2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..........................................................4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА БИОСФЕРНЫХ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ............................................9
1.1. Состав и структурная организация гуминовых веществ...........9
1.2. Элементный состав, функциональные группы и свойства гумусовых кислот....................................................19
1.3. Биологическая активность пелоидов и препаратов на их основе.30
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...........................34
2.1 Объекты исследования.........................................34
2.2. Методы исследования.........................................34
2.2.1 Получение субстанций гумусовых кислот пелоидов...........34
2.2.2 Методы определения элементного состава и расчет физикохимических характеристик.....................................38
2.2.3. Получение *Н -ЯМР спектров..............................40
2.2.4. Получение спектров электронного парамагнитного резонанса.41
2.2.5. Исследование кислотно-основных свойств в ряду гуминовых веществ......................................................43
2.2.6. Взаимодействие гумусовых кислот с ионами металлов.......45
2.2.7. Исследование комплссообразовательной способности в ряду гуминовых веществ............................................46
2.2.8. Определение коэффициента распределения для 1уминовых веществ в системе октанол-вода...............................49
2.3 Биологическая активность в опытах in vitro...................49
з
ГЛАВА 3. СОСТАВ И СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЛОВЫХ СУЛЬФИДНЫХ ГРЯЗЕЙ.....................................51
3.1. Элементный состав препаратов гуминовых веществ........51
3.2.Электронные спектры поглощения растворов гуминовых веществ ..55
3.3 Инфракрасные спектры гуминовых веществ.................57
3.4 Спектры протонного ядерного магнитного резонанса гуминовых веществ...............................................60
3.5 Спектры электронного парамагнитного резонанса..........67
3.6 Кислотно-основные свойства ряду гуминовых веществ......70
3.7 Осадительная и комплексообразовательная способности гуминовых веществ...............................................76
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ ГУМИНОВОГО РЯДА ПЕЛОИДОВ.....................................92
3.8 Коэффициент распределения гуминовых веществ в системе октанол -вода..................................................92
3.9. Кардиотоническая активность и влияние на вязкость крови гуминовых веществ..........................................93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................96
ВЫВОДЫ......................................................101
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................103
ПРИЛОЖЕНИЕ
11
вновь подвергаются реакциям синтеза или разложения, и такой процесс идёт практически беспрерывно [15, 20].
Гуминовые вещества выполняют в биосфере множество функций, из которых важнейшими являются протекторная (защитная), аккумулятивная, транспортная, регуляторная, физиологическая [35, 105, 104].
Суть протекторной функции заключается в способности гуминовых веществ связывать в малоподвижные или труднодиссоциирующие соединения токсичные и радиоактивные элементы, а также соединения, негативно влияющие на экологическую ситуацию в природе, в том числе они могут инкорпорировать некоторые пестициды, углеводороды, фенолы. Защитная функция гуминовых веществ настолько велика, что богатые ими биообъекты могут полностью предотвратить поступления в грунтовые воды ионов свинца и других токсических веществ [105].
Физиологическая функция заключается в том, что гуминовые вещества, особенно гуминовые кислоты и их соли, могут стимулировать прорастание семян, активизировать дыхание растений, повышать продуктивность крупного рогатого скота, птицы. Более того, было показано, что некоторые препараты гуминовых веществ сдерживают развитие злокачественных новообразований, повышают устойчивость организмов к различного рода воспалительным процессам [105, 104].
Выше перечислены далеко не все функции, которые выполняют гуминовые вещества в природных средах, но приведенных примеров достаточно, чтобы подчеркнуть не только исключительно важную, но и поисти-не незаменимую роль гуминовых веществ в биосфере.
Объяснение функций невозможно без знания механизмов и природы взаимодействий гуминовых веществ с различными соединениями и без представления о строении этих сложных макромолекул и их структурных составляющих.
12
Молекулярное строение гуминовых веществ и механизмы их образования очень тесно связаны. Эти вещества относятся к соединениям переменного состава, поскольку формируются в различных природных условиях, из разных структурных предшественников. Несмотря на то, что гумусовые кислоты высокомолекулярны, их нельзя отнести к полимерам в строгом смысле слова: в их структурных составляющих нет регулярности [112].
Большинству исследователей гуминовые вещества представляются соединениями, отдельные структурные "блоки" которых связаны друг с другом мостиками через углерод и кислород, а также посредством алифатических цепочек. Важными структурными единицами являются кольца, как конденсированные, так и неконденсированные, несущие кислород- и азотсодержащие функциональные группы. С кольцами связаны также различные алифатические структуры [35, 178, 177,].
Сложность строения этих веществ достаточно хорошо отражает мо- • дель структурного фрагмента гумусовых кислот почв, опубликованная в 1970 году Д. Кляйнхемпелем (рис.1).
Как видно из данного рисунка, гумусовые кислоты по своей химической структуре являются нерегулярными сополимерами ароматических оксиполикарбоновых кислот с включениями азотсодержащих и углеводных фрагментов. Указанное строение - наличие каркасной части, т.е. ароматического углеродного скелета, замещенного алкильными функциональными группами, среди которых преобладают карбоксильные, гидроксильные и метоксильные, и периферической части, содержащей полисахаридные и полипептидные фрагменты, - является общим для гуминовых веществ всех источников происхождения.
- Киев+380960830922