Исследование свойств маннозы как природного иммунностимулятора

Актуальность темы
Создание отечественных натуральных веществ с выраженными иммуностимулирующими и иммуномодулирующими свойствами является актуальной проблемой современной фармакологии и медицины.

Гипотеза
Возможно ли использование природных веществ как иммуностимулирующих средств для живых организмов?

Цель исследования
Изучить действие маннозы на живые организмы.

Понятие иммунитета
Иммунитет представляет собой защитную реакцию организма, именно благодаря наличию иммунитета организм справляется с заболеванием и выздоравливает.

Иммуностимуляторы и иммуномодуляторы
Иммуностимуляторы и иммуномодуляторы – это препараты, которые воздействуют на защитные силы организма.

Манноза
Манноза (англ. mannose) — углевод (моносахарид группы альдогексоз) с общей формулой C6H12O6 .

Свойства маннозы
Манноза сладкая на вкус, хорошо растворима в воде, обладает восстанавливающими свойствами. В свободном состоянии манноза содержится в цитрусовых, анакардиевых.
В организме человека манноза определена в составе слюны, крови и разных жидкостях и секретах.

Действие маннозы в организме
Манноза обладает иммуностимулирующими свойствами. Большинство видов микроорганизмов и бактерий способны прикрепляться к поверхности углеводов, в частности к маннозе, что защищает кишечник от патогенных бактерий.

Ферменты
В Воронежском технологическом университете инженерных технологий велось исследование иммуностимулирующей активности маннозы, изучались пребиотические свойства и способность маннозы влиять на иммунитет.

Исследования показали
Проведенные исследования показали, что введение маннозы в пищу оказывало стимулирующее действие на функциональную активность макрофагов, усиливая поглотительную и переваривающую способность клеток.

Ферменты
Ферменты могут расщепить трудноперевариваемые или вообще не перевариваемые питательные вещества.

Ферменты
Маннаназа – фермент, разрушающий маннаны компоненты клеточной стенки.
Маннаны являются широко распространенными в природе полисахаридами, состоящими из простого сахара маннозы.
Особым и актуальным направлением использования маннаназы является создание лечебных и лечебно-профилактических средств с иммуностимулирующими свойствами на основе маннозы.

Определение активности
β-маннаназы
Для определения маннаназной активности используют метод Сомоджи-Нельсона. Он основан на определении скорости ферментативной реакции, которая усиливается по количеству восстанавливаемых сахаров.

Вывод
При исследовании процесса ферментативного гидролиза маннансодержащего сырья определили оптимальные условия проведения гидролиза.
Ферментативный гидролиз протекал достаточно интенсивно. Однако, можно отметить, что процесс получения маннозы трудоёмкий и длительный

Опыт 1
Исследовали глюкозу и маннозу на растворимость в воде. Для этого по 1 г исследуемых веществ растворили в 100 мл воды.
Эксперимент показал, что манноза в водной среде растворяется чуть дольше глюкозы.

Опыт 2
Провели хроматографический анализ образцов глюкозы и маннозы, а так же раствора, содержащего смесь этих веществ.
Хроматогра́фия — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ.

Опыт 3
Определили показатель оптической активности для растворов маннозы и глюкозы.
Оптическая активность D-глюкозы равна 5,9 os, а оптическая активность D-маннозы равна 2,1 os, следовательно, активность глюкозы выше активности маннозы.
Поляриметрия — метод физических исследований, основаны на измерении степени поляризации света и угла поворота плоскости поляризации света при прохождении его через оптически активные вещества.

Опыт 4
Определение концентрации растворов с помощью рефрактометра.
Рефрактометрия — это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций.
Рефракто́метр — прибор, измеряющий показатель преломления света в среде

Опыт 5
Проведение реакции «серебряного зеркала».
Реакция серебряного зеркала — это реакция восстановления серебра из аммиачного раствора оксида серебра.
Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + H2O.
XCOH+ Ag2O = XCOOH +2Ag

Объект исследования
Сирийский хомяк (лат. Mesocricetus auratus) — грызун семейства хомяковых.

Препарат - антибиотик
Доксициклина гидрохлорид - полусинтетический антибиотик группы тетрациклинов широкого спектра действия.

Проведение эксперимента
Для проведения эксперимента хомяки в возрасте двух недель были разделены на 3 группы.

Первая группа
Первая группа – контрольная, которая не подвергалась никаким воздействиям, жила в обычных условиях.
График результатов наблюдения за животными

Вторая группа
Вторая группа. Хомякам в пищу была добавлена манноза, 1 раз в сутки. Доза составляла 0,02% от веса хомяка. Период кормления составлял 10 дней.
График результатов наблюдения за животными

Третья группа
Третья группа. Хомякам вводили антибиотики «Доксициклин» пероральным путем в течение 5 дней. Остальные 5 дней им в пищу так же добавлялась доза маннозы, составляющая 0,02% от их веса.
График результатов наблюдения за животными

Сравнительный анализ исследованных объектов по весу

Сравнительный анализ исследуемых объектов по росту

Вывод
На основании полученных данных , можно сделать вывод, что манноза стимулирует укрепление иммунитета и влияет на развитие организма в целом.

Особую благодарность хотелось бы выразить руководителям и преподавателям технологического факультета Воронежского Государственного Университета Инженерных Технологий, за помощь в подготовке и проведении исследовательской работы.

Работу выполнили:
ученики 9 класса МКОУ «Эртильская СОШ №1»
Дорохов Алексей Ермилов Никита Наумов Вадим
Шабунин Владислав
Руководители:
Аспирант
Воронежского государственного
университет инженерных технологий
Новикова Юлия Сергеевна
Доцент кафедры микробиологии и биохимии
Воронежского государственного
университета инженерных технологий
Черемушкина Ирина Валентиновна
учитель химии
Бондаренко Виктория Владимировна