alexei baerle abstract

Download Alexei Baerle Abstract

Post on 14-Jul-2015

61 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

UNIVERSITATEA DE STAT DIN MOLDOVA

Cu titlu de manuscris C.Z.U.: 544.3 : 66.067 : 547.97

Alexei Baerle STUDIU PRIVIND SEPARAREA I STABILIZAREACOLORANILOR ANTOCIANICI DIN ARONIA MELANOCARPA

Specialitatea 02.00.04 Chimia Fizic

AUTOREFERAT

al tezei de Doctor n Chimie

Chiinu, 2006

Teza a fost elaborat n Catedra Chimie, Facultatea Inginerie i Management n Industria Alimentar a Universitii Tehnice a Moldovei Conductor tiinific: Vasile Guanu, dr. hab. n Chimie, prof. univ., Universitatea de Stat din Moldova Refereni oficiali: 1. T. Lupacu, dr.hab. n Chimie, prof. univ. Institutul de Chimie al A.. R.M. 2. T. Isac, dr. n Chimie. Universitatea de Stat din Moldova

Susinerea public a tezei va avea loc __________ 2006 ora ___ n edina consiliului tiinific specializat DH 30.02.00.04 din cadrul Universitii de Stat din Moldova Pe adresa: Chiinu, A. Mateevici, 60 (Blocul de studii IV al U.S.M.), aula _______. Teza de doctor i autoreferatul pot fi consultate n bibliotecile Universitii Tehnice a Moldovei i a Universitii de Stat din Moldova Autoreferatul a fost expediat la ________________ 2006 Secretar tiinific al Consiliului tiinific Specializat, dr. n Chimie, conf. _________________ Gona Maria Autor Baerle Alexei1

__________________Copyrights Alexei Baerle, 2006

CONSIDERAII GENERALEActualitatea temei: Conceptul de dezvoltare durabil a societii include utilizarea eficient i deplin a surselor materiale de origine natural. Aceast problema este extrem de important pentru Republica Moldova, fiind legat cu dezvoltarea agriculturii i a industriei alimentare ramuri strategice ale economiei naionale. Gradul de prelucrare a materiei prime organice autohtone este mic, iar importul adaosurilor alimentari mai mrete sinecostul produciei. Adaosuri alimentari sintetici au caliti nutritive dubioase, fiind alergeni, cancerigeni, etc. nlocuirea acestora cu substane inofensive naturale este o problema strategic global, legat de pstrarea sntii i a genofondului omenirii. Antocianii sunt colorani, caracteristici majoritii fructelor i legumelor. Ei posed proprieti homeostatice, hipotensive, cardioprotectoare i antitumorale. n Republica Moldova exist o diversitate de surse vegetale, care ar putea servi pentru obinerea antocianilor, dintre care una de perspectiv este scoruul negru (Aronia Melanocarpa), drept depozit natural al substanelor biologic active. Problema stabilitii antocianilor este foarte actual pentru industria alimentar. n literatura pur chimic acestei probleme sunt consacrate puine lucrri. Chimia fizic cu strategiile ei de cercetare permite de a studia diferite tipuri de obiecte i sisteme, inclusiv i cele naturale. Suportul puternic va aduce planificarea matematic a experimentului, care asigur cercetarea cantitativ, raional i multilateral a sistemului i aprecierea statistic a rezultatelor. Considerm, c prezenta lucrare va contribui n msura sesizabil la apropierea fizico-chimitilor ctre problemele industriei alimentare, concomitent, va permite tehnologilor s in cont de fizico-chimismul proceselor, care au loc cu antociani i n prezena acestora n sistemele model i, ndeosebi, n cele reale. Obiectivele investigaiilor: Obiectivul cadru const n cercetarea influenei cantitative a mai multor factori asupra stabilitii antocianilor. Atingerea acestui scop necesit realizarea urmtoarelor obiective operaionale: - Studierea influenei factorilor chimici i fizico-chimici asupra stabilitii antocianilor n decursul tuturor etapelor de prelucrare a acestora; - Elaborarea metodelor noi de cercetare a antocianilor, accesibile pentru laboratoarele care nu dispun de echipamentul de nalt performan; - Cercetarea proceselor de separare a antocianilor de substane balast i propunerea metodelor noi de obinere a antocianilor n stare pur, cristalin; - Cercetarea stabilitii antocianilor n contextul proprietilor lor biochimice i fizico-chimice antioxidante i antiradicalice. Inovaia tiinific i valoarea aplicativ a lucrrii: - a fost propus mecanismul, care elucideaz aportul solvenilor organici asupra stabilitii antocianilor n timpul extraciei i depozitrii extractelor; - au fost cercetate proprietile cromatografice ale antocianilor din Aronia i precizat profilul antocianic al fructelor;

2

Copyrights Alexei Baerle, 2006

au fost elaborate dou metode noi de analiza separat ale speciilor hidrosolubile i a agliconilor antocianici, care n perspectiv pot fi utilizate n condiii de cmp, n laboratoare industriale, de cercetare i didactice; - a fost evideniat fenomenul catalizei intensive acide a glucozidelor antocianice pn la aglicon n faza sulfocationitului n H-form, care elucideaz influena structurii sorbentului asupra stabilitii antocianilor; - a fost descoperit fenomenul sinergismului acido-alcoolic de desorbie a antocianilor din faza sulfocationitului i elucidate cauzele apariiei lui; - au fost elaborate metode noi, la nivel de invenie, de obinere a preparatelor antocianici n stare pur, cristalin; - au fost cercetate proprietile reductoare ale antocianilor, utiliznd metoda nou electrochimic, elaborata la Catedra Tehnologia Conservrii a U.T.M. Au fost constatate proprietile antioxidante i antiradicalice ale agliconului, respectiv, valoarea aplicativ a lui. Aprobarea lucrrii la foruri tiinifice naionale i internaionale: Rezultatele au fost expuse i discutate n cadrul conferinelor internaionale: a VI-a Conferina (Moscova, 2002); I-ul Simpozion Biochimie i Biotehnologii n Industria Alimentar (Chiinu, 2002); I-a Conferina Internaional a Societii Chimice din Moldova Achievements and Perspectives in the Modern Chemistry (Chiinu, 2003); a XXVIII-a Conferina Naional de Chimie (Vlcea, Romnia). Rezultatele de asemenea au fost expuse n cadrul Conferinelor Tehnico-tiinifice a Studenilor i Doctoranzilor U.T.M. (Chiinu, 2002, 2003); Conferinei Tehnico-tiinifice Jubiliare a Profesorilor, Doctoranzilor i Studenilor U.T.M. (2004). Inveniile au fost apreciatele n cadrul salonului Chiminvent-2005 (Iai) cu medalia de argint Petru Poni. Publicaii: La tema tezei au fost publicate 13 lucrri tiinifice: 4 articole tiinifice, 2 brevete de invenie, 7 rezumate. Structura i volumul tezei: Teza este expus pe 102 pagini dactilografiate i este alctuit de lista abrevierilor, introducere, analiza literaturii, descrierea metodelor de cercetare, discuia rezultatelor experimentale i concluzii. Bibliografia include 155 surse. Sunt prezentate adnotri n limbile romn, engleza i rus. Lucrarea include 6 scheme, 20 figuri i 25 tabele. Cuvinte cheie: antociani, planificarea matematic, separarea, stabilizarea, factori fizico-chimici, analiza cantitativ, schimbtori de ioni, sinergismul de desorbie, preparate cristaline, aciunea antiradicalic.

-

CONINUTUL LUCRRIICapitolul I. INTRODUCERE Acest compartiment conine argumentarea actualitii temei abordate, obiectivele i sarcinile investigaiilor. Sunt reflectate noutatea tiinific i valoarea aplicativ a rezultatelor. Este indicat valoarea publicaiilor tiinifice, n care a fost expus coninutul tezei.3 Copyrights Alexei Baerle, 2006

Capitolul II. ANALIZA LITERATURII II.1. Diversitatea i unele propriei ale fenolilor vegetali Fenolii vegetali se mpart n fenoli neflavonici, flavonoizi i taninuri. Aceste substane determin n mare msura gustul, aroma i culoarea produselor vegetale, de asemenea manifest proprieti farmacologice remarcabile. II.2. Clasificarea antocianilor Termenul antocian provine de la cuvintele anthos (floarea) i cyanos (albastru). Pigmenii cu structura flavilic se caracterizeaz printr-o diversitate natural mare, amplificat datorit variaiilor structurale n funcie de pH i de complexare. OH8 7 6 5 4

O

+

2'

3'

4' 3 6' 5'

HO

O

+

I.

II.OH

O HO

1

OH HO O6

OH

inelul A inelul B HO Fig.1. I. Numerotarea cationului de flaviliu; II. 3-(1-O-glucozid) de cianidin

II.3. Extracia antocianilor din materii prime Tehnologia utilizat de extracie trebuie s asigure extracia cea mai ampl a produsului necesar, contaminarea minim cu substane parazite, evitarea descompunerii enzimatice i neenzimatice a extractului. II.4. Obinerea preparatelor antocianice Metoda eficient de purificare a antocianilor const n folosirea cromatografiei de adsorbie, inclusiv pe cationii. Cromatografia n stratul subire se folosete pentru identificarea i pentru separarea antocianilor. Cromatografia lichid de performan nalt (HPLC) ofer posibilitatea separrii preparative ale antocianilor puri, ns, nu poate fi utilizat pentru obinerea lor pe scara industrial. II.5. Stabilitatea antocianilor Stabilitatea antocianilor este influenat interdependent i complex de aciditatea soluiei, temperatur, lumin, coninutul O2 dizolvat, polifenoli, glucide, SO2, etc. Stabilitatea n mediul acid crete n irul acetilderivaii > glucozide > aglicon. n mediul bazic se destabilizeaz nsi agliconul. Stabilitatea termic scade cu reducerea numrului i volumului substituenilor al sistemului flavilic. II.6. Metodele spectroscopice de cercetare Spectrele electronice (UV-Vis) conin dou benzi informative: I ( = 220 280 nm) i II ( = 465 550 nm). Interpretarea lor trebuie s in cont de copigmentare. Spectroscopia de vibraie (IR) poate fi folosit pentru identificare a agliconilor i a derivailor acetilai. Rezonana magnetic nuclear (RMN) este important pentru descifrarea structurii fine ale antocianilor. Spectroscopia de mas se folosete pentru determinarea maselor molare ale substanei i ale intermediarilor, obinui la degradarea acesteia.4 Copyrights Alexei Baerle, 2006

II.7. Importana antocianilor n sistemele in vivo Antocianii mresc randamentul fotosintezei, regleaz schimbul elementelor nutritive. Proprietile antioxidante i antiradicalice ofer antocianilor rolul de fitoconservani. Ei provoac scderea masei trombocitelor i mrirea timpului de coagulare a sngelui. Antocianii suprim dezvoltarea celule