Медичні препарати, що містять гумінові кислоти. Гумінові речовини – виклик хімікам XXI століття. Вплив гумінових кислот на організм людини

Є величезний клас природних органічних речовин, про який хіміки надовго і незаслужено забули. Тим часом з погляду хімії майбутнього їх можливості безмежні, а сфера їх можливого застосування дуже велика. Мова про гумінові речовини.

Що таке гумінові речовини?

Це основна органічна складова ґрунту, води, а також твердих горючих копалин. Гумінові речовини утворюються при розкладанні рослинних та тваринних залишків під дією мікроорганізмів та абіотичних факторів середовища. В. І. Вернадський свого часу називав гумус продуктом коеволюції живої та неживої планетарної речовини. Більш розгорнуте визначення вже в 90-х роках XX століття дав професор кафедри хімії ґрунтів МДУ Д. С. Орлов: «Гумінові речовини — це більш менш темнозабарвлені азотовмісні високомолекулярні сполуки, переважно кислотної природи». З цього випливає лише один висновок: аж до сьогодні визначення гумінових речовин мало швидше філософський, ніж хімічний зміст. Причини криються у специфіці освіти та будови цих сполук. Звідки ж вони беруться і що вони являють собою?

Утворення гумінових речовин, або гуміфікація, це другий за масштабністю процес перетворення органічної речовини після фотосинтезу. В результаті фотосинтезу щорічно зв'язується близько 50 10 9 т атмосферного вуглецю, а при відмиранні живих організмів на земної поверхнівиявляється близько 40 10 9 т вуглецю. Частина відмерлих залишків мінералізується до СО 2 і Н 2 O, решта перетворюється на гумінові речовини. За різними джерелами, щорічно до процесу гумифікації залучається 0,6-2,5·10 9 т вуглецю.

На відміну від синтезу в живому організмі, утворення гумінових речовин не спрямовується генетичним кодом, а йде за принципом природного відбору - залишаються найстійкіші до біорозкладання структури. В результаті виходить стохастична, ймовірнісна суміш молекул, в якій жодна з сполук не тотожна іншому. Таким чином, гумінові речовини – це дуже складна суміш природних сполук, яка не існує у живих організмах.

Історія вивчення гумінових речовин налічує вже понад двісті років. Вперше їх виділив із торфу та описав німецький хімік Ф. Ахард у 1786 році. Німецькі дослідники розробили перші схеми виділення та класифікації, а також запровадили і сам термін – «гумінові речовини» (похідне від латинського) humus- "Земля" або "грунт"). У дослідження хімічних властивостей цих сполук у середині ХІХ століття великий вкладвніс шведський хімік Я. Берцеліус та його учні, а потім, у XX столітті, і наші вчені-ґрунтознавці та вуглехіміки: М. А. Кононова, Л. А. Христова, Л. Н. Александрова, Д. С. Орлов, Т .А. Кухаренко та інші.

Треба сказати, що на початку XX століття інтерес хіміків до гумінових речовин різко впав. Зрозуміло чому — було достовірно встановлено, що це не індивідуальна сполука, а складна суміш макромолекул змінного складу та нерегулярної будови (рис. 1), до якої не застосовуються закони класичної термодинаміки та теорії будови речовини.

Фундаментальні властивості гумінових речовин – це нестехіометричність складу, нерегулярність будови, гетерогенність структурних елементів та полідисперсність. Коли ми маємо справу з гуміновими речовинами, то зникає поняття молекули — ми можемо говорити лише про молекулярний ансамбль, кожен параметр якого описується розподілом. Відповідно, до гумінових речовин неможливо застосувати традиційний спосіб чисельного опису будови органічних сполук – визначити кількість атомів у молекулі, число та типи зв'язків між ними. В якісь моменти вченим, напевно, здавалося, що працювати з цими речовинами зовсім неможливо — вони як «чорна скринька», в якій все відбувається непередбачувано і щоразу інакше.

Щоб хоч якось спростити систему, дослідники запропонували спосіб класифікації гумінових речовин, заснований на їхній розчинності в кислотах і лугах. Згідно з цією класифікацією, гумінові речовини поділяють на три складові: гумін - невитягуваний залишок, не розчинний ні в лугах, ні в кислотах; гумінові кислоти - фракція, розчинна в лугах і нерозчинна в кислотах (при рН

У міру занурення в «молекулярний хаос» гумінових речовин хімікам відкрилося те, що вже давно було відомо ґрунтознавцям, — хаос, що тільки здається. Так, наприклад, діапазон варіацій атомних відносин основних складових елементів (C, H, O і N) не такий вже й широкий. У цьому він чітко залежить від джерела походження гумінових речовин. Максимальний вміст кисню і кисневмісних функціональних груп спостерігається в речовинах, отриманих з води, і далі їх вміст знижується в ряду: «вода-грунт-торф-вугілля». У зворотній послідовності збільшується вміст ароматичного вуглецю.

З'ясувалась ще одна закономірність. У всіх гумінових речовин (не важливо якого походження) єдиний принцип будови. Вони мають каркасна частина — ароматичний вуглецевий скелет, заміщений функціональними групами. Серед заступників переважають карбоксильні, гідроксильні, метоксильні та алкільні групи. Крім каркасної частини, гумінові речовини мають і периферичну, збагачену полісахаридними і поліпептидними фрагментами. Гумінові речовини, повторимо ще раз, - одні з найскладніших за будовою природних органічних сполук, у цьому вони перевершують навіть нафти, лігніни та вугілля.

Щоб можна було кількісно описати структуру та властивості гумінових речовин, на Хімічному факультеті МДУ ми запропонували використати молекулярні дескриптори (структура записується набором чисельних параметрів, пов'язаних із певними властивостями) різних рівнів структурної організації: елементного, структурно-групового та молекулярного. За допомогою такого підходу будову гумінових речовин можна описати набором параметрів, що відображають атомні відносини складових елементів, їх розподіл між основними структурними фрагментами та характеристики молекулярно-масового складу.

Важлива характеристика речовини - його Хімічні властивостітобто здатність вступати в реакції з іншими сполуками. А як же бути за такої складної будівлі? Спектр реакцій, до яких можуть вступати гумінові речовини, дуже широкий, особливо це стосується їхньої найбільш реакційної частини — гумусових кислот. Завдяки карбоксильним, гідроксильним, карбонільним групам та ароматичним фрагментам (рис. 2) гумусові кислоти вступають в іонні, донорно-акцепторні та гідрофобні взаємодії. У перекладі на мову хімії навколишнього середовища гумінові речовини здатні пов'язувати різні класи екотоксикантів, утворюючи комплекси з металами та сполуки з різними класами органічних речовин. Тим самим вони виконують функцію своєрідних посередників, які пом'якшують дію забруднень на живі організми.

Де зустрічаються гумінові речовини?

Гумінові речовини є майже всюди природі. Їх зміст у морських водах 0,1-3 мг/л, у річкових – 20 мг/л, а у болотах – до 200 мг/л. У ґрунтах гумінових речовин 1-12%, при цьому найбільше їх у чорноземах. Лідери за вмістом цих сполук – органогенні породи, до яких належать вугілля, торф, сапропель, горючі сланці. Зазвичай гумати одержують із окисленого бурого вугілля (його ще називають леонардитом), тому що в ньому гумінових речовин до 85%. Ще це вугілля зручне тим, що має низьку теплотворну здатність, тому його зазвичай згрібають у відвали. Виходить, що основне джерело гумінових речовин - відходи видобутку бурого вугілля, а це повністю відповідає основним принципам зеленої хімії. Запаси бурого вугілля у світі перевищують 1 трлн.

Друге джерело гумінових речовин — торф (його світові запаси перевищують 500 млрд тонн). Через те, що при торфових розробках порушуються природні болотні ландшафти, тобто екосистеми, необхідні для підтримки екологічної рівноваги, видобуток торфу у світі визнали недоцільним. Однак у Росії торф активно видобувають, причому у деяких економічно відсталих регіонах це єдиний спосіб видобутку коштів існування для населення. В основному торф йде на паливо та місцеві добрива, тому, якби з нього витягати гумінові речовини, цей унікальний природний ресурсможна було б використовувати раціональніше. Звичайно, з точки зору «зеленої хімії» торф не є ідеальним джерелом гумінових речовин, але в короткостроковій перспективі це цілком прийнятно.

Нарешті, третє великомасштабне джерело гумінових речовин - сапропель (донні відкладення прісноводних водойм, що утворюються із залишків рослин та тварин). Тільки Росії його запаси становлять 225 млрд м 3 . Однак у сапропелі набагато більше мінеральних домішок, ніж у торфі та вугіллі, і він суттєво різноманітніший за хімічного складуТому потрібні складніші технології його переробки. З іншого боку, для виробництва сировини дома і цей варіант може бути корисним. Тим більше що в сапропелі нерідко вже містяться різні мікроелементи, які потрібні як добрива та кормові добавки. Паралельно при видобутку сапропелю вдається очистити озера, що заливаються.

Основний метод, яким виділяють гумінові речовини - лужна екстракція розчинами аміаку або гідроксидами калію або натрію. Така обробка переводить їх у водорозчинні солі — гумати калію або натрію, які мають високу біологічну активність. Метод практично безвідходний, тому його широко використовують і в Росії, і за кордоном. Альтернативний спосіб передбачає механічне подрібнення бурого вугілля з твердою лугом, у результаті виходить твердий, розчинний у воді гумат калію і натрію.

Де їх використати

Спочатку треба розповісти про ту важливу роль, яку гумінові речовини виконують у біосфері. Вони беруть участь у структуроутворенні ґрунту, накопиченні поживних елементів та мікроелементів у доступній для рослин формі, регулюванні геохімічних потоків металів у водних та ґрунтових екосистемах.

До кінця XX століття, однією з основних проблем якого стало хімічне забруднення навколишнього середовища, гумінові речовини, як говорилося, почали виконувати роль природних детоксикантів. Гумусові кислоти пов'язують у міцні комплекси іони металів та органічні екотоксиканти у воді та ґрунті (рис. 3). Відомо, що найбільш активний вільний токсикант, пов'язана речовина не така небезпечна, оскільки втрачає біодоступність.

У всіх моделях біогеохімічних циклів забруднюючих речовин, які створюють для того, щоб оцінити небезпеку, швидкість накопичення та час життя отрут у навколишньому середовищі, обов'язково треба враховувати їхню взаємодію з гумусовими кислотами. Воно докорінно змінює і хімічну, і токсикологічну поведінку шкідливих речовин. Свого часу це дало новий імпульс дослідженням — треба було отримати кількісні характеристики взаємодії гумусових кислот із екотоксикантами.

Хіміки, озброєні найскладнішими інструментальними способами, з ентузіазмом взялися за гумусові речовини. Сьогодні в " Chemical AbstractsЩороку можна знайти рецензії на більш ніж 2000 статей, присвячених цьому питанню. В результаті нагромаджено колосальний експериментальний матеріал. Особливо слід зазначити той факт, що поряд з теоретичними дослідженнями зростає кількість прикладних досліджень.

У яких областях сьогодні застосовують гумінові речовини? Найчастіше — у рослинництві як стимулятори росту чи мікродобрива. На відміну від аналогічних синтетичних регуляторів росту, гумінові препарати впливають не тільки на обмін речовин рослин.

При систематичному їх використанні покращується структура ґрунту, його буферні та іонообмінні властивості, стають активнішими за ґрунтові мікроорганізми. На особливу увагу заслуговують адаптогенні властивості — гумінові препарати підвищують здатність рослин протистояти хворобам, посусі, перезволоженню, переносити підвищені дози солей азоту в ґрунті. Переваги гумінових препаратів полягають також у тому, що вони підвищують засвоювання поживних речовин, а отже, потрібно менше мінеральних добрив без шкоди для врожаю.

Останнім часом перспективними вважають органо-мінеральні мікродобрива, що містять гумати калію та/або натрію з добавкою Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Co та B у хелатній формі. Особливо вони хороші на карбонатних ґрунтах, де, незважаючи на високі концентрації мікроелементів, вміст їх у доступній для рослин формі невеликий. Треба сказати, що зазвичай для цих цілей застосовують мікродобрива на основі синтетичних лігандів (ЕДТА, ДТПА, ЕДДГА). Вони ефективні, але в їхньому промисловому виробництві використовують і монохлороцтову кислоту, і етилендіамін, що одержуються з хлорованих вуглеводнів. Звичайно, таке виробництво небезпечне для людини та навколишнього середовища. Крім того, якщо регулярно вносити добрива із синтетичними лігандами, то вони накопичуються у ґрунті, а це погіршує його властивості. Тому створення та використання добрив на основі гумінових препаратів — набагато безпечніша альтернатива.

Інше цікаве застосування гумінових речовин – рекультивація забруднених ґрунтів та вод. Їх намагаються також застосовувати для очищення та рекультивації територій, забруднених органічними речовинами та нафтопродуктами, а також важкими металами. Вже розроблені та використовуються тверді сорбенти на основі гумінових речовин.

Поряд із зв'язуючими властивостями гумінові речовини мають яскраво виражені поверхнево-активні властивості. Тому їх додають для кращої розчинності гідрофобних органічних речовин (наприклад, нафтопродуктів). Гумінові речовини входять до складу бурових розчинів, а також є основою розчинів, призначених для промивання водоносних горизонтів, забруднених ароматичними речовинами. Також для цього використовують синтетичні ПАР, але, на відміну про них, гумінові речовини абсолютно безпечні для природи.

Інші способи їх застосування поки що залишаються екзотикою. Основна причина - та сама гетерогенність структури, яка, з одного боку, дає надзвичайно широкий спектр властивостей, а з іншого - неспецифічність дії.

Як уникнути цієї неспецифічності, створити гумінові речовини більш спрямованої дії? Наприклад, для рекультивації середовищ, забруднених гідрофобними органічними сполуками, потрібні гумінові препарати, що мають підвищену спорідненість по відношенню до забруднюючих речовин, тобто гідрофобні. А ось при створенні мікродобрив на гуміновій основі вони, навпаки, мають бути гідрофільними та чудово розчинятися у воді. Тому, щоб підвищити ефективність застосування гумінових препаратів у конкретній галузі та розширити спектр їх застосування, треба навчитися спрямовано змінювати їх властивості. Причому продукт, що виходить, повинен бути стабільним, а його властивості відтворюваними.

Дизайн гумінових матеріалів

Отже, мета – отримання гумінових похідних із заданими властивостями (рис. 4, 5). Тобто треба знайти такий спосіб їх модифікації, після якого посилюються існуючі позитивні властивості і з'являються нові. Бажано також, щоб такий спосіб можна було використовувати в промисловому масштабі. При вирішенні цієї складної хімічної проблеми треба, з одного боку, максимально зберегти гуміновий каркас після серії реакцій — у цьому запорука нетоксичності та стійкості до біорозкладу, а з іншого боку максимально модифікувати в потрібному напрямку активні групи. Скажімо кілька слів про запропоновані методи та підходи. Щоб збільшити розчинність комплексів із металами у воді, на Хімічному факультеті МДУ ми провели сульфування гумінових речовин. Справа в тому, що коли йдеться про мікродобрива з гуміновими кислотами, розчинність комплексів гумінових речовин з металами нижча, ніж у синтетичних аналогів. Щоб вирішити це завдання, ми запровадили додаткові сульфогрупи, після чого, як показали експерименти, розчинність гуматів заліза справді збільшилася.

Для вирішення іншого завдання — збільшення гідрофобності гумінових речовин ми провели кислотний гідроліз гумінових речовин. Нагадаємо, що гумінові молекули складаються з двох будівельних блоків, що розрізняються за хімічною природою: ароматичного каркасу та вуглеводно-пептидної периферії. При цьому відомо, що в залежності від того, який фрагмент переважає - гідрофобний ароматичний або гідрофільна периферія, - сильно змінюватимуться поверхнева активність і здатність гумінових речовин до гідрофобних взаємодій. Наші експерименти підтвердили, що якщо розкласти гумінові речовини на складові, то, наприклад, каркасні фрагменти на 20% краще пов'язують пірен ніж вихідні препарати.

Цілком інший тип модифікації ми використовували для того, щоб зробити гумінові речовини активнішими відновниками. Справа в тому, що саме відновлювальні властивості визначають здатність гумінових препаратів нейтралізувати окислені актиніди (наприклад, плутоній). Ми взяли гумінові речовини, одержані з окисленого вугілля — як ми вже казали, основної сировини для промислового виробництва гумінових препаратів. Ці гумінові речовини мають найвищий вміст ароматичного вуглецю (понад 60%) і не мають вуглеводних фрагментів. До них ми приєднали різні хіноїдні фрагменти за допомогою фенолформальдегідної конденсації та отримали високоактивні гумінові редоксполімери (рис. 6). Вони справді краще відновлювали радіонукліди. Більше того, щоб зробити реакцію «зеленою» під час виробництва у промисловому масштабі, ми відпрацювали таку реакцію, для проведення якої не потрібен токсичний формальдегід. Виявилося, що такий спосіб дозволяє ввести хіноїдний фрагмент у гумінові речовини «на вибір» — достатньо одного незаміщеного положення у фенольному фрагменті гумінового каркасу. В результаті виходить цілий набір збагачених хіноїдних гумінових похідних з різними електрохімічними властивостями.

Наступний наш крок – отримання гумінових похідних із підвищеною сорбційною здатністю на мінеральних матрицях (рис. 7). Навіщо це потрібно? Основне, що зупиняє застосування гумінових речовин у природоохоронних технологіях: після того, як детоксикант вносять у ґрунт і він адсорбує метал, незрозуміло, як запобігти його подальшому пересуванню. Ідеальним рішенням проблеми було б змусити гумінові речовини необоротно прилипати до мінеральних поверхонь (наприклад, до піску чи глини). Враховуючи, що основна складова природних мінералів — це кремнезем, найзручніший спосіб — створити зв'язок Si—О—Si між гуміновою речовиною і мінеральною матрицею. Тоді можна отримати порошок з поверхнево-активними групами, які після розчинення у водоймі прилипатимуть до мінеральної поверхні. Питання лише у тому, як це зробити? Здавалося б, все просто: треба ввести силанольний фрагмент у гуміновий каркас — і з кінцем. Але такі гумінові речовини у воді полімеризуватимуться, і нічого хорошого з цього не вийде.

Ми звернулися за допомогою до колег до лабораторії елементоорганічних сполук Інституту синтетичних полімерних матеріалів (ІСПМ) РАН. І рішення було знайдено: треба запроваджувати не силанольну групу, а алкоксисилільну. Така речовина у воді гідролізуватиметься і вивільнятиме гумінові речовини з силанольними групами. Сказано — зроблено: були отримані гумінові похідні (рис. 7), які успішно сіли на силікагель (модель мінеральної поверхні) з водного розчину. Виявилося, що, змінюючи ступінь модифікації гумінових речовин, можна керувати і властивостями, якими матиме гумінова плівка. За експериментальними даними, новий препарат сорбує плутоній майже на 95%.

Звичайно, неможливо охопити в одній статті і навіть у книзі всі накопичені дані щодо існуючих способів та перспектив використання гумінових речовин. Публікації останніх років містять велика кількістьоригінальних пропозицій щодо нових областей застосування гумінових препаратів. Поряд із рослинництвом їх все більше використовують у медицині, тваринництві та інших областях.

Чергова конференція Міжнародного гумінового суспільства називається «Від молекулярного розуміння до інноваційних застосувань гумінових речовин». Вона пройде в Росії (14-19 вересня 2008 року) під егідою IUPAC, а її організатор – Хімфак МДУ. Це цілком закономірно підтверджує лідерство наших вчених у цій галузі хімії. До речі, вони впевнені, що це сировина майбутнього. Чому? Тому що гумінові речовини виявляють унікальні біологічні властивості, не завдаючи жодної шкоди природі.

Гумінова кислота - довгий молекулярний ланцюг, який знаходиться у вигляді гумату в окисленому вугіллі, ґрунтовому шарі, торфі та в рослинах. У дуже маленьких дозах її можна виявити і в продуктах харчування: каві, чорному чаї, смаженому м'ясі або хлібній кірці. До складу входить і фульва кислота. Гумінові кислоти і фульвокислоти мають оздоровчий ефект на організм завдяки наявності в цьому комплексі понад 70 корисних компонентів: близько 20 амінокислот, пептиди, мінерали, гормони, поліфеноли, хінони та ін. Такий широкий спектр у складі забезпечує різноманітність позитивного впливу даних кислот на живий організм навколишнє середовище.

Ще в давнину приймали торф'яні ванни, що містять гумінові кислоти, з медичною метою. на науковому рівніїх почали вивчати лише з 1967 року.

Гумінова кислота: користь для людини

Гумінові препарати завдяки своїй натуральності абсолютно нешкідливі для людини, їх застосування не викликає алергії, анафілактичного шоку чи інших. побічних ефектів. Також вони мають інші переваги перед іншими медичними ліками. При лікуванні захворювань шлунково-кишкового тракту та порушенні обмінних процесів гумінова кислота діє на патогенні віруси або бактерії, пов'язують їх та виводять природним шляхом. При цьому препарат не всмоктується у кров та знижує рівень холестирину.

Обволікаючий ефект, яким володіє гумінова кислота, знімає запалення і запобігає подальшому вбирання кишечником токсичних речовин при інфекціях або харчовому отруєнні. Препарат повертає органи травної системидо нормального функціонування.

Для знищення патогенних мікроорганізмів у кишечнику дозволяє відмовитися від антибіотиків, які негативно впливають на мікрофлору органу та на імунітет.

Також гуміновий препарат є адсорбентом у взаємодії з важкими металами, органофосфатами, нітратами, нітритами та іншими шкідливими для організму речовинами.

Гумінові кислоти активно використовуються і в косметології, особливо в брудолікуванні. За допомогою масок, мазей, ванн та інших косметичних засобів з гуміновими речовинами виводяться токсини та отруйні елементи, які можуть накопичуватись у шкірних покривах та викликати алергічну реакціючи провокувати інші захворювання шкіри. Також зовнішнє застосування гумінових кислотмає знеболюючий, знезаражуючий і протизапальний ефект при лікуванні гематом, запаленні вен і пошкоджень опорно-рухового апарату.

Гумінові кислоти: застосування у ветеринарії

Так само, як і на людину, позитивно впливає гумінова кислота і тварина. Природність препарату дозволяє виготовляти екологічно натуральні кормові добавки для сільськогосподарських тварин та домашніх тварин.

Гумінові кислоти зміцнюють імунітетта активує обмін речовин, що дозволяє підвищити виживання молодняку. Шкіра і шерсть тварин починає виглядати набагато краще, а при тривалому вживанні гумінових речовин відзначається позитивне ваги в масі тіла.

При введенні нового прикорму препарат регулює роботу кишечника, а у разі розвитку патогенних процесів діє обволікаюче, адсорбуючи негативні мікроорганізми та знімаючи запалення. При цьому патогенні віруси та бактерії, хімічні отрути, токсини, важкі метали виводяться природним шляхом.

Гумінова кислота не викликає побічних ефектів, генних мутацій і добре переноситься при вживанні у кормі. Вона усуває проблему кишкового гниття та бродіння, підвищує перетравлюваність їжі.

Гумінові кислоти для рослин

Гумінові кислоти входять до складу гумусу - родючого шару ґрунту багатого на поживні речовини для рослин. Чим довше формується природна сировина, тим більше там накопичується гумінова речовина. Але гумінові кислоти у воді не розчиняються і тому практично недоступні для рослин у природних умовах. Але якщо їх перевести в солі амонію, калію або натрію, які є водорозчинними, їхня біологічна користь значно збільшиться. Солі гумінових кислот називаються гуманатами та насичують рослини необхідними живильними мікроелементами.

Гумінова кислота також бере активну участь у боротьбі із забрудненням навколишнього середовища. Їхня можливість поглинати іони важких металів і токсинів нейтралізує негативний впливна біосферу.

Дітям, вагітним і тим, хто годує перед вживанням, проконсультуватися з лікарем.

Для підтримки здоров'я будь-якому організму потрібні повноцінне харчування, здорове довкілля та своєчасна профілактика. Сучасній людинінепросто подбати про себе в умовах міст, поганої екології та великої кількості хімікатів у їжі. На допомогу може прийти новий вид препаратів – речовини-гумати.

Що таке гумінова кислота?

Гумінові кислоти (гумати) – це природні біологічні сполуки. Вони утворюються у ґрунті внаслідок процесу розпаду відмерлих частин рослин та інших органічних речовин. Солі гумінових кислот погано розчиняються у воді, не руйнуються під впливом середовища, зберігаючи структуру у незмінному вигляді.

Такими кислотами насичений гумусовий шар ґрунту. У невеликих кількостях вони є в рослинах та продуктах рослинного походження. Гумінові кислоти зустрічаються у м'ясі тварин, які харчуються рослинним кормом.

Користь гумінових кислот у природі

У природною природоюгумінові кислоти для тварин та рослин відіграють роль натуральної біодобавки, яка містить величезний комплекс корисних вітамінів, мінералів та мікроелементів (загалом налічують до 70 найменувань складових).

На відміну від більш простих сполук, гумінові кислоти включають всі види біологічно активних компонентів, вони здатні одночасно впливати на клітини і на навколишнє мікросередовище, що в рази підвищує корисний ефект.

Завдяки широкому спектру дії, гумкислота позитивно впливає на всі системи життєзабезпечення для будь-якого організму, в який потрапляє. Також гумкислоти є відмінним природним антисептиком. Вони здатні захоплювати вільні радикали, солі важких металів та інші токсини, оздоровлюючи ґрунт та живі організми.

Вчені навчилися одержувати солі гумінових кислот штучним способом. Певна кількість гуматів міститься у кам'яному куті. При переробці відходів виробництва вугільної шахти лабораторним шляхом виділяють частину кислоти, потім поміщають її у фізіологічний розчин, за складом близький до верхніх шарів ґрунту.

Таким чином виробляють найціннішу сировину для оздоровлення сільськогосподарських земель та очищення забруднених територій. Характеристика отриманого штучним шляхомГумат нічим не відрізняється від його природного аналога.

Біохімічні властивості гумінової кислоти

Склад гумінової кислоти може незначно відрізнятися залежно від місцевості, типу ґрунту та рослинних решток. Однак всі вони мають характерний набір складних молекул і хімічних сполук, за яким і відбувається визначення гумінових кислот як таких.

Чим корисні гумати для людини?

Використання гумінових кислот у медицині

Завдяки екологічній природі походження гумінові кислоти абсолютно безпечні для організму. Їх успішно застосовують у різних галузях медицини: терапії патологій, лікуванні запальних процесівбактеріального характеру, при порушенні обміну речовин та токсичних отруєннях. Способи застосування розрізняють пероральний (прийом всередину), зовнішній і підшкірний.

У ході лабораторних та клінічних випробувань проводились тести на різні видишкідливих властивостей гуматів, у тому числі:

• Мутагенну (здатність викликати незворотні зміни в організмі, що передаються спадковим шляхом);
• Канцерогенну (підвищення ризику виникнення онкологічних захворювань);
• ембріотоксичну (здатність проникати через плаценту, викликаючи отруєння плода у вагітних);
• Тератогенну (порушення морфології та виникнення патологій при внутрішньоутробному розвитку плода на різних стадіях вагітності).

Гумінові кислоти показали повну відсутність побічних ефектів здоров'ю людини.

Препарати із вмістом гумінових кислот використовують при наступних захворюваннях:

• Розлади травлення, діарея, порушення роботи перистальтики кишківника (скорочення стінок, що сприяє формуванню та виведенню калових мас з організму);
• Загоєння ран та післяопераційних швів;
• Зняття запальних процесів на шкірі та в підшкірних шарах;
• нейтралізація патогенної флори (хвороботворних мікроорганізмів) різного характеру;
• Нормалізація кровотворення, якісне покращення та очищення складу крові;
• Підвищення імунітету, що стимулює вплив на клітини організму та підвищення їх захисної функції;
• Пригнічення зростання ракових клітин за рахунок впливу на здатність пошкоджених молекул атакувати здорові молекули та їх сполуки;
• Підвищення рівня заліза в організмі під час лікування анемії;
• Очищення організму від токсичних шлаків, холестерину, солей важких металів, нітратів, фосфатів та інсектицидів, які надходять до організму внаслідок забруднення довкілля;
• Ефективне виведення з організму вільних радикалів та радіоактивних елементів.

Земляна? Назва гумінової сполуки заснована на слові humus. Латинською воно означає «земля». Спільне з нею у гумінової справді є. Речовина входить до складу ґрунту, будучи продуктом розкладання органіки.

Однак, у появі цього продукту є плями. Вчені не можуть зрозуміти, чому частина біомаси не розпадається до води та вуглекислоти. Це остання стадія розкладання органіки.

У випадку з гуміновою процес доходить до амінокислот, вуглеводів і фенолів. Після цього, вони починають об'єднуватися, нарощуючи молекулярну масу, замість розпаду до елементарних складових. У результаті «народжується» гумат. Поки що таємниця його освіти залишається нерозгаданою, вивчимо те, з чим дослідники визначилися.

Властивості гумінової кислоти

Коректніше говорити не про одне з'єднання, а ряд . Гуматів багато. Їх об'єднує. Усі з'єднання темні. Вони масляністи, оскільки містять багато фенолів.

Якщо ж розбити гумінові кислотина елементи, 50-70% припаде на , 25-35% на кисень і 4-6% на . Іноді, додається пара відсотків.

Точний склад залежить від місця формування. Так, найбільш насичені киснем ті, що «народжувалися» у рідкому середовищі. Вуглецю найбільше в гуматах з вугільних середовищ.

Трохи менше у з торфовищ. При розподілі гуматів на простіші сполуки, у складі знаходяться не тільки феноли, але й ефіри, карбоксильні та карбонільні групи, гідроксили.

Незважаючи на відомий склад, гумінові кислоти ґрунтівнемає точних молекулярних формул. Речовини складні. Молекулярна маса починається від 4 000 і доходить до 100 000 грамів на моль.

Спробуй тут розберись у розташуванні атомів та його груп. Ці дані гіпотетично, ґрунтуються лише на припущеннях хіміків. «Олію» підливає полідисперсність гуматів.

Це означає, що групи здатні поділятися на молекулярні фракції. У кожну їх потрапляють фрагменти приблизно однаковою молекулярної маси. Такі перебудови відбуваються навіть у однорідних гумінових кислот. Отриманняточної формули, причому, важко.

Однак, з'ясовано, що у всіх гумінових є аромат з вуглеців. Отже, речовини групи мають запах. До каркаса кріпляться функціональні групи – ті самі гідроксили, карбоксили. Зустрічаються, як і, з метоксильними і алкільними групами.

Оскільки на 100% у плані формул гумінові кислоти для людинизалишаються непізнаними, їх класифікують за ступенем розчинності у лугах та . Є два.

Безпосередньо гумінові сполуки розчиняються лише у лугах. Але є ще фульвокислоти. Разом із гуміновими вони утворюють гумусові сполуки. Так ось, фульворечовини розчинні і в лугах, і в .

Реакції у групи протікають і з мінеральними. Вони знаходяться у ґрунті. Сусідство з героїнею дає солі гумінових кислот. Властивостіїх зводяться до легкої абсорбції поверхнею глинистих мінералів.

Інакше кажучи, солі гумінових кислотлегко вбираються, гідрослюдами. По ідеї, героїню статті можна витягти їх назад. Однак такий спосіб видобутку гумінової економічно не виправданий. Ознайомимося з методами, які застосовуються на практиці.

Одержання гумінової кислоти

Зазвичай гумінові сполуки отримують, переробляючи відходи вугільного виробництва. Для ефективності процесу «вирощують» гумінові кислоти у воді, додаючи до неї інокулят.

У його ролі виступають умовно патогенні бактерії, що прискорюють процеси розкладання та збільшують вироблення. Вода потрібна інокуляту, як живильне середовище.

Описаний спосіб дозволяє організувати прискорене ґрунтоутворення на відвалах вугільних шахт. До того ж, можна окультурити ґрунти малої родючості. За великим рахунком гумати можна отримувати на основі будь-якої рослинної органіки.

Як сировину можна взяти опале листя, або целюлозу. Підійде й лігнін. Це дерев'яні рослинні клітини. їх виходять ароматичними, тоді як сполуки з урахуванням целюлози, зазвичай, немає запаху.

Застосування гумінової кислоти

Застосуваннягумати знайшли у кількох сферах. Явною є сільське господарство. Поняття «гумус» понад 200 років. Але в народі воно більш відоме, як перегній. Користь гумінової кислотидля рослин прихована.

Справа у тому, що у воді героїня статті не розчиняється. Правило єдине й у фульвокислот, й у чистих гуминовых. Рослини ж одержують поживні речовини лише через воду. Тому потрібні розчинні в ній форми гуматів, а це їх. Саме вони входять у підживлення та інші добрива.

Гуміновими кислотамирослини спонукають до швидкого зростання. До того ж, підживлення стимулюють розвиток кореневої системи. Якщо вона розгалужена та сильна, культурам простіше вивужувати з ґрунту корисні речовини.

Якщо гумінові живлять рослини, значить, містяться в них. Якщо в травах і плодах є гумати, значить і в організм людини вони потрапляють? Попадають, причому, як і рослинам, приносять користь.

Захоплює хвороботворні бактерії та природним шляхом виводить із організму. При цьому ліки на основі гумінових сполук не викликають алергії, не призводять до анафілактичного шоку.

Побічних речовин немає за рахунок 100-відсоткової натуральності препаратів. Прописують їх, як правило, при захворюваннях шлунково-кишкового тракту та порушенні обмінних процесів.

Шлунок гумінові обволікають, на кшталт тягучої вівсяної каші. Це знімає запалення стінок органу та перешкоджає надходженню до них агресивних речовин. Те саме відбувається в кишечнику. Тому препарати з гуматами часто прописують при отруєннях.

Препаратами гумінових цікавляться як людські лікарі, а й ветеринари. Останні рекомендують пацієнтам харчові добавкиз героїнею статті. Таке харчування стимулює імунітет та активує обмінні процеси.

Встановлено, що у худоби, що харчувалася кормами з гуміновими здоровіше потомство, а значить, більша виживання молодняку. До того ж корми з гуматами дають приріст до маси тіла, що важливо для м'ясних порід.

Будучи продуктом гниття, гумінова