Химия. Экология. Биотехнология – 2015

электролиза и позволяют снизить потери напряжения за счет уменьшения их толщины и межэлектродного расстояния.

С увеличением срока службы всех типов диафрагм повышаются требования к чистоте подаваемого в электролизер рассола, особенно по содержанию кальция, магния, железа, образующих осадки, которые забивают поры диафрагмы.

Вряде работ приводятся сведения о том, что изменение состава фильтрующей диафрагмы позволит снизить напряжение на электролизере или достичь такого же напряжения, как на известной диафрагме, но с межэлектродным расстоянием 12 мм вместо 6 мм. Так, например, при значительной интенсификации процесса электролиза необходима такая фильтрующая диафрагма, которая обеспечивала бы более высокую протекаемость слоев в сочетании с повышенной разделяющей способностью диафрагмы. Прямым снижением толщины асбестовой диафрагмы достигнуть этого не удается, так как резко возрастает неоднородность фронта фильтрации электролита через пористую перегородку. Добавление полимеров (сополимер гексафторпропилена с тетрафторэтиленом) позволяет повысить разделяющую способность фильтрующей диафрагмы с одновременным снижением напряжения на электролизере.

Впредставленной работе предложен способ повышения эффективности производства гидроксида калия за счет изменения состава фильтрующей диафрагмы. По результатам опытно-промышленных испытаний, с использованием методов математического моделирования выполнен расчет оптимального содержания полимеров, обеспечивающих минимальное напряжение на электродах. Установлено, что

сувеличением напряжения в электролизере повышается вероятность

образования побочных продуктов, преимущественно KClO3. Это обусловлено режимом работы аппарата, определяемым структурой диафрагмы, ее фильтрующей способностью. Так, например, забивание пор диафрагмы, снижает протекаемость анолита, и увеличивает электрическое сопротивление между электродами, что сопровождается увеличением напряжения. Использование полимеров позволит увеличить протекаемость и устойчивость диафрагмы в условиях электрохимическогопроизводства.

131

Составлена математическая модель, описывающая зависимость напряжения на электродах от содержания полимеров в составе фильтрующей диафрагмы. Установлено оптимальное содержание полимеров (9 %), обеспечивающее минимальное напряжение на ванне. С увеличением добавки полимеров свыше 9 % снижается фильтруемость диафрагмы. По всей видимости, данная особенность обусловлена тем, что увеличение доли высокомолекулярных соединений в структуре диафрагмы уменьшает ее пористость.

Использование полимерной добавки в составе фильтрующей диафрагмы в количестве 9 % позволит увеличить выхода по току на 0,06 %, что, в свою очередь, способствует росту производительности электролизера на 6,7 % (2,9 тыс. т KOH в год). Кроме того, изменение состава фильтрующей диафрагмы за счет внесения добавки полимеров (сополимер гексафторпропилена с тетрафторэтиленом) улучшает ее эксплуатационные характеристики и значительно увеличивает срок службы.

УДК: 663.43

Ю.В. Андреева, О.В. Колесова, С.Ю. Солодников

ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ СОКА ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ С МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИЕЙ ОСТАТОЧНОГО ЖМЫХА

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Проблема рационального здорового питания является актуальной для большинства стран, включая и Российскую Федерацию. Современный уровень питания человечества неудовлетворен как в количественном, так и в качественном отношении. Количествен-

132

ный недостаток продуктов питания затрагивает до 15 % мирового населения, в основном в развивающихся странах.

Также достаточно остро стоит проблема утилизации отходов пищевых производств. Такие отходы при их полном и рациональном использовании становятся вторичными материальными ресурсами, позволяющими расширить ассортимент продукции пищевого, технического и кормового назначения, создать дополнительные источники сырья.

На предприятии ООО «СОМА» реализуется технология производства пищевой добавки на основе сока проростков пшеницы. Молодые ростки пшеницы – наилучший источник физиологически активного хлорофилла, который является основой жизнедеятельности растения.

Было интересно выяснить, каковы возможность и эффективность получения сухого кормового продукта для животных путем разложения полисахаридной компоненты остаточного жмыха консорциумом микроорганизмов.

С этой целью готовили разовую закваску в небольшом объеме, для чего в массу жмыха вносили посевной материал ассоциаций микроорганизмов, обладающих целлюлозолитической активностью. Смесь выдерживали при температуре 30 °С четыре часа для активации биопрепарата. Готовность закваски оценивали по изменению структуры субстрата. Готовую закваску вносили в больший объем жмыха, перемешивали и проводили биоферментацию в течение 5–10 ч, периодически перемешивая. В результате такой обработки снижается содержание клетчатки на 7–10 % с одновременным увеличением концентрации РВ в 4–8 раз.

Также был освоен метод грануляции полученной биомассы, что позволяет дозированно давать подкормку для животных. Исследования показали, что лабораторные крысы, в рацион которых входил микробиологически обработанный жмых, достигали оптимального веса быстрее, чем животные, питающиеся только кормом.

На основании полученных предварительных данных можно судить, что предварительная биоферментация жмыха повышает

133

биологическую доброкачественность кормового продукта за счет частичного разложения клетчатки и обогащения его протеином и витаминами группы В.

УДК 615.281.9

Т.А. Гришина2, Л.В. Волкова1, А.Г. Волков3

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕПТИДОВ, СИНТЕЗИРУЕМЫХ

В ПРОЦЕССЕ ИНТЕРФЕРОНОГЕНЕЗА

1Пермский национальный исследовательский политехнический университет

2 НПО «Микроген» МЗ РФ «Пермское НПО “Биомед”»

3Пермская государственная медицинская академия им. академика Е.А. Вагнера

В настоящее время быстрое снижение чувствительности бактерий к антибактериальным препаратам существенно затрудняет лечение заболеваний инфекционной природы. Многие из антибактериальных препаратов, несмотря на быстрый лечебный эффект, оказывают нежелательное побочное действие на отдельные органы и даже на организм в целом (аллергические реакции, дисбактериоз кишечника, кандидозы и др.). Кроме того, частое и неправильное применение антибиотиков приводит к вырабатыванию у возбудителей инфекций антибиотикорезистентных свойств. Учитывая современные представления о качестве лекарств и их адаптированности к человеческому организму, наиболее предпочтительными средствами лечения являются препараты, содержащие естественные компоненты организма с известной биологическойактивностью.

Разработка метода получения антибактериального пептидного комплекса, синтезируемого лейкоцитами в процессе интерфероно-

134

генеза, использование его для получения лиофилизированной субстанции и на ее основе лекарственной формы являются весьма привлекательным и обоснованным подходом к созданию новых препаратов для лечения бактериальных инфекций. К тому же получение субстанции не требует дополнительного оборудования и специальных условий, поскольку низкомолекулярные катионные пептиды с антибиотической активностью являются побочным продуктом биосинтеза интерферона. Они не обладают таким разнообразным спектром побочных действий, как традиционно применяемые антибиотические препараты, к их действию чувствительны многие микроорганизмы.

Нами проведена оценка специфической активности лиофилизированной субстанции пептидного комплекса в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий. Изучение антибактериального действия проводили на клинических штаммах патогенных микроорганизмов при абдоминальных инфекциях в концентрации 1·109 и 1·107 микроб. клеток (бактерии родов Staphylococcus, Escherichia, Streptococus, Klebsiella). Результаты приведе-

ны в табл. 1, 2.

Таблица 1

Антибактериальная чувствительность микробных штаммов в концентрации 1·109 микроб. клеток в мл к АБПК

По результатам представленных данных можно сделать вывод, что антибактериальный пептидный комплекс проявляет антимикробное действие на все исследуемые штаммы. При концентрации микроорганизмов 1·107 микроб. клеток в мл к АБПК сохранение антибактериальной активности характерно для всех штаммов при

135

разведении пептида в 64 раза. При концентрации микроорганизмов 1·109 микроб. клеток в мл к АБПК активность сохраняется для бактерий рода Staphylococcus при разведении в 64 раза, а для бактерий родов Streptococcus и Klebsiella активность сохраняется при разведении в 4 и 2 раза соответственно.

Таблица 2

Антибактериальная чувствительность микробных штаммов в концентрации 1·107 микроб. клеток в мл к АБПК

Исходя из вышеизложенного, следует, что полученный антибактериальный пептидный комплекс является активной субстанцией для получения новых лекарственных препаратов, предназначенных для лечения бактериальных инфекций абдоминального генеза.

УДК 615

Л.В. Волкова1, Е.В. Шульц2

ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕПАРАТОВ КРОВИ

1Пермский национальный исследовательский политехнический университет

2 НПО «Микроген» МЗ РФ «Пермское НПО “Биомед”»

Объем производства препаратов крови в России удовлетворяет нужды населения в иммуноглобулинах для внутривенного введения на 5 %, а в альбумине – на 15 %. Например, концентраты очи-

136

щенных факторов свертывания, которые необходимы для больных гемофилией, а их в нашей стране более 12 000. Согласно мировой статистике число больных гемофилией на сегодня более 300 000, и только 75 % из них обеспечены лекарственными средствами.

Всвязи с этим встает остро вопрос об удовлетворении потребности в препаратах крови. На данный момент ситуация частично решается посредством закупок лекарственных средств за рубежом.

Для самообеспечения страны в соответствии с рекомендациями ВОЗ требуется перерабатывать около 700 тыс. л плазмы в год.

ВРоссии за год заготавливается порядка 700 тыс. л плазмы, и только 30 % идет на производство продуктов крови.

Эффективность использования донорской плазмы в России крайне мала. Препараты крови выпускают около 20 учреждений, в том числе и на станциях переливания крови, на которые приходится от 500 до 10 000 л плазмы год, что, в свою очередь, создает дефицит сырья на более крупных предприятиях, которые при должной организации производства могут поднять производительность на треть (бесперебойная доставка сырья, укрупнение и увеличение числа загрузок, круглосуточная работа).

Как ранее отмечалось многими специалистами, рентабельность предприятий крови наступает при создании крупных центров по переработке плазмы крови, способных обрабатывать не менее 200 тыс. л плазмы в год. Мировой опыт так же говорит в пользу консолидации. Согласно Marketing Research Bureau’s International Directory of Plasma Fractionators 2005, число фракционирующих плазму предприятий во всем мире сократилось с 80 до 71 (2002– 2005 гг.). Четыре предприятия закрылись в Европе (Дания, Финляндия, Германия и Польша), два – в США и по одному в Иране, Бразилии и Мексике. За счет консолидации была увеличена средняя мощность заводов по производству препаратов крови.

Цель нашего исследования – определить пути развития и оптимизации всей системы производства препаратов крови.

137

УДК 549.755.21

А.В. Шутова, Г.В. Леонтьева

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА МОРФОЛОГИЮ СТРУВИТА В УСЛОВИЯХ ЕГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Струвит MgNH4PO4 · 6H2O рекомендован для использования в качестве мелиоранта-стабилизатора ионов тяжелых металлов (ТМ)

впочвах, что направлено на понижение биодоступности этих экотоксикантов для растений. Вместе с тем в почвах содержатся по- верхностно-активные вещества (ПАВ) как биологического, так и синтетического происхождения, которые за счет адсорбции на растущих гранях кристаллов могут влиять на морфологию твердофазных веществ и на их процессы массообмена с окружающей средой. Эти явления пока что мало исследованы.

Вданной работе поставлена задача определить влияние

ПАВ на морфологию струвита, в том числе в условиях взаимодействия струвита с ионами Ni2+. В качестве объекта исследования выбраны модельные ПАВ – анионоактивный додецилсульфат натрия (SDS), катионоактивный бромид гексадецилтриметил аммония (СТАВ) и неионогенный полиоксоэтилен(20)сорбитанмонолаурат (TWEEN 20). Морфологию струвита исследовали с помощью оптического микроскопа, сопряженного через цифровую камеру с микроскопом.

Показано, что в присутствии ПАВ указанных типов уменьшается размер образующихся частиц струвита, а это может быть связано с их адсорбцией на поверхности граней растущих кристаллов. Такой результат проявляется при образовании струвита

вусловиях высоких пересыщений растворов. Вместе с тем до-

138

бавки ПАВ не предотвращают процесс перекристаллизации струвита в растворах, содержащих ионы Ni2+. Кристаллы в процессе перекристаллизации увеличиваются в размерах, что подтверждает возможность обменных процессов твердой и жидкой фаз, по крайней мере, в условиях невысоких концентраций ПАВ (5 · 10–4М). Более детальные выводы потребуют дальнейшего исследования соответствующих систем.

139

Научное издание

ХИМИЯ. ЭКОЛОГИЯ. БИОТЕХНОЛОГИЯ – 2015

Тезисы докладов

ХVII региональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых

(г. Пермь, 21–22 апреля 2015 г.)

Редактор и корректор И.Н. Жеганина

Подписано в печать 13.04.15. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 8,75. Тираж 150 экз. Заказ № 64/2015.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.