Русский Русский

Архив

Влияние комплексной фитогенной добавки «Резовет» на системы детоксикации, антиоксидантную защиту, продуктивность и микробиоценоз кишечника у бройлеров в условиях микотоксикоза

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-6
Аннотация
Загрязнение кормов микотоксинами представляет серьезную угрозу для промышленного птицеводства, вызывая значительный экономический ущерб. Традиционные адсорбенты неэффективны против широкого спектра токсинов и могут снижать питательную ценность корма. В связи с этим актуальной задачей является разработка стратегий, направленных на активацию эндогенных систем детоксикации организма животного. В настоящем исследовании изучена эффективность комплексной фитогенной добавки (КФД) «Резовет», содержащей N-ацетилцистеин (NAC), алкилрезорцинолы и индольные соединения, в условиях экспериментального микотоксикоза, индуцированного зеараленоном (ZEN) и охратоксином А (ОА). В эксперименте in vitro на клеточной линии гепатомы человека HepG2 показано, что «Резовет» и его компоненты достоверно активируют ядерный фактор NRF2 – главный регулятор антиоксидантного и детоксикационного ответа. Активация NRF2 сопровождалась увеличением экспрессии мРНК генов глутатион-S-трансферазы (GST) и ее общей активности. Кроме того, NAC и индол-3-пропионовая кислота индуцировали цитопротекторный аутофагический ответ в клетках, подвергнутых воздействию ZEN. Ингибирование аутофагии хлорохином устраняло защитный эффект. В эксперименте in vivo на бройлерах кросса «Кобб-500» (n=120) добавление «Резовета» (0,5 кг/т корма) в рацион, контаминированный ZEN (0,5 мг/кг) и ОА (0,25 мг/кг), значимо (p<0,05) снижало повреждения печени и оксидативный стресс (снижение уровня малонового диальдегида на 35%, повышение глутатиона на 50%), одновременно повышая активность GST на 40%. Зафиксировано достоверное улучшение продуктивных показателей: сохранность поголовья увеличилась на 4,2%, живая масса в 28 дней – на 8,5%, а конверсия корма улучшилась на 5,7% по сравнению с группой, получавшей только микотоксины. Метагеномный анализ выявил увеличение доли комменсальной бактерии Akkermansia muciniphila в цекальном микробиоме на 152% и подавление уреаз-продуцирующих бактерий (Proteus spp., Klebsiella spp.) в подстилке. Обсуждается синергический механизм действия «Резовета», сочетающий активацию клеточных систем защиты макроорганизма и модуляцию микробных ценозов через механизмы, описанные в теории микробной ауторегуляции. Показано, что «Резовет» представляет собой эффективное неадсорбционное средство для биологической детоксикации микотоксинов и управления микробиомом.
PDF

Высокодисперсный модификатор цементных композитов на основе природного волластонита

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-7
, , ,
Аннотация
Цели: разработка высокодисперсного модикатора на основе природного волластонита, обеспечивающего получение изделий строительного назначения с улучшенными физико-механическими свойствами.
Методы. Оценка исходного сырья и влияния его высокодисперсной суспензии, полученной методом ультразвукового диспергирования, на структуру и свойства цементного камня и мелкозернистого бетона определялась методами регламентированными ГОСТ Р 56593-2015 и ГОСТ 10060-2012, а так же посредством сканирующей электронной микроскопии, лазерной дифракции, азотной порометрии и рентгенофазового анализа.
Результаты. Установлена пуццоланическая активность высокодисперсной добавки волластонита составляющая 87,3 мг/г, и подтвержденная ослаблением интенсивности рентгеновских рефлексов портландита на 18,2 % в образцах цементного камня с модификатором. Отмечается корригированная степень морозостойкости модифицированного мелкозернистого бетона, что обусловлено целостной однородной микроструктурой и снижением общей пористости цементного камня с 0,0043 до 0,0019 см3/г, т.е. в 2,4 раза, относительно контрольных образцов, при повышенной концентрации кристаллических фаз ватерита μ-CaCO3 и вайракита Ca(AlSi2O6)2∙2H2O. Выявлено, что цементный камень с высокодисперсным модификатором, обладает увеличенной в относительном выражении на 32,4 и 5,4 % концентрацией кристаллических фаз алита 3CaO∙SiO2 и белита β-2CaO∙SiO2, соответственно.
Выводы. Доказана и научно обоснована возможность применения минерального порошка некондиционного природного волластонита с удельной поверхностью 45786 см2/см3 и размером частиц 2,17 мкм в качестве модификатора структуры и свойств мелкозернистого бетона. Высокодисперсная суспензия волластонита со средним размером частиц 0,405 мкм, полученная методом ультразвукового диспергирования, в течение 5 минут, исходного сырья в водной среде стабилизатора на основе эфира поликарбоксилата, при содержании 10 % от массы цемента в составе мелкозернистого бетона позволяет изготавливать изделия с прочностью при изгибе 6,8 МПа, при сжатии – 58,5 МПа и маркой по морозостойкости F500.
PDF

Образование аэрозолей дизельного топлива в присутствии оксида пропилена и его производных

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-8
, ,
Аннотация
Изучение образования аэрозолей дизельного топлива в присутствии оксида пропилена и его производных на лабораторной установке позволяет максимально близко приблизится к процессу реального смесеобразования в дизеле и установить влияние этих соединений на полноту сгорания и дымность отработавших газов дизеля.
Цель. Выявить отличия в характеристиках образования аэрозолей для дизельного топлива без присадок и дизельного топлива, содержащего оксид пропилена и его производные в качестве присадок.
Методы. Заключаются в использовании парогенератора для образования аэрозолей и скоростной видеокамеры, позволяющей заснять все этапы образования аэрозолей. Для видеорегистрации исследуемого процесса использовалась высокоскоростная CMOS видеокамера “Phantom MIRO M310” (тип изображения – монохромное; максимальное разрешение 1280×800 пикс; максимальная скорость съемки – 6.5•105 к/сек; минимальное время экспозиции – 1 мкс; максимальная разрядность изображения – 12 бит). При видеорегистрации использовался объектив “SIGMA 50 mm 1:2.8D MACRO EX” (фокусное расстояние – 50 мм, относительное отверстие – 2.8). Для подсветки регистрационной области использовался LED прожектор “Multiled PT-V9 GS Vitec” (количество светодиодов – 24; световой поток – 7700 Лм; мощность – 84 Вт, угол рассеивания – 30º). Для рассеивания света от прожектора использовался экран из матового поликарботата (толщиной 2 мм). LED прожектор и CMOS видеокамера размещались друг напротив друга таким образом, чтобы оптическая ось камеры совпадала с направлением светового потока прожектора.
Результаты и выводы. Введение в состав дизельного топлива оксида пропилена и его производных в количестве 0,1% до двух раз снижает время начала интенсивного испарения топлива. В реальном двигателе такой эффект позволит значительно сократить размеры капель жидкого дизельного топлива в цилиндре дизеля, что приведет к увеличению полноты сгорания топлива и снижению сажеобразования. В результате повышается мощность, снижается расход топлива и дымность отработавших газов.
PDF

Сорбционные характеристики бактериальной целлюлозы, полученной из симбиотической культуры Medusomyces gisevii

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-4-9
, , , , ,
Аннотация
Исследованы структурные и сорбционные характеристики бактериальной целлюлозы (БЦ), синтезированной симбиотической культурой чайного гриба Medusomyces gisevii на питательных средах с различными источниками углерода (3% сахароза, 6% сахароза, 6% меласса). Установлено, что максимальный удельный выход биомассы БЦ наблюдается при использовании 6% мелассы (11.807 г/г), в то время как наибольшее содержание чистой целлюлозы зафиксировано в среде с 6% сахарозой (3.81%). Методами сканирующей электронной микроскопии и газоадсорбционного анализа показано, что лиофилизированные образцы БЦ обладают развитой макропористой структурой. Изучена сорбционная способность материалов в отношении катионного красителя метиленового голубого. Установлено, что лиофилизированная БЦ обладает значительно более высокой сорбционной емкостью (22.809 мг/г) по сравнению с нативной пленкой, высушенной конвективным способом (11.689 мг/г). Показана перспективность использования бактериальной целлюлозы в качестве основы для сорбционных материалов и функциональных носителей.
Цели: исследование влияния условий культивирования и методов сушки на структурно-морфологические и адсорбционные характеристики бактериальной целлюлозы.
Методы. Для культивирования использовали питательные среды с вариацией источника углерода. Структуру образцов изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа Nova NanoSem 450 (FEI Company, США) и газоадсорбционного анализатора TriStar II 3020 (Micromeritics, США). Сорбционную емкость определяли с использованием спектрофотометра Nabi (MicroDigital Co., Республика Корея) по поглощению метиленового голубого из водного раствора.
Результаты. Установлены оптимальные условия культивирования для максимального выхода биомассы и содержания целлюлозы. Выявлено, что метод лиофильной сушки позволяет получить материал с высокой удельной поверхностью и развитой пористой структурой, что обуславливает его повышенную сорбционную активность.
Выводы. Бактериальная целлюлоза, в особенности её лиофилизированная форма, демонстрирует высокий потенциал в качестве эффективного и биосовместимого сорбента, а также перспективного носителя активных веществ и медицинских препаратов.
PDF

Адсорбция метиленового голубого активированными продуктами пиролиза лузги семян подсолнечника и бытовых отходов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-1
, ,
Аннотация
В условиях глобального экологического кризиса, вызванного стремительным ростом объёмов промышленных и бытовых отходов, поиск эффективных методов их переработки становится ключевой задачей устойчивого развития. Традиционные способы утилизации, такие как захоронение или сжигание, не только требуют значительных ресурсов, но и приводят к загрязнению атмосферы отрицательно биологически активными газами. В этом контексте пиролиз углеродсодержащих отходов представляет собой перспективную альтернативу, сочетающую экологическую безопасность и экономическую целесо-образность. В отличие от сжигания, пиролиз протекает в среде с ограниченным содержанием кислорода, что минимизирует выбросы CO и CO2, а также позволяет получать ценные вторичные продукты – пиро-лизные газы, жидкие и твёрдые углеродные материалы. Последние пригодны для использования в качестве адсорбентов. Для увеличения адсорбционной способности используют активацию продуктов пиролиза хи-мическими реагентами (щелочами, кислотами или водяным паром), что значительно повышает их пори-стость и адсорбционную ёмкость. В данной работе определены адсорбционные свойства активированных водным 2М раствором гидроксидом калия продуктов пиролиза лузги подсолнечника (КЛ-21(А)), продуктов пиролиза лузги подсолнечника совмещённых с бентонитовой глиной (КЛГ-21(А)) и продуктов пиролиза из-мельчённых изношенных автомобильных покрышек (КР-21(А)). Спектрофотометрическим методом изу-чена их эффективность в отношении адсорбции метиленового голубого (МГ) – модельного катионного красителя, широко применяемого в оценке поглотительной способности адсорбентов. Установлены ки-нетические зависимости адсорбции, определены предельные адсорбционные способности характеристики экспериментальных материалов в зависимости от концентрации МГ. Результаты экспериментальных исследований позволяют заключить, что активация продуктов пиролиза растениеводческих и коммун-тальных отходов гидроксидом калия улучшает адсорбционные характеристики разработанного матери-ала.
Цели: выявить адсорбционные свойства активированных водным 2М раствором гидроксида калия продуктов пиролиза лузги семян подсолнечника КЛ-21(А), продуктов пиролиза лузги семян подсолнечника совмещённых с бентонитовой глиной КЛГ-21(А) и продуктов пиролиза изношённых автомобильных покрышек КР-21(А).
Методы. Для исследования адсорбционных свойств спектрофотометрическим методом использовался спектрофотометр Nabi MicroDigital (Южная Корея), приборы и реактивы лабораторного назначения.
Результаты. Выявлены графические зависимости величины поглощающей способности от продолжи-тельности и скорости адсорбции, построены, и проанализированы изотермы адсорбции.
Выводы. Получен адсорбционно-активный материал на основе продуктов пиролиза лузги семян подсол-нечника и продуктов пиролиза изношенных автомобильных покрышек. Выявлена адсорбционная ёмкость образцов КЛ-21(А) – 474 мг/г, КЛГ-21(А) – 131 мг/г, КР-21(А) – 351 мг/г. Полученные изотермы детерми-нируются моделью Ленгмюра.
Установлено, что адсорбционное равновесие наступает через 6 часов у КЛ-21(А) и через сутки у КЛГ-21(А) и КР-21(А).
Выявлено, что наибольшая скорость адсорбции характерна для образца КЛ-21(А) и составила 0,00094 ммоль/мин или 0,300 мг/мин в первые 15 минут экспозиции.
PDF

Коллоидная защита гидрозоля магнетита полисахаридами

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-2
, ,
Аннотация
Данная статья посвящена исследованию стабилизации водных дисперсий магнитных наночастиц Fe₃O₄ с использованием полисахаридных стабилизаторов. Изучено влияние электролитов – коагулянтов и полисахаридов-стабилизаторов на устойчивость гидрозолей магнетита и их устойчивость при физиологическом рН с добавками полисахаридов и без них. Полученные результаты демонстрируют эффективность неионогенных полисахаридов, таких как гидроксипропилметилцеллюлоза и гидроксиэтил-целлюлоза в стабилизации магнитных наночастиц от коагуляции электролитов и во времени, что важно для их применения в медицине.
Цели. Получение и исследование гидрозолей магнетита и исследование их стабилизации полисахарида-ми во времени и при добавлении неиндифферентного и индифферентного электролитов.
Методы. Исследование коагуляции гидрозолей проводилась фотометрически. Размер наночастиц гид-розолей определялся методом динамического светорассеяния.
Результаты. Неионогенные полисахариды, такие как гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметил-целлюлоза, перспективны для стабилизации водных дисперсий (гидрозолей) магнитных наночастиц Fe3O4.
Выводы. Порог коагуляции гидрозоля магнетита неиндифферентным электролитом – гидроксидом натрия 20,5 раз ниже порога коагуляции гидрозоля магнетита индифферентным электролитом – хлори-дом натрия. Наибольшую защиту гидрозоля магнетита от коагуляции хлоридом натрия проявляют гид-роксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза. Наибольшую защиту гидрозоля магнетита от ко-агуляции гидроксидом натрия проявляет гидроксипропилметилцеллюлоза. Наибольшую устойчивость во времени золей при рН 7,4 (рН крови), создаваемым добавлением фосфатно-солевой буферной смеси, про-являют золи с добавками также гидроксипропилметилцеллюлозы.
PDF

Adsorption of Acetone on HNO3-Treated AG-3 Activated Carbon: Performance and Kinetic Study

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-1
Аннотация
The study focuses on enhancing the adsorption of acetone, a prevalent oxygenated volatile organic compound (VOC), using HNO3-modified AG-3 activated carbon (AC) to mitigate its environmental and health impacts. It aims to optimize HNO3 modification of AG-3 AC, targeting enhanced acetone adsorption capacity and improved kinetics.
Methods: In this work, commercial AG-3 was treated with 2 M, 4, M and 6 M HNO3 solutions through reflux heating at 100 °C, followed by washing and drying. Adsorption experiments were conducted using gravimetric analysis at 25 °C and 1 atm, with kinetic data fitted to pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, and Mor-ris-Weber models. The modified ACs were evaluated for their specific adsorption capacities and time-dependent adsorption behaviors.
Results: Results showed that HNO3 treatment enhanced acetone adsorption, with the 2 M HNO3-treated AC (HAC-2) exhibited the highest capacity of 0.2951 g/g, a 15 % improvement over unmodified AG-3 (0.2570). Kinetic studies revealed that the pseudo-second-order kinetic model best described the adsorption process, indicating chemisorption as the primary mechanism. As concentration of HNO3 increased (4 M and 6 M), it led to reduced adsorption capacity compared to HAC-2, suggesting excessive oxidation may damage the carbon structure.
Conclusions: The study concludes that the optimal HNO3 concentration for enhancing acetone adsorption on G-3 AC lies around 2 M. This approach highlights the potential of HNO3-modified AG-3 as an effective adsorbent for acetone remediation in adsorption application.
PDF

Комплекс возможных аппроксимативных методов эффективного многократного пересчета вклада кулоновских интегралов в элементы одноэлетронного гамильтониана на итерациях ССП для кардинального ускорения крайне ресурсоемких расчетов DFT гигантских биомолекул

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-3
Аннотация
Целью проведенного исследования является определение комплекса возможных аппроксимативных методов эффективного многократного пересчета вклада кулоновских интегралов в элементы одноэлетронного гамильтониана на итерациях ССП для кардинального ускорения крайне ресурсоемких расчетов DFT гигантских биомолекул. В процесс проведенного исследования решались следующие задачи: а) оценить возможность применения полуэмпирических методологий громадных молекул для квантовохи-мического анализа; б) обосновать перспективность многочисленных удаленных фрагментов гигантских молекул для ускорения вычисления вклада кулоновских взаимодействий; в) проанализировать имеющиеся подходы к одноточечным расчетам молекул с фиксированной геометрией; г) предложить комплекс мето-дов ускоренного вычисления вклада кулоновских интегралов для DFT-расчетов актуальных гигантских биомолекул.
Для существенного ускорения вычисления вклада кулоновских интегралов в элементы одноэлектронного гамильтониана в рамках теории функционала плотности (DFT) применяется комплексный подход к ап-проксимативным вычислениям. Данная методология направлена на преодоление ключевого узкого места – лимитирующей стадии итерационного процесса самосогласованного поля (ССП) при анализе крупномас-штабных биологических структур, включая тысячи докинг-комплексов, состоящих из тысяч атомов.
Инновационный подход включает эффективную и точную аппроксимацию изменений вклада колоссаль-ного количества 4-центровых кулоновских интегралов при переходе между итерациями ССП. Это дости-гается путем трансформации задачи в линейную комбинацию 3-центровых интегралов с использованием вспомогательных функций плотности, а затем – в комбинацию 2-центровых интегралов. Изменения вкла-да немультипольных короткодействующих составляющих этих 2-центровых интегралов эффективно вы-числяются через модификацию предварительно сформированных сплайнов от межцентровых расстояний. Изменения остаточных дальнодействующих мультипольных вкладов рассчитываются для гигантских молекулярных структур по методологии быстрого мультипольного метода (FMM), предусматривающего сегментацию обширного пространства на области и подобласти – подход, изначально разработанный для моделирования галактической динамики.
На каждой итерации ССП происходит максимальная оптимизация вычислений благодаря предвари-тельному отбору значимых (существенно ненулевых) комбинаций интегралов, особенно с учетом прогрес-сивного уменьшения приращения матрицы плотности при приближении к каждой последующей итерации сходящегося процесса ССП. Учитываются специфические особенности конкретной макромолекулы или их обширного множества, например, тысяч докинг-комплексов одного крупного белка с тысячами различных малых органических молекул-лигандов.
Расчёт всех бицентрических элементов (в том числе аппроксимация перекрытий двухцентровых произведений базисных функций через совокупность одноцентровых вспомогательных функций плотности) осуществляется динамически с применением специфической базы данных, содержащей сплайновые интерполяции межатомных дистанций. При возникновении потребности во внедрении новых базисных наборов происходит мгновенное расширение информационного хранилища путём декомпозиции вводимого базиса на универсальные экспоненциальные составляющие и соответствующую референсную структуру.
PDF

Синтез серосодержащего предшественника адресных липоконъюгатов

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-4
, ,
Аннотация
Цели: Поиск и разработка метода синтеза серосодержащего липида на основе 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерина.
Методы. Выделение и очистку полученных соединений осуществляли колоночной хроматографией на силикагеле, экстракцией. Для подтверждение структуры полученных соединений использовался комплекс физико-химических методов анализа: ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия.
Результаты. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липо-конъюгатов. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липоконъ-югатов. В качестве гидрофобного домена использован 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерин с тетраэти-ленгликольной спейсерной группой. К терминальной аминогруппе присоединяли дивинилсульфон в основных условиях. Однако, в ЯМР спектрах полученного соединения были обнаружены сигналы протонов диоксо-тиоморфонильной, что подтверждает циклизацию винилсульфоной группы с первичными аминами. Дан-ная проблема может быть решена если использовать вместо дивинилсульфона его аналог с этиленгли-кольным спейсером – бис-винилсульфон, а также если провести алкилирование первичной аминогруппы тетраэтиленгликольного спейсера, поскольку из вторичных аминов образование диоксотиоморфонильной группы исключено.
Выводы. Исследовано взаимодействие дивинилсульфона с первичной аминогруппой тетраэтиленгликоль-содержащего липида на основе 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерина. Полученный продукт реакции присоединения в дальнейшем будет использован для создания КЛ и исследования доставки НК в клетки-мишени. Также будут продолжены поиски оптимальных условий синтеза для получения винилсульфон-содержащих предшественников адресных липоконъюгатов.
PDF

Бентонит Нальчикского месторождения и возможности его использования как катионного адсорбента

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-2
, , , ,
Аннотация
Установлены химические, минералогические, гранулометрические и структурно-морфологические характеристики бентонитовых глин Нальчикского месторождения. Элементный состав содержит В (следовые количества), Al, Si, K, Ca, Ti, Fe. Выявлено, что минералогический состав исследуемой глины сложен монтмориллонитом, клиноптилолитом и низкотемпературным тригональным кварцем. Содержание монтмориллонита 53.0 ± 1.1 масс.%. Максимальный размер частиц составляет 198.7-210.1 мкм, доля таких частиц – 0.69 масс.%. Минимальный размер частиц 0.6-0.9 мкм, доля таких частиц – 1.22 масс.%. По результатам дифференциально-термического анализа зафиксированы 4 эндоэффекта, суммарная потеря массы при прокаливании образца – 16.5 %, с учётом потери свободной воды – 9.5 масс.%. Исследованы адсорбционные характеристики анализируемого бентонита с помощью «модельных» загрязнителей – катионов никеля (II) и красителя метиленового голубого. Установлено, что изотерма адсорбции ионов никеля (II) относится к классу L типу 3, а изотерма адсорбции метиленового голубого относится к классу L типу 2 по классификации Гильса. По результатам исследования показано, что бентонитовая глина Нальчикского месторождения способна отчистить сточные воды до предельно допустимой концентрации катионных загрязнителей.
Цели: исследовать вещественный состав и адсорбционные свойства бентонитовой глины Нальчикско-го месторождения.
Методы. Для определения элементного, фазового и гранулометрического состава, применялось следу-ющее оборудование: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 (Jeol, Япония), дифрактометр Ultima IV (Rigaku, Япония), совмещенный анализатор ТГ/ДТГ/ДТА SDT Q600 (TA Instruments, Inc., США), анализатор размера частиц Microtrac S3500 (США), а также приборы и реактивы лабораторного назна-чения.
Результаты. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения; определено массовое содержание монтмориллонита. Изучен гранулометрический состав. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубо-му и ионам никеля (II).
Выводы. Установлен минералогический состав образца глины Нальчикского месторождения: монтмо-риллонит, клиноптилолит и низкотемпературный тригональный кварц. Содержание монтмориллонита составляет 53.0 ± 1.1 масс.%. Максимальный размер частиц фракции в исследуемом образце глины – 198.7˗210.1 мкм, доля таких частиц – 0,69 масс.%. Минимальный размер частиц фракции 0.6-0.9 мкм, доля частиц – 1.22 масс.%. Исследованы адсорбционные процессы образца глины по отношению к органическому красителю метиленовому голубому и ионам никеля (II). Показано, что глина Нальчикского месторождения способна отчистить сточные воды от указанных катионных загрязнителей до нормативных требований.
PDF