Ученые Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова разработали экологичный способ комплексной переработки мха «Polytrichum commune» (кукушкин лен), позволяющий за один цикл получать полисахариды и полифенолы. Полифенолы обладают антиоксидантной активностью, способствуют защите клеток от повреждений и могут использоваться для создания противовоспалительных и антибактериальных средств. Полисахариды, в свою очередь, представляют интерес как потенциальные компоненты биомедицинских материалов и сорбентов.
Технология запатентована как новый способ комплексной переработки мха, основанный на использовании природных глубоких эвтектических растворителей (ПГЭР). ПГЭР – это жидкие смеси двух компонентов, связанных водородными связями и за счёт этого смесь плавится при более низкой температуре, чем каждый компонент по отдельности, и остаётся жидкой при обычных условиях. Такие растворители характеризуются относительно низкой токсичностью, биоразлагаемостью и доступной стоимостью, что позволяет относить их к категории экологически безопасных, «зеленых» растворителей. Кроме того, изменяя тип кислоты и её соотношение с холина хлоридом, можно регулировать свойства растворителя в зависимости от конкретных задач. В предложенном подходе растворители получают из двух компонентов: холина хлорида, встречающегося в организме человека и применяемого в пищевых добавках, и одной из простых органических кислот – уксусной, молочной или щавелевой.
Разработка выполнена коллективом авторов Центра коллективного пользования научным оборудованием «Арктика» научно-исследовательского управления САФУ. В состав коллектива входят профессор, ведущий научный сотрудник Дмитрий Косяков, старшие научные сотрудники Илья Пиковский и Данил Фалёв, научный сотрудник Артём Белесов, младшие научные сотрудники Александра Онучина и Дарья Львова.
Как отмечают авторы, кукушкин лён выбран благодаря большому приросту биомассы и разнообразию биологически активных соединений, включая терпены, фенольные соединения и гибридные молекулы. Именно разнообразие таких соединений во многом объясняет, почему этот мох традиционно применяют в народной медицине. Однако извлечь из сырья сразу несколько ценных компонентов без потери качества сложно, поскольку целевые вещества содержатся в малых концентрациях.
Предложенная технология позволяет за один цикл получать из мха сразу два типа продуктов, а именно полисахариды и полифенолы. Биомассу обрабатывают экологичным растворителем, после чего целевые вещества последовательно выделяют из раствора. Условия подобраны так, чтобы извлекать ценные компоненты, не разрушая их. Полисахариды при этом сохраняют структуру, а полифенолы сохраняют активность.
По словам авторов, полифенолы, выделенные новым способом, примерно в 15 раз превосходят традиционные экстракты из того же сырья по антиоксидантной активности. До 75 % растворителя удаётся возвращать в процесс и использовать повторно. Это снижает затраты и уменьшает количество отходов.
Новая технология позволит более полно использовать биомассу мха и получать из неё сразу несколько ценных компонентов. Разработка может быть востребована при создании новых продуктов для фармацевтической, косметической и пищевой промышленности.
Фото: САФУ
Источник: Минобрнауки России
