| 16. |
Аннотация |
Использование огромных ресурсов биомассы растений как возобновляемого и экологически чистого источника различных химических соединений (биорефайнинг), альтернативного нефтехимическому синтезу, является одним из важнейших трендов современной химической науки и технологии, соответствующих принципам «зеленой химии». Особого внимание в этом плане заслуживают биологически активные соединения различных классов, большинство из которых является вторичными метаболитами растений. К ним относятся, прежде всего, фенольные соединения (включая лигнин и его олигомеры – лигнаны, таннины, флавоноиды и антоцианы), в том числе флоротаннины и аминокислотный комплекс водорослей, терпены и терпеноиды, смоляные и жирные кислоты, алкалоиды, сахара и пр. Обладая высокой антиоксидантной активностью, противовоспалительными, противоопухолевыми, иммуномодулирующими, гепатопротекторными, адаптогенными и другими ценными свойствами, такие соединения представляют собой исключительно ценное сырье для фармацевтической промышленности и разработки новых типов лекарственных препаратов, получения различных косметических средств, пищевых добавок и новых функциональных продуктов питания.
Важной современной тенденцией является смещение фокуса на изучение растений природных зон с экстремальными климатическими условиями, в первую очередь, арктических и субарктических регионов. Сочетание короткого периода вегетации, большой продолжительности светового дня, низких температур и недостатка питательных веществ создает неблагоприятные условия для развития растений. В результате абиотического стресса в растительных тканях нарушается баланс активных форм кислорода и, как следствие, существенно меняется метаболизм растения. Так, усиливается биосинтез антиоксидантов, фотопротекторов и множества других вторичных метаболитов. Это приводит к значительному увеличению содержания ценных биологически активных веществ и изменению их компонентного состава в растительном сырье высоких широт по сравнению с растениями зон с умеренным и тропическим климатом.
Разработке технологий переработки биомассы растений с получением биологически активных веществ и различных продуктов на их основе препятствует целый ряд факторов. К ним относятся недостаток фундаментальных знаний о компонентном составе растений и их метаболизме в условиях высоких широт наряду с несовершенством методов анализа растительных тканей, исключительная сложность химического состава биомассы и отсутствие эффективных методов извлечения целевых компонентов из растительного сырья, их разделения и очистки, отсутствие информации о биологической активности многих соединений. Решение данных проблем является целью предлагаемого проекта и требует проведения систематических междисциплинарных исследований на стыке химии природных соединений, биоорганической, физической и аналитической химии, химической технологии и фармакологии. В их основе лежит совершенствование и применение современной методологии биоаналитической химии, а также разделения и концентрирования химических соединений. |