fbpx

Хайрова А.Ш. – Номинант № 5 на Премию им. П.П. Шорыгина


Номинант № 5 на Премию им. П.П. Шорыгина 2021 года

Хайрова Аделя Шамилевна

Место работы и должность: Аспирант 4-го года, младший научный сотрудник. ФИЦ Биотехнологии РАН.

Адрес: г. Москва

Получение и исследование хитина, хитозана и их меланиновых комплексов из мухи черная львинка

Экологическая проблема переработки отходов в нашей стране стоит особенно остро. В настоящее время во всем мире широкое распространение получила технология по утилизации органических отходов с помощью мухи черная львинка. Помимо кормового белка и биогумуса, само насекомое представляет интерес в качестве источника ценных биологически активных веществ.

В рамках данной работы исследовались различные стадии онтогенеза насекомого. Были разработаны способы по получению как аморфного, так и кристаллического хитина из непигментированного сырья – личинок. В коллоидном растворе на основе аморфного хитина чувствительность субстрата к хитинолитическим ферментам была на порядок выше по сравнению с аналогичным крабовым. Кристаллический хитин дезацетилировали до хитозана (500 кДа, 90%), в то время как при дезацетилировании аморфного хитина происходила его деструкция, в результате чего был получен низкомолекулярный хитозан (15 кДа, 45%). Высокомолекулярный хитозан подвергали ферментативному и кислотному гидролизам.

Был впервые разработан метод по получению ковалентного хитин- и хитозан-меланиновых комплексов из кутикулы куколок и подмора черной львинки, причем каждая стадия обработки была охарактеризована на наличие примесей. Исходя из данных ЭПР анализа, подмор черной львинки является уникальным сырьем для получения ковалентно связанного хитозан-меланинового комплекса с содержанием меланина около 14%.

Хитин-меланиновый комплекс нерастворим и представляет интерес в качестве потенциального сорбента тяжелых металлов и радионуклидов. В отличие от меланина хитозан-меланиновый комплекс растворим в слабокислых и водных средах и служит объектом для исследования фотопротекторной и антиоксидантной активностей. Таким образом, получение двух комплексов в совокупности расширяет не только область растворимости, но и их взаимный спектр применения. В рамках данной работы исследовались различные виды биологической активности хитин- и хитозан-меланиновых комплексов – антиоксидантная, фотопротекторная, сорбционная. Было показано, что в комплексе биополимеры усиливают активность друг друга благодаря синергетическому эффекту. Улучшенные фотопротекторная и антиоксидантная активности создали предпосылки для разработки рецептур солнцезащитных и антивозрастных косметических средств на основе хитозан-меланинового комплекса.

Публикации:

  1. Хайрова А.Ш., Лопатин С.А., Синицына О.А., Синицын А.П., Варламов В.П. Получение хитина из черной львинки Hermetia illucens путем прямой экстракции // Известия Уфимского научного центра РАН. 2018. №3(2). С. 84-88.
  2. Khayrova A., Lopatin S., Varlamov V. Black Soldier Fly Hermetia illucens as a Novel Source of Chitin and Chitosan // International Journal of Sciences. 2019. №8(4). P. 81-86.
  3. Khayrova A., Lopatin S., Varlamov V. Obtaining chitin/chitosan-melanin complexes from black soldier fly Hermetia illucens // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. № 809. P. 012020.
  4. Khayrova A., Lopatin S., Varlamov V. Obtaining chitin, chitosan and their melanin complexes from insects // International Journal of Biological Macromolecules. 2021. № 167. P. 1319-1328.
  5. Khayrova A., Lopatin S., Varlamov V. Obtaining and study of physicochemical properties of chitin/chitosan-melanin complexes from Hermetia illucens // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021 (принята в печать).

Устные доклады:

  1. Хайрова А.Ш., Лопатин С.А., Синицына О.А., Синицын А.П., Варламов В.П., «Новый способ получения хитина из насекомых», Четырнадцатая Международная Конференция «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана», Севастополь, Россия, 2018, сентябрь.
  2. A. Khayrova, “Novel Method of Obtaining Chitin from the Black Soldier Fly Hermetia Illucens by Direct Extraction” in Third World summit and Expo on Food Technology and Probiotics, Prague, Czech Republic, 2018, p. 27.
  3. Хайрова А.Ш., Лопатин С.А., Варламов В.П., «Исследование черной львинки, как потенциального источника хитозана», Международная научно-практическая конференция “Научные основы производства и обеспечения качества биологических препаратов для АПК”, Щелково, Россия, 2019, сентябрь.
  4. A. Khayrova, “Obtaining Chitin/Chitosan-melanin Complexes from Black Soldier Fly Hermetia Illucens”, The 3rd International Conference on Nanomaterials and Biomaterials (ICNB 2019), Lisbon, Portugal, 2019, December.
  5. Хайрова А.Ш.,  Лопатин С.А.,  Варламов В.П., «Получение хитозана из личинок черной львинки Hermetia illucens. В сб.: Научные основы производства и обеспечения качества биологических препаратов для АПК. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Ивана Васильевича Звягина; 2020: С. 269-273.
  6. Хайрова А.Ш., «Получение и исследование физико-химических свойств хитин/хитозан-меланиновых комплексов Hermetia illucens», Шестой междисциплинарный научный форум с международным участием «Новые материалы и перспективные технологии», Москва, Россия, 2020, ноябрь.
  7. Хайрова А.Ш., Лопатин С.А., Варламов В.П., «Получение хитин- и хитозан-меланиновых комплексов из мухи черная львинка», XXXIII Зимняя молодёжная научная школа “Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии”, Москва, Россия, 2021, февраль.

Патенты и достижения:

  1. Лопатин С.А., Хайрова А.Ш., Варламов В.П., Соколов И.В. Способ получения хитина из личинок черной львинки Hermetia illucens, Патент РФ №2680691, Бюл. № 6, 2019.
  2. Лопатин С.А., Хайрова А.Ш., Варламов В.П., Соколов И.В. Способ получения ковалентно-связанного хитозан-меланинового комплекса из мухи черная львинка Hermetia illucens, Патент РФ №2728458, Бюл. № 22, 2020.
  3. Диплом за лучший доклад на отчетной конференции аспирантов ФИЦ Биотехнологии РАН 2019 г.