Введение к работе
Актуальность темы
В условиях неблагоприятной окружающей среды, социальных заболеваний в биологических жидкостях организма возрастает концентрация высокореакционных кислородных и азотных соединений в т.ч. и свободных радикалов (супероксид, гидро-ксильный радикал, перекись водорода и др.). В допустимых концентрациях свободные радикалы необходимы для нормального функционирования иммунной системы человека. Однако их избыточное содержание приводит к окислительному стрессу организма - причине опасных заболеваний (сердечнососудистых - 30 % всех заболеваний со смертельным исходом в мире, онкологических, диабета и более ста других) и преждевременному старению человека. Решить острую современную проблему - разбаланс естественной антиоксидантной системы человеческого организма, можно с помощью специальной терапии природными антиоксидантами и её внедрения в клиническую профилактическую медицину.
Для этого требуется:
создание и разработка приборного и методического обеспечения для надёжного и экспрессного определения антиоксидантов;
создание банка данных содержания антиоксидантов в пищевых продуктах, напитках, лекарственных препаратах, биологически активных добавках, поливитаминах, лекарствах;
определение окислительного стресса путём измерения общего антиоксидантного статуса человека.
Работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Проведение прикладных научно-исследовательских работ по высоким медицинским технологиям и созданию новых лекарственных форм», НИОКР «Создание II очереди реестра (кадастра) данных содержания антиоксидантов в пищевых продуктах, БАДах и экстрактах лекарственных трав» № 8/3-157н-09 от 22.06.2009.
Целью работы является решение актуальной научно-технической задачи, заключающейся в разработке приборного и методического обеспечения для автоматизированного суммар-
ного и покомпонентного определения водо- и жирорастворимых антиоксидантов в пищевых продуктах.
Задачи работы. Достижение указанной цели требует решения следующих задач:
- разработки методического обеспечения и прибора для автома
тизированного определения жирорастворимых антиоксидантов
в пищевых продуктах;
выбора оптимальных условий работы амперометрического детектора;
модернизации существующего прибора для определения водорастворимых антиоксидантов для анализа жирорастворимых антиоксидантов;
разработки и аттестации методики определения жирорастворимых антиоксидантов в пищевых продуктах;
разработки портативного жидкостного хроматографа для суммарного и покомпонентного определения антиоксидантов;
создания банка данных содержания антиоксидантов в основных пищевых продуктах, напитках, лекарственных травах, биологически активных добавках.
Научная новизна:
на основе целенаправленных исследований амперометрического метода (AM) и изменения конструктивно-режимных параметров прибора, определяющего водорастворимые антиокси-данты, разработан прибор для определения жирорастворимых антиоксидантов;
впервые на государственном уровне разработана и аттестована совместно с пробоподготовкой методика определения жирорастворимых антиоксидантов (Свидетельство №120-08 от 25.11.2008);
расширено использование AM для решения задачи определения антиоксидантного статуса человека путём измерения анти-оксидантной ёмкости сыворотки крови, слюны, мочи человека;
впервые измерено суммарное содержание антиоксидантов в рыбных, мясных и молочных продуктах AM;
предложен экспресс-метод оценки качества и подлинности алкогольной продукции (вина, коньяка, пива и др.).
Практическая значимость:
модернизирован существующий прибор «ЦветЯуза-01-АА», определяющий только водорастворимые антиоксиданты, для анализа жирорастворимых антиоксидантов;
адаптирован для экспрессного определения суммы Сахаров и лигнина после ферментативного осахаривания растительного сырья в производстве биотоплива прибор «ЦветЯуза-01-АА»;
создан макет первого отечественного портативного жидкостного хроматографа для суммарного и покомпонентного определения антиоксидантов;
расширен банк данных содержания антиоксидантов путём добавления разделов: специи и приправы, мясные, рыбные и молочные продукты.
Достоверность результатов работы подтверждается их согласованностью с законами физики, метрологии и результатами экспериментальных исследований.
На защиту выносятся: исследование AM определения антиоксидантов, прибор для анализа жирорастворимых антиоксидантов, макет первого отечественного портативного жидкостного хроматографа, решение задачи определения антиоксидантного статуса человека и продуктов при производстве биотоплива.
Реализация
Серийный выпуск и поставка потребителям прибора для определения жирорастворимых антиоксидантов «ЦветЯуза-01-АА», разработанного при непосредственном участии автора.
Макет портативного жидкостного хроматографа экспонировался на Международной специализированной выставке «Аналитика Экспо» в 2011 году в г. Москве. Разработана конструкторская документация, в 2012 году планируется организация серийного производства портативного хроматографа. Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Межд. н. конф. «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2008 г., Псков, 2009 г., Саратов, 2010 г.); Съезде аналитиков России «Аналитическая химия
- новые методы и возможности» (Клязьма, 2010 г.); 8-ой Межд.
конф. «Биоантиоксидант» (ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, 2010 г.); 2-ой Межд. конф. «Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений» (ВНИИССОК, Москва, 2011 г.), 1-ом Межд. конгрессе «Cocoa, coffee and tea» (Новара, Италия, 2011 г.) и др.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 30 работ, четыре из которых - в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объём диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объём работы - 165 страниц, в том числе 54 рисунка и 33 таблицы, список литературы включает 101 наименование, два приложения.
В диссертации обобщены результаты исследований, выполненные соискателем в период с 2005 по 2011 годы.
