Разработка полимерного материала на основе метилцеллюлозы с добавлением экстракта Цетрарии Исландской
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-416-424
Аннотация
Разработка биоразлагаемых материалов с природными добавками имеет важное экологическое значение в условиях современного загрязнения. В рамках данного исследования были получены полимерные материалы на основе натурального полимера (метилцеллюлозы) с добавлением природного антимикробного компонента — экстракта исландского мха. Целью работы является разработка полимерных материалов на основе метилцеллюлозы с добавлением антибактериального экстракта исландского мха для применения в пищевой промышленности и медицине. В данной работе экстракт исландского мха готовили при помощи экстрактора Сокслета, пленку на основе метилцеллюлозы готовили путем смешивания исходных реагентов с введением экстракта цетрарии исландской различной концентрации. Определяли антимикробные свойства полученных плёнок диско-диффузионным методом по отношению к Escherichia coli, Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus niger. Проведен тест на определение физико-механических свойств материала и материал был исследован при помощи микроскопа. В результате исследований установлено, что разработанный материал проявляет антимикробную активность против Escherichia coli, Bacillus subtilis и не проявляет антимикробных свойств против Candida albicans и Aspergillus niger. Зависимость механических свойств от концентрации экстракта оказалась немонотонной. Наибольшая прочность (22,68 МПа) зафиксирована при 0,5% добавки. Увеличение концентрации до 3% приводит к падению прочности до 19,31 МПа, тогда как относительное удлинение в этом случае достигает 39,21%. Толщина плёнок при этом возрастает с 260 до 320 мкм. При микроскопическом исследовании с повышением доли экстракта заметно увеличение числа зелёных включений, их контуры становятся более чёткими. Благодаря биоразлагаемости и антимикробной активности разработанный материал может быть востребован в пищевой отрасли для сокращения пластиковых отходов и увеличения сроки годности. В медицине его свойства перспективны для создания плёнок и покрытий, препятствующих бактериальному размножению.
Ключевые слова
Об авторах
К. С. ШороховаРоссия
А. А. Денисова
Россия
А. Я. Альхаир
Россия
Список литературы
1. Гаджиева А.М., Маллаева Д.А. Значение безопасных упаковок пищевых продуктов и перспективы их развития // Теория и практика современной науки. 2021. № 4 (70). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/znachenie-bezopasnyh-upakovok-pischevyh-produktov-i-perspektivy-ih-razvitiya (дата обращения: 01.10.2026).
2. Coban S.N., Polatoglu I., Eroglu E. Methyl cellulose/okra mucilage composite films, functionalized with Hypericum perforatum oil and gentamicin, as a potential wound dressing // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. V. 254. Pt 1. P. 127757. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.127757
3. Ojagh S.M., Rezaei M., Razavi S.H., Hosseini S.M.H. Development and evaluation of a novel biodegradable film made from chitosan and cinnamon essential oil with low affinity toward water // Food Chemistry. 2010. V. 122. № 1. P. 161–166. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.02.033
4. Безнаева О.В., Мерзляков В.А., Астахов В.А. и др. Свойства растворов и пленок из метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. 2024. № 3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/svoystva-rastvorov-i-plenok-iz-metiltsellyulozy-i-karboksimetiltsellyulozy (дата обращения: 01.10.2026).
5. Tavassoli M., Khezerlou A., Sani M.A. et al. Methylcellulose/chitosan nanofiber-based composites doped with lactoferrin-loaded Ag-MOF nanoparticles for the preservation of fresh apple // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. V. 259. Pt 2. P. 129182. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.129182
6. Крылов И.А., Кубасова Е.Д., Корельская Г.В., Кубасов Р.В. Перспективы разработки новых оригинальных антисептических средств на основе усниновой кислоты // Вестник современной клинической медицины. 2023. № 5. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razrabotki-novyh-originalnyh-antisepticheskih-sredstv-na-osnove-usninovoy-kisloty (дата обращения: 01.10.2026).
7. Nath P.C., Sharma R., Mahapatra U. et al. Sustainable production of cellulosic biopolymers for enhanced smart food packaging: An up-to-date review // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. V. 273. P. 133090. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.133090
8. Лузина О.А., Салахутдинов Н.Ф. Биологическая активность усниновой кислоты и ее производных. Часть 1. Активность в отношении одноклеточных организмов // Биоорганическая химия. 2016. Т. 42. № 2. С. 129. doi: 10.7868/S0132342316020081
9. Макаревич Е.В., Проценко М.А., Мазурков О.Ю. и др. Экспериментальные образцы препаратов на основе цетрарии исландской (Cetraria islandica), проявляющие противовирусную активность в отношении вируса гриппа A // Антибиотики и химиотерапия. 2023. № 9–10. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnye-obraztsy-preparatov-na-osnove-tsetrarii-islandskoy-setraria-islandica-proyavlyayuschie-protivovirusnuyu-aktivnost (дата обращения: 01.10.2026).
10. Ахатаева У.А., Омарова Р.А., Саякова Г.М. и др. Спектрофотометрическое определение биологически активных веществ в слоевище исландского мха (Cetraria islandica (L.) Ach.) // Вестник Казахского НМУ. 2018. № 4. С. 146–150.
11. Перова Д.И., Пивоварова Н.С. Изучение фармакологического действия мха исландского для дальнейшей разработки лекарственного препарата на его основе // Сандеровские чтения: сб. мат. науч.-метод. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербург, 07 февраля 2025 г. СПб.: СПХФУ, 2025. С. 345–347.
12. Sánchez M., Ureña-Vacas I., González-Burgos E. et al. The Genus Cetraria s. str. – A Review of Its Botany, Phytochemistry, Traditional Uses and Pharmacology // Molecules. 2022. V. 27. № 15. P. 4990. doi: 10.3390/molecules27154990
13. Клячкина И.Л. Место Cetraria islandica в программе лечения острой респираторной вирусной инфекции // Фарматека. 2021. Т. 28. № 10. С. 117–123. doi: 10.18565/pharmateca.2021.10.117-123
14. Чуб О.П. Пищевая пенная система на основе цетрарии исландской: получение и перспективы использования в составе блюд лечебно-профилактического и функционального назначения // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК. 2023. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pischevaya-pennaya-sistema-na-osnove-tsetrarii-islandskoy-poluchenie-i-perspektivy-ispolzovaniya-v-sostave-blyud-lechebno (дата обращения: 01.10.2026).
15. Котова Т.В., Мальцева Е.М., Вальнюкова А.С. и др. Антиоксидантная активность цетрарии исландской (Cetraria islandica (L.) Ach.), используемой в качестве биологически активной добавки // Хранение и переработка сельхозсырья. 2022. № 2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/antioksidantnaya-aktivnost-tsetrarii-islandskoy-cetraria-islandica-l-ach-ispolzuemoy-v-kachestve-biologicheski-aktivnoy-dobavki (дата обращения: 01.10.2026).
16. Рыжикова К.А., Шумкин Н.А., Бородулин Д.В. Антибактериальная активность лишайников видов Xanthoria parietina, Cladonia rangiferina, Parmelia sulcata и Evernia prunastri в отношении бактерий рода Bacillus и Staphylococcus // Вестник науки. 2024. № 8 (77). Т. 3. С. 130–145.
17. Antonenko Y.N., Khailova L.S., Rokitskaya T.I. et al. Mechanism of action of an old antibiotic revisited: Role of calcium ions in protonophoric activity of usnic acid // Biochimica et Biophysica Acta – Bioenergetics. 2019. V. 1860. P. 310–316. doi: 10.1016/j.bbabio.2019.01.005
18. Li T., Zhang Y., Wang H. et al. Natural Product Usnic Acid as an Antibacterial Therapeutic Agent // ACS Infectious Diseases. 2025. V. 11. P. 1403–1415. doi: 10.1021/acsinfecdis.4c00976
19. Горшкова Н.А., Бровко О.С., Паламарчук И.А., Боголицын К.Г. Влияние структуры альгинат-хитозановых материалов на кинетику высвобождения усниновой кислоты // Прикладная биохимия и микробиология. 2022. Т. 58. № 2. С. 123–131.
20. Popovici V., Bucur L., Gîrd C.E. et al. Phenolic Secondary Metabolites and Antiradical and Antibacterial Activities of Different Extracts of Usnea barbata (L.) Weber ex F.H. Wigg from Călimani Mountains, Romania // Pharmaceuticals. 2022. V. 15. № 7. P. 829. doi: 10.3390/ph15070829
Рецензия
Для цитирования:
Шорохова К.С., Денисова А.А., Альхаир А.Я. Разработка полимерного материала на основе метилцеллюлозы с добавлением экстракта Цетрарии Исландской. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2026;88(3):416-424. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-416-424
For citation:
Shorokhova K.S., Denisova A.A., Ali A.Y. Development of a polymeric material based on methyl cellulose with the addition of Cetraria Icelandica extract. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2026;88(3):416-424. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2026-3-416-424
JATS XML



























