pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2022-11-2-53-58pharmjournal-1215Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSФармакотехнологические исследования биомассы Chlorella vulgaris C-2019 как перспективного источника получения антибактериальных веществPharmacotechnological Studies of the Biomass of Chlorella vulgaris C-2019 as a Promising Source of Antibacterial Substanceshttps://orcid.org/0000-0002-3327-9744МитишевА. В.MitishevA. V.

440026, г. Пенза, ул. Красная, д. 40

40, Krasnaya str., Penza, 440026

span2361@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9512-6770КурдюковЕ. Е.KurdyukovE. E.

440026, г. Пенза, ул. Красная, д. 40

40, Krasnaya str., Penza, 440026

https://orcid.org/0000-0002-1204-7864СеменоваЕ. Ф.SemenovaE. F.

 295007, Республика Крым, г. Симферополь, проспект Академика Вернадского, д. 4

4, Prospekt Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

https://orcid.org/0000-0001-8315-0888ФадееваТ. М.FadeevaT. M.

440026, г. Пенза, ул. Красная, д. 40

40, Krasnaya str., Penza, 440026

https://orcid.org/0000-0003-1168-2871МоисееваИ. Я.MoiseevaI. Ya.

440026, г. Пенза, ул. Красная, д. 40

40, Krasnaya str., Penza, 440026

https://orcid.org/0000-0002-1342-9776МоисеевЯ. П.MoiseevYa. P.

440026, г. Пенза, ул. Красная, д. 40

40, Krasnaya str., Penza, 440026

ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет» (ФГБОУ ВПО «ПГУ»)РоссияPenza State UniversityRussian FederationМедицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского» (Медакадемия им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского»)РоссияMedical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFURussian Federation2022280520221125358Copyright © Митишев А.В., Курдюков Е.Е., Семенова Е.Ф., Фадеева Т.М., Моисеева И.Я., Моисеев Я.П., 20222022Митишев А.В., Курдюков Е.Е., Семенова Е.Ф., Фадеева Т.М., Моисеева И.Я., Моисеев Я.П.Mitishev A.V., Kurdyukov E.E., Semenova E.F., Fadeeva T.M., Moiseeva I.Y., Moiseev Y.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1215Введение

Введение. В настоящее время активно ведутся исследования, направленные на поиск новых биообъектов как источников биологически активных веществ. Это необходимо для того, чтобы получить продуценты, которые будут выгодны в культивировании, поддержании их жизнедеятельности и получении на выходе достаточного количества и высокого качества целевых продуктов. Одним из таких источников могут быть микро- и макроводоросли.

Цель

Цель. Целью настоящего исследования является проведение фитохимического анализа для подтверждения наличия широкого спектра БАС, а также исследований по выбору оптимальных параметров экстрагирования биомассы хлореллы С-2019 с целью получения экстрактов с высоким содержанием БАС, обладающих антибактериальным действием (пигменты, флавоноиды).

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектом исследования являлась воздушно-сухая биомасса штамма Chlorella vulgaris Beyerinck ИФР C-2019. Влажность, фракционный состав, зольность, экстрактивные вещества определяли по ГФ ХIV, 2018. В работе использованы спектрофотометрический, ГЖХ методы, а также метод капельного электрофореза.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. В результате фитохимического анализа были определены основные БАС биомассы хлореллы штамма C-2019. Доказано наличие белков (64 %), жирных кислот (7 %), фенольных соединений (1,56 %), пигментов (2,46 %), макро- и микроэлементов. Оптимальным соотношением сырье – экстрагент является 1 : 50. Повышение температуры и продолжительности экстрации увеличивало выход основных БАС.

Заключение

Заключение. Определен фитохимический состав перспективного растительного сырья. Установлены оптимальные условия экстракции биомассы хлореллы при получении экстракта: соотношение сырье – экстрагент (1 : 50), экстрагент спирт этиловый 95%-й, температура экстракции 60–80 °С, трехкратная экстракция в течении 60, 60, 60 мин.

Introduction

Introduction. Currently, research is being actively conducted to find new biological objects as sources of biologically active substances. This is necessary in order to obtain producers who will be profitable in cultivating, maintaining their vital activity and obtaining at the output a sufficient number and high quality of the target products. Micro-and macroalgae can be one of these sources.

Aim

Aim. The aim of this study is to conduct a phytochemical analysis to confirm the presence of a wide range of BAC, as well as studies on the selection of optimal parameters for extracting chlorella C-2019 biomass in order to obtain extracts with a high content of BAC that have an antibacterial effect (pigments, flavonoids).

Materials and methods

Materials and methods. The object of the study was the biomass of the strain Chlorella vulgaris Beyerinck IPPAS C-2019. The fractional composition, humidity, ash content, and extractive substances were determined according to GF XIV, 2018. The work uses spectrophotometric, GLC methods, as well as the method of drip electrophoresis.

Results and discussions

Results and discussions. As a result of phytochemical analysis, the main BAC of chlorella biomass of strain C-2019 were determined. The presence of proteins (64 %), fatty acids (7 %), phenolic compounds (1.56 %), pigments (2.46 %), macro – microelements has been proven. The optimal raw material-extractant ratio is 1 : 50. Increasing the temperature and duration of extraction increased the yield of the main BAС.

Conclusion

Conclusion. The phytochemical composition of promising plant raw materials is determined. The optimal conditions for the extraction of chlorella biomass in the preparation of the extract are established: the ratio of raw materials:extractant 1 : 50, extractant ethyl alcohol 95 %, extraction temperature 60–80 °C, triple extraction for 60, 60, 60 minutes.

микроводорослиChlorella vulgarisбиомасса хлореллыдробная мацерацияхлорофиллыкаротиноидыфлавоноидыmicroalgaeChlorella vulgarischlorella biomassfractional macerationchlorophyllscarotenoidsflavonoidsReferencesAndrade L. M., Andrade C. J., Dias M., Nascimento C. A., Mendes M. A. Microalgae for bioremediation of textile wastewater: An overview. MOJ Food Process Technology. 2018;6(1):45–58. DOI: 10.15406/MOJFPT.2018.06.00200.Andrade L. M., Andrade C. J., Dias M., Nascimento C. A., Mendes M. A. Microalgae for bioremediation of textile wastewater: An overview. MOJ Food Process Technology. 2018;6(1):45–58. DOI: 10.15406/MOJFPT.2018.06.00200.Barkia I., Saari N., Manning S. R. Microalgae for high-value products towards human health and nutrition. Marine Drugs. 2019;17(5):E304. DOI: 10.3390/md17050304.Barkia I., Saari N., Manning S. R. Microalgae for high-value products towards human health and nutrition. Marine Drugs. 2019;17(5):E304. DOI: 10.3390/md17050304.Abd El-Baky H. H., El-Baroty G. S. Characterization and bioactivity of phycocyanin isolated from Spirulina maxima grown under salt stress. Food & Function. 2012;3:381–388. DOI: 10.1039/c2fo10194g.Abd El-Baky H. H., El-Baroty G. S. Characterization and bioactivity of phycocyanin isolated from Spirulina maxima grown under salt stress. Food & Function. 2012;3:381–388. DOI: 10.1039/c2fo10194g.Guedes A. C., Catarina R. B., Helena M. A., Pereira C. I., Francisco X. M. Microalgal and cyanobacterial cell extracts for use as natural antibacterial additives against food pathogens. Journal of Food Science and Technology. 2011;46:862–870. DOI:10.1111/j.1365-2621.2011.02567.x.Guedes A. C., Catarina R. B., Helena M. A., Pereira C. I., Francisco X. M. Microalgal and cyanobacterial cell extracts for use as natural antibacterial additives against food pathogens. Journal of Food Science and Technology. 2011;46:862–870. DOI:10.1111/j.1365-2621.2011.02567.x.Falaise C., François C., Travers M. A., Morga B., Haure J. Antimicrobial compounds from eukaryotic microalgae against human pathogens and diseases in aquaculture. Marine Drugs. 2016;14:159. DOI: 10.3390/md14090159.Falaise C., François C., Travers M. A., Morga B., Haure J. Antimicrobial compounds from eukaryotic microalgae against human pathogens and diseases in aquaculture. Marine Drugs. 2016;14:159. DOI: 10.3390/md14090159.Pane G., Cacciola G., Giacco E., Mariottini G., Coppo E. Assessment of the Antimicrobial Activity of Algae Extracts on Bacteria Responsible of External Otitis. Marine Drugs. 2015;13:6440–6452. DOI: 10.3390/md13106440.Pane G., Cacciola G., Giacco E., Mariottini G., Coppo E. Assessment of the Antimicrobial Activity of Algae Extracts on Bacteria Responsible of External Otitis. Marine Drugs. 2015;13:6440–6452. DOI: 10.3390/md13106440.Ramaraj S., Ramalingam R., Abeer H., Elsayed F. A. Microalgae metabolites: A rich source for food and medicine Saudi. Journal of Biological Sciences. 2019;26:709–722. DOI: 10.1016/j.sjbs.2017.11.003.Ramaraj S., Ramalingam R., Abeer H., Elsayed F. A. Microalgae metabolites: A rich source for food and medicine Saudi. Journal of Biological Sciences. 2019;26:709–722. DOI: 10.1016/j.sjbs.2017.11.003.Lu Y. M., Xiang W., Yong-Huang W. Spirulina industry in Inner Mongolia of China: current status and prospects. Journal of Applied Phycology. 2011;23:265–269. DOI: 10.1007/s10811-010-9552-4.Lu Y. M., Xiang W., Yong-Huang W. Spirulina industry in Inner Mongolia of China: current status and prospects. Journal of Applied Phycology. 2011;23:265–269. DOI: 10.1007/s10811-010-9552-4.Государственная фармакопея Российской Федерации. Изд. XIV. Том 2. М.: Министерство здравоохранения РФ; 2018. 3262 с.State Pharmacopoeia of the Russian Federation. Ed. XIV. Tom 2. Moscow: Ministerstvo zdravookhraneniya Rossiyskoy Federatsii; 2018. 3262 p. (In Russ.)Методика измерений массовой доли аминокислот методом капиллярного электрофореза с использованием капиллярного электрофореза «Капель» М-04-38-2009. СПб.: ООО «Люмэкс-маркетинг»; 2014. 49 с.Method of measuring the mass fraction of amino acids by capillary electrophoresis using the capillary electrophoresis system "Kapel" M-04-38-2009. Saint Petersburg: OOO «Ljumjeks-marketing»; 2014. 49 p. (In Russ.)Тикунова И. В., Дробницкая Н. В., Артеменко А. И. Справочное руководство по аналитической химии и физико-химическим методам анализа. М.: Высшая школа; 2009. 413 с.Tikunova I. V., Drobnitskaya N. V., Artemenko A. I. Reference guide to analytical chemistry and physico-chemical methods of analysis. Moscow: Vysshaja shkola; 2009. 413 p. (In Russ.)Беляков К. В. Методологические подходы к определению биологически активных веществ в лекарственном растительном сырье спектрофотометрическим методом. М.: Медицина; 2004. 186 с.Beljakov K. V. Methodological approaches to the determination of biologically active substances in medicinal plant raw materials by the spectrophotometric method. Moscow: Medicina; 2004. 186 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.