Комплексная переработка торфа на биопродукты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Гаврилов Сергей Владимирович

• Гаврилов Сергей Владимирович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Гаврилов Сергей Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Торф, классификация и состав

1.2 Области применения торфа

1.2.1 Торф как биотопливо

1.2.2 Применение торфа и продуктов его переработки в сельском хозяйстве

1.2.2.1 Применение в растениеводстве

1.2.2.2 Применение в животноводстве

1.3 Применение торфа и продуктов его переработки в технике и технологиях

1.3.1 Адсорбция минеральных веществ торфом

1.3.2 Применение торфа для очистки сточных вод

1.3.3 Применение торфа для очистки почв от нефти

1.4 Биохимическая переработка растительной массы 33 ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.1.1 Определение группового состава торфа

2.1.2 Определение зольности

2.1.3 Определение элементного состава торфа

2.1.4 Определение степени разложения торфа

2.1.5 Определение углеводного состава торфа и целлолигнина

2.1.6 Определение растворимости торфа

2.2 Определение концентрации гуминовых веществ в экстракте

2.3 Определение оптимальных параметров экстракции гуминовых кислот 42 2.3.1 Экстракция гуминовых кислот при электромагнитном перемешивании

2.4 Электрохимический синтез гумата железа

2.5 Химический синтез гуматов железа

2.6 Определение концентрации железа

2.7 Электрохимическая нейтрализация щелочного экстракта гуминовых кислот

2.8 Метод термогравиметрических исследований

2.9 Исследование дисперсности частиц

2.9.1 Методика получения гумата натрия

2.9.2 Методика выделения гуминовых кислот

2.9.3 Методика выделения фульвокислот

2.9.4 Электрохимический синтез хелатных соединений гуминовых кислот

2.9.5 Методика выделения фракций гуминовых веществ торфа

2.9.6 Методика определения размеров частиц гумата железа в растворе методом динамического светорассеяния

2.10 Исследование гумата железа для профилактики микотоксикоза

2.11 Биоконверсия целлолигнина торфа

2.12 Определение адсорбционных свойств клеточной стенки гриба Trichoderma. reesei M18 по отношению к Т-2 микотоксину 53 ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Изучение состава и свойства торфов

3.1.1 Определение элементного состава торфа

3.1.2 Исследование группового состава торфа, определение зольности

и степени разложения

3.1.3 Определение растворимости торфа

3.2 Исследование свойств целлолигнина и лигнина торфа

3.2.1 Определение элементного состава лигнина и целлолигнина торфа

3.2.2 Определение зольности лигнина и целлолигнина

3.2.3 Определение углеводного состава торфа и целлолигнина торфа

3.3 Способы выделения гуминовых кислот из торфа

3.4 Определение эффективности экстракции гуминовых веществ из торфа 61 3.4.1 Разделение гуминовых веществ и целлолигнина торфа

3.5 Получение гумата железа химическим способом 65 3.5.1 Электрохимический синтез гумата железа

3.6 Термогравиметрические исследования 69 3.6.1 Исследование торфа методами термического анализа

3.6.2 Исследование целлолигнина и лигнина торфа методами термического анализа

3.6.3. Исследование гуматов железа методами термического анализа

3.7 Исследование дисперсности частиц

3.7.1 Определение влияния растворения на дисперсный состав гуминовых веществ и гумата натрия

3.7.2 Определение дисперсного состава гумата железа из фракций гуминовых кислот

3.7.2.1 Определение дисперсного состава гумата железа, полученного

из первой фракции гуминовых веществ

3.7.2.2 Определение дисперсного состава гумата, полученного из второй фракции гуминовых веществ

3.7.2.3 Определение дисперсного состава гумата железа, полученного из нефракционированных гуминовых веществ

3.8 Электрохимическая нейтрализация щелочного экстракта

гуминовых веществ

3.9 Исследование гумата железа на животных

3.10 Биоконверсия целлолигнина торфа при твердофазной ферментации

гриба Trichoderma reesei M18 с получением биоадсорбента

3.10.1 Оптимизация питательной среды для культивирования гриба Trichoderma ressei M18 с использованием математических методов планирования эксперимента

3.11 Технология комплексной переработки торфа с получением кормовых добавок гуматов железа и биоадсорбента микотоксинов

3.12 Характеристика полученных продуктов 107 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 108 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 109 Приложение I. Акт опытной выработки адсорбента микотоксинов на основе растительных и микробиологических полимеров 126 Приложение II. Акт опытной выработки гумата железа для

лечения микотоксикоза животных осложненного

железодефицитной анемией

Приложение III. Акт испытаний безопасности гумата железа

Приложение IV. Акт испытаний эффективности гумата

железа при моделировании микотоксикоза на белых крысах

Приложение V. Технологический регламент на экспериментальное производство лекарственного препарата на основе гумата железа и адсорбента микотоксинов на основе растительных

и микробиологических полимеров

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексная переработка торфа на биопродукты»

Актуальность темы

Российская Федерация обладает самыми большими запасами торфа в мире, на территории нашей страны сосредоточено около 30 % мировых запасов торфа.

При этом Россия добывает только 5 % от мировой добычи торфа. Лидером в этой области является Финляндия [1].

Приведенные данные свидетельствуют о высоком потенциале добычи торфа и современной низкой востребованности его как сырья.

В настоящее время основным направлением применения торфа является его использование в качестве топлива.

При этом сжигание торфа не всегда эффективно и целесообразно, так как в нем содержится большое количество соединений, на основе которых возможно получение широкого класса продуктов, применяющихся в различных областях.

Известно применение торфа и продуктов его переработки в растениеводстве в качестве удобрения и стимуляторов роста растений, в животноводстве как кормовая добавка, так же продукты из торфа применяются в качестве детоксицирующих агентов, связывающих тяжелые металлы и нефтепродукты.

Основными носителями биологической активности в торфе считаются гуминовые вещества, оставшийся при этом целлолигнин практически не подвергается переработке, что делает проблему его применения и утилизации актуальной.

Экономическая эффективность переработки торфа возможна только при комплексном подходе с получением широкого ассортимента продуктов. Комплексный подход предполагает разделение торфа по фракционно-групповому признаку и использование каждой фракции в качестве сырья при производстве конкретных продуктов. Торф по фракционно-групповому составу, возможно, разделить на гуминовые вещества, легко - и трудногидролизуемые вещества и лигнин.

Исследования, ранее проведенные автором, показывают возможность электрохимического синтеза хелатных соединений железа с гуминовыми кислотами, которые целесообразно использовать в качестве кормовой добавки.

Одним из способов утилизации целлолигнина торфа может быть биотехнологический способ, основанный на получении биомассы микроорганизмов с последующей ее переработкой на биопродукты, в частности микробный белок и адсорбенты микотоксинов, используемые при кормлении животных.

В этой связи комплексная переработка торфа с получением биопродуктов для кормления животных весьма актуальна.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы - разработка технологии комплексной переработки торфа с получением биопродуктов.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- разработать способ разделения торфа на гуминовые вещества и целлолигнин, пригодные для получения биопродуктов на их основе;

- разработать способ получения гумата железа, пригодного для применения в качестве биопродукта;

- исследовать дисперсный состав и свойства гумата железа;

- разработать способ биоконверсии целлолигнина торфа с получением биопродуктов;

- разработать технологию комплексной переработки торфа с получением биопродуктов: гумата железа, адсорбента микотоксинов и кормового белка.

Научная новизна. Впервые показана возможность синтеза гумата железа из гуминовых веществ торфа, электрохимическим способом. Определено влияние плотности тока и продолжительности электрохимического синтеза на образование соединений гуминовых веществ торфа с железом. Установлены технологические параметры электрохимического синтеза гумата железа.

Показано, что электрохимический способ получения гумата железа позволяет получать агломераты с меньшими размерами частиц и соответственно более растворимые, по сравнению с исходным гуматом натрия.

Термогравиметрическими исследованиями показано, что структура гумата железа, полученного электрохимическим способом, аналогична структуре гумата железа, полученного химическим способом, но более подвержена разложению, что улучшает его усвоение.

Впервые показана возможность биоконверсии целлолигнина торфа мицелиальным грибом Trichoderma гвв8в1 М18 методом твердофазной ферментации. Установлено, что предварительная бисульфитная обработка целлолигнина торфа способствует повышению целлюлазной и ксиланазной активности мицелиального гриба Trichoderma гвв8& М18 и синтезу кормового белка.

Практическая значимость. Разработана технология комплексной переработки торфа, которая предусматривает получение гумата железа электрохимическим способом, биоадсорбента микотоксинов и кормового белка.

В технологии предусмотрена электрохимическая регенерация гидроксида натрия, применяемого для разделения гуминовых веществ и целлолигнина торфа. Предложено электромагнитное перемешивание при экстракции гуминовых веществ, которое позволяет снизить энергозатраты на разделении гуминовых веществ и целлолигнина торфа.

Проведены опытные выработки гумата железа, биоадсорбента микотоксинов и кормового белка. В результате проведенных испытаний гумата железа, полученного электрохимическим методом, на животных, показано, что гумат железа обладает профилактическим и противоанемическим действием при алиментарных микотоксикозах животных.

Установлено, что биоадсорбент микотоксинов, полученный из клеточных стенок мицелиального гриба Trichoderma reesei М18, выращенного на целлолигнине торфа, обладает выраженной адсорбирующей способностью к Т-2 микотоксину и может быть рекомендован к применению в животноводстве и птицеводстве в качестве адсорбента для профилактики Т-2 микотоксикоза.

Получаемый кормовой белок микробиологического происхождения рекомендован в качестве кормовой добавки.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: XIII, XIV Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань. 2013, 2014), Biotechnology: "State of the ART and prospects of Development" (Москва, 2015, 2017), Международной научно-практическая конференции «Новая наука: теоретический и практический взгляд (Стерлитамак, 2016), изложены в тезисах научной сессии КГТУ (Казань, 2011, 2012, 2014, 2015).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методы интенсификации разделения гуминовых веществ и целлолигнина торфа, позволяющие снизить материальные и энергетические затраты;

2. Электрохимический способ получения гумата железа для применения в кормлении животных;

3. Дисперсный состав и структурные свойства гумата железа;

4. Способ биоконверсии целлолигнина торфа с получением биопродуктов для кормления животных;

5.Опытная технология комплексной переработки торфа с получением кормовой добавки гумата железа, адсорбента микотоксинов и кормового белка на основе клеточной стенки мицелиального гриба Trichoderma reesei M18 и лигнина.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Торф, запасы торфа, классификация и состав

Масса мировых запасов торфа составит примерно 500 млрд. тонн. Запасы торфа в России составляют 160-200 млрд. тонн [5].

Торф - отложения органического происхождения, состоящие из остатков болотных растений (лиственных и хвойных деревьев, кустарников, трав, мхов), подвергшихся неполному разложению при недостаточном доступе воздуха. Кроме большого разнообразия весьма ценных органических компонентов, в торфе содержаться также и различные неорганические соединения [1].

Благоприятные условия для накопления торфа возникают там, где рельеф, геологическое строение и климат способствуют образованию озёр и болот.

Поэтому больше всего торфяников в России, в Канаде и на севере США, на севере и северо-западе Европы. Также большие площади торфа можно встретить во влажных регионах Юго-восточной Азии, в экваториальных областях Африки и Южной Америки. Торфяные месторождения по земному шару распределяются неравномерно в соответствии с климатическими и почвенно-ботаническими зонами [2].

Отложения органического вещества по уровню скопления в природе могут быть мало-, средне- и высококонцентрированными. Это обусловлено процентным соотношением органического вещества и минеральных компонентов.

Химический состав растений различен. В пределах одного вида он практически остается неизменным от поколения к поколению. Изменения, связанные с экологическими факторами невелики и, как правило, не влияют на химический состав образующегося торфа [3].

Разложение растительных остатков и накопление торфа в условиях болот происходит благодаря жизнедеятельности микроорганизмов. Интенсивность разложения зависит от химического состава растений. Наиболее благоприятно соотношение макроэлементов - C:N:S:P = 100:8:1:1,2, оно определяет

доступность органического субстрата для дальнейших преобразований микроорганизмами [3].

При формировании торфа органические вещества растений-торфообразователей преобразуются с образованием веществ, которые характеризуются сложной структурой и объединяются под общим названием гумусовых веществ. Гуминовые кислоты - компонент этой группы, темноокрашенные органические соединения, экстрагируемые слабыми растворами щелочей и выпадающие в осадок при добавлении минеральных кислот.

Содержание гуминовых кислот в разных видах торфа различно. Наименьшее их количество свойственно слаборазложившимся сфагновым торфам (степень разложения 5-25 %), наибольшее - хорошо разложившимся низинным видам торфа (70-80 %). Гуминовые кислоты, как и другие соединения гумусовых веществ (фульвокислоты, гумины), не содержатся в живых растительных тканях, но всегда присутствуют в минеральных почвах, торфах, углях, поскольку являются продуктами вторичного синтеза из простых органических соединений, образующихся в результате микробиологического разложения растительных тканей [4].

Твердое вещество торфа представлено не полностью разложившимися растительными остатками и продуктами их распада в виде потерявшего клеточную структуру темного аморфного вещества (гумуса) и минеральных веществ. Элементарный состав отражает природу исходного материала [3].

Вид торфа отражает исходную группировку растительности и условия своего образования, характеризуется ботаническим составом, зольностью, содержанием гумуса и другими свойствами [6].

В принятой классификации торфа выделены 40 видов, разделенных на три типа: низинный, переходный и верховой, с характерным минеральным питанием растений-торфообразователей. В каждом типе выделены три подтипа: лесной, лесотопяной и топяной. В подтипах выделены группы: в лесном - древесная, в

лесотопяной - древесно-травяная и древесно-моховая и в топяном - травяная, травяно-моховая и моховая.

В название торфа входят только те торфообразователи, количество которых составляет не менее 20 %. В случае, когда торф образован не одним, а несколькими торфообразователями, то все торфообразователи входят в название торфа, если их количество не менее 20 % [7].

Установлено, что основные свойства торфа формируются им в торфогенном слое и зависят от растительной составляющей [8].

Такая видовая оценка торфа совпадает с химическими различиями, например, по содержанию в растениях-торфообразователях целлюлозы, что позволяет оценивать возможность химического и агрохимического использования торфа [9].

Состав торфа имеет важное значение для переработки. Торф про фракционно-групповому составу можно разделить на гуминовые кислоты, фульвокислоты, битумы, легко- и трудногидролизуемые вещества, лигнин. На основе компонентов торфа можно получать широкий класс разнообразных продуктов.

Торф разных регионов отличается по составу. Показано, что в отличие от европейского торфа, западносибирский торф отличается по содержанию азота, серы, водорастворимых, легкогидролизуемых и гуминовых веществ. Дана оценка свойств типичных видов торфа как химического сырья [15].

Групповой состав по методу Инсторфа также определяли в ПНИЛ ГИ. При этом использовали вариант экстракции бензолом. Элементный состав типичного торфа центральной части Западной Сибири мало отличается от торфа европейской территории России по содержанию основных элементов: углерода, кислорода и водорода. Однако западносибирский торф содержит больше азота, чем его европейские аналоги. Рассмотренные типичные виды торфа предоставляют широкие возможности для применения в кормовых добавках, удобрениях и биологически активных препаратах, в качестве компонентов буровых растворов, восков и активных углей.

В состав торфа входят компоненты обладающие биологической активностью. Инишевой Л. И установлено наличие всех групп БАВ в торфе: фенольных соединений, флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, дубильных веществ, кумаринов и полисахаридов. Рекомендовано использовать в медицинской практике низинный древесно-травяной торф [10].

Одним из важных критериев выбора торфа как сырья для производства гуминовых препаратов является содержание и фракционный состав ГВ, в частности содержание гуминовых кислот (ГК). Другим не менее важным фактором при выборе торфа для производства биологически активных гуминовых препаратов является биологическая активность. Один и тот же торф может проявлять разные виды биологической активности, различающиеся как по величине, так и по направленности действия [11-13].

Изучен элементный состав в системе: растения - торфообразователи -торфяная залежь - болотные воды, и комплексно оценено торфяное сырье для получения продуктов на основе его гидролизата.

В гидролизатах торфа обнаружен широкий спектр карбоновых кислот, аминокислот, гуминовых веществ и других соединений. На основе продуктов гидролиза и химической идентификации получены ценные препараты для лечения кожных, стоматологических и гинекологических заболеваний [14].

1.2 Области применения торфа

Торф имеет широкое применение в самых разных сферах деятельности. Его широко используют в растениеводстве, животноводстве, энергетике, медицине и биохимии, биотехнологии.

В настоящее время состояние сельского хозяйства Российской Федерации требует всех имеющихся местных резервов, в том числе и в первую очередь торфяных как наиболее дешевых и эффективных в повышении плодородия почв гумидной зоны.

1.2.1 Торф как биотопливо

Известна возрастающая роль торфа как фактора экологической безопасности, описаны экологические функции торфяно-болотных комплексов и следствия техногенного воздействия на них фрезерного способа добычи, показана экологическая целесообразность усовершенствования технологий и средств добычи торфа [15].

Использование торфа в качестве топлива при его сжигании более экологически безопасно, чем угля, мазута и сланца. Так, при сжигании торфа происходит снижение загрязнения атмосферного воздуха выбросами оксидов серы по сравнению с углем в 2- 4 раза, сланцем - в 9 раз, мазутом - в 6 раз.

В России имеются объективные ресурсные, социально-экономические и экологические предпосылки для широкомасштабного использования торфа, биомассы, энергии ветра и других источников энергии. Россия обладает крупнейшими в мире запасами торфа, на ее долю приходится 47 % от всех мировых запасов торфяного сырья [16].

Применение торфа как топлива обуславливается его составом. Он содержит большое количество углерода, незначительное количество вредных негорючих осадков и примесей. По сути, это молодой уголь. Основными недостатками этого вида топлива являются более низкая, чем у угля, энергетическая калорийность и трудности сжигания из-за высокой влажности. Достоинствами торфа как топлива является его низкая себестоимость и экологическая чистота сгорания.

Расширение использования малых видов топливно-энергетических ресурсов, включая торф, декларируются в разделе «Использование возобновляемых источников энергии и местных видов топлива» энергетической стратегии России на период до 2030 года [17-19].

Доступность разработки торфа, наличие промышленных технологий, совмещающих процесс добычи ископаемого с его обезвоживанием, а также действенность систем искусственной сушки с дальнейшим брикетированием или

паллетированием делают торфяное топливо конкурентоспособной альтернативой традиционным энергоносителям.

В настоящее время технология добычи торфа послойным фрезерным способом испытывает существенные трудности из-за низкого качества продукции, ненадежности поставок потребителю, а также высокого уровня пожароопасности, природоохранных и экономических рисков [20].

При использовании существующих технологий добычи торфа и производства торфяной продукции негативное влияние на окружающую среду растет буквально с началом проведения осушительных мероприятий во время подготовки торфяных залежей к эксплуатации за счет изменения водно-теплового режима. Начинает развиваться нарушение водного баланса прилегающих окружающих территорий, которое со временем простирается на расстояния от 2 до 10 км. Развиваются процессы повышенного разложения органического вещества торфа, что способствует выносу продуктов распада дренажными стоками [21, 22].

Использование торфа связано с рядом проблем: значительно меньший объем единичных залежей; существенная разрозненность залежей; необходимость предварительной обработки торфа перед его использованием как топлива (сушки, прессования), что требует дополнительных затрат; меньшая калорийность в сравнении с углем, что повышает транспортные издержки при доставке торфа от места добычи до места потребления [23-25].

Из всего вышеописанного можно сделать выводы, что с точки зрения экологии, торф является предпочтительным видом топлива, потому что при его сжигании практически не образуются вредные выбросы и получаемая зола пригодна для использования как удобрения. В то же время использование торфа связано с определенными проблемами, такими как выброс золы и сажи в атмосферу при сжигании торфа, а также нарушение экосистемы в результате добычи торфа в промышленных масштабах.

Таким образом, целесообразное использование торфа как топлива является сложной проблемой, связанной с решением ряда противоречивых экономических, социальных, организационных и экологических задач.

1.2.2 Применение торфа и продуктов его переработки в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство является наиболее широкой областью для применения продуктов переработки торфа. В растениеводстве продукты переработки торфа применяются в качестве удобрений, они обладают широким спектром воздействия на почву и растения. Основным действующим веществом в торфе являются гуминовые вещества, на их основе производится множество препаратов, которые решают различные задачи.

Гуминовые вещества выполняют целый набор важных биосферных функций. К их числу относятся структурообразующая роль в почве [26], накопление питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме [27], регулирование геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах [28].

Использование торфа в кормовые рационы не основано на обеспечении животных энергией, но положительно сказывается на их здоровье, так как торф и препараты на его основе обладают широким спектром полезных эффектов на организм. Стимулирующее воздействие на пищеварение, укрепление иммунной системы животных, абсорбирующие и детоксицирующие возможности являются самыми обсуждаемыми. Эти положительные эффекты связаны с высоким содержанием в торфе гуминовых кислот и других органических и неорганических веществ. Выраженная гетерогенность различных типов торфа вызвана различными биологическими, химическими, физическими и геологическими условиями в процессе формирования торфа. Биологическая активность различных препаратов торфа обусловлена не только химическим составом и физико-химическими свойствами торфа, но также и способами применения [29].

1.2.2.1 Применение в растениеводстве

В научной литературе описаны следующие возможные механизмы влияния гумусовых кислот на рост и развитие растений [30]:

- увеличение количества доступного железа за счет образования железо -гумусовых комплексов;

- изменение поглощения 2-х и 3-х валентных катионов (Са2+, Mg2+, Fe3+,

Al3+);

- облегчение ионного обмена между протоплазмой и почвенным раствором;

- влияние на вязкость и коллоидную структуру протоплазмы;

- влияние на проницаемость клеточной мембраны: в высоких концентрациях гумусовые кислоты могут повреждать клеточную мембрану;

- непосредственное поглощение гумусовых кислот клетками; ФК могут поглощаться в большей степени, нежели ГК;

- взаимодействие с ферментами: ферменты могут встраиваться в молекулы гумуса, придавая им ферментативную активность; ФК в этом отношении активнее, чем ГК.

Внесение гуминовых удобрений улучшает физические, физико-химические свойства почв, ее воздушный, водный и тепловой режим. Гуминовые вещества, обволакивая, склеивают между собой минеральные частицы почвы, чем способствуют созданию водопрочной комковато-зернистой структуры, улучшающей водопропускную, водоудерживающую и воздухопроницаемую способность почв [31].

Молекулы гуматов входят в почвенную структуру, адсорбированные формы питательных веществ не связываются с почвой, не вымываются водой и находятся в доступном для использования растениями состоянии. Растения используют эти адсорбированные вещества интенсивнее, чем из почвенного раствора. Гуминовые вещества, внесенные в почву, способствуют закреплению в ней питательных элементов и более рациональному их потреблению.

Описаны различные свойства гуминовых веществ и их возможности для применения в сельском хозяйстве.

Многофункциональный биопрепарат «Гулливер», представляющий собой комплекс биопестицид-гидрогумат торфа обладает фитозащитной и фитостимулирующей активностью [32].

В комплекс биопестицид-гидрогумат входит культура Р. аыгво/аавт, что обуславливает способность биопрепарата сдерживать развитие заболеваний овощных культур. Была продемонстрирована его высокая биологическая эффективность (68-89 %). Применение препарата «Гулливер» позволило снизить распространенность заболевания на 60-80 % и уменьшить степень развития болезни в среднем на 50 %.

Максимальная биологическая эффективность препарата (89 %) была отмечена в случае поражения огурцов серой гнилью. При обработке томатов, инфицированных Р. сorrugata, биологическая эффективность препарата составила 80 %, а степень развития заболевания снизилась с 69 до 5 %, т. е. на 64 %.

Описано защитное действие препаратов на основе продуктов переработки торфа на растения, добавление которых позволяет повысить срок хранения растительного сырья [33].

Торфяные препараты, полученные щелочным гидролизом сфагнового торфа низкой степени разложения, используют в качестве индукторов устойчивости растений к грибным инфекциям.

Применение препаратов в полевых условиях при выращивании пшеницы положительно сказывается на повышении урожайности, улучшении качества зерна, снижении пораженности грибными инфекциями. Полученные данные свидетельствуют о полифункциональном действии препаратов, как стимуляторов роста растений, так и как индукторов устойчивости растений от фитопатогенов.

В работе Сысоевой Л.Н. и др. представлены результаты испытаний гуминовых препаратов, полученных из верхового сфагнового торфа с низкой степенью разложения, в роли индукторов устойчивости яровой пшеницы к корневым гнилям. Их применение для обработки семян и вегетирующих растений

снизило пораженность пшеницы корневыми гнилями, исключило угнетение протекания микробиологических процессов в ризосфере растений, способствовало повышению урожайности и увеличению содержания клейковины в зерне [34].

Высокие ионообменные свойства торфа позволили создать на его основе эффективные органические и органоминеральные удобрения пролонгированного действия [35].

Показаны биостимулирующие свойства гуминовых кислот и их влияние на увеличение урожайности и защиту растений [36-41].

Комплексное органоминеральное удобрение гумат калия жидкий торфяной (ГКЖТ) представляет собой комплексное органоминеральное удобрение в виде жидкого водорастворимого концентрата темно-коричневого цвета. Основное действующее вещество препарата - физиологически активные формы калиевых солей гуминовых кислот (гуматы калия). В состав препарата входят также аминокислоты, углеводы, водорастворимые карбоновые кислоты, элементы минерального питания (азот, фосфор, калий) и микроэлементы [42].

Сорокиным И.Б. и др. многолетнее влияние торфа, внесенного в 1988 г. в серую оподзоленную почву, на урожайность сельскохозяйственных культур и агрономические свойства почвы. Получены достоверно высокие прибавки урожайности, по сравнению с контролем, как по отдельным годам, так и по данным статистической обработки многолетних данных [43].

Широкое распространение получают препараты на основе торфа и его компонентов в сочетании с источниками органических веществ, что способствует увеличению биологической активности почвы [44-47].

1.2.2.2 Применение в животноводстве

Животноводство является одной из наиболее обширных областей для применения продуктов переработки торфа. Добавление торфа в кормовые

рационы не основано на обеспечении животных энергией, но положительно сказывается на здоровье, так как торф обладает широким спектром полезного влияния на организм. В животноводстве торф используется как источник гуминовых веществ, обладающих высокой биологической активностью и противовоспалительные действием [48-50].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гаврилов Сергей Владимирович, 2017 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лиштван И.И. Химия и физика торфа. / И.И. Лиштван, Е.Т. Базин, Н.И. Гамаюнов и др. - М.: Недра, 1989. - 309 с.

2. Чистяков Д.Н. Справочник по химии и технологии твердых горючих ископаемых / Д.Н. Чистяков, Д.А. Розенталь, Н.Д. Русьянова, и др. - СПб.: Синтез, 1996. - 363 с.

3. Раковский В.Е. Химия и генезис торфа. / В.Е. Раковский, Л.В. Пигулевская - М.: Недр, 1978. - 231 с.

4. Ефимов В.Н. Торфяные почвы и их плодородие / В.Н. Ефимов - Л.: Агропромиздат, 1986. - 264 с.

5. Козлов Е.А. Географические особенности изменения скоростей накопления торфа / Е.А. Козлов // Весшк Брэсцкага ушверсггэта. 2011. - № 1. - С. 79-90.

6. Вомперский С.Э. Болота и заболеченные леса в свете задач устойчивого природопользования. Материалы совещания. / С.Э. Вомперский, А.А. Сирин - М.: ГЕОС, 1999. - 392 с.

7. Волкова Е.М. Особенности процесса торфообразования в Тульской области / Е.М. Волкова, Е.В. Румянцева // Известия Тульского государственного университета. Серия «Экология и рациональное природопользование». 2006. -Вып. 1. - С. 277 - 286.

8. Запасы торфа в России и в мире. [Электронный ресурс] - URL http://www.rgo.ru/torf/zapasy-torfav-rossii-i-v-mire/ (дата обращения 10.12.2013).

9. Смирнов В.И. Практическое руководство по организации добычи фрезерного торфа: уч. пос. / В.И. Смирнов, А.Н. Васильев, А.Е. Афанасьев и др. -ТГТУ.: 2007. - 392 с.

10. Инишева Л.И. Торфяные почвы: их генезис и классификация / Л.И. Инишева // Почвоведение. 2006. - № 6. - С. 781-786.

11. Герасимов Д.А. О принципах классификации торфяных отложений / Д.А. Герасимов // Труды Инсторфа. 2010. - № 1. - Т. 54. - С. 6-14.

12. Степченко Л. М. Критерии оптимального выбора торфов как сырья для производства биологически активных гуминовых препаратов / Л. М. Степченко, Н. И. Седых // Гуминовые вещества в биосфере. тр. V Всерос. конф. - Ч. 1. 2010. -С. 455-459.

13. Stepchenko L.M. New approaches to estimation of peat deposits for production of biologically active compounds / L.M. Stepchenko, V.G. Krasnik, N.J. Syedykh // Geophysical Research Abstracts. - Vol. 11. EGU 2009-12407. Vienna. 2009.

14. Цыбукова Т.Н. Характеристика элементного состава торфяного сырья олиготрофного болота / Т.Н. Цыбукова, Л.И. Инишева, О.К. Тихонова и др. // Химия растительного сырья. 2000. - №4. - С. 29-34.

15. Гнеушев В.А. Торф как местное топливо и фактор экологической безопасности / В.А. Гнеушев // Уголь Украины. 2013. - № 4. - С. 48-51.

16. Михайлов А.В. Перспективы развития новых технологий добычи торфа / А.В. Михайлов, Э.А. Кремчеев, А.А. Большунов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010. - № 9. - С. 189-194.

17. Штин С.М. Применение торфа как топлива для малой энергетики / С.М. Штин // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. - № 7. - С. 8296.

18. Решение совета Безопасности РФ от 30.01.2008 «По необходимости создания в стране индустрии переработки отходов и местного углеводородного сырья»

19. Инишева Л. И. Роль торфяных ресурсов в стратегии устойчивого развития / Л.И. Инишева Л. И., С.Г. Маслов // Труды Инсторфа. 2013. - №. 8. - Т. 64. - С. 310.

20. Афанасьева О.В. Определение динамической вязкости водоторфяных суспензий для использования на малых энергетических объектах / О.В. Афанасьева, Г.Р. Мингалеева // Теплофизические основы энергетических технологий: сб. науч. тр. IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Томск, 10-12 окт. 2013. - Томск: ТПУ. 2013. - С. 141-144.

21. Каравайков В.М. Эколого-экономическая эффективность использования торфа в Костромской области как энергетического ресурса / В.М. Каравайков, Н.Р. Подкопаева // Региональная экономика: теория и практика. 2009. - № 4. - С. 48-56.

22. Михайлов А.В. Перспективы развития новых технология добычи торфа / А.В. Михайлов, Э.А. Кремчеев, А.В. Большунов, Д.О. Нагорнов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. -№ 9. - С.189-190.

23. Соколов А.А. Торфяные месторождения как элемент регионального топливно-энергетического комплекса / А.А. Соколов // Теория и практика общественного развития. 2012. - № 8. - С. 363-366.

24. Martin J.P. Influence of microorganisms on soil aggregation and erosion / J.P. Martin, S.A. Waksman // Soil. Sci. 1941. № 52. P. 381-394.

25. Chaney K., Swift R.S. The influence of organic matter on aggregate stability in some British soil / K. Chaney, R.S. Swift // Soil Sci. 1984. - № 35. - P.223-230.

26. Орлов Д. С. Химия почв / Д.С. Орлов - М.: Изд-во МГУ, 1992. - 259c.

27. Авакумов Н.П. Противовоспалительное действие гуминовых пелоидопрепаратов / Н.П. Авакумов, Ю.В. Романтеев, А.А. Авакумов // Тез. III Всерос. Конф. «Гуминовые вещества в биосфере». СПб. 2005. - С.91-92.

28. Линник, П.Н. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах / П.Н. Линник - СПб.: Гидрометеоиздат, 1986. - 268с.

29. Visser S. A. Effects Of Humic Substances On Plant Growth. In: Humic Substances Effect On Soil And Plants / S. A. Visser- Italy.: Reda, 1986. - рр. 89-135.

30. Пашков Г.И. Роль гуматов в повышении урожайности зерна яровой пшеницы / Г. И. Пашков, А.Н. Кузьминых // Вестник Марийского гос. ун-та. - Т. 2. - № 1. - С. 48-52.

31. Гуминовые удобрения - повышение урожайности и плодородия почвы [Электронный ресурс] / ООО «НПО «РЭТ». - 2015 - URL: http: //www.lignohumate.ru/about_gumat/info/guminovie-udobrenia-povishenie-plodorodia-urozainosti-pochvi.php (дата обращения 13.11.16)

32. Маслак Я.В. Создание комплексного препарата системного действия на основе бактерий Pseudomonas sp. и гидрогумата торфа / Я.В. Маслак, И.В. Можарова, В.А. Смирнова и др. // Вестник БГУ. Сер. 2. 2011. - № 1. - С. 69-73.

33. Бурмистрова Т.И. Применение продуктов переработки торфа в качестве индукторов защиты растений от грибных инфекций / Т.И. Бурмистрова, Л.Н. Сысоева, Н. М. Трунова // Химия растительного сырья. 2008. - №1. - С. 123-126.

34. Сысоева Л.Н. Перспективы использования гуминовых препаратов из торфа в качестве индукторов устойчивости яровой пшеницы к грибным заболеваниям / Л.Н. Сысоева, Т.И. Бурмистрова, Н.М. Трунова // Достижения науки и техники АПК. 2010. - № 12. - С. 43-45.

35. Алексеева Т.П. Комплексные органо-минеральные удобрения пролонгированного действия на основе торфа / Т.П. Алексеева, В.Д. Перфильева, Г.Г. Криницын // Химия растительного сырья. 1999. - №4. - С. 53-59.

36. Патент 2216172 РФ. Способ получения средства для защиты растений от грибковых заболеваний, заявл. 28.02.2002; опубл. 20.11.2003, Бюл. № 32.

37. Патент RU 2242445 Способ получения биостимулятора из торфа и биостимулятор из торфа, заявл. 17.01.2002; опубл. 20.12.2004.

38. Кравец А.В. Гуминовый стимулятор из торфа полифункционального действия / А.В. Кравец, Н.Н. Терещенко, Л.Д. Проскурина // Достижения науки и техники АПК. 2010. - № 12. - С. 40-43.

39. Шумейко М.В. Производство углещелочных реагентов и гуминовых стимуляторов роста растений / М.В. Шумейко // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. - № 10. - С. 373-390.

40. Canellas L.P. Humic and fulvic acids as biostimulants in horticulture / L.P. Canellas, F.L. Olivares, N.O. Aguiar et al. // Scientia Horticulturae. 2015. - Vol. 196. -P. 15-27.

41. Kaukovirta E. Peat as growing medium for plants in containers [Электронный ресурс] // ISHS Acta Horticulturae 7: Symposium on the Techniques of Experimentation in Greenhouses. URL: http://www.actahort.org/books/7/7_19.htm ( дата обращения 14.02.2015).

42. Радчевский П.П. Новации виноградарства России. Применение биологически активных веществ гумата при выращивании виноградного посадочного материала / П.П. Радчевский, Н.Б. Мороз, Л.П. Трошин // Научный журнал КубГАУ. 2010. - № 60. - С. 1-17: http://ej.kubagro.ru/2010/06/pdf/28.pdf.

43. Сорокин И.Б. Длительное последействие низинного торфа / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, В.П. Глагольев и др. // Вестник Томского гос. ун-та. 2007. - №3. - С. 235-236.

44. Hoffmann K. The Utilization of Peat, Lignite and Industrial Wastes in the Production of Mineral-Organic Fertilizers / K. Hoffmann, J. Hoffmann // American Journal of Agricultural and Biological Sciences. 2007. - № 2. - Р. 254-259.

45. Gondek K. Zinc Content in Maize (Zea mays L.) and Soils Fertilized with Sewage Sludge and Sewage Sludge Mixed with Peat / K. Gondek // Polish J. of Environ. Stud. 2009. - V. 18. - №. 3. - P. 359-368.

46. Gladkowskia W. Fatty acid composition of egg yolk phospholipid fractions following feed supplementation of Lohmann Brown hens with humic-fat preparations / W. Gladkowskia, G. Kielbowicza, A. Chojnackaa // Food Chemistry. 2011. - Vol. 126. - Issue 3. - P. 1013-1018.

47. Gaoa Y. Effects of fulvic acid on growth performance and intestinal health of juvenile loach Paramisgurnus dabryanus (Sauvage) / Y. Gaoa, J. Heb, Z. Hea et al. // Fish & Shellfish Immunology. 2017. - Vol. 62. - P. 47-56.

48. Авакумова Н.П. Противовоспалительное действие гуминовых пелоидопрепаратов / Н.П. Авакумова, Ю.В. Романтеева, A.A. Авакумова // Тезисы III Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере». СПб.: 2005. -С. 91-92.

49. Zhu Y. Innovative technologies for the mitigation of mycotoxins in animal feed and ingredients—A review of recent patents / Y. Zhu, Y. I. Hassan, C. Watts et al. // Animal Feed Science and Technology. 2016. - Vol. 216. - P. 19-29.

50. Shehataa A.A. M. Neutralization of the antimicrobial effect of glyphosate by humic acid in vitro / A.A. Shehataa, M. Kuhnertd, S. Haufed et al. // Chemosphere. 2014. - Vol. 104. P. 258-261.

51. Федько И.В. Сравнительное изучение химического состава и биологической активности торфа в зависимости от степени его разложения / И.В. Федько, М.В. Гостищева, Р.Р. Исматова // Химия растительного сырья. 2008. - № 1. - С. 127130.

52. Агафонов A.A. Программа M-IND оценки системных параметров фармакокинетики модельно-независимым методом статистических моментов / А.А. Агафонов, В.К. Пиотровский // Химико-фармацевтический журнал. 1991. -№10. - С. 16-19.

53. Адаманис Л.И. О некоторых физико-химических показателях отгонов из торфа и их биологической активности / Л.И. Адаманис //Аптечное дело. 1961. -№10. - С. 2933.

54. Арчаков А.И. Микросомальное окисление / А.И. Арчаков - М.: 1975. - 328 с.

55. Иванов А.А., Филатов Д.А. Биологическая активность гуминовых кислот торфа полученных методом механоактивации / А.А. Иванов, Д.А. Филатов // Вестн. ТГПУ. 2011. - Т. 107. - №5. - С. 132.

56. Белоусова А.И. Влияние гуммимакса на лабораторных животных / А.И. Белоусова // Ветеринария Кубани. 2008. - № 3. - С. 25.

57. Исматова Р.Р. Экспериментальное изучение антигрибковых свойств торфа / Р.Р. Исматова, И.В. Федько // Современные наукоемкие технологии. 2006. - № 7. - С. 54.

58. Matlova L. Mycobacteria in peat used as a supplement for pigs: failure of different decontamination methods to eliminate the risk / L. Matlova, M. Kaevska, M. Moravkova et al. // Veterinarni Medicina.2012. - №57 (4). - P. 12-217.

59. Trcova М. Effect of feeding treated peat as a supplement to newborn piglets on the growth, health status and occurrence of conditionally pathogenic mycobacteria / / M. Trcova., Z. Zraly., P. Bejcek / Veterinarni Medicina. 2006. - № 12. - P. 544-55.

60. Касимова Л.В. Минерализация и трансформация органического вещества верхового торфа при внесении мочевины и биокатализатора / Л.В. Касимова, А.Н Панов, В.А. Сибагатов // Химия растительного сырья. 2008. - №4. - С.153-159.

б! Томсон А.Э. Антиоксидантная активность препаратов из торфа и растительного сырья / А.Э. Томсон, Г.В. Наумова, С.Ф. Шурхай и др. // Природопользование. 2011. - №19. - C.169.

62. Karadireka §. Determination of total antioxidant capacity of humic acids using CUPRAC, Folin-Ciocalteu, noble metal nanoparticle- and solid-liquid extraction-based methods / §. Karadireka, N. Kanmaza, Z. Baltaa // Talanta. 2016. - Vol. 153. - P. 120129.

63. ООО «НПО «РЭТ», ООО «Лигногумат». растениеводство. [Электрон.ресурс]. - URL: http://www.lignohumate.ru (дата обращения 02.10.2015).

64. Наумова Г.В. Биологически активные препараты из местного природного сырья и их испытания в качестве кормовых добавок / Г.В. Наумова, А.В. Кветковская, Н.Л. Макарова и др. // Природопользование. 2009. - № 15. - С. 241244.

65. Исматова Р.Р. Перспективы использования биологически активных комплексов из торфа Томской области / Р.Р. Исматова, И.В. Федько, С.Е. Дмитрук // Современные наукоемкие технологии. 2006. - № 7. - C. 54.

66. Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа, [Электрон.ресурс] - URL: http://www.sibniit.tomsknet.ru/index.php/-ainmenu-2/--mainmenu-44/mainmenu-20 (дата обращения 02.10.2015).

67. Гаврилов С.В. Получение хелатных соединений железа с гуминовыми кислотами методом электрохимического синтеза / С.В. Гаврилов, А.В. Канарский, Ю.Д. Сидоров // Вестник Казан. технол. ун-та, 2012. - Т. 15. - № 9. - С. 165-168.

68. Гаврилов С.В. Влияние продолжительности электрохимического синтеза на выход хелатных соединений гуминовых кислот с железом / С.В. Гаврилов, А.В. Канарский, Ю.Д. Сидоров, М.А. Поливанов // Вестник Казанского технологического университета, 2013. - Т. 16. - № 18. - С. 184-187.

69. Семенова С.А. Применение гумата железа для профилактики микотоксикоза / С.А. Семенова, С.В. Гаврилов, И.Т. Хусаинов и др. // Ученые записки Казан. гос. академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана, 2015. - № 224. - С. 192-195.

70. Энтеросорбент Тумивит" [Электронный ресурс] / ФГБУН Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова - 2016 - ЦЕЬ: http://www.gumivit.com (дата обращения 13.05.17)

71. Кулешов С.М. Влияние «Биоэффекта ДВ-1» на заживление случайных ран у животных / С.М. Кулешов // Науч. жур. КубГАУ. 2007. - № 26. - С. 23.

72. Кравецкий П.А. Применение препарата на основе гуминовых соединений торфа в качестве кормовой добавки в молочном животноводстве / П.А. Кравецкий, С.Н. Удинцев, Т.П. Жилякова // Томский агровестник. 2010. - № 9. -С. 45.

73. Бессонова Н.М. Эффективность применения препарата из торфа ТС1 в рационах пантовых оленей горного Алтая / Н.М. Бессонова, Г.В. Ларина, Г.А. Алисова // Вест. ТГПУ. 2011. - №5. - С. 50.

74. Закиров Т.М. Активированный энергопротеиновый концентрат «Биогуммикс» / Т.М. Закиров, А.Х. Волков, Ш.К. Шакиров, Р.Г. Юсупов, Ф.Х. Габдуллин // Уч. зап. казан. акад. Вет. медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. - Т. 220. - № 4. - С.100-104.

75. Закиров Т. М. Влияние амидо-витаминно-минерального концентрата «Черный бальзам» на морфологический состав крови дойных коров / Т.М. Закиров, А.Х. Волков, Ш.К. Шакиров, Р.Г. и др. // Ученые записки казанской академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2014. - Т. 218. - №2. - С. 8286.

76. Бекетов С.В. Использование хелатсодержащей добавки ГидроЛактиВ для повышения воспроизводительной способности самок норок / С.В. Бекетов // Достижения науки и техники АПК. 2012. - № 4. - С. 46-48.

77. Фролов В.А. Влияние некоторых биологически активных кормовых добавок на мясную продуктивность кроликов / В.А. Фролов // Кролиководство и звероводство. 2009. - № 4. - С. 14-16.

78. Александрова В.С. Ферментный препарат «Целлобактерин-Т» в гранулированных комбикормах для молодняка кроликов / В.С. Александрова // Кролиководство и звероводство. 2009. - № 6. - С. 10-12.

79. Назарова А.А. Действие на кроликов железа и меди в ультрадисперсной форме при их введении в организм животных с кормом / А.А. Назарова // Кролиководство и звероводство. 2008. - № 6. - С. 8-10.

80. Инишева Л.И. Торфяные ресурсы Западной Сибири / Л.И. Инишева // Известия вузов. Гор. жур. 1996. - № 5. - С. 17-34.

81. Буркот С.Е. Торф как фармацевтическое сырье / С.Е. Буркот // Аптечное дело. 1959. - №5. - С. 42-45.

82. Martin J.P. Influence of microorganisms on soil aggregation and erosion / J.P. Martin, S.A. Waksman et al. //Soil Sci. 1941. - № 52. - pp. 381-394.

83. Торф Сибири, официальный сайт по созданию и развитию торфяного кластера в Томске // [Электрон. ресурс]. -URL: http://tomsktorf.blogspot.ru (дата обращения 02.10.2015).

84. Цыганов А.Р. Сорбционные подстилочные материалы для птичника / А.Р. Цыганов, А.Э. Томсон, Г.В. Наумова // Наше сельское хозяйство. 2013. - № 16. -С. 61-65.

85. ЭкоГранТорф. Использование адсорбента из торфа в качестве подстилочного материала. [Электрон. ресурс].- URL: http://www.grantorf.by/ispolzovanie-adsorbenta-iz-torfa-v-kachestve-podstilochnogo-materiala (дата обращения 02.10.2015).

86. Томсон А.Э. Торф и продукты его переработки / А.Э. Томсон, Г.В. Наумова - Минск: Беларус. навука, 2009. - 328 с.

87. Наумова Л.Б. Обменные катионы и их влияние на гидрофильность торфа / Л.Б. Наумова, Н.П. Горленко, А.И. Казарин // Химия растительного сырья. 2003. -№3. - С. 51-56.

88. Орлов А.С. Структура и сорбционные свойства верхового торфа приарктических территорий / А.С. Орлов, С.Б. Селянина, Т.И. Пономарева и др. // Успехи современного естествознания. 2017. - № 1. - С. 18-22

89. Цыганов А.Р. Получение сорбционных материалов на основе торфа / А.Р. Цыганов, А.Э. Томсон, С.Б. Селянина и др. // Химия растительного сырья. 2014. -№ 3. - С. 295-302.

90. Куликова М.П. Исследование химического состава торфа / М.П. Куликова, Л.Л. Куулар // Фундаментальные исследования. 2013. - № 4. - С. 90-94.

91. Лиштван И.И. Гуминовые вещества торфа: физико-химические свойства и перспективы применения / И.И. Лиштван, А.М. Абрамец, Ю.Г. Янута и др. // Природопользование. 2012. - Вып. 22. - С. 92-96.

92. Канарская З.А. Адсорбция микотоксинов техническими лигнинами / З.А. Канарская, А.В. Канарский, Ю.Г. Хабаров // Химия растительного сырья. 2001, -№ 1. - С. 59-63.

93. Kai Tang, Influence of humic acid addition on the degradation of pharmaceuticals by biofilms in effluent wastewater / Tang Kai, M. E. Casas, G.T.H. Ooi et al. // International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2017. - Vol. 220. - Issue 3. - P. 604-610

94. Santos A. Use of Fenton reagent combined with humic acids for the removal of PFOA from contaminated water / A. Santos, S. Rodriguez, F. Pardo, A. Romero // Science of The Total Environment. 2016. - Vol. 563-564. - P. 657-663.

95. Xiaoying Jina Characterization of bentonite modified with humic acid for the removal of Cu (II) and 2,4-dichlorophenol from aqueous solution / Xiaoying Jina, Min Zhenga, Binoy Sarkarb et al. //Applied Clay Science. 2016. - P. 89-94.

96. Brown P.A. Metal removal from wastewater using peat / P.A. Brown, S.A. Gill, S.J. Allen et al. // Water Research. 2000. V. 34, I. 16. P. 3907-3916.

97. Eglite E. Peat and Its Modification products as sorbent for trace element In: Klavins M. (Eds.), Mires and Peat / Eglite E., Sire J., Klavins - Riga.: University of Latvia Press. 2010. P. 198 - 206.

98. Янута Ю.Г. Подвижность ионов железа в гуминовых соединениях бурого угля / Ю.Г. Янута // Приложение к журналу Весщ. НАН Беларуси Сер. хiм. навук. 2011. - Ч. 1. - С. 65-68.

99. Yanga С. The synthesis of humic acids graft copolymer and its adsorption for organic pesticides / C. Yanga, Q. Zenga, Y. Yanga et al. // 2014. - Vol. 20. - Issue 3. -P. 1133-1139.

100. Al-Faqih L., Johnson P. D., Allen S. J. Evaluation of a new peat-based sorbent for metals capture / L. Al-Faqih, P. D. Johnson, S.J. Allen et al. // Bioresource Technol. 2008. - № 99. - P. 1394-1402.

101. Ларионов Н.С. Характеристика сорбционных свойств верхового торфа по отношению к d- и p-металлам / Н.С. Ларионов, К.Г. Боголицын, М.В. Богданов // Химия растительного сырья. 2008. - № 4. - С. 147-152.

102. Семихин В.И. Исследование фильтрационно-емкостных свойств торфа / В.И. Семихин, Р.В. Малюгин, Е.А. Могильный // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. 2012. - № 6-7. - С. 50-54.

103. Портнова А.В. Иммобилизация ионов меди (II) гуминовой кислотой, переведенной в малорастворимое состояние / А.В. Портнова, В.В. Вольхи // Вестник Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2008. - № 4. - С. 71-75.

104. Жуйкова А.В. Математические модели сорбции ионов меди и кобальта верховым торфом / А.В. Жуйкова, Н.П. Горленко, Е.Б. Чернов, Л.Б. Наумов // Вестник ТГАСУ. 2013. - № 3. - С. 51-58.

105. Semoushina M.P. Investigation of the Process of Asymmetric Dimethyl Hydrazine Sorption by Upper Peat / M.P. Semoushina, K.G. Bogolitsyn, Kozhevnikov A.Y. et al. // Ecology and Industry of Russia. 2012. - № 7. - pp. 58-60.

106. Эпштейн С.А. Утилизация осадков очистки промышленных сточных вод реагентами на основе торфа / С.А. Эпштейн, Ю.А. Титорова, И.М. Мейдель // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. - № 5. - С. 307-311.

107. Патент 2125039 РФ. Гуминовый концентрат, способ его получения, устройство для электрохимического получения гуминового концентрата, заявл. 14.01.1997; опубл. 20.01.1999, Бюл. - № 12.

108. Наумова Л.Б., Киселёва М.А., Егорова Л.А. Изучение кинетики поглощения

2+

UO2 из водных сред природными материалами / Л.Б. Наумова, М.А. Киселёва, Л.А. Егорова // Вестник ТГАСУ. 2013. - № 3. - С. 243-255.

109. Ветрова О.В. Закрепление гуминовых кислот на поверхности силикагеля через слой полиметиленгуанидина / О.В. Ветрова, М.С. Бурметьева, М.А. Гавриленко // Известия Томского политех. ун-та. 2013. Т. 322. - № 3. - С. 18-21.

110. Глазунова И.В. Изучние сорбции ароматических веществ из воды с помощью модифицированных природных силикатов / И.В. Глазунова, А.В. Бондаренко, Ю.Я. Филоненко // Экология Центрально-Черноземной области РФ. 2003. № 1(10) С. 16-20.

111. Панов А.Н. Поглотительная способность верхового торфа к воде, минеральными и органическими компонентами стоков / А.Н. Панов, Т.В. Лычева, Н.М. Белоусов и др. // Известия Самарского науч. центра РАН. 2010. - Т. 12. - № 1(4). - С. 1020-1022.

112. Савичев О.Г. Химический состав болотных вод на территории Томской области (Западная Сибирь) и их взаимодействие с минеральными и органоминеральными соединениями / О.Г. Савичев // Известия Томского политехнического университета. 2009. - Т. 314. - № 1. - С. 72-77.

113. Коронелли Т.В. Principles and methods for raising efficiency of biological degradation of hydrocarbons in the enviroment: a review / Т.В. Коронелли // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. - Т. 32. - № 6. - С. 579-585.

114. Мадякин В.Ф. Технология детоксикации и рекультивации площадок нефтедобычи, выведенных из промышленного оборота / В.Ф. Мадякин, М.В. Мадякина, И.Г. Ганеев и др. // Вестн. Казан. технол ун-та. 2012. - Т. 15. - № 24. -С. 118-121.

115. Sidorov D.G. A field experiment on decontamination of oil-polluted soil employing hydrocarbon-oxidizing microoganisms / D.G. Sidorov, I.A. Borzenkov, E.I. Milekhina et al. // Прикладная биохимия и микробиология. 1997. - T. 33. - № 33. -С. 497-502.

116. Гашкова О.В. Анализ условий образования, эффективность и перспектива применения торфа в сорбционной водоочистке / О.В. Гашкова // Комунальне господарство мют. 2013. № 107. С. 308-313.

117. Lishtvan I.I. The 1st International nuclear chemistry congress (Kusadasi, Turkey, May 22-29, 2005). Abstracts. Kusadasi, 2005. - P. 163.

118. Бурмистрова Т.И. Биодеградация нефти и нефтепродуктов в почве с использованием мелиорантов на основе активного торфа / Т.И. Бурмистрова, Т.П.

Алексеева, Н.Н. Терещенко и др. // Вестник Томского гос. педагогического ун-та. 2010. - № 3. - С. 137-141.

119. Алексеева Т.П. Определение нефтеемкости торфов омской области / Т.П. Алексеева, Л.Д. Стахина, В.П. Середина // Химия растительного сырья. 2009. - № 3. - С. 157-160.

120. Иванов А.А. Исследование биостимулирующих и детоксицирующих свойств гуминовых кислот различного происхождения в условиях нефтезагрязненной почвы / А.А. Иванов, Н.В. Юдина, Е.В. Мальцева и др. // Химия растительного сырья. 2007. - № 1. - С. 99-103.

121. Гречищева Н. Ю. Взаимодействие гумусовых кислот с полиядерными ароматическими углеводородами: химические и токсикологические аспекты : автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.03 - Органическая химия, 11.00.11 -Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / - М.: 2000. - 29 с.

122. Бурмистрова Т.И. Биодеградация нефти и нефтепродуктов в почве с использованием мелиорантов на основе активированного торфа / Т.И. Бурмистрова, Т.П. Алексеева, В.Д. Перфильева и др. // Химия растительного сырья. 2003. - № 3. - С. 69-72.

123. Маслов С.Г. Торф - как растительное сырье и направления его химической переработки / С.Г. Маслов, Л.И. Инишева // Химия растительного сырья. 1998. №4. С. 5-7.

124. Чуркина Ю.В. Обработка торфа электронно-пучковой плазмой: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03.- Технология и оборудование хим. переработки биомассы дерева, химия древесины / - Архангельск.: 2002. - 18 с.

125. Болтовский В. С. Ресурсы растительной биомассы Республики Беларусь для химической и биохимической переработки / В.С. Болтовский // Труды БГТУ. 2007. - Сер. IV. - Вып. XV. - С. 143-148.

126. Болтовский В.С. Комплексная гидролитическая переработка пентозансодержащей растительной биомассы с получением фурфурола и

белоксодержащей кормовой добавки / В.С. Болтовский // Химия растительного сырья. 2014. - № 2. - С. 5-12.

127. Иванов А.А. Механохимическая обработка верхового торфа / А.А. Иванов, Н.В. Юдина, О.И. Ломовский. // Химия растительного сырья. 2004. - №2. - С. 5560.

128. Ахмадышин Р.А. Клеточная стенка дрожжей Saccharomyces cerevisiae -эффективный адсорбент микотоксинов / Р.А. Ахмадышин, А.В. Канарский, З.А. Канарская // Вестник Казан. технол. ун-та. 2007. - № 3. - С. 127-129.

129. Карманов, А.П. Химический состав и сорбционные свойства энтеросорбентов на основе лигнина / А. П. Карманов, Л. С. Кочева, М. Ф. Борисенков // Бутлеровские сообщения. - 2016. - Т. 45. - № 1. - С. 76-84.

130. Гаврилов С.В. Ферменативаня активность мицелиального гриба Trichoderna reesei М18 при культивировании на питательной среде из целлолигнина торфа / С.В. Гаврилов, А.В. Канарский, Е.В. Скворцов и др. // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал, 2016. - Т. 354. - № 6. - С. 142-152.

131. Дементьева Т.В. Физикохимия и биология торфа. Руководство по методам изучения трансформации органического вещества торфов: методическое пособие / Т.В. Дементьева, О.Ю. Богданова, Н.А. Шинкеева - Томск: Томский ЦНТИ, 2011. - С. 46-56.

132. ГОСТ 11306-83. Торф и продукты его переработки. Методы определения зольности. - М.: Стандартинформ, 2014. - 8 с.

133. Браунс Ф.Э. Химия лигнина / Ф.Э. Браунс, Д. А. Браунс ; пер. с англ. Под ред. М. И. Чудакова. - М.: Лесная промышленность, 1964, - 863 с.

134. Гаврилов С.В. Экстракция гуминовых кислот из торфа в электрохимической ячейке с электромагнитным перемешиванием / С.В. Гаврилов, Д.Д. Темершин, А.В. Канарский и др. // Вестник Казан. технол. ун-та, 2015. - Т. 18. - № 2. - С. 144-146.

135. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Т.2. Электричество и магнетизм / Г.С. Ландсберг - М.: Наука, 1985. - 479 а

136. Хабаров Ю.Г. Фотометрическое определение железа в технических лигнинах и их производных / Ю.Г. Хабаров, Г.В. Комарова, Е.А. Машьянова // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 1988. - № 5. - С. 124-125.

137. Лурье, Ю.Ю. Справочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье. - М. : Химия, 1989.

138. Морозова Ю.А. Биосинтез ксиланаз и целлюлаз грибами рода Trichoderma на послеспиртовой барде / Ю.А. Морозова, Е.В. Скворцов, Ф.К. Алимова и др. // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2012. - № 19 (15). - C. 120-122.

139. Немашкалов В.А. Биосинтез карбогидраз гриба Penicillium verruculosum при культивировании на различных целлюлозосодержащих субстратах / В.А. Немашкалов, А.В. Кошелев, О.Н. Окунев // Тез. 13-й Междунар. Пущинской шк.-конф. молодых ученых «Биология - наука XXI века». Пущино, 2009. - С. 174.

140. König J. Determination of xylanase, ß-glucanase, and cellulase activity / J. König, R. Grasser, H. Pikor et al. //Anal. Bioanal. Chem. 2002. - Vol. 374. - N 1. -P. 80-87.

141. Measurement of cellulose activities// Pure & Appl. Chem. International Union of Pure and applied Chemistry. 1987. - N 2. - Р. 257-268.

142. Sloneker J.H. Determination of cellulose and apparent hemicelluloses in plant tissue by gas-liquid chromatography / J.H. Sloneker // Analytical Biochemistry. 1971. -N 2 (43). - pp. 539-546.

143. Химический состав органической части торфа [Электронный ресурс ]/ РГАУ - МСХА. - 2014 - URL: http://www.activestudy.info/ximicheskij-sostav-organicheskoj-chasti-torfa/ (дата обращения 21.03.2016)

144. Инишева Л.И., Шайдак Л.Н. Характеристика фракционного состава органического вещества торфа / Л.И. Инишева, Л.Н. Шайдак // Вестник ТГУ. 2013. - №4. - С. 95-105.

145. Полиенко Е.А. Влияние гуминового удобрения BIO-Дон на качество зерна мягкой озимой пшеницы ДонЭко / Е.А. Полиенко, О.С. Безуглова, А.В. Горовцов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. - № 3. - С. 171-173.

146. Борисенко В.В. Изучение влияния обогащенного биогумата «Экосс» на продуктивность овощных культур / В.В. Борисенко, С.Б. Хусид // Научный журнал КубГАУ. 2015. - № 107. - С. 86-93.

147. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров: Учеб. пособие для вузов / В.И. Азаров, А.В. Буров, А.В. Оболенская - СПб.: СПбЛТА, 1999. -628 с.

148. Сартаков М.П. Термическая деструкция, элементный состав и спектры поглощения гуминовых кислот торфов Ханты-Мансийского района / М.П. Сартаков // Химия растительного сырья. 2007. - №2. - С. 89-93.

149. Соркина Т.А. Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами : дис. ... канд. хим. наук : 03.02.08 / Соркина Т.А. // - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2014. - 163 с.

150. Cornell R.M. The Iron Oxides. Structure, Properties, Reactions Occurrences and Uses / R.M. Cornell, U. Schwertmann — Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2003.

Приложения к диссертации

Зам. дире профес

УТВЕРЖДАЮ

«ФЦТРБ-ВНИВИ»

_'."-Г. ¡апуниди К.Х.

2014 г.

loi

АКТ

опытной выработки адсорбен на основе растительных и микробиоло

m

•"Î" !

V,

.s"' -У /

ОКСИИО^

m**

шеров

Настоящий акт составлен в том, что с 2 по 18 июня 2014 года в ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» была проведена выработка адсорбента микотоксинов на основе растительных и микробиологических полимеров.

Опытная выработка проводилась в соответствии с технологическим регламентом на экспериментальное производство лекарственного препарата на основе гумата железа и адсорбента микотоксинов на основе растительных и микробиологических биополимеров, утвержденного зам. директора ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ»..

Технология основана на культивировании гриба Trichoderma reesei Ml 8 на питательной среде из многолетних, однолетних растений и торфа, с образованием биомассы гриба и остаточного лигнина, и последующим выделением клеточной стенки мицелиального гриба Trichoderma reesei Ml 8 и остаточного лигнина путем гидролиза белков ферментом. Клеточная стенка мицелиального гриба Trichoderma reesei М18 и лигнин высушивались на конвекционной сушке при температуре 105 °С. По окончании сушки агломерат подвергалася измельчению и упаковке, что является окончанием процесса получения адсорбента микотоксинов.

Выбранные параметры процесса и оборудование для его проведения позволяют изготовить адсорбент микотоксинов из клеточной стенки мицелиального гриба Trichoderma reesei М18 и лигнина и белковую добавку на корм животных.

В таблице представлена характеристика полученного адсорбента, который по своим свойствам соответствует показателям, установленным в технологическом регламенте.

Наименование показателя Норма Адсорбента микотоксинов на основе растительных и микробиологических биополимеров

Содержание лигнина, % 40-60 45

Содержание клеточной стенки мицелиальных грибов, % 40-60 55

Сырой протеин, %, не более 10 9,2

Белок по Барнштейну, %, не более 8,5 7,9

Содержание хитинглюкана, % 10-15 13,2

Дисперсность частиц адсорбента, мкм. не более 5 5

Насыпная плотность, г/см1, не 0.7 0.69

менее

Адсорбция Т-2 микотоксина. %, не 72 75

менее

Влажность. %, не более 10 8.5

Выводы:

1. Проведенная выработка показала возможность получения биоадсорбента микотоксинов из клеточной стенки мицелиального гриба Trichoderma reesei Ml8 и лигнина по разработанной технологии, согласно представленного регламента.

2. Полученный биоадсорбент соответствует показателям, установленным в технологическом регламенте.

Представители ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»

Зав. отделом токсикологии, доктор биологических наук, профессор

Зав. лабораторией микотоксинов. кандидат биологических наук

Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

/ч /

Тремасов М.Я.

Семёнов Э.И.

Мишина Н.Н.

Представители Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ)

Профессор кафедры пищевой биотехнологии, доктор технических наук

Доцент кафедры пищевой биотехнологии, кандидат технических наук

Аспирант кафедры пищевой инженерии малых предприятий

Канарский А.В.

_^ Канарская З.А.

Гаврилов C.B.

РЖДАЮ

«ФЦТРБ-ВНИВИ»

Папуниди К.Х. ^ 2014 г.

опытной выработки 1у1иата^^лёза лечения микотоксикоза животных осложнённого железодефицитной анемией

Настоящий акт составлен в том, что с 2 по 9 июня 2014 года в ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» была проведена выработка гумата железа для лечения микотоксикоза животных осложнённого железодефицитной анемией.

Опытная выработка проводилась в соответствии с технологическим регламентом на экспериментальное производство лекарственного препарата на основе гумата железа и адсорбента микотоксинов на основе растительных и микробиологических биополимеров, утвержденного зам. директора ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».

Технология основана на электрохимическом синтезе хелатных соединений гуминовых кислот с железом. Действие гумата железа основано на доставке железа в организм животного в форме органического соединения. Гуматы обладают высокой физиологической активностью, оказывают тонизирующее воздействие на организм животного, биостимулирующее воздействие на обменные процессы в организме животного, положительно влияют на рост молодняка крупного рогатого скота и свиней.

В таблице представлена характеристика полученного препарата, который по своим свойствам соответствует показателям, установленным в технологическом регламенте.

Таблица. Характеристика изготовляемого гумата железа

Наименование показателя Норма Гумат железа

Содержание железа, мкг/л, не менее 9,2 9,8

Содержание сухих веществ, %, 2,0 2,2

Плотность, г/см3, не менее 1,2 1,26

Выводы:

1. Проведенная выработка показала возможность применения гумата железа для лечения железодефицитной анемии животных в виде кормовой добавки.

2. Полученные препараты соответствует показателям, установленным в технологическом регламенте.

Представители ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»

Зав. отделом токсикологии, доктор

биологических наук, профессор ,М ^ 7 Тремасов М.Я.

Представители Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ)

Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Зав. лабораторией микотоксинов. кандидат биологических наук

Мишина Н.Н.

Семёнов Э.И.

Профессор кафедры пищевой биотехнологии, доктор технических наук

Доцент кафедры пищевой биотехнологии, кандидат технических наук

Канарская З.А.

Аспирант кафедры пищевой инженерии малых предприятий

Гаврилов С.В.

УТВЕРЖДАЮ

2014 г.

испытаний безопасно*

Место испытаний: ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань

Объект испытаний: химически чистый гумат железа полученный электрохимическим способом.

Цель испытаний: определить острую токсичность и кумулятивные свойства химически чистого гумата железа при пероральном и парентеральном (внутримышечном) способе введения.

Условия испытания: экспериментальные исследования по токсикологической оценке гумата железа, проведены на лабораторных животных - нелинейных белых мышах, нелинейных белых крысах, кроликах. Перед постановкой опытов животные выдерживались на 2-х недельном карантине, кормление проводили согласно принятым в зоотехнии нормам. Подопытные и контрольные группы животных формировали по принципу аналогов. В течение всего опыта животные находились в одинаковых условиях содержания и кормления, самки содержались отдельно от самцов.

В ходе экспериментов изучалось клиническое состояние животных, потребление корма и воды, изменение массы тела, регистрировали продолжительность жизни, паталогоанатомическую картину. Отбирали внутренние органы для определения изменения коэффициента массы и гистологических исследований. Крыс взвешивали до декапитации. После убоя животных вскрывали, органы тщательно отсепарировали и взвешивали на аналитических весах и вычисляли массу органа в граммах на 100 г массы тела

Изучение общетоксического действия проводили согласно «Методическим указаниям по изучению общетоксического действия фармакологических веществ» описанных в «Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (М., «Медицина», 2005, под ред. Р.У. Хабриева).

Исследование общетоксического действия включало изучение «острой» токсичности, кумуляции. «Острую» токсичность определяли по Керберу (Першин Г.Н., 1971) на белых нелинейных мышах массой тела 18-20 г и белых нелинейных крысах, массой тела 180-200 г., подобранных по принципу аналогов. Было сформировали 6 групп животных по 10 особей в каждой. Испытывали следующие дозы гумата железа: 1000, 3000, 5000, 7000 и 9000 мг/кг массы тела, при однократном введении в желудок с помощью атравматичного зонда. При этом объём вводимого раствора не превышал белым мышам - 0,5 мл, белым крысам - 3 мл. Контрольная группа животных получала соответствующий объём воды. За животными вели наблюдение в течение 14 суток. Регистрировали выживаемость, клиническую картину, поведение, потребление корма, в конце опыта проводили диагностическое вскрытие.

Среднесмертельную дозу вычисляли по Керберу.

Где т. - половина суммы числа животных, павших от двух последующих доз; с! -интервал между каждыми двумя последующими дозами; т - число животных на каждую дозу; X - сумма

ДЦ5о=ДЦюо ~ X (г*ё)/т,

Кумуляцию изучали методом субхронической токсичности по Lim*y R.K et al. (1961). Для изучения кумуляции кормовой добавки было сформировано 2 группы белых крыс по 10 особей в каждой (5 самок и 5 самцов) массой тела 180-200 г. Первой группе животных вводили исследуемый препарат внутрижелудочно с помощью атравматичного зонда в дозе 1/10 от среднесмертельной (LD5o). Контрольной группе вводили внутрижелудочно аналогичное количество воды, вводимый объём воды не превышал 3 мл. Введение проводили ежедневно, каждые 4 дня дозу увеличивали в 1,5 раза. Опыт продолжался 28 дней. По результатам гибели животных определяли наличие или отсутствие кумуляции.

Вычисление коэффициента кумуляции проводили по формуле Каган Ю.С. и Станкевич В.В. (1964):

ЛД?охроническая

К=-

ЛДзооетрая

Оценку местно-раздражающего действия препарата проводили в опытах на кроликах согласно методическим указаниям (МУ 2196-80) «К постановке исследований по изучению раздражающих свойств и обоснованию предельно допустимых концентраций избирательно действующих раздражающих веществ в воздухе рабочей зоны» (Минздрав СССР, М.:, 1980).

Исследование местно-раздражающего действия гумата железа включало изучение местного раздражающего действия на кожу и изучение местного раздражающего действия на слизистую оболочку глаза. Для изучения местного раздражающего действия на кожу использовали 8 белых кроликов. За день до проведения опыта участки кожи в области спины 5x5 см с двух сторон от позвоночника тщательно выстригали. Гумат железа наносили на кожу с одной стороны позвоночного столба из расчета 15 мл/см2, а контролем служила противоположная сторона, куда была нанесена дистиллированная вода. Для исключения слизывания препарата, на кроликов надевали пластиковые воротники. Экспозиция составляла 4 часа, после чего остатки препарата удаляли с помощью тёплой воды с мылом. Реакцию кожи регистрировали через 1 и 16 часов после однократной аппликации и оценивали в сравнении с симметричным участком кожи того же животного, где была нанесена дистиллированная вода. Регистрацию изменений проводили в течение 14 сут после однократной аппликации.

Оценку эритемы проводили визуально и оценивали в баллах согласно таблице (C.B. Суворов).

Таблица 1 - Оценка эритемы по C.B. Суворову

Интенсивность эритемы Баллы

Отсутствие эритемы 0

Слабая эритема (розовый фон) 1

Умеренно-выраженная эритема (розово-красный фон) 2

Выраженная эритема (красный фон) 3

Резко выраженная эритема (ярко-красный фон) 4

Оценку отёка кожи животного определяли путём измерения толщины кожной складки при помощи кутиметра (в мм) и в сравнении с показателями специальной таблицы (2).

Таблица 2 - Оценка степени отёка кожи животного

Интенсивность отёка Увеличение толщины кожной складки, мм Баллы

Отсутствие 0 0

Слабый до 0,5 1

Умеренный 0,6-1,0 2

Выраженный 1,1-2,0 3

Резко выраженный 2,1-5,0 4

Оценку степени эритемы суммировали для каждого животного, после чего вычисляли среднюю оценку выраженности раздражающего эффекта для группы экспериментальных животных. Степень выраженности раздражающего действия вещества на кожу кроликов определяли согласно принятой классификации (МУ №2196-80, Минздрав СССР).

При изучении местного раздражающего действия средства на слизистую глаза кроликов порошок наносили в левый конъюнктивальный мешок в количестве 50 мкл. Правый глаз опытных животных служил контролем. После внесения препарата на минуту прижимали слезоносовой канал у внутреннего угла глаза. Регистрацию изменений слизистой оболочки глаза, склеры, роговицы проводили ежедневно в течение 14 дней. Реакцию конъюнктивы оценивали согласно таблицы и присваивали баллы.

Таблица 3 - Оценка интенсивности местно-раздражающего действия средства на

глаза.

А Покраснение (века) и бульбарная конъюнктива (не затрагивающая роговицу и радужную оболочку) Оценка (баллы)

Состояние сосудов нормальное 0

Сосуды явно расширены больше нормы 1

Разлитая гиперемия, отдельные сосуды трудноразличимы 2

Дуффузная ярко-красного цвета гиперемия 3

Б Отек век

Отека нет 1

Слабый отек (включая мигательную перепонку) 2

Явный отек и частичное выворачивание века 3

Отек, веки наполовину закрылись 4

Отек, веки закрыты более чем наполовину или полностью закрылись 5

В Выделения

Выделений нет 1

Минимальное количество в углу глазной щели 2

Количество выделений с увлажнением век и шерсти, прилегающей к векам 3

Количество выделений с увлажнением век и шерсти и значительной площади вокруг глаз 4

Сумма баллов (А + Б + В)

А Роговица

Помутнение - степень плотности (участок наибольшей плотности)

Помутнения нет 0

Рассеянное или диффузное, детали радужной оболочки хорошо видны 1

Хорошо различимые полупрозрачные участки, детали радужной оболочки слегка замутнены 2

Непрозрачная, радужная оболочка не видна 3

Б Площадь поражения роговицы

Одна четверть (или менее), но более нуля 1

Более одной четверти, но менее половины 2

Более половины, но менее трех четвертей 3

Более трех четвертей, но менее всей площади 4

Сумма баллов (А + Б) 0

Обработку цифрового материала проводили методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стьюденту на персональном компьютере с использованием программ Excel.

Результаты испытания:

Изучение острой оральной токсичности на белых мышах

Проведёнными исследованиями установлено, что после введения добавки в течение 35-50 мин отмечалось угнетение общего состояния опытных мышей. В дальнейшем общее состояние мышей получивших препарат в дозе от 1 ООО до 5000 мг/кг не отличалось от мышей контрольной группы, которым вводили соответствующий объём воды. В группах получивших 7000 и 9000 мг/кг препарата прогрессировало угнетение, отмечалась гибель животных. Результаты острой токсичности приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Расчёт среднесмертельной дозы химически чистого гумата железа на белых мышах

Доза, г/кг Число павших животных/ Общее количество животных т. (1

9000 10/10 - - -

7000 2/10 6,0 2000 12000

5000 0/10 1 2000 2000

3000 0/10 0 2000 0

1000 0/10 0 2000 0

X(г*ё)=14000

Следовательно, ЛД50=9000-(14000/10)=9000-1400=7600 мг/кг;

При диагностическом вскрытии оставшихся в живых мышей на 14 сутки, у большинства животных видимых изменений в органах и тканях не обнаружено, лишь в группе получивших максимальную дозу 7000 мг/кг отмечалось катаральное воспаление желудочно-кишечного тракта.

Изучение острой оральной токсичности на белых крысах

Проведёнными исследованиями установлено, что после введения добавки в течение 30-45 мин отмечалось угнетение общего состояния опытных крыс. В дальнейшем, в течение 14 суток, клиническая картина, потребление корма, поведение животных получивших препарат в дозе от 1000 до 5000 мг/кг не отличалось от животных контрольной группы. В группах получивших 7000 и 9000 мг/кг препарата угнетение прогрессировало, отмечалась гибель животных.

Результаты изучения острой оральной токсичности химически чистого гумата железа представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Расчёт среднесмертельной дозы химически чистого гумата железа на белых крысах_

Доза, г/кг Число павших животных/ Общее количество животных г с1 г*(1

9000 10/10 - - -

7000 3/10 6,5 2000 13000

5000 0/10 1,5 2000 3000

3000 0/10 0 2000 0

1000 0/10 0 2000 0

X (2*Ф=1

Следовательно, ЛД50=9000-(16000/10)=9000-1600=7400 мг/кг:

Однократное внутрижелудочное введение кормовой добавки в дозах от 1000 мг/кг и до 5000 мг/кг массы тела не вызвало гибели белых крыс в течение 14 суток, клиническая картина, потребление корма, поведение животных не отличалось от животных контрольной группы. При диагностическом вскрытии крыс на 14 сутки, у большинства животных видимых изменений в органах и тканях не обнаружено. При диагностическом вскрытии оставшихся в живых крыс на 14 сутки в группе получивших дозу 7000 мг/кг отмечалось катаральное воспаление желудочно-кишечного тракта.

Таким образом, результаты изучения острой токсичности химически чистого гумата железа на белых мышах и белых крысах показала, что для мышей ЛД50 составляет

7600 г/кг, а для белых крыс 7400 г/кг массы тела. Следовательно, химически чистый гумат железа, согласно ГОСТ 12.1.007.76, относится к 4 классу опасности (малоопасные вещества).

Изучение кумулятивных свойств

Результаты исследований кумулятивных свойств химически чистого гумата железа» приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Кумулятивные свойства химически чистого гумата железа

Дни введения Ежедневная доза, мг/кг Суммарная доза за 4 дня, мг/кг Суммарная доза, мг/кг Количество павших жив-х

1 -4 740 2960 2960 0

5-8 1110 4440 7400 0

9-12 1660 6640 14040 0

13-16 2490 9960 24000 1

17-20 3730 14920 38920 1

21-24 5600 22400 61320 1

25-28 8400 33600 94920 2

Первые клинические признаки, в виде незначительного угнетения наблюдали с 8 суток эксперимента, непосредственно после введения препарата, спустя 1,5 - 2,5 часа общее состояние животных становилось удовлетворительным, они поедали корм и пили воду. Начиная с 13 суток опыта, угнетение становилось более выраженным, и с 14 суток началась гибель животных. За весь период опыта регистрировалась гибель 5 крыс -первая на 14 сутки, вторая на 20 сутки, третья на 24 сутки и четвёртая и пятая на 26 и 28 сутки соответственно.

При патологоанатомическом вскрытии павших животных регистрировались гиперемия слизистой оболочки желудка, катаральное и катарально-геморрагическое воспаление слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. При патологоанатомическом вскрытии животных в конце опыта регистрировались: гиперемия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и катаральное воспаление слизистой оболочки желудка.

Коэффициент кумуляции для крыс составил: ЛДзохроническая 94,92

К-- =-=12,82

ЛД?оострая 7,4

Согласно принятой классификации (Медведь Л.И., 1964), химически чистого гумата железа обладает слабовыраженной кумуляцией.

Исследование местно-раздражающего действия

Исследование местно-раздражающего действия химически чистого гумата железа включало изучение местного раздражающего действия на кожу и изучение местного раздражающего действия на слизистую оболочку глаза.

В течение времени наблюдения каких-либо функциональных нарушений кожи (эритема, отек, трещины, изъязвления, изменения температуры кожи) не отмечалось.

Оценка эритемы и отёка кожи животных проводили визуально и оценивали в баллах. Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Раздражающее действие химически чистого гумата железа на кожу кроликов

Время иссл-я, ч /сут Степень эритемы, баллы Интенсивность отёка, баллы Суммарный балл раздражения Степень выраженности раздражающего действия

1 0,876 0,617 1,493 Слабое или отсутствие раздражающего действия

16 0,064 0,098 0,162 Слабое или отсутствие раздражающего действия

14 0 0 0 Отсутствие раздражающего действия

А —<----------------г-.---------у-^^уи««»!!, 11X4^ Г VI ^

железа обладает слабым раздражающим действием на кожу.

Изучение местного раздражающего действия химически чистого гумата железа на слизистую глаза кроликов показало, что влияние химически чистого гумата железа на слизистые оболочки глаз выражалось гиперемией и инъецированием сосудов конъюнктивы, слезотечением, которое проходило через 16 ч, изъязвления конъюнктивы, Рубцовых изменений век, помутнения роговицы не регистрировали. Реакцию конъюнктивы оценивали в баллах. Общий балл составил 5, что согласно классификации веществ по раздражающему действию на конъюнктиву свидетельствует об умеренном раздражающем действии химически чистого гумата железа.

Заключение:

В результате изучения «острой» токсичности, на различных видах животных установлено что химически чистый гумат железа согласно ГОСТ 12.1.007.76, относится к 4 классу опасности (малоопасные вещества). Исследование кумуляции химически чистого гумата железа показало слабовыраженные кумулятивные свойства, установлено, что химически чистый гумат железа обладает умеренными местно-раздражающими свойствами.

Представители ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»:

Зав. отделом токсикологии, доктор биологических наук, профессор /и I

Зав. лабораторией микотоксинов, кандидат биологических наук Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Младший научный

сотрудник

Тремасов М.Я. Семёнов Э.И. Валиев А.Р. Хусаинов И.Т.

Представители Казанского государственного технологического университета Профессор кафедры пищевой

биотехнологии, доктор технических наук Канарский A.B.

Доцент кафедры пищевой

биотехнологии, кандидат технических Канарская З.А.

наук ^^

Аспирант кафедры пищевой Ж^у** Гаврилов C.B.

биотехнологии /

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора

з-ВНИВИ»,

испытаний эффективности ryi

апуниди К.Х. ^ 2014 г.

овании микотоксикоза

Место испытаний: ФГБУ «ФедеральнЙйач?ей1Гр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань. Объект испытаний: химически чистый гумат железа полученный электрохимическим способом. Цель испытаний: определить острую токсичность и кумулятивные свойства химически чистого гумата железа при пероральном и парентеральном (внутримышечном) способе введения. Условия испытания: Для экспериментов использовались самцы нелинейных белых крыс массой тела 180-200 г. Сформировали 4 группы животных по 10 крыс в каждой. Первой группе животным скармливали вволю естественно контаминированный микотоксинами корм, содержащий Т-2 токсин в концентрации 178,3 мкг/кг, НТ-2 токсин в концентрации 23,8 мкг/кг корма. Второй группе крыс давали этот же корм, и с 5 по 15 сутки опыта вводили внутрижелудочно гумат железа в дозе 0,1 мл на животное. Третьей группе крыс давали этот же корм, и с 5 по 15 сутки опыта вводили внутримышечно гумат железа в дозе 0,1 мл на животное. Четвертой группе - чистый корм без токсинов (группа биологического контроля). Кормление животных и наблюдение за ними вели в течение 20 суток. Каждые 5 суток проводили взвешивание, в конце опыта провели отбор крови для гематологических и биохимических исследований, диагностическое вскрытие и определение содержания железа в

печени.

Результаты испытания. Животные первой группы во вторую половину опыта были малоподвижны, плохо поедали корм или отказывались от него, наблюдалась затруднённое дыхание, 4 крысы из 10 пало, при вскрытии павших животных отмечались: кровоизлияния и катарально-геморрагическое воспаление желудочно-кишечного тракта, токсическая дистрофия печени, почки бледные, на разрезе корковый и мозговой слои сглажены, селезёнка сморщенная, отек легких и головного мозга. Оставшиеся животные были угнетены, малоподвижны, наблюдались рвота, диарея, отказ от корма и воды.

Влияние гумата железа на течение микотоксикоза представлено в таблице 1.

Показатель Группы животных

1 2 3 4

Эритроциты, х10|2/л 4,5+0,3** 6,1 ±0,3 5,7±0,4* 6,3±0,2

Лейкоциты, х10у/л 5,2±0,5** 6,6±0,6 5,8+0,4 7,1 ±0,6

Гемоглобин, г/л 126,3±3,2** 171,2±4,4* 162,8±5,1* 144,6+4,2

Общий белок, г/л 52,5±4,5* 56,8±2,7* 64,8±3,2 69,8±4,6

СОЭ, мм/ч 7,0±1,2* 1,6±0,5 1,5+0,6 2,1 ±0,7

Активность АЛТ, е/л 137,7±6,8* 107,8±5,3* 114,3±5,3 73,2±4,3

Активность ACT, е/л 373,716,7* 396,4+7,5* 344,8±10,4* 238,9±7,6

Содержание железа в печени, мг/кг 53,6±4,8* 174,0±11,9** 81,5+8,4** 75,0±6,3