atom-absorption
spectroscopy methods. In main contamination containe Ca, K, Fe, Mg
and less - Cd, Ni, Pb, Cu. The contamination of elements depenfs from
ecological region of growing of moss, because they can be use as
bioindicator of place.
3. From species of Pottiaceae Schimp. were identifed arabinose, alanine,
lysine, threonine, glutamine acid and serine
Practical value – The collection of literature date of biological
active complexes of moss growing in Kazakhstan and use these in
medicine and bioindication area.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 6
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы 7
1.1.1 Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth.
Bot мүгі туралы мәлімет ҚОРЫТЫНД
1.2 Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары Ы
1.3 Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
1.4 Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі ҚОЛДАНЫЛ
мен қолданылуы. ҒАН
2 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ ӘДЕБИЕТТ
2.1 ЕР
Шикізаттың сапалылығын анықтау ТІЗІМІ
2.2
Негізгі БАЗ-дың фитохимиялық талдауы мен олардың сандық
анықталуы
ҚХ әдісімен Tortula desertorum-нан көмірсулар мен амин
2.3 қышқылдарды анықтау
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
3
Зерттеу әдістері мен қажетті материалдар
3.1
Сапалық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
3.2
Сандық анализ жүргізуге арналған әдістемелер
3.3
Кіріспе
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Бұл жұмыс Қазақстан Республикасының құмды
аймақтарында өсетін Tortula desertorum Broth. Bot. (Pottiaceae Schimp.)
мүгінің химиялық зерттеуін жүргізуге арналған.
Зерттеудің өзектілігі. Мүктәрізділер басқа да өсімдіктер сияқты
экологияда өзіндік орын, алып биосферада маңызды рөль атқарады [1]; табиғи
ортаға әсер етеді: топырақтың ылғалдылығын жоғарылатып [2], оның жылулық
және газ режимдеріне, физико-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізіп,
топырақта органикалық заттардың жиналуын және біріншілік гумустың түзілуін
қамтамасыз етеді [3]. Соңғы кездері мүктәрізділерді қоршаған ортаның
ластану деңгейінің индикаторлары ретінде қолданады. Мүктер - айналымды
жүйеге ие емес өсімдіктер. Олар осмос қысымын пайдаланып, ылғалдылықты
жауын – шашын немесе атмосферадан алады. Жауын – шашынмен келетін
минералды заттарды жинақтап, мүктәрізділер тіршілік топтаманың аяғында
ыдырап, өзінің биомассасымен оларды топыраққа береді. Сондықтан да
мүктәрізділер орман денсаулығы үшін аса қажетті. Мүктәрізділердің құрамынан
ерекше заттар анықталды, олардың біразы антибиотикалық, инсектецидті,
пестицидті және ісікке қарсы әсерлерге ие [4]. Кейбір мүктердің
экстракттарынан, мысалы бриофиттерден антимикробты белс
енділік қасиет анықталды. Экстракттардың биологиялық белсенділігі олардың
ағзаға көпжақты кешенді әсер етеді. Бриофиттер жасушаларының тең
жартысында тірі ағзалар жоқ, яғни бос болып келеді, сондықтан да олар
ылғалдылық пен иістерді сіңіру қабілетіне ие. Ұзақ жылдар бойы бриофиттер
кескін, жара, бактериоз, өкпе туберкулезі, неврастения, сынулар,
конвульсийлер т.б. емдеу мақсаттарында дәрілік өсімдіктер ретінде
қолданылған. Осыған орай бұл өсімдіктердің химиялық құрамын,
биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми және тәжірибелік
қызығушылық тудырады [5].
Шешілетін мәселенің заманауи тұрғыдан бағалануы. Қазіргі уақытта
бриофиттер құрамынан көп мөлшерде ароматты қосылыстар, полиқанттар, карбон
қышқылдары табылды. Мүктәрізділер Қазақстанда мүлдем зерттелмеген жоғары
өсімдік топтарының бірі болып табылады, және олардың химиялық құрамы туралы
мәліметтер де өте аз. Сондықтан да мүктәрізділердің химиялық құрамын
зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан биологиялық белсенді кешеннің жаңа
көздерін іздеу және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика,
ауыл шаруашылықта қолдану негізгі мәселелердің бірі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты –Тortula desertorum – ның химиялық құрамын
зерттеу.
Ғылыми зерттеу жұмысында қолданылған қондырғылар мен әдістер: УК –
сәулесі, хроматография, экстракция, әдістері.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Мүктәрізділер туралы мәліметтер, түрлері мен таралуы
Мүктәрізділер дүниежүзінің барлық құрлықтарында кездеседі, бірақ
таралуы біркелкі емес. Тропикалық елдерде олар негізінен таулы жерлерде
өседі. Аздаған түрлері ылғалы жеткіліксіз жерлерде, мысалы шөлейт
аймақтарда кездеседі. Кейбір түрлері ағаштың қабығында эпифит ретінде
немесе суда өмір сүреді. Мүктәрізділер тундраның, батпақты жерлердің және
орманның өсімдіктер жабынының қалыптасуында алатын орны ерекше [6].
Мүк тәрізділердің қарапайым түрлері сабаққа және жапыраққа
бөлінбейді. Олардың вегетативтік денесі талломнан немесе слоевищиден
тұрады. Жақсы жетілген мүктәрізділер нағыз жапырақты сабақты өсімдіктер
болып келеді. Барлық мүктәрізділердің тамырлары болмайды, өсімдіктердің
субстратқа бекінуін және топырақтан ылғалды қабылдау қызметін ризоидтары
атқарады. Ризоид дегеніміз сыртқы клеткаларда болатын өсімдіктер [7].
Өткізгіш системасы шоқ түрінде болмайды, тек кейбір өкілдерінде (жапырақты
сабақты мүктерді ішінде Роіуігісһасеае түқымдасында) трахеидтер мен сүзгілі
түтіктерге ұқсас өткізгіш элементтері пайда болады. Олар баска жоғары
сатыдағы өсімдіктердің орталық цилиндрінің құрылысына ұқсас жобада пайда
болады.
Мүктәрізділерді басқа жоғары сатыдағы өсімдіктерден ерекше бөліп
тұратын негізгі бір белгі, ол бұлардың даму циклінде гаметофитінің
(жыныстық ұрпақтың) басым болуы және спорофитінің (жыныссыз ұрпақтың)
біршама нашар жетілуі.
Мүк тәрізділерді инвентаризациялау әлі күнге дейін аяқталмаған,
әсіресе биологтар тропикалық және оңтүстік жарты шар аймақтарын нашар
зерттеген. Дүние жүзі бойыншы шамамен 22000-нан 27000-ға дейін мүк
тәрізділердің түрлері кездеседі. Олардың 8500 дейін бауыр мүктері (280
туыс), 14500-ге дейін (кейбір авторлардың мәліметтері бойынша 18000-дейін)
жапырақты-сабақты мүктер (700-ден аса туыс) және 300-дей түрін (3 немесе 6
туыс) антоцероттар түзеді. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің ішінде түрлерінің
саны жағынан мүк тәрізділер гүлді өсімдіктерден кейінгі екінші орынды
алады.
Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы 186 тек пен 68
тұқымдастан тұратын 615 түрден құралған. Печеночниктер тобы 71 түрді, ал
сағақжапырақты мүктер тобы 544 түрді қамтиды. Бұл аймақ үшін бекітілген
мүктәрізділер түрлерінің жалпы санын толық және таулы аймақ флора
байлығының орташа деңгейіне сәйкес келеді деп есептеуге болады. Түрлер саны
бойынша Орта Азия мен Қазақстанның мүктәрізділер флорасы Кавказ (627 түр),
Таяу Шығыс (635), Сібір (625), Украин Карпаттары (488), Испания (668),
Польша (677) мен Финляндияның (591) сағақжапырақты мүктер флорасына жақын.
Теңіз деңгейінің биіктігі мен климаттың өзгеруі флораға өз әсерлерін
тигізеді.
Сағақжапырақты мүктер (Hornworts) – әдетте тропиктерде таралған 300
түрді біріктіретін, 6 тұқымдастан тұратын, 2 текті қамтитын ерекше топ [8].
Печеночникті мүктер немесе печеночниктер (Liverworts) 2 класқа
бөлінеді: маршанциевые және юнгерманниевые.
Маршанциевые печеночниктер (Marchantiidae) - әдетте топырақта,
сирек жағдайда суда, жартастарда өсетін бүкіл жер шарында, көбінесе
тропиктерде кеңінен таралған өсімдіктер. Мезозойда табылған Naiadita
кіретін, 420 түрді біріктіретін, 35 тұқымдастан тұратын, 16 текті қамтиды.
Юнгерманниевые печеночниктер (Jungermanniidae) – 9 мың түрді
біріктіретін, 240 тұқымдастан тұратын, 45 текті қамтиды.
Мүктер (Musci) 3 класқа бөлінеді: сфагновые, андреевые және бриевые.
Андреевые мүктәрізділер – бірқабатты жапырақты ұсақ қызыл–бура
(қараға дейін) өсімдіктер.
Бриевые мүктәрізділер – салыстырмалы кең ауқымды ерекше топ.
Сағақжапырақты және печеночникті мүктәрізділер көбінесе тропикалық
немесе орташа ылғалды климатты елдерде таралған; аз ғана саны құрғақ
жерлерде өседі [9]. Мүктер ылғалды жерлерде, ормандарда, тундраларда,
батпақтарда, бір сөзбен айтқанда барлық жерлерде өседі [10].
Бұл уақытқа дейін отандық мүктәрізділердің химиялық құрамы туралы
бытыраңқылық мәліметтер ғана бар, сондықтан да мүктәрізділердің химиялық
құрамын зерттеу, отандық өсімдік шикізатынан ББК-нің жаңа көздерін іздеу
және олардың негізіндегі құралдарды медицина, фармацевтика, ауыл
шаруашылықта қолдану өзекті мәселелердің бірі болып табылады.
Түрлі бірегей биологиялық белсенді метаболиттерге ие, ББК-нің жаңа
көздері мен қоршаған ортаның түрлі факторларының экологиялық жағдайларының
индикаторлары болып табылатын мүктер болашағы бар жаңа зерттеу нысаны болып
табылады [11, 12]. Сондықтан да оларды химиялық анықтау, бөлу мен алу
әдістерін табу, олардың биологиялық белсенділіктерін зерттеу үлкен ғылыми
және тәжірибелік қызығушылық білдіреді.
1.1.1 Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot мүгі
туралы мәлімет
Поттиацевые Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth.
Bot. түрі топырақтарда, ақ балшықта, тас пен жартастарда, қызыл
топырақтарда, гранит пен сландық жыныстарда; таулы аймақтарда 300-5100 м.
биіктікте кеңінен кездеседі. Сексеул, жүзгін, черкез және ксерофитті
өсімдіктермен қатарласа өседі. Негізінен Тауқұм, Мойынқұм, Торанғылқұм,
Күшікжал, Аралқұм, Белсексеул топырақтарда қаптап өседі.
Tortula desertorum – шөлді аймақтарда өсетін өсімдік түрлерінің
негізгілерінің бірі болып табылады. Ылғалдылық, жарықтың интенсивтілігі
сияқты фактор шөлдегі Tortula desertorum мүгінің дамуы және адаптациясына
өз әсерін тигізеді.
Бұл уақытқа дейін еліміздегі мүктәрізділерінің химиялық құрамы толық
зерттелмеді, әдеби шолу нәтижелері де аз ақпаратты болып табылады. Бұл
жұмыста мүктәрізділердің құрамында кеңінен кездесетін, табиғатта кең
таралған полиқанттар туралы қарастырамыз.
Сурет 1. Pottiaceae Schimp. тектес Tortula desertorum Broth. Bot
мүгі
1.2 Көмірсулар. Классификациясы және анықтау жолдары
Көмірсулар (қант) дегеніміз – табиғи қосылыстардың ең негізгі
кең таралған тобының бірі. Олардың жалпы формулалары Cx(H2O)y, мұнда x,
y бүтін сандар.
Көмірсулар өсімдіктер мен жануарлар клеткаларында кездеседі. Бұл
қосылыстар өсімдікте хлорофил қатысында су мен көмірқышқыл газынан
фотосинтез процесі кезінде түзіледі. Жануарлардың ағзасы көміртегі газын
синтездей алмайды, олар көмірсуларды өсімдік тағамдарынан алады.
Фотосинтезді СО2-ні күн сәулесі энергиясы көмегімен қалыпты жағдайға
келтіру деп қарауға болады. Бұл энергия жануар организмінде көмірсулардың
метаболизмі нәтижесінде, яғни олардың тотығуы нәтижесінде түзіледі.
Көмірсулар әртүрлі қосылыстарды біріктіреді- бірнеше атомнан
тұратын (x = 3) аз молекулалықтан молекулалық массасы бірнеше миллионға (n
10000) жететін полимерлерге [Cx(H2O)y]n шейін.
Көмірсулар құрамына қарай жай қанттар және күрделі қанттар болып
бөлінеді. Жай қанттар өз кезегінде альдегид тобынан құралған альдозаға,
және кетон тобынан тұратын кетозаларға бөлінеді. Оларға жататындар: триоза,
тетроза, пентоза, гексоза, гептоза. Күрделі қанттар да екіге
бөлінеді: қанттәрізділер және қанттәрізді еместер. Қанттәрізділерге
тотықсызданатын және тотықсызданбайтын көмірсулар жатады. Қанттәрізді
еместер гомо- гетерополиқанттарға бөлінеді. Жоғарыда айтылған көмірсулардың
классификациялану схемасы 2 суретте келтірілген.
Сурет 2. Көмірсулардың классификациялану сызбанұсқасы.
Құрамына кіретін молекулалардың құрылымының санына және гидролизге түсу
қабілеті бойынша көмірсулар 3 класқа бөлінеді [13]. Олар: моноқанттар,
диқанттар мен олиго және полиқанттар.
1. Моноқанттар немесе жай қанттар. Моноқанттар гидролизденбейді, оларға:
галактоза (1), глюкоза (2), фруктоза (3) және басқалар жатады.
1 2
3
2. Диқанттар мен олигоқанттар. Диқанттар гидролиз кезінде моноқанттардың
екі молекуласына ыдырайды. Олар: сахароза, лактоза, мальтоза (4),
целлюлобиоза. Олигоқанттар дегеніміз – әр молекуласы үш және одан көп
(онға дейін) моноқанттардан тұратын көмірсулар.
4
3. Полиқанттар – молекулалық массасы жоғары күрделі заттар, гликозидтік
байланысымен жалғасқан моноқанттардан құралады. Олар толық гидролизденген
кезде n моноқанттар молекуласына ыдырайды. Моноқанттарға жататындар:
крахмал, целлюлоза (5), гликоген, инулин, гемицеллюлоза, пентозандар және
т.б.
5
Кейбір полиқанттар мукополиқанттар деп аталады. Олар аминоқанттардан
және урон қышқылдарынан тұрады. Мукополиқанттарға жататындар: гиалурон
қышқылы, хитин, лигнин, гепарин, т.б. Полиқанттар өте күрделі, олардың
құрамына 1000 – ға дейін, тіпті одан да көп моноқанттар қалдықтары кіреді.
Сондықтан олардың молекулалық массасы да өте жоғары, млн, тіпті одан да
жоғары болады. Көне заманнан белгілі сахарозаны (тросникті қант) ертедегі
Индия мен Қытай жақсы білген. Фруктоза 1722 жылы балдан алынған, ал 1811
жылы Кирхгофф крахмалды гидролиздеу нәтижесінде күрделі қанттарды ашты.
Олар өсімдіктің 80%-ын, ал жануарлар организмінің 2%-ын құрайды. Ал
сальмонелла, псевдотуберкулез бактерияларының, аскарид жұмыртқасының
құрамында дезоксиқанттар түрінде табылған [14].
Белгілі туындылары: глюкоза (жүзім қанты) С6Н12О6, сахароза
(қызылша қанты) С12Н22О11, крахмал және целлюлоза [С6Н10О5]n.
Көмірсуларға сапалық анализ жүргізу үшін түрлі реактивтерді
қолданады. Редуцирлеуші қанттарға реактив ретінде азотқышқылды күмісті
қолданады. 1,2 – диол және 1,2,3- диолдармен реакцияда реактив ретінде
перйодат және қалайының тетраацетатын пайдаланады. Бьюкенен, Деккер және
Лонг редуцирлеуші емес көмірсуларды анықтау үшін перйодаттың белсенділігін
пайдаланды. Олардың арасында 1,2,3 – триол жүйесінен құралған көмірсуларды,
1,2 – диолдан құмырсқа қышқылының түзілуімен ажыратуға болады. Тотықтыру
кезінде түзілген альдегид тобын Шифф реакциясының көмегімен анықтады. Басқа
әдісте тотықтыруды бензолдағы қалайы тетраацетатының ерітіндісінің
көмегімен жүргізеді [15]. Қанттарды анықтау үшін қолданылатын бұл әдістер,
хроматограммадағы гликозидті дақтар пиранозалы немесе фуранозалы
қанттарға тиісті екенінен тәуелсіз қолданылады.
Моноқантты радикалдардың арнайы түрлері үшін жалпы реакциялар
қолданылады. Альдогексозаларға және альдопентозаларға реактив ретінде
анилинфталатты қолданады. Гексулоза өзгеріссіз қалады; альдопентоза ашық
шиелі–қызыл түс береді; альдогексоза, урон қышқылы, альдогептоза және
альдооктаза - қызыл - қоңыр; 6 – дезоксиальдогексозалар – сары–қоңыр;
эритулаза және 2 – оксоглюкон қышқылы - қоңыр түс.
Көмірсуларға сапалық сараптама жүргізу үшін, сонымен қатар ҚХ
әдісін де қолданады. ҚХ көмегімен моноқантты бөлуді алғаш рет Партридж
ұсынды. Хроматограммада әртүрлі моноқанттың түрлерін бірмезгілде анықтау
үшін келесі реактивтерді пайдаланады:
п- Анизидин – HCl. Қажетті ерітінді - н-бутил спиртіндегі п-
анизидиннің (3%) гидрохлоридінің ерітіндісі. Хроматограмманы 1000С кептіру
кезінде альдогексозалар жасыл–қоңыр түс, гексулоза – лимонды-сары, 6 –
дезоксиальдогексоза – изумрудно–жасыл, урон қышқылы - шиелі–қызыл түс
береді. Түстердің интенсивтілігі ИҚ сәулесімен жарықтандыру кезінде артады.
β–нафтиламин – HCl. Хроматограмманы 160-1700C кезінде 10мин бойы
қыздырады. Гексулоза (бос және байланысқан) сарғылт–қоңыр түске өзгеретін
сары түс береді; 6 – дезоксиальдогексоза гексулоза сияқты, альдогексоза –
ашық–қоңыр, альдопентоза – ашық–қызыл түс береді.
Анилин-дифениламин-H3PO4. Хроматограмманы 800С кезінде ұстай
отырып, 10мин бойы қыздырады. Альдогексозалар көк, күлгін – көк немесе
жасыл – көк түсті, ал гексулоза - қоңыр түсті дақ түзеді.
Түрлі мақсаттар үшін көп мөлшердегі еріткіштердің комбинациясын қолданды.
Қанттардың қоспаларын бөлу үшін еріткіштердің дәл осы жүйесі сәйкес
келеді деп алдын-ала болжауға болмайды. Әсіресе егер зерттелетін жүйеде
полиқанттар болған жағдайда, сынама тәжірибелерді жүргізу жиі кездеседі. 1
кестеде қанттарды бөлу үшін қолданылатын кейбір еріткіштер жүйесі
келтірілген.
1- Кесте. Қағазды хроматография көмегімен қанттарға сараптама жүргізу
кезіндегі кейбір еріткіштердің қоспалары
№ Қоспаны ерітуші компоненттер
1 Суға қаныққан фенол (төменгі қабатын қолданады)
2 Суға қаныққан н-бутил спирті
3 Этилацетат (2) – пиридин (1) – су (2)
4 Этилацетат (3) – сірке қышқылы (1) – су (3)
5 н-бутил спирті (5) – этил спирті (1) – су (4)
6 изо – амил спирті (4) – сірке қышқылы (1) – су (1)
7 Суға қаныққан этилметилкетон
8 н-бутил спирті (3) – пиридин (1) – су (1.5)
9 н-бутил спиртң (3) – пиридин (2) – су (1.5)
10 изо-амил спирті (7) – пиридин (7) – су (6)
11 н-бутил спирті (4) – су (5)+10 г% малон немесе
пропион қышқылы
12 н-бутил спирті (4) – этил спирті (1.1) – су (1.9)
13 н-бутил спирті (6) – пиридин (4) – су (3)
14 н-пропил спирті (7) – сірке қышқылы (1) – су (2)
Көмірсуларға арнайы сараптама жүргізу кезінде, әрбір моно және
полиқанттың түріне байланысты еріткіштер жүйесін таңдап аламыз. 2 кестеде
моноқанттардың кейбір түрлерінің әртүрлі еріткіштер жүйесіндегі Rx мәндері
келтірілген.
2-Кесте Кейбір моноқанттардың әртүрлі еріткіштердегі Rx мәні
Rx - заттардың жылжу жылдамдығының көрсеткіші
Қанттар
Суға Суға коллидин –суСуға қаныққан
қаныққан қаныққан еріткіші фенол (төменгі
н-бутил амил спирті қабатын
спирті қолданады)
Галактозa 0.50 0.29 0.68 1.00
Глюкоза 0.58 0.38 0.79 0.89
0.80 0.65 0.92 1.02
Манноза 0.85 0.81 0.86 1.23
Арабиноза 1.00 1.00 1.00 1.00
Ксилоза 1.50 1.31 1.12 1.34
Рибоза
Моноқанттарды қағазды хроматография әдісімен анықтады.
Хроматографиялауда келесі еріткіштер жүйесін қолданды: н-бутанол – пиридин
– су (4:1:5) және н-бутанол – пиридин – су (6:4:3). Хроматограмманы 100-
1100C кезінде, кептіргіш шкафта 10-15 мин бойы ұстайды, айқындағыш ретінде
анилинфталат реактивін қолданады. Моноқанттар хроматограммада қоңыр түсті
дақтар түрінде көрінеді, яғни Rf мәні бойынша белгілі қанттардың
үлгілеріне сәйкес келеді.
1.3 Аминқышқылдар туралы мәлеметтер
Қышқылдың немесе ферменттің көмегімен гидролиз жасаған кезде
белоктардың амин қышқылдарына ажырап, бөлшектенетіні анықталған. Амин
қышқылдары дегеніміз әртүрлі белоктардың молекулаларын түзетін мономерлі
жеке заттар [16].
Аминқышқылдары – бұлар органикалық қышқылдар. Олардың молекуласында
карбоксильдік топ та, аминдік топ та бар. Амин қышқылдары молекуласында
аминдік топ α-, β-, γ- жағдайында да және басқа жағдайда да болады. Табиғи
белоктардан тек, α-амин қышқылы ғана табылған. Оның жалпы формуласын мына
түрде көрсетуге болады:
мұндағы R- радикал, бүйірдегі топтарды көрсетеді. Амин қышқылдарының
физикалық – химиялық және биологиялық қасиеттерінің ерекшелігі бүйірлік
топтардын құрамына тәуелді.
Аминқышқылдарының классификациясы
Құрамындағы карбоксил және амин топтарының реакцияға қатысуы барлық
амин қышқылдарына тән қасиет. Амин қышқылдарының амфотерлік ерекшелігі
болғандықтан, олар негіздермен де, қышқылдармен де әрекеттесіп тұз түзеді;
спирттермен әрекеттесу нәтижесінде күрделі эфирлер түзеді және
декарбоксильдену, дезаминдену құбылыстарына ұшырайды.
1. Нингидриннің қатысуымен болатын реакция.
Бұл реакцияның маңызы айтарлықтай, өйткені α- амин қышқылының түсті
реакциясы осыған негізделген және амин қышқылдарының ұқсастығын білу үшін
көп пайдаланылады, әсіресе жеке қышқылдың сандық мөлшерін анықтау үшін
қолданылады. Нингидрин – күшті тотықтырғыш. Оның әсерінен амин қышқылы
декарбоксильдену және дезаминдену реакцияларына ұшырайды [17].
Тотықсызданған нингидрин тотықсызданбаған нингидриннің бір
молекуласымен және аммиакпен реакцияға түсе алады. Бұл кезде көкшіл-күлгін
түсті зат пайда болады. Осы зат бояуының реңі бойынша колориметрлік әдіспен
570 нм толқын ұзындығында амин қышқылының сан мөлшерін анықтайды.
1.4 Мүктәрізділердің биологиялық белсенділігі
мен қолданылуы.
Жапырақты мүктердің, әсіресе сфагнумдардың адам өмірінде маңызы
үлкен. Олар батпақтардың бетін механикаландырылған жолмен дайындау жолға
қойылып келген және оның көлемі жылма - жыл өсіп отырған. Шымтезек отынын
жақсартудың әртүрлі тәсілдері қолданылады, нәтижесінде оның сапасы
жоғарылайды және төзімділігі арта түседі (торф брикеті, кокс газдар). Шымды
құрғақ айдау (айыру) кеңінен дамып келеді. Бұл жағдайда аса құнды өнімдер
алынады: балауыз, парафин, фенолдар, карбол қышқылы, қант. спирт (1т.
құрғақ шымтезектен 120 л дейін). Шымтезек жылуды өте нашар өткізеді,
сондықтанда оны құрылысқа кеңінен пайдаланады. Дәлірек айтсақ шымтезекпен
үйдің шатырының (чердактің) қабырғаларын, этажды үйлердің арасын тығыздап
бекітеді және тоңазытқыштарға жылу өткізбеу мақсатында да пайдаланады.
Шымтезектен құбырларға (трубопроводтарға) және басқада қондырғыларға
арналған бірқалыпқа келтірілген (фасонный) жылуды немесе суықты өткізбейтін
(изоляционный) бұйымдар дайындалады. Сонымен бірге қағазға және картонға
қажетті заттар алынады. Бойына суды көп жинауға кабілеттілігі, сфагнум
шымтезегінің ауыл шаруашылығында кең түрде және алуан түрлі мақсатта
қолдануға мүмкіндік береді. Оны мал шаруашылығы фермаларында, малдың астына
төсеуге және шымтезек шіріндісінен гүлдер өсіруге қажетті құмыралар жасауға
пайдаланады. Сонымен бірге тағамдарды консервілеуге және бір нәрсені орауға
қажетті материал ретінде де пайдаланады.
Басқа өсімдік түрімен салыстырғанда мүктәрізділер мен мүктік
шымтезектің әлемдік қорларында көміртек көп шоғырландырады. Мүкті шымтезек
шотландық вискинің ароматизаторы ретінде қолданылады. Әлемде сулары лимон
шырынынан да қышқыл мүк батпақтарды кездестіруге болады. Мүкті шымтезектен
экологиялық апаттардың зардаптарын жою үшін қажетті сорбенттер өндіріледі.
Бұл сорбенттер мүкке қарағанда суды сіңірмей, органикалық заттарды жақсы
сіңіреді. Көптеген еуропалық қалаларда ауаның ластануының мониторингі үшін
арналған көпірлерде ілінген мүгі бар контейнерлерді байқауға болады.
Австралияда мүк негізіндегі жуғыш дезинфекциялайтын құрал өңделген. Бұл
құрал тиімділігі тазалық сақтау талаптарына сай келеді. Мүк пен шымтезектен
ағаш спиртін алуға болады. Спирт ішкі жану қозғалтқыштары үшін октан саны
100 жоғары болатын келешек жағармайы болып табылады.
Қазіргі уақытта мүктердің көптеген компоненттері әр ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz