ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ЛЬНЯНЫХ КОРМОВЫХ ДОБАВОК НА АБСОРБЦИОННОЕ СВЯЗЫВАНИЕ АЗАГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ МИКОТОКСИНОВ
Аннотация
В статье представлен комплексный подход к исследованию особенностей химического и надмолекулярного строения пектиновых веществ из растительных тканей льняного стебля во взаимосвязи с закономерностями проявления сорбционных свойств полиуронидов в отношении теофиллина, выбранного в качестве модели азагетероциклических микотоксинов. Сохранность структуры выделяемых пектиновых веществ обеспечивали благодаря использованию методов ферментативной деструкции нейтральных полисахаридов льна и ультразвуковой активации экстракционных процессов. В экспериментальных исследованиях использованы методы Фурье-ИК-спектроскопии, вискозиметрии, ИК-спектрометрии пленок пектина, стационарной сорбции из ограниченного объема, электронной спектроскопии растворов. Анализ результатов сорбционных исследований проведен с использованием диффузионных моделей Бойда, Морриса-Вебера и гелевой диффузии, кинетических моделей Лагергрена, Хо и Маккея. На основании данных о химическом состоянии полиуронидов предложены модели молекулярного строения полимерной цепи и пространственного взаимодействия между макромолекулами в структуре сорбирующего зерна. Прослежено влияние структурной организации полиуронидов на уровень равновесной сорбции в интервале рН 2–6,5, на характеристики внешне- и внутридиффузионного лимитирования массопереноса, а также на константу скорости сорбции и уровень предельной сорбции биополимера. Результаты исследований позволяют прогнозировать сорбционное связывание алкалоидов пектиновыми субстратами на основании данных о соотношении форм галактуронатных звеньев и обеспечить комплексное решение актуальных задач оптимизации кормления жвачных животных, включая предупреждение микотоксикоза многочисленными видами азагетероциклических микотоксинов.
Литература
Khorshidi, S., Karkhaneh, A., Bonakdar, S., Omidian M.M., J. Appl. Polym. Sci., 2019, vol. 137, no. 28, 48859. doi 10.1002/app.48859
Ghorbani, M., Roshangar, L., Rad, J.S., European Polymer J., 2020, vol. 130, 109697. doi 10.1016/j.eurpolymj.2020.109697.
Sathya, U., Nithya, M., Keerthi, P., Chemical Physics Letters, 2020, vol. 744, 137201. doi 10.1016/j.cplett.2020.137201
Yunlong, J., Bodo, F., Composites Communications, 2020, vol. 18, p. 5. doi 10.1016/j.coco.2019.12.010
Chabbert, B., Padovani, J., Djemiel, C., Ossemond, J., Lemaitre, A., Yoshinaga, A., Hawkins, S., Grec, S., Beaugrand, J., Kurek, B., Industrial Crops and Products, 2020, vol. 148, 112255. doi 10.1016/j.indcrop.2020.112255
Niwinska, B., In book: Carbohydrates – Comprehensive Studies on Glycobiology and Glycotechnolo, Edition: 1, Chapter: 11, Publisher: CC BY, Editors: Chang Ch.-F. 2012, p. 245. doi 10.5772/51574
Beigh, Y.A., Ganai, A.M., Ahmad, H.A., Vet. World, 2017, vol. 10, no. 4, p. 424. doi 10.14202 / vetworld.2017.424-437
Kelzer, J.M., Kononoff, P.J., Tedeschi, L.O., Jenkins, T.C , Karges, K., Gibson, M.L., J. Dairy Sci., 2010, vol. 93, p. 2803. doi 10.3168/jds.2009-2460
Yildiz, E., Todorov, N., Bulgarian J. Agric. Sci., 2014, vol. 20, p. 428. https://journal.agrojournal.org/download.php?articleID=635
Marghazani, I.B., Jabbar, M.A., Pasha, T.N., Abdullah, M., Italian Journal of Animal Science, 2012, vol. 11. no. 1, p. 58. doi 10.4081/ijas.2012.e11
Jayanegaraa, A., Dewib, S.P., Ridlaa, M., Media Peternakan, 2016, vol. 39, no. 3, p. 195. doi 10.5398/medpet.2016.39.3.195.
Adiwinarti, R., Kustantinah, K., Budisatria, I.G.S., Rusman, R., Indarto, E., Asian J. Anim. Sci. 2016. V. 10. N 4. P. 262. doi 10.3923 / ajas.2016.262.267
Goh, C.H., Nicotra, A.B., Mathesius, U., Plant Cell Environ., 2016, vol. 39, p. 883. doi 10.1111/pce.12672
Laconi, E.B., Jayanegara, A., Asian Australas. J. Anim. Sci., 2015, vol. 28, p. 343. doi 10.5713/ajas.13.0798
Mahima, Kumar, V., Tomar, S.K., Roy, D., Kumar, M., Vet. World, 2015, vol. 8, p. 551. doi 10.14202/vetworld.2015.551-555
Adiwinarti, R., Budisatria, I.G.S., Kustantinah, K., Rusman, R., Indarto, E., Vet. World, 2019, vol. 12, p. 890. doi: 10.14202/vetworld.2019.890-895.
Csapo, J., Albert, Cs., Kiss, D., Acta Univ. Sapientiae, Alimentaria, 2018, vol. 11. p. 110. doi 10.2478/ausal-2018-0007.
Ayyat, M.S., Al-Sagheer, A., Noreldin, A.E., Abdel-Hack, M.E., Khafaga, A.F., Abdel-Latif, M.A., Swelum, A.A., Arif, M., Salem, A.Z.M., Animal Biotechnology, 2019, p. 1. doi 10.1080/10495398.2019.1653314.
Kamalak, A., Canbolat, O., Gurbuz, Y., Ozay O., KSU Journal of Science and Engineering, 2005, vol. 8, no. 2, p. 84. https://www.researchgate.net/publication/266480414
Grudina, N.V., Grudin, N.S., Bydanova, V.V., Russian Agricultural Sciences, 2015, no. 6. p. 47. https://elibrary.ru/download/elibrary_24834079_32803170.pdf
Peixoto, E.L.T., Morenz, M.J.F., Da Fonseca, C.E.M., Dos Santos Moura, E., De Lima, K.R., Lopes, F.C.F., Da Silva Cabral, L., Semin. Agrar, 2015, vol. 36, p. 3421. doi 10.5433/1679-0359.2015v36n5p3421
Foiklang, S., Wanapat, M., Norrapoke, T., Asian-Australas. J. Anim. Sci., 2016, vol. 29, p. 1416. doi 10.5713 / ajas.15.0689
Tayengwa, T., Mapiye, C., Sustainability, 2018, vol. 10, no. 10, p. 3718. doi 10.3390/su10103718
Zhao, G., Diao, H.-J., Zong, W., Food Science and Technology International, 2013, vol. 19, no. 2, p. 153. doi 10.1177/1082013212442191
Aleeva, S.V., Lepilova, O.V., Koksharov, S.A., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti, 2017, no. 1, p. 319. https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2017/05/367_63.pdf
Aleeva, S.V., Lepilova, O.V., Kurzanova, P.Y., Koksharov, S.A., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2018, vol. 61, no. 2, p. 80. doi 10.6060/tcct.20186102.5512
Aleeva, S.V, Lepilova, O.V., Koksharov, S.A., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti, 2018, no. 4, p. 89. https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2018/11/376_19.pdf
Koksharov, S.A., Aleeva, S.V, Lepilova, O.V., International Journal of Chemical Engineering, 2019, 4137593, p. 1. doi 10.1155/2019/4137593.
Patent RU № 2666769C1. Inventions. Useful models. Official bulletin, 2018, no. 26. https://yandex.ru/patents/doc/RU2666769C1_20180912
Dawod, A., Ahmed, H., Abou-Elkhair, R., Elbaz, H.T., Taha, A.E., Swelum, A.A., Alhidary, I.A., Saadeldin, I.M., Al-Ghadi, M.Q., Ba-Awadh, H.A., Hussein, E.O.S, Al-Sagheer, A.A., Animals, 2020, vol. 10, no. 3, p. 436-448. doi 10.3390/ani10030436
Broderick, G., Muck, R.E., Journal of Dairy Science, 2009, vol. 92, no. 3, p. 1281. doi 10.3168 / jds.2008-1303
Rouches, E., Herpoel-Gimbert, I., Steyer, J.P., Carrere, H., Sustanable Energy Rev., 2016, vol. 59, p. 179. doi 10.1016/j.rser.2015.12.317
Bennett, J. W., Klich, M., Clinical microbiology reviews, 2003, vol. 16, no. 3, p. 497. doi 10.1128/CMR.16.3.497–516.2003
Akhmadyshin, R.A., Kanarskiy, A.V., Kanarskaya, Z.A., Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2007, no. 2, p. 88. https://elibrary.ru/download/elibrary_9954946_17885110.pdf
Gruber-Dorninger, C., Novak, B., Nagl, V., Berthiller, F., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, vol. 65, no. 33, p. 7052. doi 10.1021/acs.jafc.6b03413
Wielogórska, E., MacDonald, S., Elliot, C.T., World Mycotoxin, 2016, vol. 9, p. 419. doi 10.3920/WMJ2015.1919.
Vila-Donat, P., Marнn, S., Sanchis, V., Ramos, A.J., Food and chemical toxicology, 2018, vol. 114, p. 246. doi 10.1016/j.fct.2018.02.044.
Freimund, S., Sauter, M., Rys, P., Journal of Environmental Science and Health, 2003, vol. 38, p. 243. doi 10.1081/PFC-120019892
Yiannikouris, A., Francoi, J., Poughon, L., Dussap, C.G., Bertin, G., Jeminet, G., Jouany, J.P., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, vol. 52, p. 3666. doi 10.1021 / jf035127x
Nordi, E.C.P., Costa, R.L.D., David, C.M.G., Parren, G.A.E., Freitas, A.C.B., Lameirinha, L.P., Katiki, L.M., Bueno, M.S., Quirino, C.R., Gama, P.E., et al., Vet. Parasitol., 2014, vol. 205, p. 532. doi 10.1016/j.vetpar.2014.09.015
Maksimal'no dopustimyye urovni (MDU) mikotoksinov v kormakh dlya sel'skokhozyaystvennykh zhivotnykh. Utverzhd. GUV Minsel'khoza SSSR N 434-7 ot 01.02.89. (Maximum Allowed Levels (MDL) of mycotoxins in feed for farm animals. Approved by the GUV of the Ministry of Agriculture of the USSR N 434-7 of 02/01/89). http://docs.cntd.ru/document/1200117692
Rodrigues, I., Naehrer, K., Toxins, 2012, vol. 4, p 663-675. doi 10.3390/toxins4090663
Pinto, V.E., Patriarca, A., Methods Mol Biol. 2017, vol. 1542, p. 13. doi 10.1007/978-1-4939-6707-0_2
Kozak, L., Szilagyi, Z., Toth, L., Pocsi, I., Molnar, I., Appl Microbiol Biotechnol., 2019, vol. 103, no. 4, p. 1599. doi: 10.1007 / s00253-018-09594-x
Manafi, M., Narayanaswamy, H.D., Pirany, N., African J. Agricult. Res., 2009, vol. 4, p. 141. doi 10.3390/toxins10120510
Kudryashov, A.Yu., Koksharov, S.A., Pashin, E.L. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti, 2009, no. 5, p. 3. https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2015/11/320_1.pdf
Koksharov, S.A., Aleeva, S.V., Scobeleva, O.A., Kudryashov, A.Yu., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2011, vol. 54, no. 6, p. 93. https://elibrary.ru/download/elibrary_16388550_77962472.pdf
Aleeva, S.V., Koksharov, S.A., Russ. J. Gen. Chem., 2012, vol. 82, no. 13, p. 2279. https://link.springer.com/content/pdf/10.1134/S1070363212130154.pdf
Koksharov, S., Aleeva, S., Lepilova, O., Autex Res. J., 2015, vol. 15, no. 3, p. 215. doi 10.1515/aut-2015-0003
Aleeva, S.V., Chistyakova, G.V., Lepilova, O.V., Koksharov, S.A., Russ. J. Phys. Chem. A, 2018, vol. 92, no. 8. pp. 1583. doi 10.1134/S0036024418080022
Koksharov, S.A., Aleeva, S.V., Lepilova, O.V., Molecular Liquids, 2019, vol. 283, p. 606. doi 10.1016/j.molliq.2019.03.109
Lepilova, O.V., Aleeva, S.V., Koksharov, S.A., Russ. J. Appl. Chem., 2018, vol. 91, no. 1. p. 90. doi 10.1134/S1070427218010147
Koksharov, S.A., Aleeva, S.V, Lepilova, O.V., Key Engineering Materials, 2019, vol. 816, p. 333. doi 10.4028/www.scientific.net/KEM.816.333
Koksharov, S.A., Aleeva, S.V., In book: Scientific Foundations of Chemical Engineering carbohydrate. Ed. A.G. Zakharov. Moskow: Publishing LCI, 2008, p. 401. https://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=57048
Ivanchenko, O., Aronova, E., Balanov, P., Smotraeva, I., IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. V. 337. 012037. 5 p. doi 10.1088/1755-1315/337/1/012037
Kochkina, N.E., Skobeleva, O.A., Khokhlova, Yu.V., Particul Sci Technol., 2017, vol. 35, no. 3. p. 259. doi 10.1080/02726351.2016.1153546
Aleeva, S.V., Chistyakova, G.V., Koksharov, S.A., Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2009, vol. 52, no. 10. p. 118. https://elibrary.ru/download/elibrary_12969035_29916512.pdf
Boyd, G.E., Adamson, A.W., Myers, L.S., J. Am. Chem. Soc., 1947, vol. 69. p. 2836. http://dns2.asia.edu.tw/~ysho/YSHO-English/1000 WC/PDF/J Ame Che Soc69, 2836.pdf
Weber, Jr.,W.J., Morris, J.C., J. Sanit. Eng. Div., 1963, vol. 89, p. 31. https://www.scirp.org/reference/ReferencesPapers.aspx?ReferenceID=1215797
Maslova, M.V., Ivanenko, V.I., Gerasimova, L.G., Russ. J. Phys. Chem. A, 2019, vol. 93, no. 7, p. 1245. doi 10.1134/S0036024419060219
Ho, Yu.Sh., Ng, J.C.Y., McKay, G., Separation and purification methods, 2000, vol. 2, no. 29, p. 189. doi 10.1081/SPM-100100009
Ho, Yu.Sh., Scientometrics, 2004, vol. 1, no. 59, p. 171. doi 10.1023/B:SCIE.0000013305.99473.cf
Douven, S., Paez, C.A., Gommes, C.J., Journal of Colloid and Interface science, 2015, vol. 448, p. 437. doi 10.1016/j.jcis. 2015.02.053
Shepherd, W. Materiae Vegetabiles, 1956, vol. 2, p. 58. doi 10.1007/BF01889775
Pretsch, E., Buhlmann, Ph., Badertscher, M., Structure Determination of Organic Compounds. Tables of Spectral Data. Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009, p. 269. https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-540-93810-1
Khotimchenko, M., Kovalev, V., Khotimchenko, Yu., J. Hazardous Mater., 2007, vol. 149, p. 693. doi 10.1016/j.jhazmat.2007.04.030
Kaisheva, N.Sh., Kaishev, A.Sh., Russ. J. Phys. Chem. A, 2015, vol. 89, no. 7, p. 1216. doi 10.1134/S0036024415070146
Yapo, B.M., Koffi, K.L., Carbohydr Polym., 2013, vol. 92, no. 1, p. 1. doi: 10.1016/j.carbpol.2012.09.010
Zhang, B., Hu, B., Nakauma, M., Funami, T., Nishinari, K., Draget, K.I., Phillips, G.O., Fang, Y., Food Res Int. 2019, vol. 116, p. 232. doi: 10.1016 / j. foodres.2018.08.020
Morris, E.R., Powell, D.A., Gidley, M.J., Rees, D.A., J. Mol. Biol., 1982, vol. 155, no. 4, p. 517. doi 10.1016/0022-2836(82)90484-3
Padayachee, A., Day, L., Howell, K., Gidley, M.J., Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2017, vol. 57, no. 1, p. 59. doi 10.1080/10408398.2013.850652
Assifaoui, A., Lerbret, A., Uyen, H.T.D., Neiers, F., Chambin, O., Loupiac, C., Cousinc, F., Soft Matter, 2015, vol. 11, no. 3, p. 551. doi 10.1039/c4sm01839g
Plazinski, W., J. Comput. Chem., 2011, vol. 32, no. 14, p. 2988. doi: 10.1002/jcc. 21880.
Gawkowska, D., Cybulska, J., Zdunek, A., Polymers. 2018, vol. 10, p. 762; doi:10.3390/polym10070762
Mikshina, P.V., Petrova, A.A., Faizullin, D.A., Zuev, Y.F., Gorshkova, T.A.,
Biochemistry, 2015, vol. 80, no. 7, p. 915. doi 10.1134/S000629791507010X
Day, A., Ruel, K., Neutelings, G., Cronier, D., David, H., Hawkins, S., Chabbert, B., Planta, 2005, vol. 222, p. 234. doi 10.1007/s00425-005-1537-1
Huis, R., Morreel, K., Fliniaux, O., Lucau-Danila, A., Fénart, S., Grec, S., Neutelings, G., Chabbert, B., Mesnard, F., Boerjan, W., Hawkins, S., Plant Physiol., 2012, vol. 158, no. 4, p. 1893. doi: 10.1104 / PP. 111. 192328.
Khotimchenko, M., Makarova, K., Khozhaenko, E., Kovalev, V., Int. J. Biol. Macromol., 2017, vol. 97, p. 526. doi 10.1016 / j. ijbiomac.2017.01.065
Chistyakova, G.V., Koksharov, S.A., Russ. J. Gen. Chem., 2014, vol. 84, no. 4, p. 763. doi 10.1134/S1070363214040276
Jakóbik-Kolon, A., Mitko, K., Bok-Badura, J., Materials, 2017, vol. 10, no. 7, p. 844. 25767125. doi:10.3390/ma10070844
Boumediene M., Benaïssa H., George B., Molina St., Merlin A. J. Mater. Environ. Sci., 2018, vol. 9, no. 6, p. 1700. doi 10.26872/jmes.2018.9.6.190
Hurairah, S.N., Lajis, N.M., Halim, A.A., Journal of Geoscience and Environment Protection, 2020, vol. 8, no. 2, p. 128. doi: 10.4236 / gep.2020.82009.
Kumar, N.S., Asif M., Poulose A.M., Suguna M., Al-Hazza M.I., Processes, 2019, vol. 7, no. 10, p. 757. doi 10.3390/pr7100757
Chatterjee, A., Schiewer, S., Chem. Eng. J., 2014, vol. 224, p. 105. doi 10.1016 / j. cej.2013.12.017
Korzh, E.A., Smolin, S.K., Klymenko, N.A., Journal of Water Chemistry and Technology, 2016, vol. 38, no. 4, p. 187. doi 10.3103/S1063455X16040019
Campos, N.F., Barbosa, C.MBM, Rodrıguez-Dıaz, J.M., Duarte, M.MMB., Adsorption Science and Technology, 2018, vol. 36, no. 1, p. 1. doi 10.1177/0263617418773844
Ma, Y., Zhang, B., Ma, H, Yu, M., Li, L., Li, J., Sci China Mater., 2016, vol. 59, no. 1, p. 38. doi 10.1007/s40843-016-0117-y
Sazonova, V.F., Perlova, O.V., Perlova, N.A., Polikarpov, A.P., Colloid Journal, 2017, vol. 79, no. 2, p. 270. doi 10.1134/S1061933X17020132
Polyansky N.G., Gorbunov G.V., Polyanskaya N.L. Research methods of ion exchangers. Moskow: Chemistry, 1976, 208 p. https://www.studmed.ru/polyanskiy-ng-gorbunov-gv-polyanskaya-nl-metody-issledovaniya-ionitov_14a1476e3f4.html
Varadwaj, G.B.B., Parida, K., Nyamori, V.O., Inorg. Chem. Front., 2016, vol. 3, p. 1100. doi 10.1039/C6QI00179C
Wang, R.H., Zhu, X., Qian, W., Hong, Z., Journal of Soils and Sediments, 2017, vol. 17, no. 10, p. 1. doi 10.1007 / s11368-017-1702-8
Tuchowska, M., Muir, B., Kowalik, M., Socha, R.P., Bajda, T., Materials. 2019, vol. 12, 2253. doi 10.3390/ma12142253
Konkova T.V., Morozov A.N., Kandelaki G.I., Alekhina M.B., Russ. J. Phys. Chem. A, 2018, vol. 92, no. 11, p. 2135. doi 10.1134/S0044453718110171
Zhu T.T., Zhou C.H., Kabwe F.B., Wu Q.Q., Applied Clay Science, 2019, vol. 169, p. 48. doi 10.1016 / j. clay.2018.12.006
