Details

Данная работа посвящена исследованию зависимости между количественным и качественным составом веществ, выделенных из Fucus vesiculosus различными методами, и их биологической активности от сезона сбора водорослей. В ходе исследования решались следующие задачи: подбор метода экстракции полифенольных соединений и получение фракций неочищенных и очищенных фукоиданов и фракции полифенольных соединений; исследование и характеристика выделенных фракций методами, отражающих их состав и структуру целевых компонентов; оценка антиоксидантной активности методом DPPH; исследование антимикробной активности в отношении бактериальных культур; выявление зависимостей между сезоном сбора исходного сырья, методом экстракции и биологической активности с целью выявления оптимального времени сбора водорослей F. vesiculosus. Объект исследования – водоросли вида Fucus vesiculosus, собранные в различные сезоны (весна, лето и осень) на побережье Баренцева моря в окрестностях Териберки, села в Мурманской области. Работа была выполнена на базе лаборатории биотехнологии отдела молекулярной и радиационной биофизики НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ. В ходе исследований из Fucus vesiculosus выделены три фракции БАВ: неочищенный фукоидан (НФ), очищенный фукоидан (ОФ) и полифенольная фракция (ПФ). Максимальное содержание НФ и ПФ наблюдается в осеннем сезоне (7,30% и 54,71 % соответственно), а ОФ в летнем (7,73 %). Антиоксидантная активность выделенных фракций обуславливается наличием в составе полифенольных соединений, ингибирующая активность фракции которых приближается к 90%. Антибактериальная активность полифенольной фракции присутствует только в отношении грамположительных бактерий. Полисахаридная фракция проявляет ингибирующее действия на все исследуемые микробные культуры. Присутствие полифенольных соединений в составе значительно влияет на антибактериальные свойства исследуемых фракций. Наибольшее антибактериальное воздействие обнаруживалось у неочищенного фукоидана осеннего и летнего сезона. Наиболее оптимальным сезоном для сбора водорослей является осень, поскольку полученная фракция неочищенного фукоидана характеризуется максимальной антибактериальной и антиоксидантной активностью, а также объединяет в себе свойства ПФ и ОФ.  При написании литературного обзора использовались следующие базы данных: Академия Google, eLIBRARY, PubMed. Качественную обработку экспериментальных данных, полученных в виде фотографий чашек Петри, осуществляли с использованием программы Adobe Photoshop и Adobe Illustrator. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли с использованием пакета программ Microsoft Excel и OriginPro.

This work is devoted to the study of the dependence between the quantitative and qualitative composition of substances isolated from Fucus vesiculosus by various methods and their biological activity on the season of algae harvesting. The following tasks were solved in the study: selection of a method for extracting polyphenolic compounds and obtaining fractions of crude and purified fucoidans and fractions of polyphenolic compounds; investigation and characterization of the selected fractions by methods reflecting their composition and structure of the target components; assessment of antioxidant activity by DPPH method; study of antimicrobial activity against bacterial cultures; identification of dependencies between the harvesting season of the feedstock, the extraction method and biological activity in order to identify the optimal time for harvesting F. vesiculosus algae. The study focuses on algae of the Fucus vesiculosus species, which were collected in different seasons (spring, summer, and autumn) from the coast of the Barents Sea near Teriberka, a village located in the Murmansk Region. The work was conducted at the Laboratory of Biotechnology within the Department of Molecular and Radiation Biophysics at the Kurchatov Institute Research Center – PNPI. During the course of the study, three fractions of biologically active substances were isolated from Fucus vesiculosus: crude fucoidan (CF), purified fucoidan (OF), and polyphenolic fraction (PF). The highest content of CF and PF was observed in the autumn (7.30% and 54.71% respectively), while OF had the highest concentration in the summer season (7.73%). The antioxidant activity of the isolated fractions can be attributed to the presence of polyphenolic compounds, with an inhibitory activity approaching 90% for the fraction. The antibacterial activity of the polyphenolic fraction was only effective against Grampositive bacteria, while the polysaccharide fraction exhibited inhibitory effects on all microbial cultures studied. The presence of polyphenols significantly influences the antibacterial properties of fucoidans, with the greatest antibacterial effect being observed in crude fucoidan from the autumn and summer seasons. The most suitable time for algae harvesting is in autumn, as the resulting crude fucoidan fraction exhibits maximum antibacterial and antioxidant activity. This fraction also combines the characteristics of PF (polyphenolic fraction) and OF (purified fucoidan). When writing the literature review, the following databases were consulted: Google Scholar, eLIBRARY, and PubMed. Qualitative analysis of experimental data, obtained in the form of photos of Petri dishes, was carried out using Adobe Photoshop and Adobe Illustrator. Statistical analysis of the experimental data was performed using Microsoft Excel and the OriginPro software package.