авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«Герасименя В.П., Захаров С.В., Брусникин В.М., Клыков М.А., Семашева Л.П. ИННОВАЦИОННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБОВ ...»

-- [ Страница 3 ] --

- в боковой стенке бокса имеются штуцеры для ввода в бокс газообразных тестовых загрязнителей и подключения внешнего оптического инфракрасного сенсора углекислого газа;

- в боксе размещён газовый термокаталитический сенсор углеводородов для регистрации концентрации паров ацетона.

Предварительно термокаталитический сенсор углеводородов был откалиброван в испытательном боксе на парах ОСЧ ацетона (в мВ /мг). Точность измерения сенсора: +/-10 %;

- для измерения концентрации других газов в бокс могут поме щаться другие газовые сенсоры. Нами применялись стационарные газоанализаторы серии ИГС-98, производства ФГУП НПП ”ДЕЛЬТА”.

Все применяемые сенсоры имеют цифровую индикацию концен трации контролируемого газа (вещества) и могут подключаться к системе регистрации данных.

Применяемые в эксперименте типы сенсоров приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Применяемые в эксперименте типы сенсоров Тип сенсора Вещество Диапазон Относит. погрешн.

измерений измерений КЛЕВЕР-СВ Кислород 10 – 30 % об. +/- 0,5 % об.

ФЛОРА-СВ Формальдегид 0 – 8 мГ/м не более +/- 20 % 0 – 300 мГ/м МАК-СВ Моноокись углерода не более +/- 20 % АГАТ-СВ Диоксид азота 0 – 30 мГ/м не более +/- 20 % АСТРА-СВ Аммиак 0 – 300 мГ/м не более +/- 20 % Все приборы сертифицированы в Российской Федерации и имеют соответствующие паспорта.

Вне бокса размещены:

- блок питания;

- электронный блок обработки сигналов газовых сенсоров и свя зи с компьютером;

- компьютер, осуществляющий регистрацию и отображения сиг налов газовых сенсоров в реальном масштабе времени.

2. Последовательность проведения испытаний В качестве основы для экспериментального образца очистителя воздуха «СЮИТА» использовался доработанный серийно выпус каемый корпус с вентилятором от фотокаталитического воздухо очистителя «Aero Barrier», модель AP270FC.

В фотокаталитическом воздухоочистителе «Aero Barrier» исполь зовалась система двухступенчатой очистки воздуха: входной фильтр и выходной фильтр доочистки.

В целях удобства использования корпуса воздухоочистителя была оставлена эта схема. Использовали входную и выходную кассету от фильтров «Aero Barrier» для размещения в них нано каталитических воздушных картриджей.

Во входной кассете размещается предварительный пылевой фильтр и нанокаталитический картридж, его размеры 330х330 мм.

В выходной кассете размещается только нанокаталитический картридж, его размеры 270х270 мм.

Нанокаталитический картридж представляет собой пористый носитель с нанесенным на него нанокаталитическим соединением, выполненным в виде наноструктурных частиц коллоидного серебра.

Пористый носитель нанокаталитического картриджа выполнен из обычного фильтровального материала на основе синтетического волокна класса G3 толщиной 15 мм.

В доработанный корпус воздухоочистителя «Aero Barrier»

устанавливались входная и выходная кассеты с воздушными нанокаталитическими картриджами.

Собранный воздухоочиститель помещался в испытательный бокс.

Воздухоочиститель включался, устанавливался режим работы его вентилятора ВОЗДУХООБМЕН СРЕДНИЙ (Q~150м3/час), после чего бокс закрывался.

Включалось все остальное оборудование.

Через некоторое время (~10 минут) в бокс на нагретый испаритель производился впрыск и испарение жидкого тестового загрязняющего вещества, в качестве которого применялись: 100 мГ ОСЧ ацетона, 50 мл 2% раствора формальдегида в воде (формалин), 100 мл 10% водного раствора аммиака или через воздушный штуцер в бокс производился впрыск газообразного тестового загрязняющего вещества (углекислого газа).

Для регистрации концентрации углекислого газа использовался внешний оптический инфракрасный газовый сенсор ИГС-016-00, имеющий встроенный микрокомпрессор для рециркуляции воздуха из бокса. Диапазон измерения относительной концентрации углекислого газа: 0-1 %, и точность измерения: +/- 0,1 %.

Далее в течение ~1,5…3,5 часов производится регистрация и запись показаний сенсоров. При этом регистрируется уменьшение уровня концентрации тестового загрязняющего вещества.

В результате работы воздухоочистителя происходит глубокая деструкция загрязняющего вещества на простейшие составляющие молекулы: ( C, H2, O2, N2 и др.).

Деструкция загрязняющих веществ происходит при нормальных атмосферных условиях при продувании газовой смеси через нанокаталитическую пористую мембрану вентилятором воздухо очистителя.

Результаты записываются в памяти компьютера и представ ляются в виде зависимости, показывающей падение концентрации тестового загрязняющего вещества в боксе с течением времени.

Скорость деструкции ацетона представляется изменением величины концентрации его паров во времени в мг/час.

Скорость деструкции других загрязнителей представляется изменением величины концентрации их паров в мг/м3 во времени.

Скорость деструкции углекислого газа представляется изме нением величины относительной концентрации во времени: %/ час, и может быть пересчитана в абсолютные величины, мг/час.

Изменения концентрации кислорода в боксе представляется в виде величины объемных процентов во времени - % об./час.

В ходе проведения исследований были проведены следующие эксперименты:

- контрольная проверка пустого испытательного бокса на герме тичность на парах ацетона (впрыск 100 мг ацетона);

- опытные испытания картриджа с нанесенными на его поверх ность наноструктурными частицами коллоидного серебра при работающем воздухоочистителе «СЮИТА» с оценкой:

- деструкции 100 мг ацетона;

- деструкции паров формальдегида;

- деструкции аммиака;

- деструкции углекислого газа;

- деструкции трехкомпонентной смеси загрязняющих веществ:

паров ацетона, паров формальдегида и углекислого газа;

- деструкции больших концентраций углекислого газа с контро лем конвертации его в кислород.

При малых значениях концентрации (до 1% об.) углекислого газа, создаваемых в испытательном боксе и измеряемых сенсором СО 2, не удалось измерить накопление кислорода вследствие деструкции углекислого газа. Слишком малой была начальная концентрация углекислого газа и на фоне атмосферной концентрации кислорода ~20%, прирост его был слишком мал, чтобы быть зарегистриро ванным.

Для регистрации процесса накопления кислорода вследствие глубокой деструкции углекислого газа были проведены измерения при высоких концентрациях (десятки процентов) углекислого газа в испытательном боксе.

Углекислый газ подавали в закрытый бокс через штуцер, при этом через другой открытый штуцер из бокса вытеснялся атмо сферный воздух. Концентрация кислорода в боксе падала, что регистрировалось сенсором кислорода «КЛЕВЕР-СВ». По падению концентрации кислорода в боксе можно рассчитать создаваемую концентрацию углекислого газа.

Далее при деструкции углекислого газа происходило накопление и увеличение концентрации кислорода в боксе, что регистрирова лось сенсором кислорода.

В процессе этих экспериментов проводился контроль за появлением опасных веществ, в частности за уровнем концен трации угарного газа (СО) и диоксида азота (NO2).

В процессе экспериментов их уровень оставался неизменно малым, равным начальным атмосферным значениям, и не увели чивался при деструкции углекислого газа и накоплении кислорода.

2.4.1.2.2. Основные результаты исследования В результате проведения серии испытаний было установлено, что при работе воздухоочистителя «СЮИТА» происходит значительное уменьшение концентрации тестовых загрязнителей, как органического, так и неорганического происхождения (рисунки 2.24 - 2.29).

Рисунок 2.24 - Характерный вид экспериментальных кривых зависимости деструкции трехкомпонентной смеси тестовых загряз няющих веществ во времени в закрытом боксе объемом 200 л при ее фильтрации через модифицированный ноночастицами серебра фильтрующий материал марки ФМ-3Х, класса G3, толщиной 15 мм.

Рисунок 2.25 - Характерный вид экспериментальной кривой зависимости деструкции углекислого газа во времени при испы тании экспериментального образца воздухоочистителя «СЮИТА» в закрытом боксе объемом 200 л.

Рисунок 2.26 - Характерный вид экспериментальной кривой зависимости деструкции тестового загрязняющего вещества паров ОСЧ ацетона во времени в закрытом боксе объемом 200 л при его фильтрации через модифицированный ноночастицами серебра фильтрующий материал марки ФМ-3Х, класса G3, толщиной 15 мм.

Рисунок 2.27 - Характерный вид экспериментальной кривой зависимости деструкции тестового загрязняющего вещества формальдегида во времени в закрытом боксе объемом 200 л при его фильтрации через модифицированный ноночастицами серебра фильтрующий материал марки ФМ-3Х, класса G3, толщиной 15 мм.

Рисунок 2.28 - Характерный вид экспериментальной кривой зависимости деструкции тестового загрязняющего вещества формальдегида во времени в закрытом боксе объемом 200 л при его фильтрации через модифицированный ноночастицами серебра фильтрующий материал марки ФМ-3Х, класса G3, толщиной 15 мм.

Рисунок 2.29 - Характерный вид экспериментальной кривой зависимости конвертации кислорода при деструкции тестового загрязняющего вещества углекислого газа во времени в закрытом боксе объемом 200 л при его фильтрации через модифициро ванный ноночастицами серебра фильтрующий материал марки ФМ 3Х, класса G3, толщиной 15 мм.

При работе воздухоочистителя «СЮИТА» происходит значитель ное уменьшение концентрации углеводородов по ацетону от перво начально созданной в камере концентрации (500 мг/м3) со скоро стью деструкции до 15 мг/час, что превосходит уровень очистки существующего парка воздухоочистителей фотокаталитического типа:

MIDEA, модель KJ180-T, производство Китай;

DAIKIN, модель MC704VM, производство Япония;

BORK, модель APRJH1515SI, производство Германия;

VITEK, модель VT-1775, производство Австрия;

NHW, модель 968, производство Китай.

Разработанный воздухоочиститель «СЮИТА» показал в 2–6 раз лучшие результаты по интегральной очистке воздуха от тестовых загрязнителей (углекислый газ, формальдегид, ОСЧ ацетон и их смесей) по сравнению с вышеуказанными образцами. При этом в отличие от воздухоочистителя «СЮИТА», тестированные воздухо очистители фотокаталитического типа не очищают воздух от угле кислого газа.

Вид экспериментальных кривых по деструкции смеси тестовых загрязняющих веществ позволяет судить о том, что деструкция каждого загрязнителя происходит по схеме такой же, как и деструкция монозагрязнителя. То есть эффективность работы фильтрующего материала с селективным слоем наноструктурных частиц серебра мало зависит от количества загрязняющих веществ в воздухе. Заметного влияния процесса деструкции одного вещества на другое не наблюдается. При этом потери в боксе при тестировании его на парах ацетона на герметичность составляют не более 1,37 %/час, что является небольшой погрешностью при измерении физических величин.

При деструкции углекислого газа происходит накопление кисло рода, что было продемонстрировано при работе воздухоочистителя с большими начальными концентрациями углекислого газа. При этом не наблюдалось появления таких опасных соединений, как угарный газ и диоксид азота.

Испытания показали высокую эффективность работы воздухо очистителя по очистке воздуха от трехкомпонентной смеси тесто вых загрязняющих веществ: углекислого газа, паров формальде гида, паров ОСЧ ацетона.

Вид экспериментальных кривых по деструкции трехкомпонентной смеси тестовых загрязняющих веществ: углекислого газа, паров формальдегида, паров ОСЧ ацетона позволяет говорить о том, что деструкция каждого загрязнителя происходит по схеме, идентичной деструкции монозагрязнителя. Таким образом, эффективность работы картриджа мало зависит от количественного числа загрязнителей воздуха (рисунок 2.24).

Какого-либо заметного влияния процесса деструкции одного вещества на другое не наблюдается.

Испытания показали высокую эффективность работы выбран ного метода очистки воздуха, в том числе от таких «трудных» для существующих систем очистки воздуха загряз-нителей, как формальдегид, углекислый газ и аммиак (рисунки 2.25-2.28).

Известные в настоящее время серийно выпускаемые промыш ленностью воздухоочистители практически не очищают воздух от углекислого газа.

Проведенные испытания разработанного макета эксперимен тального образца воздухоочистителя показали высокую эффек тивность и надежность очистки воздушной среды от различных токсических примесей при простейшей версии конструкции воздухо очистителя (корпус, вентилятор и картридж).

Некоторые технологические отличия картриджей при их изго товлении не оказывают существенного влияния на эффективность очистки воздуха. Это свидетельствует как о малой критичности картриджей к технологии их изготовления, так и о высокой эффек тивности работы выбранного метода очистки воздуха.

По характеру очистки воздуха от всевозможных загрязнителей разработанный способ и устройство для его осуществления является новым поколением воздухоочистителей и в мировой практике очистки воздушной среды не имеет аналогов [48, 50].

Принцип действия воздухоочистителя «СЮИТА» основан на комплексной очистке воздуха от токсических примесей в процессе организуемого воздухообмена через фильтрующий пористый носи тель с нанесенным на него нанокаталитическим соединением, выполненным в виде наноструктурных металлических частиц, участвующих в химических превращениях различных загрязнителей воздуха до простых молекул (C, H2, O2, N2 и др.).

Особо следует отметить впервые установленный в мировой практике в области очистки воздуха от загрязнителей феномен зависимости деструкции углекислого газа СО2 во времени при одновременной конвертации его в молекулярный кислород О 2 и атомарный углерод С без образования диоксида азота NO2 и угарного газа СО (рисунок 2.29).

2.4.2 Способы и средства для каталитической очистки воздуха в процессе культивирования посевного мицелия и плодовых тел Как показали полученные нами результаты теоретических и экспериментальных исследований, современное состояние разви тия отечественной науки и практики, в том числе использование нанотехнологий, может позволить на новом качественном уровне решить задачу очистки воздуха от токсических примесей и микро билогических загрязнений в процессе камерального и полевого культивирования мицелия и плодовых тел Pleurotus ostreatus 1137 с применением на фильтрующих материалах наноструктурных частиц серебра, формирующих плазмоподобные среды.

2.4.2.1 Состояние вопроса очистки воздушной среды В настоящее время для очистки воздуха широко применяются воздухоочистители, условно разделенные по способам фильтрации воздуха на несколько основных категорий:

- пылевые фильтры;

- ионизирующие очистители или электрофильтры;

- адсорбционные фильтры;

- фотокаталитические фильтры.

Анализ эксплуатационных характеристик этих устройств показал, что они имеют ряд существенных недостатков, к числу которых, прежде всего, следует отнести:

- неполную очистку воздуха от таких опасных летучих примесей как угарный газ СО, диоксид азота NO2, углеродные соединения циклической структуры (например, циклогексан, бензол, толуол и др.) и совершенно не очищают воздух от углекислого газа СО 2;

- выделение значительного количества углекислого газа СО 2 при очистке воздуха с большими концентрациями загрязнителей;

- ограниченную емкость применения основных фильтрующих элементов;

- сами являются источниками загрязнения воздушной среды;

- высокие эксплуатационные расходы и стоимость самого обору дования.

Существующими ближайшими аналогами очистителей воздуха являются сорбционные и фотокаталитические фильтры.

При этом сорбционные фильтры являются из них наименее эффективными. Они способны сорбировать не более 20…25 % загрязнителей воздуха от массы сорбента - активированного угля.

При несвоевременной замене угольного картриджа он сам становится источником загрязнения воздуха. Кроме того, они практически не сорбируют загрязнители с молекулярной массой менее ~40. В существующих системах очистки воздуха от угле кислого газа он утилизируется путем связывания его специальными реагентами и образования солевых соединений. После расходо вания реагента контейнеры с ним подлежат замене.

Кроме вышеуказанных, фотокаталитические фильтры также имеют еще ряд серьезных недостатков по сравнению с воздухо очистителем «Сюита».

Конечным продуктом окислительного процесса очистки воздуха фотокаталитическими фильтрами является углекислый газ. Поэтому они совершенно не подходят для длительного применения в закрытых помещениях, так как способствуют накоплению в них углекислого газа.

Так как фотокаталитические фильтры основаны на принципах окисления загрязнителей воздуха, то при очистке воздуха в изолированных помещениях при их работе интенсивно расходуется кислород, который необходимо постоянно компенсировать для безопасного нахождения человека.

Кроме того, эти фильтры достаточно сложны, они содержат ультрафиолетовые лампы для возбуждения фотокатализатора и системы их питания, требуют постоянного контроля работоспо собности ультрафиолетовых ламп и своевременной их замены при выходе из строя (имеют небольшой срок службы).

На основании проведенного анализа состояния вопроса очистки воздушной среды в изолированных помещениях сделан вывод о том, что в настоящее время отсутствуют разработки нового поколения катализаторов - инициаторов физико-химических превра щений в воздушных конденсированных средах с применением современных нанотехнологий и средств, применяемых для очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязне ний.

Поэтому проблема повышения эффективности комплексной очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений при одновременном снижении эксплуатационных расходов на оборудование и упрощение способа очистки воздуха является актуальной.

Необходимость создания новых средств и технологий комплексной очистки воздуха обусловлена потребностью в перспективных средствах, позволяющих повысить качественные показатели среды обитания и улучшить эксплуатационные характеристики самих средств, которые обеспечат длительную очистку воздуха без ухудшения его санитарно-гигиенических качеств, не выделяют в процессе их эксплуатации в воздух вредных веществ.

Инициативные исследования, проведенные в последние годы в ООО «Инбиофарм» (Москва) в области разработки теоретических основ создания нового поколения гетерогенных катализаторов, позволили обеспечить научно-технический задел по получению фильтрующих материалов с нанесенными на их поверхность наноструктурными частицами коллоидного серебра, для разработки нового поколения фильтров комплексной очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений с повышенной безотказностью и увеличенным ресурсом их работы.

В отличие от существующих серийно выпускаемых фильтров очистки воздуха разработанное новое поколение фильтров комплексной очистки воздуха основано на новых физических принципах [48, 50].

2.4.2.2 Краткое описание особенностей и технических преимуществ воздухоочистителя Разработанное техническое решение воздухоочистителя «Сюита»

(рисунок 2.23) принадлежит к новому поколению фильтров, обеспечи вающих:

- повышение эффективности комплексной очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений;

- расширение спектра очищаемых токсических примесей;

- снижение затрат на его производство и эксплуатацию за счет применения на фильтрующем материале нового типа каталити ческого соединения на основе наноструктурных частиц серебра.

Преимуществом воздухоочистителя «Сюита» перед другими известными системами является простота конструктивного исполнения и многофункциональность в работе, обеспечивающие высокую активность деструкции токсических примесей воздуха до простых молекул (С, Н2, О2 и др.) и одновременно вызывающие гибель различных микроорганизмов на фильтрующем материале за счет биоцидной активности наноструктурных частиц серебра.

Воздухоочиститель «Сюита» состоит из корпуса, вентилятора, пылеулавливающей ткани и фильтрующего материала с нанесенным на его поверхность новым каталитическим соеди нением из наночастиц серебра с размерами 2–100 нм. При этом фильтрующий материал может быть выполнен, во-первых, из природных или искусственных сыпучих, или тканых, или нетканых, или вспученных воздухопроницаемых пористых твердых тел с высокой развитой удельной поверхностью и пористостью с размерами пор 0,05-4,5 мм;

во-вторых, из природных, или искус ственных воздухонепроницаемых твердых тел.

Воздухоочиститель работает от сети промышленного тока (220 В, 50 Гц), необходимого только для обеспечения работы вентилятора.

Потребляемая электрическая мощность прибора зависит от типа применяемого вентилятора.

Зона активной очистки воздуха в закрытых помещениях зависит от создаваемого вентилятором воздухообмена.

Уникальность воздухоочистителя «Сюита» состоит в том, что в процессе непрерывной очистки воздуха он не накапливает вредных примесей на фильтрующем материале и не образует в воздухе опасных промежуточных продуктов окисления (диоксиды, закиси, перекиси). Это связано прежде всего с тем, что в отличие от фотокаталитической очистки воздуха, в основе которой лежат окислительные процессы, впервые в открытом нами эффекте нанокаталитической очистки воздуха от токсических примесей в основе заложена глубокая деструкция примесей до простых молекул, вплоть до деструкции, например, углекислого газа СО 2 при одновременной конвертации его в молекулярный кислород О 2 и атомарный углерод С без образования диоксида азота NO2 и угарного газа СО.

В основе открытого нами эффекта нанокатализа токсических примесей в очищаемом воздухе применен новый катализатор из наноструктурных частиц серебра, способы получения которых в мицеллярном и водном растворах разработаны и освоены нами на достаточно высоком научном и техническом уровнях.

Для эффективной работы воздухоочистителя «Сюита» на основе открытого эффекта нанокатализа нами разработан новый фильт рующий материал с селективным слоем наноструктурных частиц серебра и способ его получения, играющий основополагающую роль в технологической цепочке очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений.

В ходе проведенных исследований было установлено, что наноструктурные частицы коллоидного серебра, как основа нано катализа, осуществляют очистку воздуха за счет возбуждения химических реакций разложения загрязнителей на пористом или сплошном носителе без действия света или другого электро магнитного излучения.

Для объяснения механизма каталитических реакций с примене нием наноструктурных частиц серебра концептуально применимы электронные теории.

Версия справедливости этих теорий исходит из представления, что физическая (неспецифическая) адсорбция загрязняющих веществ на пористом или сплошном носителе с наночастицами серебра обусловливается электронным взаимодействием, связан ным с переносом заряда, т.е. эти теории связывают каталитическую активность этих средств с их электронными свойствами.

Обеспечение комплексной очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений осуществляется за счет создания на фильтрующем материале плазмоподобной среды с напряженностью электромагнитного поля ~2·107 В/м, обеспечива ющего тем самым при контакте с загрязняющими веществами и микроорганизмами возникновение коронного разряда с импульсом воздействия электронного удара ~10-7 с, при ионизирующем воздействии которого происходит разрушение белковых оболочек микроорганизмов и диссоциация (деструкция) нейтральных молекул загрязняющих токсических веществ на более простые нетокси ческие составляющие (например, С, Н2, О2 и др.), вплоть до деструкции углекислого газа СО2 при одновременной конвертации его в молекулярный кислород О2 и атомарный углерод С без образования диоксида азота NO2 и угарного газа СО.

При разрушении молекул загрязняющих веществ имеют место различные плазмо-химические реакции, а при угнетении микро организмов - разрушение их белковых оболочек.

Для придания качественно новых свойств существующим фильтрующим материалам они модифицируются наночастицами металлов в виде многофункциональных модифицирующих добавок (ММД) в «гомеопатических» дозах (1,5·10-5…0,5·10-2 кг/кг или кг/м2) вещества или материала.

Например, на пористую основу нетканого материала нано частицы серебра наносятся по всему объему фильтрующего материала с концентрацией до 1,5 мг/кг основы и составляют в итоге не более 0,15% от массы пористой основы.

На сплошную основу фильтрующего материала наночастицы серебра наносятся на поверхность основы с одной стороны или на поверхности с двух противоположных сторон с концентрацией до 10,0 мг/кг основы и на них приходится в итоге не более 0,001% от массы сплошной основы.

По нашему мнению, селективный слой наноструктурных частиц серебра, нанесенный на поверхности пористого или сплошного носителя (фильтрующего материала) из природных или искус ственных твердых тел с высокой развитой удельной поверхностью, обеспечивает доступ реагирующего вещества к активным центрам катализатора из наночастиц серебра, участвующих при очистке газообразных веществ в процессе деструкции органических и неорганических примесей воздуха до простых молекул (С, Н2, О2 и др.) за счет возникновения в зоне наноструктурных частиц серебра электромагнитного поля и одновременно вызывающих гибель различных микроорганизмов, вирусов, спор грибов за счет их биоцидной активности.

При этом наноструктурные частицы серебра, в отличие от фотокатализа, участвуют в химических превращениях реагирующих веществ без воздействия света, многократно вступая с ними во взаимодействия и регенерируя свой потенциал после каждого цикла таких взаимодействий.

Таким образом, в данном случае наноструктурные частицы серебра, обладая каталитическими свойствами, возбуждают хими ческую реакцию или, как говорят, расширяют спектр действия системы, т.е. области применения наночастиц металлов, в присут ствии которых идет реакция.

Научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов заключается в том, что впервые разра ботан и создан фильтрующий материал и способ его получения для очистки газообразных веществ, проходящих через пористый носитель или омывающих поверхность сплошного носителя с надежной адгезией селективного слоя, позволяющего удерживать на его поверхности активный компонент из наноструктурных частиц серебра.

2.4.3 Новые дезинфицирующие средства на основе катализатора из наноструктурных частиц коллоидного серебра и способы их применения 2.4.3.1 Физические аспекты применения дезинфицирующих средств на основе катализатора из наноструктурных частиц коллоидного серебра в технологии культивирования мицелия Проведенные в последнее 10-летие в ООО «Инбиофарм» (г.

Москва) исследования в части совершенствования существующих и создания нового поколения дезинфицирующих средств показали, что одним из основных направлений их развития является примене ние современных нанотехнологий формирования коллоидных систем из активных катализаторов на основе наноструктурных частиц металлов [115, 116, 118].

Новизна технических решений комплексной очистки внешних и внутренних поверхностей конструктивных элементов различного назначения подземных и наземных сооружений и окружающей воздушной среды внутри и снаружи этих сооружений от токсических примесей и микробиологических загрязнений защищена 3-мя патентами РФ [48-50].

В результате исследований было установлено, что для придания существующим технологиям качественно новых экологически безопасных свойств материалам и средствам различного назначения эти материалы и средства должны модифицироваться, например, наноструктурными частицами коллоидного серебра в «гомеопатических» дозах 0,225 - 0,9 мг/кг любого состава веществ, или 0,225 - 0,9 мг/м2 любого искус ственного или естественного покрытия.

Как указывалось в п.2.3.1, за прошедшие годы на базе уже освоенных технологий разработан целый ряд высокоэффективных экологически безопасных технологий нового поколения с применением наноструктурных частиц коллоидного серебра, обеспечивающих в том числе получение дезинфицирующих средств с принципиально новыми, ранее не известными физико химическими и биологическими свойствами.

К этим средствам, прежде всего, относятся разработанные нами препараты серебра в водной и органической дисперсий марок «Аквивон», «Аквивон-О», модификатор марки «Аквивон-ТМ» и концентрат коллоидного серебра («Концентрат КС»).

Нанесение на любые поверхности стен и оборудования, например, модификатора «Аквивон-ТМ», приводит к предотвраще нию или снижению степени зарастания поверхностей плесенью, грибками и бактериями за счет придания этим покрытиям бактерицидных, фунгицидных, вирулицидных и каталитических свойств, обеспечивающих комплексную очистку загрязненных поверхностей и окружающей вокруг них воздушной среды от токсических примесей и микробиологических загрязнений.

Дополнительно модификатор «Аквивон-ТМ», обладая каталити ческими свойствами, обеспечивает деструкцию попадаемых (или оседаемых) на поверхность из воздуха продуктов деятельности человека в виде различных токсических примесей, как отмечалось выше, вплоть до деструкции углекислого газа СО 2 с его конверта цией в молекулярный кислород О2.

При этом нами экспериментально показано, что чем выше степень загрязненности токсическими примесями, тем активнее во времени идет их разложение, т.е. деструкция на простые составляющие. Эффект сохраняется в течение года.

Что касается защиты поверхностей от микробиологических загрязнений, то для этого поверхности необходимо подготовить к нанесению модификатора «Аквивон-ТМ», т.е. механически очистить их от ранних зарастаний микрофлорой, затем нанести защитный слой модификатора и тогда он начинает защищать поверхность от воздействия микрофлоры. Этот эффект проверен пока на протя жении 6-и месяцев.

Модификатор «Аквивон-ТМ» защищает поверхности от влаги за счет его гидрофобных свойств, так как он обладает определенными физическим свойствами и, кроме того, содержит в своем составе гидрофобизатор, который при взаимодействии с наноструктурными частицами коллоидного серебра придает поверхностям гидро фобизирующие свойства, из-за чего проникновение влаги из окружающей среды вовнутрь конструкции затруднено.

Для понимания каталитических свойств модифицирующих доба вок необходимо исходить из условий физических закономерностей протекания на обработанной модификатором поверхности деструк ции молекул токсических примесей на простые молекулы в результате взаимодействия загрязнителя с присутствующими в составе модификатора наноструктурными частицами коллоидного серебра, которые по своей физической природе являются активными центрами и на которых протекает гетерогенный катализ, т.е. деструкция (разложение) сложных молекул токсических примесей на более простые.

Практически в мировой практике до настоящего времени дезинфицирующих средств или фунгицидов с такими свойствами модификаторов не существует. Это совершенно новый эффект в данной прикладной области.

В настоящее время теоретически и экспериментально подтверждена и доказана эффективность разработанного нами нового поколения дезинфицирующих средств на основе катали затора из наноструктурных частиц коллоидного серебра.

Показано, что, в отличие от существующих дезинфицирующих средств, разработанные слабо концентрированные водные или органические растворы, содержащие наноструктурные частицы коллоидного серебра, обеспечивают одновременную дезинфекцию загрязненных поверхностей помещений и находящегося в нем оборудования, в том числе и очистку воздушной среды от токси ческих примесей и микробиологических загрязнений, за счет их бактерицидных, фунгицидных, вирулицидных и каталитических свойств.

Разработанная нами линейка препаратов и модификаторов на основе наноструктурных частиц коллоидного серебра марок «Аквивон», «Аквивон-О» и «Аквивон-ТМ» относится по своему составу к новому поколению универсальных антимикробных, био цидных и биостатических средств с отсутствием всех известных недостатков для препаратов предыдущего поколения.

При этом дезинфицирующие средства не содержат кислот, хлора и окислителей, вызывающих порчу обрабатываемых поверхностей и коррозию металлов при многократном их применении. Эти средства не содержат также альдегидов, или производных гуанидина со всеми его известными недостатками, обладают широким спектром антимикробного действия, являются безопасным для человека и окружающей среды продуктом и не содержат веществ ксенобиотиков, обладают высокой моющей способностью по отношению к различным материалам, являются максимально простыми в применении и сравнительно недорогими веществами.

Такого рода дезинфицирующие средства, обеспечивающие одновременную очистку поверхностей и окружающей воздушной среды от токсических примесей и микробиологических загрязнений в замкнутых сооружениях в настоящее время отсутствуют.

В ООО «Инбиофарм» разработана и освоена технология экспериментального получения такого рода дезинфицирующих средств в водной и органической дисперсиях, проведен целый ряд экспериментальных исследований и испытаний этих средств, которые подтверждают описанные нами эффекты очистки поверхностей и воздушной среды от токсических примесей и микробиологических загрязнений.

2.4.3.2 Экспериментальные исследования дезинфицирующих средств, применяемых для очистки поверхностей и воздушной среды от токсических примесей и микробиологических загрязнений Экспериментальные исследования проведены на биологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством доктора биологических наук Кирьянова Г.И. [116, 118].

2.4.3.2.1 Исследования антимикробной активности модифика тора марки «Аквивон-ТМ»

Материалы и методы:

- тест-организмы: Bacillus mycoides, Micrococcus flavus;

E.coli;

Aspergillus niger;

Penicillium chrysogenum;

- добавка модифицирующая многофункциональная (ДММ) марки «Аквивон-ТМ», ТУ 2499-024-87552538-12;

- чашки Петри;

- агаризованное сусло.

Метод агаровых блочков:

Модификатор марки «Аквивон-ТМ» вносили в концентрациях 0,5, 1,0, 2,0% в остуженный и расплавленный агар, который разливали в чашки Петри по 20 мл. После его застывания сверлом диаметром мм делали лунки, в которые вносили агаровый блочок с чистой культурой микрорганизмов.

Чистые культуры микрорганизмов получали на твердой агаровой среде МПА, Сабуро (использовали суточные культуры бактерий и трехсуточные культуры грибов).

Опыт проводился в трехкратной повторности.

Каждые сутки в течение 6 дней измеряли диаметр зоны роста микрорганизмов в мм.

Контролем являлся рост культур на агаровой среде без модификатора «Аквивон-ТМ».

Результаты угнетения роста тест-организмов в среде с иссле дуемой концентрацией модификатора «Аквивон-ТМ» приведены в таблице 2.6.

Результаты испытаний (измерений) приведены в таблице 2.6 и на рисунках 2.30 - 2.37.

Таблица 2.6 - Результаты угнетения роста тест-организмов в среде с исследуемой концентрацией ДММ «Аквивон-ТМ»

Тест- Сутки Диаметр роста колонии микроорганизмов, мм организм Концентрация ДММ марки «Аквивон- ТМ»

Контроль 0,5% 1% 2% (без ДММ) Васillus 1 12 0 0 тусоides 15 10 8 4 16 11 9 5 19 12 10,5 6 19 12 12 Micrococcus 1 10,5 0 0 11, 3 12 10,3 9 flavus 4 12 12 10 5 13,5 12,5 11 6 15 13 12 Е. соlli 1 9 10 0 3 13 11 0 4 13 12 0 5 14 12 8 13, 6 14 13 9,5 13, Aspergillus 1 0 0 0 niger 3 11 11 10 4 12 12 11 5 15 12 13 6 16 15 14 Penicillium 1 0 0 0 chrysogenum 3 9 10 9 10 (есть 12 (нет 12 (нет 34 (есть воздушный воздушного воздушного воздушный мицелий) мицелия) мицелия) мицелий) 13 (есть 15 (появился 38 (есть 5 13, воздушный (появился воздушный воздушный мицелий) воздушный мицелий) мицелий) мицелий) 15 (есть 14 (есть 15 (есть 41 (есть воздушный воздушный воздушный воздушный мицелий) мицелий) мицелий) мицелий) Рисунок 2.30 - Гистограмма констант начального и стационарного роста бактерий в присутствии ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Рисунок 2.31 - Рост Penicillum chrysogenum в агаризованной среде с различной концентрацией ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Рисунок 2.32 - Рост Aspergillus niger в агаризованной среде с различной концентрацией ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Рисунок 2.33 - Рост E.coli в агаризованной среде с различной концентрацией ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Рисунок 2.34 - Рост Micrococcus flavus в агаризованной среде с различной концентрацией ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Рисунок 2.35 - Рост Bacillus mycoides в агаризованной среде с различной концентрацией ДММ марки «Аквивон-ТМ».

14 суток после обсеменения Рисунок 2.36 - Чашки Петри с агаризованной средой после естественного бактериально-грибкового обсеменения в подвальном помещении нежилого здания, где:

- №1 - контрольная чашка без внесения в среду ДММ марки «Аквивон-ТМ»;

- № 2, 3, 4 - чашки с обсемененной агаризованной средой, в которую внесен соответственно 1%, 2%, 3% раствор ДММ «Аквивон-ТМ».

28 суток после обсеменения Рисунок 2.37 - Чашки Петри с агаризованной средой после естественного бактериально-грибкового обсеменения в подвальном помещении нежилого здания, где:

- №1 - контрольная чашка без внесения в среду ДММ марки «Аквивон-ТМ»;

- № 2, 3, 4 - чашки с обсемененной агаризованной средой, в которую внесен соответственно 1%, 2%, 3% раствор ДММ «Аквивон-ТМ».

2.4.3.2.2 Исследования по очистке воздушной среды от моделируемых в герметичном боксе тестовых загрязнителей воздуха паров ОСЧ ацетона и углекислого газа поверхностями, обработанными модификатором «Аквивон-ТМ»

1. Методика проведения испытаний:

Целью проведения экспериментальных исследований являлось изучение снижения токсичности воздушной среды от моделируемых в герметичном боксе тестовых загрязнителей воздуха паров ОСЧ ацетона и углекислого газа поверхностями, обработанными модифи катором «Аквивон-ТМ».

Приборы и оборудование для проведения испытаний аналогичны составу, описанному ранее в п. 2.4.1.2.1.

2. Последовательность проведения испытаний Испытаниям подвергались два экспериментальных образца фрагмента поверхности размером 500 х 600 мм (соответственно № и №2), которые были обработаны Добавкой многофункциональной модифицирующей (ДММ) марки «Аквивон-ТМ» (ТУ 2499-024 87552538-12).

Поверхность образца №1 обработана 2-% водным раствором ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Поверхность образца №2 обработана 3-% водным раствором ДММ марки «Аквивон-ТМ».

Поочередно были проведены четыре испытания.

Перед проведением основных испытаний пустой испытательный бокс протестирован на герметичность на углекислом газе и парах ацетона без размещения в нем образца фрагмента деревянного щита. При этом для обеспечения перемешивания воздушной среды внутри закрытого бокса использовался размещенный в нем электро вентилятор типа CF3-2 с напряжением питания 12 В.

В последующем перед испытанием каждый вариант образца устанавливался в боксе вертикально к стенке бокса.

Для обеспечения циркуляции потока воздуха в боксе и контак тирования его с испытуемым образцом в боксе размещался электри ческий вентилятор, который устанавливался напротив испытуемого образца у противоположной стенки бокса. В качестве вентилятора использовался вентилятор типа CF3-2 с напряжением питания 12 В, применяемый в системных блоках компьютеров.

После размещения испытуемого образца бокс герметично закры вался, включалось все используемое оборудование и начинался эксперимент.

Испытания обоих вариантов образцов проводились на двух компонентной смеси загрязняющих веществ - углекислом газе и парах ацетона.

В каждом из трех последовательно выполняемых опытов при герметично закрытом боксе после включения контрольно-измери тельных приборов через ~10 мин после начала эксперимента в бокс через воздушный штуцер производился впрыск тестового загрязняю щего вещества (углекислого газа).

Для регистрации концентрации углекислого газа использовался внешний оптический инфракрасный газовый сенсор ИГС-016-00, соединенный газовыми трубками с боксом и имеющий встроенный микрокомпрессор для рециркуляции воздуха из бокса. Диапазон измерения относительной концентрации углекислого газа: 0-1%, и точность измерения: +/- 0,1%.

Далее в бокс на нагретый испаритель производился впрыск и испарение 100 мг ОСЧ ацетона - тестового загрязняющего вещества.

Для регистрации концентрации паров ацетона использовался помещенный в боксе газовый термокаталитический сенсор углеводоро дов марки ДТК-1.

Предварительно термокаталитический сенсор углеводородов был откалиброван в испытательном боксе на парах ОСЧ ацетона (в мВ/мг). Точность измерения сенсора была не хуже +/-5%.

В процессе проведения эксперимента в течение ~1,5…2,5 час производилась регистрация и запись показаний сенсора углекислого газа и термокаталитического сенсора углеводородов. При этом одновременно регистрировалось уменьшение уровня концентрации тестовых загрязняющих веществ: углекислого газа и паров ОСЧ ацетона.

Результаты записывались в памяти компьютера в виде зависи мостей, показывающих падение концентрации тестовых загрязняю щих веществ в боксе во времени.

При этом скорость деструкции углекислого газа представляется изменением величины относительной объемной концентрации во времени: % об/час и может быть пересчитана в абсолютные величины, мг/час, а скорость деструкции паров ОСЧ ацетона представляется изменением величины концентрации его паров во времени – мг/час.

3. Результаты испытаний Результаты тестового измерения начальных потерь загрязни телей, вносимых боксом:

- максимальная концентрация углекислого газа составила 344 ед;

- конечная концентрация углекислого газа через 1,9 час составила 307 ед;

- потери в боксе за время эксперимента (1,9 час) составили 37 ед.

При этом вычисленные компьютером потери бокса равны 0,32 ед/мин, или 19,2 ед/час, что составило 94 мг/час, или 0.023 % об/час;

- максимальная концентрация паров ацетона после впрыска мг ацетона составила - 250 ед.;

- конечная концентрация паров ацетона через 1,9 час составила 199 ед;

- потери в боксе за время эксперимента (1,9 час) составили 21, мг ацетона. При этом вычисленные компьютером потери бокса - 0, ед/мин, или 27,6 ед/час, что составило 11,4 мг/час.

Погрешности, вносимые боксом в процесс измерения уровней концентрации тестовых загрязняющих веществ (углекислого газа и паров ОСЧ ацетона), учитывались при вычислении конечных значений скоростей деструкции тестовых загрязнителей.

После проведенного теста испытательного бокса на его герметичность далее последовательно испытаниям подвергались два экспериментальных образца фрагмента деревянного щита (соответственно № 1 и № 2), изготовленного из сосновых половых досок размером 500 х 600 мм.

Количественные значения результатов проведенных испытаний приведены в таблице 2.7.

После проведенных основных испытаний экспериментальный образец № 2 подвергался воздействию прямых солнечных лучей в течение 10 суток.

После воздействия прямого солнечного света экспериментальный образец № 2 был повторно подвергнут испытаниям по определению эффективности его работы на тестовых загрязнителях воздуха (парах ОСЧ ацетона и углекислом газе).

Испытания проводились по описанной выше методике.

Количественные значения результатов проведенных испытаний приведены в таблице 2.8.

В результате проведения серии экспериментов были установлены следующие факты:

1. Нанесение на поверхности испытуемых экспериментальных образцов размером 500 х 600 мм ДММ марки «Аквивон-ТМ» (ТУ 2499-024-87552538-12) не изменяют первоначальный вид и текстуру поверхности образца.

2. В процессе проведенных тестовых испытаний по определению герметичности испытательного бокса были определены погрешности, вносимые боксом в процесс измерения уровня концентрации тесто вых загрязняющих веществ углекислого газа и паров ОСЧ ацетона.

Эти погрешности учитывались при вычислении конечных значений скоростей деструкции тестовых загрязнителей.

3. В результате испытаний было установлено, что при контакти ровании воздушных потоков с поверхностью образцов, обработанных ДММ марки «Аквивон-ТМ», происходит уменьшение концентрации тестовых загрязняющих веществ углекислого газа и паров ОСЧ ацетона.

4. Вид экспериментальных кривых по деструкции двухкомпонент ной смеси тестовых загрязняющих веществ: углекислого газа и паров ОСЧ ацетона, - позволяет судить о том, что деструкция каждого загрязнителя происходит по схеме, идентичной деструкции монозагрязнителя, т.е. эффективность работы экспериментальных образцов фрагмента деревянного щита, обработанного ДММ марки «Аквивон-ТМ», мало зависит от количества загрязнителей воздуха.

Какого-либо заметного влияния процесса деструкции одного вещества на другое не наблюдается.

5. Проведенные испытания экспериментальных образцов, обра ботанных ДММ марки «Аквивон-ТМ», показали эффективность и надежность данного способа очистки воздушной среды, в том числе и от углекислого газа.

Таблица 2.7 - Количественные значения результатов 1-ой серии испытаний № Тестовый Начальное Конечное Скорость образца загрязнитель значение значение деструкции Время концентрации концентрации тестового испыта тестового тестового загрязнителя ния загрязнителя загрязнителя Смесь:

№1 пары 100 мг 64 мг 6 мг/час 2, ацетона и час углекислого 0,47 % об 0,41 % об 0,003 % газа 1,85 г 1,61 г об /час 2,2 час 15 мг/час Смесь:

№2 пары 100 мг 63,5 мг 8,1 мг/час 1, ацетона и час углекислого 0,479 % об 0,389 % об 0,021 % газа 1,88 г 1,52 г об /час 2 час 86 мг/час Таблица 2.8 - Количественные значения результатов 2-ой серии испытаний Начальное Конечное Скорость Тестовый значение значение деструкции Время № загрязнитель концентрации концентрации тестового испытания тестового тестового загрязнителя загрязнителя загрязнителя Смесь:

№2 пары 100 мг 62,3 мг 9,2 мг/час 1,83 час ацетона и углекислого 0,485 % об 0,40 % об 2,03 час 0,018 % газа 1,90 г 1,57г об /час 77 мг/час Выводы по главе 1. В результате проведенных исследований достигнута постав ленная цель и решены сформулированные частные задачи, по зволившие разработать новые средства и способы их применения, повышающие эффективность культивирования мицелия и плодовых тел Pleurotus ostreatus 1137 за счет очистки воздушной среды, примыкающих к ней поверхностей стен сооружений и оборудования от токсических примесей и микробиологических загрязнений.

2. Для нормализации условий культивирования мицелия и плодовых тел Pleurotus ostreatus 1137 с применением слабых электромагнитных полей разработаны комплект защиты и активизации роста сельскохозяйственных культур (КЗАР «Зеленые Волны») и способы его применения (ТУ 6398-027-87552538-13).

КЗАР «Зеленые Волны» соответствует требованиям норма тивных документов: ГОСТ Р МЭК 60065-2009, ГОСТ Р 51317.3.2 2006 (разд. 6,7), ГОСТ Р 51317.3.3 -2008.

КЗАР «Зеленые Волны» зарегистрирован в Федеральном агент стве по техническому регулированию и метрологии неком мерческой организацией «Орган по сертификации продукции и систем качества «ЕВРОСТАНДАРТ» (Сертификат соответствия № РОСС RU.МЛ13.Н11813 от 13.02.2013 года).

3. Новые разработанные способы и средства с применением слабых электромагнитных полей базируются на результатах проведенных теоретических и экспериментальных исследований принципов взаимодействия электромагнитного излучения с био логическими объектами, повышающего эффективность культиви рования мицелия и плодовых Pleurotus ostreatus 1137, количество и качество выращиваемой продукции.

4. Активизация процессов камерального культивирования мицелия и плодовых тел Pleurotus ostreatus 1137 слабым электро магнитным излучением позволяет повысить их урожайность от 40% до 60%, надежность и качество получения конечного продукта по сравнению с существующими технологиями.

5. По результатам исследования рассмотрены пути реализации совершенствования существующих технологий с применением слабых электромагнитных полей: во-первых, на начальном этапе только с посевным мицелием в процессе его лабораторного (камерального) культивирования и, во-вторых, при полевом выращивании плодовых тел.

6. Новые средства и способы каталитической очистки воздуха, поверхностей стен и оборудования от токсических примесей и микробиологических загрязнений базируются на открытых нами закономерностях протекания процессов на наноструктурных частицах коллоидного серебра при их применении в качестве активного катализатора на фильтрующих материалах и в растворах дезинфицирующих средств.

7. В результате изучения нанотехнологической составляющей частиц коллоидного серебра в водной и органической дисперсии установлены их геометрические размеры, форма и химическая структура.

Из анализа полученных результатов следует, что:

- диапазон распределения наноструктурных частиц коллоидного серебра в водной дисперсии составляет от 11,0 нм до 41,0 нм, причем 80-85% - это частицы с размером от 11,0 нм до 20,0 нм, а диапазон распределения наноструктурных частиц коллоидного серебра в органической дисперсии - в пределах от 4,0 нм до 20, нм, причем 50 - 65% составляют частицы с размером от 7,0 нм до 15,0 нм;


- форма наноструктурных частиц коллоидного серебра шаровидная;

- по составу наноструктурные частицы коллоидного серебра представляют собой структуру атомов серебра, объединенных в шаровидную мицеллу кристаллического водонерастворимого поверхностно-активного вещества. В разработанных вариантах водного или органического растворов препаратов входящие в их состав мицеллы наноструктурных частиц коллоидного серебра вследствие однополярности их заряда равномерно распределяются в этих растворах без слипания между собой и объединения в более крупные конгломераты частиц.

8. По результатам изучения цитотоксического действия препа ратов наноструктрных частиц коллоидного серебра в водной и органической дисперсиях на уровне in vitro установлены их безопасные и одновременно эффективные дозы применения в разработанных средствах и способах очистки поверхностей стен и воздуха от токсических примесей и микробиологических загряз нений, а также для обогащения ими питательной среды для культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 и получения из него экстракта.

9. Результаты проведенных исследований положены в основу теоретического и экспериментального обоснования каталитической очистки воздуха с применением наноструктурных частиц коллоид ного серебра.

10. По результатам проведенных теоретических и экспери ментальных исследований разработаны новые средства и способы каталитической очистки воздуха от токсических примесей и микробиологических загрязнений с применением наноструктурных частиц коллоидного серебра, к числу которых относятся фильтры очистки воздуха и дезинфицирующие средства, включающие линейку из:

- «Препарата серебра в водной дисперсии марки «Аквивон», ТУ 2499-021-87552538-10;

- «Препарата серебра в органической дисперсии марки «Аквивон О», ТУ 2499-022-87552538-10;

- «Добавки модифицирующей многофункциональной марки «Аквивон-ТМ», ТУ 2499-024-87552538-12;

- «Концентрата коллоидного серебра в водной дисперсии», ТУ 9185-025-87552538-12.

Все разработанные препараты представляет собой подготовлен ные по специальным технологиям водные или органические растворы концентрированного коллоидного серебра с размерами частиц менее 100,0 нм.

Препараты марки «Аквивон», «Аквивон-О» и Модификатор марки «Аквивон-ТМ» зарегистрированы в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии ФГУП «СТАНДАРТ ИНФОРМ»

ФБУ Здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в г.

Москве» выданы Экспертные заключения о соответствии продукции Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требова ниям к товарам и разрешению к применению по своему назначению (регистрационные № 130/13 от 27.08.2012 г., 131/13 от 27.08.2012 г., 34-28920-2 от 04.12.2012 г.).

Новизна технических решений и способов их применения подтверждена 8 патентами РФ на изобретения и полезные модели.

14. Как результат проведенных исследований, разработанные средства и способы положены в основу создания новой двух стадийной биотехнологии культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 и выделения из него экстракта низкомолекулярных биологически активных веществ (от 100 до 500 дальтон).

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЯ ДВУХСТАДИЙНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИЦЕЛИЯ Pleurotus ostreatus 1137 В ГЛУБИННОЙ КУЛЬТУРЕ И ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕГО ЭКСТРАКТА Для нормального роста и развития грибной культуры в питательных средах необходимо учитывать наличие требуемых питательных веществ, соответствующую кислотность культуральной среды, оптимальные параметры искусственно создаваемого микро климата в камерах подготовки и культивирования мицелия. Для осуществления технологического процесса двухстадийного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 проводится предварительная подготовка питательных сред, которая включает в себя:

- приготовление агаризованной среды СТР-М;

- предварительную обработку сусла;

- приготовление сусла агаризованного;

- приготовление жидкой среды СТР-М;

- приготовление питательной среды 26-63.

Особенности предварительной подготовки вышеуказанных питательных сред, их рецептура и назначение в общем техно логическом цикле культивирования мицелия в глубинной культуре подробно изложены в «Описании технологического процесса» [43].

Вместе с тем особое место на подготовительном этапе процесса культивирования мицелия и его переработки занимает подготовка питательных сред для двухстадийного культивирования мицелия, которая обладает новизной и практической направленностью разра ботанных процедур.

3.1 Подготовка питательных сред для двухстадийного культивирования мицелия Подготовка питательных сред для двухстадийного культивиро вания мицелия включает два этапа:

- подготовку посевной среды (I пассаж);

- подготовку ферментативной среды (II пассаж).

При этом экспериментально установлено, что объем посевной среды составляет 5% к объему ферментативной среды.

3.2 Подготовка посевной среды (I пассаж) Данная питательная среда служит для получения посевного мицелия при его глубинном культивировании.

Состав посевной среды из расчета ее подготовки на 1 колбу объемом 750мл:

- соевая мука - 2,0% (4 г);

- глюкоза - 1,0% (2 г);

- сусло - 20,0% (40 мл);

- вода водопроводная - 160 мл.

Технологически процесс подготовки посевной среды (I пассаж) осуществляется следующим образом.

В каждую колбу Эрленмейера объемом 750 мл делается навеска соевой муки и глюкозы. Из расчета общего количества колб приготавливается сусло (16 бал.) с водой.

Так как для приготовления посевной среды используется экстракт «Maltax 10» 65 баллинговый, то его необходимо развести до баллингового сусла.

При разведении экстракта все составляющие тщательно перемешиваются до получения однородного гомогенного раствора.

Замеряются баллинги и pH среды.

При приготовлении посевной среды её качество среды контролируется визуально.

Основой для приготовления посевной среды для I пассажа является соевая мука.

Если соевая мука имеет высокий процент жирности, то ее перед использованием надо прокаливать, не допуская пригорания муки.

Качественная среда имеет коричневый оттенок, который дают сусло и соевая мука. Соевая мука должна находиться на дне колбы, а сама среда должна быть прозрачной и чистой.

3.3 Подготовка ферментативной среды (II пассаж) Данная ферментативная среда предназначена для глубинного культивирования мицелия с целью получения его биомассы.

Для приготовления среды II пассажа используется 15-16° баллинговое сусло.

Состав ферментативной среды из расчета ее подготовки на колбу Эрленмейера объемом 750 мл:

- пивное сусло - 40% (120 мл);

- вода водопроводная - 60% (180 мл).

При разведении экстракта все составляющие тщательно перемешиваются до получения однородного раствора. Замеряются баллинги и pH среды.

Примеры практической подготовки посевной среды I и II пассажей подробно изложены в [43].

Чистая и качественно приготовленная среда имеет цвет от светло-коричневого до темно-коричневого. Насыщенность цвета зависит от исходного цвета сусла и правильно подобранного режима автоклавирования (перестерилизация сусла дает темный цвет среды). Среда должна быть прозрачной. Допускается наличие осадка в среде.

3.4 Описание технологического процесса двухстадийного культивирования мицелия Для создания требуемых климатических параметров окружающей среды и подготовки культуральных сред для эффективного культи вирования мицелия с заданными свойствами в боксах подготовки сред и камерах для культивирования мицелия применяются разработанные способы и средства:

- для нормализации воздушной среды в камерах подготовки и культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 - применение слабого электромагнитного поля [46,47,88,92-95];

- каталитическая очистка воздуха, поверхностей стен и оборудования с применением на фильтрующих материалах наноструктурных частиц серебра [48, 50, 102,1 16-118].

Процесс технологии двухстадийного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 включает в себя следующие этапы:

- подготовку культуры штамма Pleurotus ostreatus 1137 к процессу культивирования;

- культивирование посевного мицелия на 1-ой стадии (I пассаж);

- культивирование ферментативного мицелия на 2-ой стадии (II пассаж);

- отжим ферментативного мицелия от культуральной жидкости;

- экстракцию ферментативного мицелия;

- фильтрацию инфильтрата от мицелия;

- упаривание инфильтрата до экстракта;

- слив экстракта, его фасовку и упаковку;

- определение антимикробной активности полученного экстракта.

3.4.1 Подготовка культуры штамма Pleurotus ostreatus к процессу культивирования На первом этапе подготовки культуры Pleurotus ostreatus 1137 к работе используется исходный косяк штамма 1137, выращенный на агаризованной среде 10%-сусла при t°=26°-27°C в течение 7 суток.

Визуально косяк должен быть равномерно разросшийся, опушен ный белым мицелием, без пробелов и «плешин», вкраплений другого цвета, что может указывать на заражение культуры.

При работе с культурой, выращенной на агаризованной среде 10%-сусла, допустимо не более 5 пересевов культуры.

Далее культура, выращенная на 10% агаризованном сусле, пересевается стерильно на агаризованную среду (сусло-20%).

После пересева косяки помещаются в термостат с температурой 26°-27°С и выращиваются 7 суток с визуальным отслеживанием качества роста культуры. Пересев культуры проводится ежене дельно.

Фрагмент агара с культурой стерильно пересевается на агаризованную среду (20%-сусло) или жидкую посевную среду (I пассаж) в колбу.

При работе с культурой, выращенной на агаризованной среде 20%-сусла, допустимо не более 10 пересевов культуры. Далее схема повторяется заново.


3.4.2 Культивирование посевного мицелия на 1-ой стадии (I пассаж) Ферментация мицелия в глубинной культуре в лабораторных условиях проводится на качалках с возвратно-поступательным движением.

Во время ферментации ведется контроль за основными пара метрами: накоплением биомассы, расходом питательных компо нентов, изменением pH среды, аэрацией, температурой, скоростью перемешивания.

Экспериментально установлено, что оптимальная температура для роста мицелия составляет 26°-28°С, а относительная влажность воздуха - 60%. Отклонение температуры в ту или другу сторону обычно вызывает замедление роста культуры.

При культивировании мицелия в колбах Эрленмейера объемом 750 мл на качалках степень аэрации среды зависит от числа оборотов качалки в минуту и от объема культуральной жидкости (чем меньше объем среды в колбе, тем выше ее аэрация).

Изменение условий аэрации приводит к изменению процесса снабжения культуры кислородом, удалению из среды продуктов метаболизма и в частности СО2.

Экспериментально установлено, что для создания оптимальных условий аэрации при объеме в колбе культуральной жидкости от 200 до 300 мл число оборотов качалки в минуту составляет об/мин.

Для выращивания посевного мицелия используется 7-суточная культура, рассеянная на агаризованную среду (20%-сусло), и посевная среда для I пассажа.

Пересев культуры мицелия из пробирки в колбу с посевной средой I пассажа производится стерильно.

После засева посевной средой I пассажа колбы устанавливаются на качалку, на которой осуществляется 7-суточное культивирование посевного мицелия.

Условия культивирования:

- температура воздуха - 26°-28°С;

- относительная влажность воздуха - 60%;

- приточно-вытяжная вентиляция с суммарным воздухообменом не менее 4 часов в сутки;

- возвратно-поступательная качалка с 200-220 об/мин;

- время культивирования - 7 суток.

Характеристика посевного мицелия:

- pH - 5,5-6,5;

- объемная биомасса 90-100%;

- внешний вид биомассы: вязкая, густая, наряду с нитчатым мицелием много пеллет.

3.4.3 Культивирование ферментативного мицелия на 2-ой стадии (II пассаж) Ферментационная среда II пассажа используется для получения большей биомассы мицелия. Засев среды осуществляется 7 суточным посевным мицелием (I пассаж). Объем посевного материала составляет 5% к объему ферментационной среды.

Пересев культуры мицелия из колб с посевной средой I пассажа производится в колбы с ферментативной средой II пассажа сте рильно.

После засева посевной средой I пассажа колбы устанавливаются на качалку и осуществляется 7-суточное культивирование посевного мицелия.

Условия культивирования аналогичны условиям культивирова ния посевного мицелия I пассажа.

Характеристика мицелия:

- pH культуральной жидкости - 5,5-5,9;

- внешний вид: средние пеллеты округлой формы, фильтрат культуральной жидкости (к.ж.) - прозрачный.

3.4.4 Экстракция низкомолекулярных биологически актив ных веществ из мицелиальной массы Pleurotus ostreatus По окончании ферментационного периода мицелий из колб сливается. Производится отделение выращенной биомассы мицелия от культуральной жидкости. Полученный влажный мицелий загружается в емкость, тщательно размельчается и заливается этанолом в соотношении 1:1 с добавлением соляной кислоты для доведения мицелия от 5,5-6,0 до кислой среды с pH =3,0-3,5.

Экстракция низкомолекулярных биологически активных веществ из мицелиальной массы проводится в течение 18-20 часов при температуре 4°С.

3.4.5 Фильтрация нативного раствора низкомолекулярных биологически активных веществ от мицелиальной массы Pleurotus ostreatus После окончания периода экстракции отделение нативного раствора от биомассы проводят методом фильтрации или центрифугирования. Задачей фильтрации является удаление твердых составных частей мицелия и получение прозрачного фильтрата при минимальных потерях активного вещества.

После фильтрации нативный раствор низкомолекулярных биологически активных веществ упаривается в вакуумной установке до состояния гелеобразной массы.

3.5 Получение из мицелия экстракта низкомолекулярных биологически активных веществ Упаривание нативного раствора низкомолекулярных биологи чески активных веществ производится в два этапа.

1-й этап. Отфильтрованный нативный раствор, прозрачный, не имеющий мицелиальных вкраплений, наливается в литровую круглодонную колбу по 100-150 мл и упаривается на водяной бане при температуре от 20° до 40°С до мутной фракции.

2-й этап. После первого этапа упаривания объем нативного раствора уменьшается за счет отогнанного спирта. Раствор, упаренный до мутной фракции, заливается в круглодонную колбу V=500 мл порциями по 100 мл и упаривается на водяной бане при температуре 20°-40°С до получения экстракта средней тягучести от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.

При экстракции органическими растворителями необходимо, прежде всего, контролировать pH водной фазы, из которой производится экстракция. При экстракции необходимо контро лировать содержание органического растворителя (этанола) в отработанном нативном растворе, поскольку при неисправной работе испарителя обе фазы полностью не разделяются и создаются значительные потери активного вещества.

Готовый экстракт мицелия Pleurotus ostreatus 1137 сливается в специально подготовленную тару.

3.6 Определение антимикробной активности экстракта Микробиологические методы определения активности анти биотиков можно разделить на методы, при которых воздействие антибиотиков на тест-культуру исследуется на жидкой среде, и методы, при которых воздействие антибиотика на тест-культуру оценивается с применением твердой питательной среды.

К первой группе относятся методы последовательных разведений. Ко второй группе – методы диффузии в агар на чашках.

Основными требованиями, которые необходимо предъявлять к микробиологическим методам количественного определения антибиотиков, являются следующие:

- точность;

- чувствительность;

- простота;

- короткое время инкубации.

Для определения антимикробной активности полученных партий экстрактов применялся метод диффузии в агар.

Методы диффузии в агар на чашках основаны на том, что антибиотик диффундирует из испытуемого образца в питательную агаровую среду, засеянную чувствительной к данному антибиотику культурой. Вокруг образца образуется круглая зона, в пределах которой тест-культура не растет.

Величина зоны диффузии антибиотика зависит от химического состава антибиотического вещества, его концентрации, от состава агаровой среды, ее pH, температуры.

Для определения антимикробной активности экстракта проводится предварительная подготовка тест-культур и подготовка чашек с тест-культурой, подробное описание которых приведено в [32,43].

В качестве тест-объектов для определения антимикробной активности используются два бактериальных штамма и один грибковый:

- Staphylococcus aureus;

- Escherichia coli;

- Saccharomyces cerevisiae.

Определение антимикробной активности экстракта проводится методом применения лунок в толще агара при температуре 35° 37°С не менее 18-20 час [27,28,32,43].

В результате проведенных исследований разработан техно логический процесс двухстадийного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137, позволивший повысить выход мицелия и выделения из него экстракта по массе в 1,5-2,0 раза по сравнению с продуктом, получаемым по общеизвестной технологии. В этом случае количество выделяемого из мицелия экстракта низкомолекулярных биологически активных веществ (от 100 до 500 дальтон) составляет, из расчета на одну колбу с питательной средой 300 мл, в среднем 2,0 г – 2,5 г.

Выделенные из мицелия экстракты по новой разработанной технологии культивирования мицелия Pleurotus ostreatus обладают антимикробной активностью и по химическому составу соответствуют требованиям для создания фармакологической субстанции препарата [25-28,30-32,35,44,45].

3.7 Определение химического состава экстракта Одним из первых шагов в установлении активных (действующих) вешеств медицинских грибов является определение химического состава полученного экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 и стандартизация методов его культивирования.

Изучение химического состава и стандартизация экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 в виде геля проводились после упаривания в вакууме при t=40-50оС этанольного экстракта, состоящего из смеси липофильных и гидрофильных соединений.

Для изучения химического состава экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 были отобраны образцы экстракта, полученного в течение 12-ти месяцев (с начала января по декабрь включительно).

Отбор проб экстракта и подготовку их к анализу проводили по ГОСТ 28495, 1511.0 - 77, ГОСТ 20438 - 75.

Определение массовой доли углеводов проводили методом сорбционной хромотографии, основанном на хроматографическом разделении углеводов на анализаторе сахаров Biotronic LC 2000 с рефрактометрической детекцией бицинхенинатом и нингидрином соответственно [131].

Определение содержания в экстракте аминокислот проводили методом ионообменной хроматографии аминокислот на сильном катионообменнике (сульфированном сополимере стирола с дивинилбензолом) путем анализа аминокислот на аминокислотном анализаторе «Hitaсhi», модель 835, Япония [132].

Определение содержания в экстракте высших жирных кислот проводили методом количественного выделения жирных кислот из сложных многокомпонентных природных смесей и последующего хроматографического анализа в виде метиловых эфиров [133].

Определение содержания в экстракте органических кислот проводили методом высокоэффективной жидкостной хромато графии на цветном хроматографе «Kontron» с УФ-детектором [134].

Определение содержания в экстракте витаминов Е, В 1, В2, В6, С, D проводили методом жидкостной хроматографии [135].

Определение содержания в экстракте витаминов В 3, Вс, и РР проводили микробиологическим методом [136].

Определение содержания в экстракте элементов минеральных веществ проводили методом инверсионной вольт-амперометрии [137].

Определение массовой доли воды проводили методом [138].

В результате исследования было установлено, что сгущенный экстракт мицелия Pleurotus ostreatus 1137 в виде геля в своем составе содержит находящиеся в нем в естественных процентных соотношениях (масс %), следующие компоненты:

- 47,0-48,0% углеводов (глюкоза, галактозам, манноза, араби ноза, галактоза, ксилоза, глюкозамин - всего 7), при этом содержание глюкозы составляет до 90%;

- 3,5 - 9,6% аминокислот (аспарагин, серин, треонин, глутамин, пролин, глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, лизин, гистидин, аргинин, цистеин, метионин, тирозин, фенилаланин, этаноламин, орнитин, оксилизин – всего 20);

- 0,6-0,9% высших жирных кислот (каприновая (С10:0), лауриновая (С12:0), миристиновая (С14:0), пентадекановая(C15:0), пентадеценовая (C15:1), пальмитиновая (С16: 0), пальмитолеиновая (С16:1), гептадекановая (С17:0), гептадеценовая (C17:1), стеариновая (С18:0), олеиновая (С18:1), линолевая (С18:2), арахиновая (С20:0), эруковая (С22:1), всего 14);

_ - 1,02-1,26% органических кислот (масляная, молочная, уксусная, яблочная, щавелевая - всего 5);

- 0,6-1,2% витаминов (В1, В2, В3, В6, Вс, РР Е, D, С, каратиноиды, всего 10);

- 1, 4 - 1, 9 % минеральных веществ (Na), калий (К), кальций (Са), магний (Mg), фосфор (Р), сера (S), железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Мn), медь (Сu), алюминий (Аl), бор (В), барий (Ва), кремний (Si), стронций (Sr), литий (Li) - всего 16);

- все остальное - вода.

При этом необходимо отметить, что минимальные и макси мальные значения ингредиентов химического состава биологически активных веществ экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 из отобранных образцов экстракта характеризуются только сезонными колебаниями их содержания в экстракте, полученном в течение 12-и месяцев (с начала января по декабрь включительно).

Первоначальное изучение экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 проводилось в МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством д.б.н. Г.И.Кирьянова и д.б.н., профессора В.Ю.Полякова на клеточном уровне индивидуально и в сочетании с медицинскими цитостатиками циклофосфаном и доксорубицином [139]. С этой целью использовалась относительно простая система культиви руемых клеток - нормальных (фибробласты человека) и трансфор мированных (HeLa и клетки миелоидного лейкоза). Для количест венной оценки эффективности действия цитостатиков и экстракта использовались показатели, характеризующие жизнеспособность популяции культивируемых клеток, в том числе, митотический и апоптотический индексы.

Полученные результаты показали, что при индивидуальном действии в низких дозах и при однократном применении экстракт является слабым индуктором апоптоза, вызывает аномальную сегрегацию хромосом на стадии метафазы и появление хромосомных аберраций типа «мост» на стадии анафазы. При сочетанном использовании экстракта и цитостатиков проявляется ярко выраженный синергизм, который, в зависимости от концентрации реагентов и способа их инсталляции, выражается в индукции апоптоза. Важно, что подобный эффект не проявляется у нормальных фибробластов человека.

При сочетанном использовании такого экстракта и цитостатиков проявляется ярко выраженный синергизм, который, в зависимости от концентрации компонентов и способа их инсталляции, выра жается в частичном подавлении пролиферации и в индукции апоптоза.

Установлено, что сочетанное применение первично выделенного из мицелия Pleurotus ostreatus 1137 экстракта и цитостатиков детерминирует способность раковых клеток к включению прог раммы их апоптотической гибели. При этом противораковый эффект экстракта не связан непосредственно с его цитотоксическим действием, а скорее является следствием активизации некоторых ферментных систем, в том числе, супероксиддисмутазы. У нормальных фибробластов человека подобного эффекта не наблюдается.

При оценке медико-биологической активности и выборе противоопухолевых веществ из состава экстракта Pleurotus ostreatus 1137 первым направлением работы стало его фракцио нирование с целью получения максимально активной фракции, обладающей ярко выраженным апоптотическим действием.

Материал этой фракции был использован для получения и идентификации действующего вещества.

В качестве модели для испытаний также использовали культивируемые клетки (нормальные и трансформированные).

На основании полученных результатов этого этапа исследований из первичного экстракта было выделено активное вещество производное стерола 4-hydroxy-17R-methylincisterol, обладающее ярко выраженным апоптическим эффектом [51, 53].

Проведенные исследования показали, что это вещество является сильным индуктором апоптоза в культивируемых трансформи рованных клетках, увеличивая в 20-30 раз, по сравнению с контролем, количество апоптотических клеток. При этом приме нение полученного вещества не оказывает апоптогенного и митостатического действия на нормальные фибробласты.

Изучены и установлены мишени действия производного стерола 4-hydroxy-17R-methylincisterol на молекулярном (клеточном) уровнях и механизм действия разработанного состава нового детокси кационного препарата [44,4 5].

Для выделения производного стерола 4-hydroxy-17R-methylinci sterol из состава экстракта мицелия Pleurotus ostreatus 1137 были использованы разнообразные химические подходы фракциони рования в сочетании с HPLC.

Проведена работа по выделению и идентификации произ водного стерола 4-hydroxy-17R-methylincisterol. Для этого были использованы методы препаративной и полупрепаративной HPLC [50].

Установлен молекулярный вес вещества 332,2452 дальтон методами LC\MS и TOF-масс-спектрометрии.

Установлена брутто-формула вещества методом TOF-масс спектрометрии.

Молекулярная формула C21H32O3 была определена по точной массе методом времяпролетной UPLC/MS/MS масс-спектрометрии.

Проведенные по программе «Structure Elucidator/ACDlabs (Канада)» исследования позволили установить структурную формулу вещества.

Структурная формула определена с точностью до стереохимии методами ЯМР: 1H13C, 1H13C – HMBC и 1H13C – HMQC. Для определения относительной конфигурации оптически активных центров был использован спектр ROESY (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Структурная формула производного стерола 4- hydroxy-17R-methylincisterol.

Установлено, что обнаруженное вещество является принципи ально новым, ранее не описанным для низших и высших растений и животных, в том числе и известных медицинских грибов.

Следует отметить, что выделенное нами активное вещество по крайней мере в 100 раз эффективнее известного ловастатина, применяемого при антигиперлипедимической терапии.

В ходе дальнейших исследований было установлено, что это вещество, как действующее начало медицинского препарата, может опосредовать как антираковый, так и антигиперлипи демический эффекты.

Выводы по главе 1. В результате проведенных исследований достигнута постав ленная цель и решены сформулированные частные задачи, позво лившие разработать и практически освоить новую двухстадийную технологию культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 и его переработки в экстракт для создания фармакологической субстан ции детоксикационного препарата.

2. Разработанный технологический процесс двухстадийного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 позволил повысить выход мицелия и выделения из него экстракта по массе в 1,5-2,0 раза по сравнению с продуктом, получаемым по известной технологии. В этом случае количество выделяемого из мицелия экстракта составляет в среднем 2,0-2,5 г, из расчета на одну колбу с питательной средой 300 мл.

3. Выделенные из мицелия экстракты по разработанной технологии культивирования мицелия Pleurotus ostreatus обладают антимикробной активностью и по химическому составу соответствуют требованиям для создания фармакологической субстанции детоксикационного препарата.

4. В отличие от существующих технологий разработанная технология культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137 и выделения из него экстракта низкомолекулярных биологически активных веществ кардинально повышает технологичность и качество производимого экстракта мицелия Pleurotus ostreatus для создания детоксикационного препарата.

5. Научной новизной разработанных биотехнологических реше ний являются оптимизированные биотехнологические процессы, осуществляемые на разработанном в ООО «Инбиофарм» (г.Москва) лабораторном технологическом комплексе (ТК), позволяющем моделировать и масштабировать процессы эффективного опытно экспериментального N-стадийного культивирования мицелия Pleurotus ostreatus 1137, используемого для получения субстанций исследуемых вариантов экстрактов низкомолекулярных (от 100 до 500 дальтон) биологически активных веществ Научная новизна разработанных технических решений подтверж дена 7 патентами РФ на изобретения и полезные модели.

ГЛАВА 4 ИННОВАЦИЯ В БИОТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ Pleurotus ostreatus (Fr.) Kumm В ГЛУБИННОЙ КУЛЬТУРЕ, ОБОГАЩЕННОЙ КОНЦЕНТРАТОМ КОЛЛОИДНОГО СЕРЕБРА В ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ «КОНЦЕНТРАТОМ КС»

4.1 Задачи исследования В результате проведенных исследований было установлено, что для придания качественно новых экологически безопасных свойств существующим технологиям, веществам, материалам и средствам различного назначения они должны модифицироваться, например, наноструктурными частицами коллоидного серебра в «гомео патических» дозах 0,225-0,9 мг/кг любого состава веществ, или 0,225-0,9 мг/м2 любого искусственного или естественного покрытия.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.