По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 619:612.1+636:633.11:633.14 DOI:10.33920/sel-03-2601-05

Синтез наночастиц селена и определение их биологической активности

С. В. Горшунова канд. с.-х. наук, E-mail: Gorshunova.s.v@yandex.ru, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова», Россия, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3
Б. И. Древко д-р хим. наук, профессор, E-mail: rector@vavilovsar.ru, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова», Россия, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Нанотехнологии с каждым днем находят все большее применение в интенсификации животноводства. При селеновой недостаточности снижается репродуктивная функция, замедляется рост животных. При недостатке селена в организме нарушаются липидный, углеводный и жировой обмен. Селен – микроэлемент, по своей химической природе относящийся к группе неметаллов. Поступая с пищей в неактивной форме, он проходит ряд метаболических преобразований и вместе с белками образует селенопротеины, играющие важную роль в поддержании гомеостаза. Наночастицы являются перспективным поставщиком биологически активных веществ в организм животных и человека, а селен незаменим для жизнедеятельности млекопитающих. В последнее время нанотехнологии рассматриваются как многообещающий и формирующийся подход к внедрению в сельское хозяйство для повышения продуктивности различных культур путем введения наночастиц при обработке семян, внекорневых опрыскиваниях растений, наноудобрениях для сбалансированного питания сельскохозяйственных культур, наногербицидах для эффективной борьбы с сорняками, наноинсектицидах для защиты растений, ранних обнаружений болезней растений и дефицита питательных веществ с помощью диагностических наборов и наноферомонов для эффективного мониторинга вредителей. Цель работы состояла в разработке метода синтеза наночастиц селена, исследований их биологических свойств в качестве адъювантов для вакцин и противоопухолевых препаратов, а также ростостимулирующих средств для растений. Установлено, что наночастицы селена, стабилизированные различными поверхностно-активными веществами, могут быть использованы в качестве противоопухолевых препаратов, адъювантов для вакцин и для восполнения дефицита селена в организме млекопитающих. Данные частицы могут применяться в качестве антимикробных препаратов и ростостимулирующих средств.

Литература:

1. Влияние различных селенсодержащих препаратов на гематологические показатели и качество мяса цыплят-бройлеров / Е. Н. Кудрявцева, А. В. Островский, Е. А. Юшковский, П. И. Пахомов // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. – Гродно, 2020. – С. 159–168.

2. Влияние разного уровня наночастиц селена и аспарагината кобальта в рационах телят на их рост, развитие и экономическую эффективность выращивания / И. И. Калюжный, С. О. Лощинин, С. П. Москаленко и др. // Зоотехния. – 2023. – № 11. – С. 14–17.

3. Горшунова С. В. Исследование стабильности растворов наночастиц селена в оболочке поливинилпирролидона в различных растворителях / С. В. Горшунова // Зыкинские чтения: мат-лы Национ. науч.-практ. конф., посв. памяти д-ра мед. наук, проф. Леонида Федоровича Зыкина. – Саратов: Саратовский ГАУ, 2022. – С. 53–56.

4. Действие селенсодержащих препаратов на физиологический статус бройлерных цыплят / Е. Н. Кудрявцева, А. В. Островский, Е. А. Юшковский и др. // Ветеринария Северного Кавказа. – 2023. – № 6. – С. 24–36.

5. Ковалева О. В. Пробиотики – перспективное направление в животноводстве / О. В. Ковалева, Н. М. Костомахин, Ю. А. Кармацких // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2019. – № 1. – С. 3–10. – EDN: YUJJDV.

6. Костомахин Н. М. Естественная резистентность скота черно-пестрой породы в связи с селекционно-генетическими особенностями животных: автореф. дис. … канд. биол. наук / Н. М. Костомахин. – М., 1986. – 16 с. – EDN: VLHWLR.

7. Костомахин Н. М. Иммунологический статус крупного рогатого скота как фактор селекции: автореф. дис. … д-ра биол. наук / Н. М. Костомахин. – М., 1994. – 32 с. – EDN: ZJFNFR.

8. Ларионова О. С. Синтез наночастиц селена и исследование особенности физиологических процессов в проростках огурца сорта родничок / О. С. Ларионова, Я. Б. Древко, С. В. Горшунова // Научная жизнь. – 2023. – Т. 18. – № 3 (129). – С. 375–382. – DOI: 10.35679/19919476-2023-18-3.

9. Панов Д. А. Синтез и свойства наночастиц селена в матрице природных полисахаридов / Д. А. Панов, А. М. Кацев, А. В. Омельченко // Химия растительного сырья. – 2022. – № 1. – С. 81–91.

10. Синтез биологически активной композиции хитозан-наночастицы селена / К. В. Апрятина, Е. И. Мурач, С. В. Амарантов и др. // Прикладная биохимия и микробиология. – 2022. – Т. 58. – № 2. – С. 140–145.

11. Синтез наночастиц селена, стабилизированных четвертичными аммонийными соединениями / А. В. Блинов, Д. Г. Маглакелидзе, М. А. Ясная и др. // Журнал общей химии. – 2022. – Т. 92. – № 3. – С. 477–483.

12. Экологически безопасные энзимные композиции в кормлении животных / Н. М. Костомахин, И. Е. Иванова, О. В. Ковалева, Ю. А. Кармацких // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2021. – № 6 (191). – С. 57–69. – DOI: 10.33920/sel05-2106-05.

13. Юнусов Х. Э. Синтез и физико-химические свойства нанокомпозитов на основе натрий-карбоксиметилцеллюлозы и наночастиц селена / Х. Э. Юнусов, А. А. Сарымсаков, Ф. М. Туракулов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2022. – Т. 64. – № 1. – С. 60–70.

14. Kostomakhin N. Experience and prospects of the use of precision livestock farming in the Russian Federation / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // BIO Web of Conferences. XVII International Scientific and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). – EDP Sciences, 2024. – P. 02001. – DOI: 10.1051/bioconf/202411302001.

1. Influence of various selenium-containing drugs on hematological parameters and meat quality of broiler chickens / E. N. Kudryavtseva, A. V. Ostrovsky, E. A. Yushkovsky, P. I. Pakhomov // Agriculture – problems and prospects: collection of scientific papers. – Grodno, 2020. – P. 159–168.

2. Influence of different levels of selenium and cobalt aspartate nanoparticles in rations of calves on their growth, development and economic efficiency of rearing / I. I. Kalyuzhny, S. O. Loshchinin, S. P. Moskalenko et al. // Zootechniya. – 2023. – No. 11. – P. 14–17.

3. Gorshunova S. V. Research of the stability of solutions of selenium nanoparticles in a polyvinylpyrrolidone shell in various solvents / S. V. Gorshunova // Zykin readings: materials of the national scientific and practical conference, dedicated to the memory of Dr. of Medical Sciences, Prof. Leonid Fedorovich Zykin. – Saratov: Saratov State Agrarian University, 2022. – P. 53–56.

4. The effect of selenium-containing drugs on the physiological status of broiler chickens / E. N. Kudryavtseva, A. V. Ostrovsky, E. A. Yushkovsky et al. // Veterinary Science of the North Caucasus. – 2023. – No. 6. – P. 24–36.

5. Kovaleva O. V. Probiotics are a promising direction in animal husbandry / O. V. Kovaleva, N. M. Kostomakhin, Yu. A. Karmatskikh // Feeding of agricultural animals and feed production. – 2019. – No. 1. – P. 3–10. – EDN: YUJJDV.

6. Kostomakhin N. M. Natural resistance of cattle of Black-and-White breed in relation with selection and genetic characteristics of animals: author’s abstract of PhD Thesis of biological sciences / N. M. Kostomakhin. – Moscow, 1986. – 16 p. – EDN: VLHWLR.

7. Kostomakhin N. M. Immunological status of cattle as a selection factor: author’s abstract of doctorate Thesis of biological sciences / N. M. Kostomakhin. – Moscow, 1994. – 32 p. – EDN: ZJFNFR.

8. Larionova O. S. Synthesis of selenium nanoparticles and research of the features of physiological processes in cucumber seedlings of the Rodnichok variety / O. S. Larionova, Ya. B. Gorshunova // Scientific Life. – 2023. – Vol. 18. – No. 3 (129). – P. 375–382. – DOI: 10.35679/1991-9476-2023-18-3.

9. Panov D. A. Synthesis and properties of selenium nanoparticles in a matrix of natural polysaccharides / D. A. Panov, A. M. Katsev, A. V. Omelchenko // Chemistry of plant raw materials. – 2022. – No. 1. – P. 81–91.

10. Synthesis of a biologically active composition of chitosan-selenium nanoparticles / K. V. Apryatina, E. I. Murach, S. V. Amarantov et al. // Applied biochemistry and microbiology. – 2022. – Vol. 58. – No. 2. – P. 140–145.

11. Synthesis of selenium nanoparticles stabilized by quaternary ammonium compounds / A. V. Blinov, D. G. Maglakelidze, M. A. Yasnaya et al. // Journal of General Chemistry. – 2022. – Vol. 92. – No. 3. – P. 477–483.

12. Environmentally-friendly enzyme compositions in animal feeding / N. M. Kostomakhin, I. E. Ivanova, O. V. Kovaleva, Yu. A. Karmatskikh // Feeding of agricultural animals and feed production. – 2021. – No. 6 (191). – P. 57–69. – DOI: 10.33920/sel-05-2106-05.

13. Yunusov H. E. Synthesis and physicochemical properties of nanocomposites based on sodium carboxymethyl cellulose and selenium nanoparticles / H. E. Yunusov, A. A. Sarymsakov, F. M. Turakulov // Highmolecular compounds. Series B. – 2022. – Vol. 64. – No. 1. – P. 60–70.

14. Kostomakhin N. Experience and prospects of the use of precision livestock farming in the Russian Federation / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // BIO Web of Conferences. XVII International Scientific and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). – EDP Sciences, 2024. – P. 02001. – DOI: 10.1051/bioconf/202411302001.

Растущее население мира требует новых технологий, которые могут заменить традиционные методы увеличения производства продуктов питания. Нанотехнологии с каждым днем находят все большее применение в интенсификации животноводства. При селеновой недостаточности снижается репродуктивная функция, замедляется рост животных. При недостатке селена в организме нарушаются липидный, углеводный и жировой обмен [11].

Установлено, если в организме животных содержание селена недостаточно, то это может привести к возникновению и размножению атипичных клеток и онкологии. Если в организм ввести достаточное количество селена, то ферменты успевают эту атипичную клетку вычислить и уничтожить, т. е. они не только препятствуют образованию этих клеток, но и уничтожают уже образовавшиеся. Такое положительное воздействие селен оказывает при всех опухолевых процессах, в т. ч. при заболеваниях крови и различных доброкачественных новообразованиях [2, 3, 9].

Селен – микроэлемент, по своей химической природе относящийся к группе неметаллов. Поступая с пищей в неактивной форме, он проходит ряд метаболических преобразований и вместе с белками образует селенопротеины, играющие важную роль в поддержании гомеостаза. Наночастицы являются перспективным поставщиком биологически активных веществ в организм животных и человека, а селен незаменим для жизнедеятельности млекопитающих.

Многие заболевания у человека связаны с недостатком данного микроэлемента, в т. ч. установлена прямая связь микроэлемента и гепатита С, выявлена связь между селеном и диабетом, в также ряда сердечно-сосудистых заболеваний. Приводятся данные о связи данного микроэлемента с такими заболеваниями, как Альцгеймер, рак, астма, цереброваскулярной – недостаточности. Стоит отметить связь между данным микроэлементом и способностью снижать степень тяжести отравления тяжелыми металлами, причем отмечается действие не за счет образования и связывания тяжелых металлов в какой-либо комплекс, а усиление данным микроэлементом защитных функций организма, что подтверждается низкими концентрациями селеносодержащих добавок, оказывающих положительное влияние. Особое внимание вызывает возможность положительного влияния данного микроэлемента при заболеваниях щитовидной железы [5].

Для Цитирования:
С. В. Горшунова, Б. И. Древко, Синтез наночастиц селена и определение их биологической активности. Главный зоотехник. 2026;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: