Главная -> Наука -> Отзывы на диссертации ->

ОТЗЫВ
официального оппонента на диссертационную работу Шикера Виктории Васильевны "Исследование биологической активности хитозановых препаратов из цист Artemia salina", представленную на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология

Хитин и хитозан являются биосовместимыми и биоразлагаемыми полимерами, применяемыми в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности, косметике и других областях. Главными источниками хитина служат панцири креветок, крабов, омаров, представляющие собой весьма дорогостоящее сырье. В связи с этим становится необходимым поиск других природных объектов, содержащих хитин. В качестве такого источника В.В. Шикера предлагает использовать рачок Gammarus lacustris и яйцо Artemia salina, которыми богаты аквабиоресурсы Алтайского края. В диссертации автором решается актуальная задача разработки экологически безопасных способов выделения хитина и хитозана из этих объектов, а также исследования биологической активности получаемых препаратов при выращивании сельскохозяйственных культур.

Работа изложена на 136 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы (200 наименований), приложения.

Диссертационная работа содержит достаточно полный литературный обзор, в котором рассматриваются основные природные источники хитинсодержащего сырья. Приводятся их характеристики в зависимости от вида и места обитания, объемы выпуска хитина и его модификаций. В.В. Шикера отмечает, что в странах СНГ наиболее перспективным можно считать производство хитина и хитозана из пресноводного рачка Gammarus и яйца Artemia, населяющих водоемы от Украины до забайкальских озер.

В обзоре обсуждаются структура и свойства хитина и хитозана как природных внеклеточных полисахаридов с амино- и ацетамидо-группами в качестве заместителей в положении 2 пиранозного структурного звена. Приводятся способы выделения хитина, включающие депротеинирование, деминерализацию и удаление каротиноидных веществ. Рассмотрены схемы получения хитозана путем дезацетилирования хитина в "жестком" и ферментативном режимах, а также полимераналогичные превращения хитина и хитозана. Перечислены наиболее перспективные пути практического использования этих полимеров и их производных. В соответствии с темой работы, наибольшее внимание уделено различным аспектам применения хитиновых соединений в качестве стимуляторов роста растений.

Во второй главе диссертационной работы В.В. Шикера описывает объекты исследования и экспериментальные процедуры. Для получения хитина и хитозана использован рачок-бокоплав Gammarus lacustris и цисты Artemia salina (местное сырье Алтайского края). Автор выделяла хитин химическим способом: деминерализацией 5%-ной соляной кислотой, депротеинированием 5%-ным раствором щелочи, обесцвечиванием этиловым спиртом. Хитозан получен дезацетилированием хитина в жестких условиях при кипячении хитина с 50%-ным раствором едкого натра. Для получения хитодекстринов применена обработка серной, фосфорной и азотной кислотами. Выделенные олигосахариды обозначены в работе как хитодекстрины Sx, Px и Nx соответственно. Автором получены также D-глюкозамин хлоргидрат и структурные аналоги хитозана – фосфат и сульфат целлюлозы.

Выделенные В.В. Шикера образцы природных полимеров и их аналогов охарактеризованы по средней молекулярной массе и степени дезацетилирования. Для измерения этих параметров автором использованы надежные методики (потенциометрическое титрование, вискозиметрия). Достигнутая точность определений вполне достаточна для обоснования выводов, сделанных в работе. Полученные образцы исследованы также методами ИК-спектроскопии, дифференциально-сканирующей калориметрии, электронной микроскопии. Автором детально описаны условия проведения экспериментов по определению относительной энергии прорастания семян и динамики роста растений под влиянием хитозана и хитинсодержащих препаратов.

В главе 3 обсуждаются результаты химических экспериментов по выделению и анализу состава хитинсодержащих препаратов. В.В. Шикера модифицировала известный "холодный" способ получения хитозана из хитина применительно к новому сырью Gammarus lacustris и Artemia salina. Этот способ обеспечивает сохранение молекулярной массы полимеров и высокий уровень вязкостных характеристик после дезацетилирования. Отмечается, что образцы хитозановых полимеров из Gammarus lacustris обладают несколько пониженными значениями молярной массы, вязкости и степени дезацетилирования, нежели полученные из цист Artemia salina.

Учитывая гетерогенный характер процессов обработки хитинсодержащего сырья, В.В. Шикера выполнила сравнительное электронно-микроскопическое изучение поверхности образцов. Обнаружено, что за период дезацетилирования происходит рост частиц препарата, а хитозан, полученный "жестким" и "холодным" способами из цист артемии и рачка гаммаруса, имеет сходную морфологию. Автор не исключает влияние морфологии частиц на их биологическую активность.

Результаты определения степени дезацетилирования согласуются с данными ИК-спектроскопического исследования, выполненного автором. Щелочная обработка хитинсодержащего сырья приводит к снижению интенсивности поглощения карбонильной группы и одновременно усиливает полосы валентных колебаний аминогрупп.

Особым достижением автора является изучение биологической активности хитина и хитозана. Результаты этих исследований изложены в четвертой главе диссертации. Испытано влияние хитозана и хитодекстринов на энергию прорастания семян гречихи, пшеницы, льна, томата, свеклы, моркови, на урожайность и качество корнеплодов и картофеля. Показано, что хитозановые препараты выгодно отличаются от целлюлозосодержащих и от мочевины, повышая характеристики прорастания семян и урожайность овощей, не ухудшая их качества. Автором исследовано влияние способа дезацетилирования и таких параметров, как молекулярная масса (хитозана в сравнении с хитодекстринами), степень дезацетилирования, концентрация вносимого раствора, длительность обработки, на динамику роста опытных растений. Например, довольно эффективным в опытах с пшеницей оказался хитодекстрин Sx, полученный из Gammarus lacustris, со степенью дезацетилирования 62% (высота надземной части возрастает на 38%, длина корней – на 62% по сравнению с контролем), а при проращивании гречихи – препарат Sx из Artemia salina со степенью дезацетилирования 98% (высота надземной части увеличивается на 32%, длина корней – на 82%). Высокие показатели влияния на онтогенез растений получены также для хитодекстринов Nx и Px. Обнаружено, что все исследуемые препараты обладают фунгицидной активностью по отношению к колониям Helmintosporium sp., Fusarium sp., к сапрофитам Alternarium и Penicillium. В приложении к диссертации имеется копия официального заключения о результатах испытаний.

Выводы диссертационной работы В.В. Шикера научно обоснованы и не вызывают сомнений. Вместе с тем, считаю необходимым отметить следующие недостатки.

1. При обработке хитозансодержащего сырья автор стремилась получить продукты с более высокой молекулярной массой и специально подбирала для этого условия (с.53). Однако на с.72 отмечено, что биологическая активность хитозана в большей мере проявляется после его гидролиза до олигосахаридов, и этот гидролиз был в работе целенаправленно осуществлен. Тогда не вполне понятно желание автора повысить молекулярную массу первоначально выделяемых препаратов.

2. При определении содержания аминогрупп (с.41) не указано, в каких единицах измерялось это содержание.

3. Не приводятся ссылки на литературные источники, из которых взяты константы K и a для измерения молекулярной массы в вискозиметре Уббелоде (с.43). Если эти величины получены автором, то следовало указать способ их определения.

4. Имеются ссылки на рисунки 6.1–6.25 и таблицы 6.1–6.20 (с.46), но рисунки и таблицы с такими номерами отсутствуют в работе.

Сделанные замечания не являются принципиальными. Работа заслуживает высокой оценки как исследование, имеющее большую научную новизну и несомненную практическую значимость. Результаты в достаточной мере представлены в печати. Автореферат соответствует содержанию диссертации. Считаю, что диссертационная работа "Исследование биологической активности хитозановых препаратов из цист Artemia salina" отвечает требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор В.В. Шикера заслуживает присуждения ученой степени кандидата биологических наук.

Заведующий кафедрой общей,
неорганической и аналитической
химии Алтайского государственного
технического университета,
д.х.н., профессор
А.И. Хлебников

Библ. описание: Шикера В.В. Исследование биологической активности хитозановых препаратов из цист Artemia salina. Дисс. ... канд. биол. наук. - Барнаул, 2004. - 136 с.

К списку отзывов

  

Рейтинг@Mail.ru