Шунгит применение: Страница не найдена

Содержание

Наноиндустрия — научно-технический журнал — Наноиндустрия

Целесообразно рассмотреть вопросы применения важных компонентов шунгита – фуллеренов. Их особенность состоит в том, что атомы углерода расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, покрывающих поверхность графитовой сферы или эллипсоида и образующих замкнутые многогранники, состоящие из четного числа атомов углерода в состоянии sp2-гибридизации. Такие атомы связаны между собой ковалентной С–С-связью, длина которой в пятиугольнике – 0,143 нм, в шестиугольнике – 0,139 нм [1]. Молекулы фуллеренов могут содержать 24, 28, 32, 36, 50, 60, 70… атомов углерода (рис.1). Фуллерены с количеством таких атомов меньше 60 неустойчивы. Высшие фуллерены с числом атомов углерода более 400 образуются в незначительных количествах и часто имеют довольно сложную изомерию.
Фуллерены перспективны для использования в нанотехнологиях, микроэлектронике, медицине, космической и военной технике, в машиностроении, при производстве технической продукции, сталей и сплавов, строительных, огнеупорных материалов, красок, тонкодисперсных порошков, в водоочистке, в качестве носителей лекарственных препаратов.
На основе фуллеренов разработаны противовирусные и противораковые препараты, введение которых в организм позволит избирательно воздействовать на пораженные клетки, противодействуя их размножению. Основное препятствие при использовании синтетических фуллеренов – их высокая стоимость, которая в зависимости от качества и степени чистоты этих материалов составляет от 100 до 900 долл. за 1 г, поэтому поиск природных фуллереносодержащих минералов – перспективное направление современных исследований. К таким материалам, в частности, относится шунгит. Структурные свойства и состав шунгита
По структуре шунгит представляет собой аллотропную форму углерода [2]. В его состав кроме углерода входят SiO2 – 57,0; TiO2 – 0,2; Al2O3 – 4,0; FeO – 6; Fe2O3 – 1,49; MgO – 1,2; MnO – 0,15; К2О – 1,5; S – 1,2 мас.%. Плотность шунгита составляет 2,1–2,4 г/см3; пористость – до 5%; прочность на сжатие – 100–120 МПа; коэффициенты электро- и теплопроводности – 1500 См/м и 3,8 Вт/мК, соответственно; адсорбционная емкость до 20 м2/г [3].
Шунгиты различаются по основе (алюмосиликатные, кремнистые, карбонатные) и количеству шунгитового углерода. Породы с силикатной основой по содержанию углерода (мас.%) подразделяются на низко- (менее 5), средне- (5–25) и высокоуглеродистые – (25–80% углерода) шунгиты (рис.2).
Кристаллы тонкомолотого шунгита обладают выраженными биполярными свойствами – они имеют высокий уровень адгезии и смешиваются практически со всеми веществами. Кроме этого, шунгит адсорбционно активен по отношению к некоторым бактериальным клеткам, фагам, патогенным сапрофитам [4]. Это объясняется наноструктурой и составом образующих его элементов – углерод равномерно распределен в каркасе из мелкодисперсных кристаллов кварца размером 1–10 мкм [5], что подтверждено исследованиями ультратонких шлифов шунгита с использование растровой электронной микроскопии в поглощенных и обратно рассеянных электронах (см. рис.2).
Шунгитовое углеродное вещество – продукт высокой степени карбонизации состава (мас.%): С – 98,6–99,6; Н – 0,15–0,5; (Н + О) – 0,15–0,9. Рентгеноструктурные исследования показали, что оно представляет собой твердый углерод, который находится в различных состояниях: максимально разупорядоченном, близком к графиту, газовой саже, стеклоуглероду [6]. Основу составляют полые, многослойные фуллереноподобные сферические глобулы диаметром 10–30 нм, содержащие пакеты охватывающих нанопоры плавно изогнутых углеродных слоев (рис.3, 4). Такие глобулы могут содержать от десятков до нескольких сотен атомов углерода и различаться по форме и размеру [7, 8].
Применение материалов
на основе шунгита
В углеродистом веществе шунгитовых пород выявлен ряд фуллеренов, в частности, С60, С70, С74, С76, С84, а также обособленные и связанные с минералами фуллереноподобные структуры. Описаны трубчатые разновидности углеродных фуллереноподобных кластеров – нанотрубки и пленочные формы. Благодаря сетчато-шарообразному строению природные фуллерены – идеальные сорбенты и наполнители.
Именно поэтому первоначально шунгит использовался в качестве наполнителя резины и заменителя кокса в доменном производстве высококремнистого литейного чугуна, при выплавке ферросплавов, для изготовления термоустойчивых красок и антипригарных покрытий.
Впоследствии обнаружились его сорбционные, бактерицидные, каталитические, восстановительные свойства, а также биологическая активность, способность экранировать радио- и электромагнитное излучения. Это создало реальные предпосылки для применения шунгита в различных отраслях науки, промышленности и техники для создания на его основе материалов с наномолекулярной структурой.
В частности, природный шунгит характеризуется рядом интересных свойств, что открывает широкие перспективы его использования как фильтрующего материала при очистке воды от загрязнений. В числе таких свойств:
• высокая адсорбционная способность и технологичность;
• механическая прочность;
• коррозионная устойчивость;
• способность к сорбции органических и неорганических веществ;
• каталитическая активность;
• сравнительно низкая стоимость;
• экологическая чистота и безопасность.
Шунгит абсорбирует на поверхности до 95% загрязнителей, включая хлорорганические соединения, фенолы, диоксины, тяжелые металлы, радионуклиды, устраняет мутность и цветность, придает воде хорошие органолептические качества, насыщает ее микро- и макроэлементами.
В России фильтры для очистки воды на основе шунгита разрабатываются с 1995 года. В настоящее время на рынке присутствует ряд крупных отечественных производителей таких бытовых и промышленных изделий.
Кроме того, благодаря сорбционной активности по отношению к патогенной микрофлоре, шунгит имеет ярко выраженные бактерицидные свойства, что позволяет проводить с его использованием эффективное обеззараживание питьевой воды. Отмечена, в частности, бактерицидная активность шунгита по отношению к патогенным сапрофитам и простейшим. При добавлении к шунгиту других природных сорбентов (кремень, доломит, глауконит) очищаемая вода обогащается до физиологически оптимальных значений кальцием, магнием, кремнием и гидрокарбонатами. Известно также, что вода, выходящая из шунгитовых пластов, оказывает общее оздоравливающее воздействие на организм. Она эффективна при вегетососудистой дистонии. Ею лечат многие заболевания, включая дерматологические, аллергические, болезни суставов желудочно-кишечного тракта, камни в почках [9, 10].
Обсуждаются идеи создания лекарственных носителей на основе шунгита.
Наличие в шунгите фуллереноподобных молекул и электропроводящие свойства пород позволяют создавать на их основе экранируемые помещения, защиту от воздействия различных излучений, материалы, снижающие воздействие электромагнитного излучения частотой 10–30 ГГц и электрических полей частотой 50 Гц. На основе этих материалов разработаны также электронагреватели.
Открываются новые перспективы использования шунгита в машиностроении – производство минеральных добавок и смазок, в строительстве – создание экологически чистых материалов, например, бетонов, асфальтов, кирпичей, штукатурных растворов и смесей, в электроснабжении – красок, формирующих электропроводные поверхности. Он также используются в качестве наполнителя полимерных материалов и резин, заменителей сажи.
Шунгит, благодаря своей структуре и составу, обладает высокой окислительно-восстановительной активностью, широким спектром каталитических свойств. Это позволяет эффективно использовать его, в частности, в металлургии.
В доменном производстве чугунов 1 т шунгита заменяет 1,3 т кокса. Минерал используется в производстве фосфора, карбида (SiC) и нитрида (Si3N4) кремния.
На основе шунгита создаются препараты, обладающие выраженной биологической активностью. Применение их минеральных добавок в сельском хозяйстве способствует снижению кислотности почвы и более длительному (в 2–2,5 раза) сохранению в ней влажности, что положительно влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур.
При тонком диспергировании шунгитов получаются порошки, хорошо смешивающиеся с органическими и неорганическими веществами. Это позволяет использовать их в качестве черного пигмента красок на различной основе (масляных и водных), наполнителей полимерных материалов (полиэтилена, полипропилена, фторопласта), заменителей технического углерода в ряде производств. Получаемый из шунгита искусственный пористый материал шунгизит применяется в качестве теплоизоляционной композиции и наполнителя легких шунгизитбетонов.
В целом важно отметить, что эффективность использования шунгита в различных отраслях объясняется высоким спектром ценных свойств и экологичностью, невысокой стоимостью изготавливаемых материалов и технологий их получения, наличием обширной сырьевой базы.
Лимитирующим фактором остается чрезвычайно низкий процент содержания в шунгите фуллеренов.

Литература
Шпилевский М.Э., Шпилевский Э.М., Стельмах В.Ф. Фуллерены и фуллереноподобные структуры. – Инженерно-физический журнал, 2001, т.76, №6, с.25–28.
Волкова И.Б., Богданова М.В. Шунгиты Карелии. – Сов. геология, 1985, №10, с.93–100.
Парфенева Л.С., Волконская Т.И., Тихонов В.В. Теплопроводность, теплоемкость и термоЭДС шунгитового углерода. – Физика твердого тела, 1994, т.36, №4, с.1150–1153.
Хадарцев А.А., Туктамышев И.Ш. Шунгиты в медицинских технологиях. – Вестник новых медицинских технологий, 2002, т.9, №2,
с.83–86.
Юшкин Н.П. Глобулярная надмолекулярная структура шунгита: данные растровой туннельной микроскопии. – Доклады Академии наук CCCP, 1994, т.337, №6, с.800–803.
Касаточкин В.И., Элизен В.М., Мельничен-
ко В.М., Юрковский И.М., Самойлов B.C. Субмикропористая структура шунгита. – Химия твердого топлива, 1978, №3, с.17–21.
Голубев Е.А. Локальные надмолекулярные структуры шунгитового углерода. / Труды междун. симп. «Углеродсодержащие формации в геологической истории». – Петрозаводск: Изд-во Карельского НЦ РАН, 2000, с.106–110.
Резников В.А., Полеховский Ю.С. Аморфный шунгитовый углерод – естественная среда образования фуллеренов. – Письма в ЖТФ, 2000, т.26, вып.15, с.94–102.
Мосин О.В. Новый природный минеральный сорбент – шунгит. – Сантехника, 2011, №3,
с.34–361.
Пиотровский Л.Б. Фуллерены в биологии и медицине: проблемы и перспективы. Сб. статей «Фундаментальные направления молекулярной медицины» – Спб.: Росток, 2005, с.195–268.

It is reasonable to consider questions of application of important structural components of shungite – fullerenes. Their special feature is in the fact that atoms of carbon are located in corners of regular hexagons and pentagons, making a surface of a graphite sphere or an ellipsoid and forming closed polyhedrons, consisting of even number of atoms of carbon in a sp2-hybridization state. Such atoms are bonded to each other by a covalent С-С bond, and a corresponding distance (between atoms) in a pentagon – 0.143 nm, and in a hexagon – 0.139 nm [1]. Molecules of fullerene can contain 24, 28, 32, 36, 50, 60, 70 … atoms of carbon (Fig.1). Fullerenes with number of such atoms less than 60 are unstable. Higher fullerenes with number of atoms of carbon more than 400 exist in small amount and often they are characterized by complex enough isomerism.
Fullerenes are promising for use in nanotechnologies, microelectronics, medicine, space and military engineering, in mechanical engineering, production of equipment, steels and alloys, building, refractory materials, paints, fine-dispersed powders, in water purification, in medicine (as carriers of drugs). On the basis of fullerenes scientists have developed viricides and anticancer preparations, use of which will allow to influence selectively on affected cells, counteracting their reproduction. The basic hindrance at use of synthetic fullerenes – their high cost, which depending on quality and purity of these materials makes from 100 to 900 US dollars for 1 g, so search for natural fullerene-containing minerals is a perspective direction of modern research. Shungite is one of such minerals.
Structural properties and content of shungite
The structure of shungite represents itself an allotropic form of carbon [2]. Besides carbon it contains the following substances: SiO2 – 57.0; TiO2 – 0.2; Al2O3 – 4.0; FeO – 6; Fe2O3 – 1.49; MgO – 1.2; MnO – 0.15; К2О – 1.5; S – 1.2 ( mass.%). Density of shungite is equal to 2.1 – 2.4 g/cm3; porosity – up to 5%; compression strength – 100-120 MPa; coefficients of electrical conductivity and thermal conduction – 1500 Cm/m and 3.8 W/(m·K), correspondingly; adsorption capacity – up to 20 m2/g [3].
Shungites differ by their basis (silica-alumina, siliceous, carbonate) and amount of shungite carbon. Minerals with a silicate basis by carbon content (mass %) are divided into low- (less than 5% of carbon), middle- (5-25% of carbon) and high-carbon – (25-80% of carbon) shungites (Fig.2).
Crystals of shungite fine powder have brightly expressed bipolar properties – they have a high level of adhesion and can be easy mixed practically with all substances. More over, shungite demonstrates adsorption activity to some bacterial cells, phages, pathogenic saprophytes [4]. It can be explained by its nanostructure and content of structural elements – carbon is uniformly distributed in a skeleton of fine-dispersed crystals of quartz with size of 1-10 microns [5], that is confirmed by analysis of ultra-thin slices of shungite with use of scanning electron microscopy (SEM) on the basis of calculation of absorbed and back-scattered electrons (Fig.2).
Shungite carbon mineral is a highly-carbonated product, containing (in % by mass): C – 98.6- 99.6; Н – 0.15-0.5; (Н + O) – 0.15-0.9. X-ray diffraction examinations have demonstrated that it represents hard carbon, which is in various states: maximum disordered, close to graphite, gas black, glass carbon [6]. The basis represents itself hollow, multilayer fullerene-like spherical globules with a diameter of 10-30 nm, containing packages of smoothly curved carbon layers, enveloping nanopores (Fig.3, 4). Such globules can contain from tens to several hundreds of atoms of carbon and differ by their form and size [7, 8].
Application of materials on the basis of shungite
In carbon substance of shungite minerals there is a series of fullerenes, in particular, С60, С70, С74, С76, С84, and also isolated and bound with minerals fullerene-like structures. Tubular varieties of carbon fullerene-like clusters (nanotubes) and also film forms are discovered. Due to a mesh-spherical structure, natural fullerenes are ideal sorbents and fillers.
For this reason originally shungite was used as a filling compound of rubber and coke substitute in blast-furnace production of high-silicon foundry iron, at ferroalloys melting, for production of thermo-resistant paints and non-stick coating. Later on its sorption, bactericide, catalytic, regenerative properties, and also biological activity, ability to screen electromagnetic and radio waves were also discovered. It has created real backgrounds for application of shungite in various branches of science, industry and engineering for creation (on its basis) of materials with nano-molecular structure.
In particular, natural shungite is characterized by a series of interesting properties, which are promising for its use as a filtrating material at water purification. Among such properties:
• high adsorption capacity and technological effectiveness,
• mechanical strength,
• corrosion resistance,
• ability to sorption of organic and inorganic substance,
• catalytic activity;
• relatively low cost;
• ecological purity and safety.
Shungite absorbs on its surface up to 95% of pollutants, including chloroorganic compounds, phenols, dioxins, heavy metals, radionuclides, removes turbidity and color of water, gives to water good organoleptic properties, fills it with micro- and macroelements. In Russia filters for water purification on the basis of shungite are developed since 1995. Currently in the market there is a whole series of large domestic producers of such household and industrial filters.
More over, due to sorption activity to pathogenic microflora, shungite has strongly pronounced bactericide properties, that allows to disinfect potable water efficiently enough, using this mineral. In particular, scientists underline bactericide activity of shungite to pathogenic saprophytes and protozoa. At addition to shungite of other natural sorbents (flint, dolomite, glauconite) purified water is enriched to physiologically optimum values with calcium, magnesium, silicon and hydrocarbonates. It is known also that water outgoing from shungite beds renders general health-improving influence on a human organism. It is efficient for medical treatment at vegeto-vascular dystonia. It also can be used at many diseases, including dermatological, allergic, joint diseases, diseases of gastrointestinal tract, kidney stones diseases [9, 10]. Specialists discuss ideas of creation of medical carriers of drugs on the basis of shungite.
Presence in shungite of fullerene-like molecules and electroconductive properties of such minerals allows to create on their basis screened rooms, protection against influence of various radio waves, electroconductive materials, reducing influence action of electromagnetic radiation with frequency of 10-30 GHz and electric fields with frequency of 50 Hz. On the basis of these materials electro-heaters are developed yet.
New possibilities of shungite use in mechanical engineering – production of mineral additives and lubricants, in building – creation of ecological materials, for example, concrete, asphalt, bricks, plaster solutions and mixes, in power supply – paints, allowing to form electroconductive surface. They also are used as fillers of polymeric materials and rubber, soot substitutes.
Shungite, due to its specific structure and composition, has also high oxidation-reduction activity, a wide spectrum of catalytic properties. It can be used efficiently, in particular, in metallurgy. In blast-furnace ironmaking 1 ton of shungite substitutes 1.3 tons of coke. The mineral is used also in production of phosphorus, silicon carbide (SiC) and nitride (Si3N4).
On the basis of shungite there are prodused of preparations with strongly pronounced biological activity. Application of such additives in agriculture promotes lowering of acidity of soil and more long-term (2-2. 5 times) moisture conservation in it, that positively influences crop capacity.
In fine-dispersed form shungite powders are mixed well with organic and inorganic substances. It allows to use them as a black colorant of paints on a different base (oil-and water-base paints), fillers of polymeric materials (polyethylene, polypropylene, fluoroplastic), substitutes of technical carbon in a series of technological processes. Created from shungite artificial porous material shungisite is applied as a heat-insulating composition and a filling compound of light shungisite-concretes.
In whole, it is important to mark out, that efficiency of shungite use in various branches is explained by a wide spectrum of its valuable properties and ecological compatibility, low cost of production of corresponding materials and technologies of their production, presence of a plentiful raw-material base. The limiting factor – extremely low content of fullerenes in shungite minerals.
Literature
Shpilevsky М. E., Shpilevsky E.М., Stelmakh V.F. Fullerenes and fullerene-like structures. – Engineering-physical Journal, 2001, v.76, №6, р.25–28 (Rus).
Volkova I.B., Bogdanova М.V. Schungites of Karelia. – Sov. Geology, 1985, №10, р.93–100 (Rus).
Parfenova L.S., Volkonskaya Т.I., Тikhonov V.V. Heat conductivity, thermal capacity and thermal e.m.f. of schungite carbon. – Solid-state physics, 1994, v.36, №4, р.1150–1153 (Rus).
Khadartsev А.А., Tuktamyshev I.Sh. Schungites in medical technologies. – Bulletin of new medical technologies, 2002, v.9, №2, р.83–86 (Rus).
Yushkin N.P. Globular supramolecular structure of schungite: data of the scanning tunnel microscopy. – Report of the Academy of Sciences of USSR, 1994, v.337, №6, р.800–803 (Rus).
Kasatochkin V. I, Elizen V. M, Melnichenko V. M, Jurkovsky I.M., Samoilov B.C. Submicroporous structure of schungite. – Chemistry of solid fuel., 1978, №3, р.17–21 (Rus).
Golubev E.A. Local supramolecular structures of schungite carbon. / Works of inter. symp. Carbon-containing formations in geological history. – Petrozavodsk: Publishing House of Karelian NC RAS, 2000, р.106–110 (Rus).
Reznikov V.A, Polekhovsky Yu.S. Amorphous schungite carbon as a natural environment for formation of fullerenes. – Letters in JTF, 2000,
v.26, Issue 15, р.94–102 (Rus).
Mosin O.V. A new natural mineral sorbent – schungite. – Santekhnika, 2011, №3, р.34–361 (Rus) .
Piotrovsky L.B. Fullerenes in biology and medicine: problems and prospects. Fundamental directions of molecular medicine: Compilation of articles.
St.-P.: Rostock, 2005, р.195–268 (Rus).

Программа «Шунгитотерапия» — Соловьиные зори

     Шунгит – это лекарство, созданное природой!  Шунгитотерапия – уникальная, эксклюзивная, не имеющая аналогов в мире процедура, и даже не столь процедура, а целый лечебный проект.

Из-за своей неоднородности разные типы шунгита имеют совершенно различные качества, а лечебными свойствами обладает лишь 1 из 10 типов этого минерала. В классификации, разработанной доктором геолого-минералогических наук М.М. Филипповым, этому шунгиту присвоено название «Максовит». В его составе находится не только огромное количество полезных минералов, микроэлементов,  редкоземельных элементов (почти вся таблица Менделеева, за исключением радиоактивных элементов), но и остатки древней органики и фуллерены. Он обладает высокой ионообменной и ионозаместительной активностью, благодаря чему выделяет в человеческий организм только то, что необходимо конкретному организму (то есть работает избирательно).

 Кроме возможности очищать от токсичных примесей водную среду и воздух, шунгит обладает массой полезных для людей свойств. Так, путем научных исследований было доказано, что при непосредственном контакте с телом камень снижает интенсивность болей. Особенно хорошо данный эффект проявляет себя при проблемах позвоночника и нарушении двигательных функций суставов. Минерал также обладает следующими качествами:

  • стимулирует заживление ран;
  • укрепляет иммунные силы человеческого организма;
  • антигистаминные свойства блокируют аллергические проявления;
  • активизирует течение обменных процессов;
  • помогает в лечении различных инфекционных процессов, благодаря противовоспалительным свойствам

Бактерицидные качества минерала широко используются не только в медицине, но также в сельском хозяйстве, косметологии, других отраслях промышленности.

В санатории «Соловьиные зори» нашли широкое применение процедуры на основе шунгита.

На нашей базе с лечебной целью применяются:

  • структурированная шунгитовая вода – аналог Марциальной воды;
  • концентрированный настой для ингаляций;
  • концентрированный настой для наружного применения в виде протираний, промываний, полосканий, спринцеваний, примочек, влажно-высыхающих повязок;
  • минерализованный настой для приема внутрь;
  • шунгитовая паста и шунгитовая эмульсия (паста, разведенная настоем или дистиллированной водой) для наружного в виде аппликаций, примочек, влажно-высыхающих и обертывающих повязок, масок, а также с тампонами при гинекологических заболеваниях;
  • шунгитовые ванны.

Шунгит — уникальный природный камень Карелии многоцелевого применения

1. Ковалевский В. В. Углеродистое вещество шунгитовых пород: структура, генезис, классификация: автореф. дисс. … д-ра геол.-минерал. наук. — Сыктывкар, 2007. — 40 с.

2. Калинин Ю. К., Калинин А. И., Скоробогатов Г. А. Шунгиты Карелии — для новых стройматериалов, в химическом синтезе, газоочистке, водоподготовке и медицине. — СПб. :  Изд-во ВВМ, 2008. — 220 с.

3. Никитин Л. Д., Портнов С. Ф., Бугаев С. Ф., Долинский В. А. Целесообразность использования шунгита в доменной плавке // Сталь. 2007. № 10. С. 13–17.

4. Калинин Ю. К. Углеродсодержащие шунгитовые породы и их практическое значение: автореф. дисс. … д-ра техн. наук. — М., 2002. — 50 с.

5. Сосюкин А. Е., Оникиенко С. Б., Шорохов М. В. Защита от электромагнитного стресса путем использования экранирующих свойств шунгитовой породы // Материалы I Всеросс. науч.-практич. конф. «Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека». — Петрозаводск, 2007. С. 45–47.

6. Бутаковская Н. В., Тимофеева Л. М. Опыт использования шунгита в лечебных целях в ОАО «Санаторий «Белые ключи» // Матер. I Всеросс. науч.-практич. конф. «Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека». — Петрозаводск, 2007. С. 75–80.

7. Куротченко С. П., Субботина Т. И., Туктамышев И. Ш. и др. Исследование шунгита для снижения уровня облучения организма пользователя сотовой связи // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2004. Т. 7. № 2.

8. Мельников Е. К., Мусийчук Ю. И., Потифиров А. И. и др. Геопатогенные зоны — миф или реальность? — СПб, 1993. — 50 с.

9. Попов О. В., Маньшев Д. А., Островская В. М. и др. Каталитически активный мембранный сорбент шунгит для очистки грунта от гептила // Мембраны. Сер. Критические технологии. 2005. № 1 (25). С. 12–17.

Не все то шунгит, что черное и блестит. Статьи компании «ООО «Медведь-камень»»

Слово «шунгит» стало в Карелии понятием нарицательным. Камню с таким названием приписывают целебные свойства. На основе шунгита создаются фильтры для очистки воды. Из него делают пирамидки и называют их приборами для эволюции сознания, нейтрализации геопатогенных зон. Шунгит якобы улучшает плодородие почвы, защищает от радиации и вредного излучения (от компьютерного до космического), создает гармонию в семье. Наконец, он стал одним из брендов, или торговых марок, Карелии.

одной стороны, нет ничего плохого в том, что у нас есть такой раскрученный товар и что Карелия «распродается» маленькими шунгитовыми кусочками (добра этого у нас, как говорится, завались). С другой – все ли, что приписывают шунгиту, является правдой? Чтобы разобраться в этом, обратимся в Карельский научный центр Российской академии наук к заведующему лабораторией генезиса шунгитовых месторождений доктору геолого-минералогических наук Михаилу Филиппову.

Различают несколько разновидностей шунгитовых пород – от высокоуглеродистых, с содержанием углерода около ста процентов, до низкоуглеродистых сланцев. Так, нигозерский сланец используется в основном для производства щебня. Он содержит всего один процент углерода. Прежде из него делали шунгизит, пористый наполнитель бетона, получаемый в результате вспучивания сланца во вращающихся печах (из такого бетона в Карелии в 80-е годы прошлого века строились дома).

Поскольку нигозерский сланец и другие содержащие углерод породы сравнительно легко обрабатываются, из них делают сувениры. Чтобы легче сбыть такие поделки, их наделяют несуществующими свойствами. Так что «эволюции сознания», защиты от компьютерного излучения или гармонии в семье вы с помощью пирамидок и иных поделок из шунгита вряд ли добьетесь. С точки зрения науки разговоры о целебных свойствах шунгита – это торговые мифы, которые нуждаются в развенчании. Официальная наука к распространению подобных легенд отношения не имеет.

Неверно, когда все разновидности встречающейся в Заонежье углеродистой породы называют шунгитами, считает Михаил Филиппов. В свое время профессор Санкт-Петербургского университета Александр Иностранцев исследовал их довольно редкую блестящую разновидность, напоминающую уголь-антрацит. Оказалось, что несмотря на схожесть (не только внешнюю, но и по содержанию углерода, порядка 96–99 процентов) свойства угля-антрацита и блестящей разновидности заонежской породы сильно различаются. В 1879 году Иностранцев определил данный минерал как «новый крайний член в ряду аморфного углерода». «По химическому составу изученный мной углерод шуньгского антрацита, писал профессор, – представляет значительное различие со всеми известными нам антрацитами».

В 1887 году Иностранцев предложил называть новый минерал, внешне похожий на уголь-антрацит, шунгитом, по названию деревни Шуньга, близ которой он был найден. Из десятка присланных для исследования Иностранцеву заонежских образцов аморфного углерода шунгитом названа именно блестящая разновидность. Со временем шунгитами стали называть все разновидности, наступила путаница, когда и обогащенная углеродом порода, и нигозерский сланец стали иметь одно название, по крайней мере в отечественных источниках.

Если бы Иностранцев знал о существовании статьи канадского исследователя Э. Чэпмена, – говорит Михаил Филиппов, он бы не стал называть блестящую породу, напоминающую уголь-антрацит, шунгитом, поскольку еще в 1871 году этой высокообогащенной углеродом породе было дано иное название – антраксолит». Это групповое название для твердых антрацитоподобных битумов. Образец, положивший начало та-кому названию, найден в Канаде в районе Великих озер.

Михаил Филиппов, как бы это ни выглядело непатриотично по отношению к Карелии и ее брендам, предлагает называть соответствующую описаниям Чэпмена породу не шунгитом, а общепринятым в мировой литературе термином – антраксолитом.

В классификации пород, содержащих углерод, некоторые получили свое индивидуальное название. Нашлось в этой классификации место и шунгиту – так, по мнению ученого, следовало бы называть полублестящую породу шуньгского типа, содержащую от 60 до 80 процентов углерода, из чего следует, что в исследовании и описании ее мы имеем приоритеты.

А как быть с распространенным мнением, что карельский шунгит уникален и нигде в мире ничего подобного не встречается? Доктор геолого-минералогических наук Михаил Филиппов с этим не согласен. Подобные по структуре проявления аморфного углерода примерно того же возраста (порядка двух миллиардов лет) и с аналогичными свойствами обнаружены, например, в Габоне (государство Центральной Африки). Почему там нет шунгитного или антраксолитного бума? «Потому, – полагает Михаил Филиппов, – что в Габоне природа распорядилась так, что кроме шунгита там есть и уран, и золото, и много других полезных ископаемых, которые активно разрабатываются».

Подобные карельским шунгитам породы встречаются и в других местностях. Нашим месторождениям, по словам ученого, нет равных разве что по масштабам проявления (тут мы явно в лидерах) и условиям их образования.

Будем, однако, патриотичными, станем по достоинству ценить то, чем нас наделила природа. Шунгитам (сохраним верность термину – название антраксолиты у нас пока не прижилось) тут принадле-жит особое место, в вопросе их изучения и практического использования карельская наука продвинулась, может быть, дальше мировой. В следующий раз мы расскажем об исследованиях в этой области, которые ведет лаборатория шунгитов Карельского научного центра. Поговорим также об использовании шунгитов в качестве фильтров для очистки воды: не имеем ли и здесь мы дело с мифами?

Вопросами практического использования шунгита карельская наука занимается не одно десятилетие. Вслед за учеными за дело брались производственники. Так, нигозерский сланец, порода, содержащая один процент углерода, широко использовалась для производства шунгизита, на основе которого построено немало «брежневских» многоэтажек. Но это производство было однажды свернуто – нашлись более дешевые наполнители бетона. 

Прекратил работу цех каменного литья Кондопожского пегматитового завода – там, где была востребована продукция цеха, также стали применяться более дешевые и легкие материалы. Так, например, на смену стойким к агрессивным средам отлитым из камня массивным трубам пришли легкие, пластиковые. 

На основе шунгита создавались радиоэкранирующие материалы для облицовки помещений специального назначения. Но для той же цели оказалось экономически выгоднее использовать металлические листы. 

Делались попытки создания на основе шунгитовой породы композиционных материалов для нанесения на скользящую поверхность лыж (в музее геологии КарНЦ РАН можно увидеть экспериментальные образцы таких лыж). Но когда выяснилось, что композиционный материал улучшает свойство скользящей поверхности в очень узком температурном диапазоне, исследования были свернуты. 

Основной добытчик шунгита в Карелии – НПК «Карбон-шунгит». С 1991 года предприятие разрабатывает в Медвежьегорском районе Зажогинское месторождение. Основной потребитель породы – металлургия (если не считать строительную отрасль, где используют щебень из нигозерского сланца). Шунгит применяется вместо кокса (высококачественного бездымного топлива, восстановителя железной руды) для выплавки стали. Причем шунгитовой породы требуется меньше, чем дорогого кокса, а сталь получается более высокого качества. 

Порошок из шунгитовой породы добавляют в качестве балласта (наполнителя) в резину для производства автомобильных шин. Свойства резины от этого не ухудшаются, зато ее производство обходится дешевле. 

Шунгит используется также для водоочистки и водоподготовки. Так, на московской кольцевой автомобильной дороге для водоочистки применяется технология, разработанная в лаборатории шунгитов КарНЦ РАН и усовершенствованная во всероссийском НИИ минерального сырья. Ученые, например, доказали, что шунгит связывает нефтепродукты. И такое его очистительное действие широко используется. 

Следует заметить, что вышеперечисленные направления применения шунгитовых пород были разработаны много лет назад. В последние годы, по словам заведующего лабораторией шунгитов доктора геолого-минералогических наук Владимира Ковалевского, карельские ученые занимались структурными исследованиями породы. Это позволило Институту геологии выйти на новые рубежи. 

После температурной лабораторной обработки из шунгита научились получить полые гранулы вещества. Полученный продукт оказалось возможным разделять на составляющие, и, в частности, – получать чистый углерод особой структуры, подобный фуллерену (широко известны другие формы углерода, такие как алмаз и графит). Причем если стоимость пользующегося большим спросом на мировом рынке фуллерена составляет около 20 долларов за грамм, то углерод, полученный из шунгита, значительно более дешев. 

Из лабораторного вещества может также быть выделен карбид кремния. Полученные составляющие весьма перспективны для создания на их основе композиционных материалов с заданными свойствами. Так, добавление небольшого количества углерода (1-2 процента от массы композита) в алюминиевые сплавы заметно повышает их прочность. На основе наноструктурированного углерода возможно создание тончайших молниезащитных покрытий (что, напритмер, может привести к облегчению и удешевлению конструкций всепогодной авиатехники). Существует задумка создать композиционный материал из углерода с титаном… 

Полученные достижения открывают широкий простор для дальнейшего научного поиска. Пока же карельским ученым удалось доказать главное – перспективность переработки шунгитовых пород. 

Пять лет назад лаборатория шунгитов получила грант фонда Бортника. На базе Института геологии КНЦ РАН образовано малое предприятие ООО «Шунгитон». Его задачей стало внедрение перспективных научных разработок в практику. 

Заинтересованность в разработках карельских ученых проявляют многие ведомства. Но когда разговор доходит до практического применения, выясняется, что полученного в институтской лаборатории вещества (не более 20 граммов за день) недостаточно даже для опытов. 

– Сегодня мы выходим на более высокий уровень, – рассказывает Владимир Ковалевский, – на расширение интеллектуального производства нам по линии Минэкономразвития выделены субсидии, на которые закуплено необходимое оборудование. 

Немало времени ушло на обдумывание стратегии перехода от лабораторной печи к установке непрерывного действия, интеллектуальному производству, как его называет Владимир Ковалевский. Создана конструкция реактора для получения необходимого продукта. Производственную цепочку завершает оборудование для разделения полученного вещества на составляющие – его поставит Новосибирск (в Академгородке проведены соответствующие успешные испытания). 

Интеллектуальное производство будет создано на базе того же Института геологии. На первом этапе в стенах института будет производиться до 10 килограммов вещества в месяц (сейчас получают не более 100 граммов). Поскольку добытый из шунгита углерод будет дешевле фуллерена, а область его использования столь же широка, затраты не интеллектуальное производство могут окупиться очень скоро. 

Следующий шаг – на базе «пилотной» установки предстоит создать промышленную. 

– На полупромышленный уровень производства можем выйти примерно лет через пять, – полагает Ковалевский. 

Итак, если все пойдет по намеченному плану, нас могут ждать большие открытия и блестящие перспективы.

Однако отвлечемся от больших дел дня завтрашнего. Вопрос использования фильтров на основе шунгита для очистки воды в домашних условиях волнует сегодня многих. Адресую этот вопрос двум специалистам – Владимиру Ковалевскому и заведующему лаборатории генезиса шунгитовых месторождений доктору геолого-минералогических наук Михаилу Филиппову. Как оказалось, ни тот, ни другой ученый фильтры из шунгита для очистки воды дома не использует. 

– Шунгитовые породы очень разные, – делится своими соображениями Владимир Ковалевский, – не каждую можно применять для водоочистки. В иных столько всего понамешано! В воду из породы может перейти и медь, и мышьяк… Предельно допустимая для здоровья концентрация каких-то веществ может быть многократно превышена. Для водоочистки лучше другие фильтры использовать, например, на основе серебра. Я лично на родник хожу.

Применение Schungit Produkte

Применение шунгита

Шунгит — это минерал, который можно использовать в нашей жизни разными способами, например, в качестве камня для очистки воды или для защиты от негативных излучений.  Шунгит использовался на протяжении сотен лет.  За это время его применение изменилось.  То, что было значимым 100 лет назад, сегодня менее актуально, и наоборот.  Например, шунгит для чистки колодцев применяется редко.  С другой стороны, в последние годы очень важна защита от излучений.  Однако положительные результаты его использования остались неизменными.

  • Какие возможные варианты использования наиболее важны?

Защита от негативных излучений: в нашей повседневной жизни мы подвержены воздействию негативных лучей.  Говорят, что камень обладает способностью эффективно защищать от этого.  Есть два различных возможных использования, а именно для гармонизации излучений и для создания защитной стены от них. 

Во время гармонизации излучение не экранируются, исчезает только их негативное влияние на организм.  Возможности применения: например, в качестве пластинки на мобильном телефоне для лучшей переносимости излучения мобильного телефона, в виде пирамиды на рабочем месте для усиления концентрации или в качестве шара в спальне для лучшего сна.

Защитную стену из шунгита можно оформить по-разному: от небольшой пластины с небольшим количеством шунгитового порошка до стопроцентной защиты с камнями шунгита.  Обычно это связано с обширным ремонтом или строительными работами, которые могут потребовать много времени и средств. 

 

Очистка воды: это один из древнейших способов эффективного использования шунгита.  По преданию, еще в 16 веке шунгит считался камнем, оживляющим воду.  Как и в прошлом, вода, обработанная шунгитом, сегодня остается живой водой, способной поддерживать нас в повседневной жизни своей жизненной энергией. 

Различают два типа очистки воды:

Камни имеют прямой контакт с водой.  Их помещают прямо в воду и оставляют там до трех дней, в зависимости от типа камня.  Затем их снова вынимают, а воду используют для питья или других целей.

Во втором методе камень не имеет прямого контакта с водой.  Обычно камни отделяют от воды стеклом, например, в пробирке или в стеклянном сосуде, который стоит на шунгитовой пластине.

При использовании обеих возможностей очистки воды положительная информация передается от камня к воде.  Это положительно влияет на воду на энергетическом уровне.  При питье или другом использовании шунгитовая вода поддерживает людей, животных и растения.  Она несет в себе сильную жизненную энергию шунгита, делает организм более устойчивым к негативным воздействиям и оказывает благотворное влияние.

Гармонизация сил: гармонизация тонких сил, также называемая энергетическим исцелением, является эффективным методом использования сил природы.  Здесь можно эффективно использовать шунгит.  С камнем-партнером, например, талькохлоритом, он используется в форме линз, цилиндров или пластин.

 Сильный защитный камень: шунгит издавна известен как сильный защитный камень.  В качестве талисмана он дает тем, кто его носит, чувство защищенности и комфорта.  Талисман из шунгита — прекрасное средство, которое дает позитивный взгляд на жизнь, успех и защиту.

Кроме того, есть много других способов эффективного использования шунгита в нашей жизни.  Многие стрессовые состояния можно предотвратить с помощью шунгита.

  • Для чего следует использовать шунгит?

Существуют также другие методы очистки воды, защиты от негативного излучения или уравновешивания энергий.  Шунгит как мощное и полностью натуральное средство дает нам возможность достичь этих целей эффективно и без побочных эффектов.  Живая вода, энергетический баланс или чувство защищенности через талисман — шунгит предлагает эффективную помощь во всех этих случаях.

  • Употребление внутрь

Хотя камень в основном состоит из углерода, он содержит множество других добавок.  Поскольку они распределены неравномерно, трудно определить, какие элементы присутствуют в камне или на определенных участках камня.  Поэтому точный состав шунгитового порошка вряд ли возможно определить.  По этой причине мы не рекомендуем употреблять шунгит внутрь.

  • Внешнее использование

Камень в основном используется для очистки воды.  Такая вода используется как внутрь, так и для наружного применения.  Также камень часто используют в виде порошка в мазях и компрессах.

Исходя из нашего собственного опыта и опыта наших клиентов, а также из результатов испытаний, мы не знаем о каких-либо побочных эффектах от внешнего использования на сегодняшний день.

  • Что лучше: классический или элитный шунгит?

Камень доступен в двух формах: классический и элитный шунгит.

Классический шунгит имеет матовую поверхность, с ним относительно легко работать, его количество практически не ограничено.  Классический шунгит используется для очистки воды, защиты от радиации и для всех других применений, упомянутых здесь.

Элитный шунгит имеет блестящую поверхность и более высокое содержание углерода.  Известных мест образования элитного шунгита не так много.  При такой форме образования минерал является хрупким и с трудом поддается обработке.  Камень используется в основном для очистки воды, но также как сильный защитный камень.

Даже если элитный шунгит ощущается более интенсивно при определенных применениях и не оставляет никаких изменений цвета из-за блестящей поверхности, это не означает, что он лучше классического шунгита.  Классический шунгит тоже имеет преимущества, например, в обработке.  Все формы, такие как пирамиды, шары и цилиндры, можно сделать только из классического шунгита, так как элитный шунгит слишком хрупок для обработки и сразу же разбивается.

Элитный шунгит более эффективен как энергетическое украшение или защитный камень.  Однако пирамиду или шар из классического шунгита нельзя заменить элитным шунгитом.  У обоих видов камня есть свои сильные стороны.  Это зависит от его использования.

Камень шунгит природный минерал с полезными свойствами

Почему шунгит называется элитным? 

Элитный шунгит — это самая редкая часть уникальной и единственной в мире горной породы Карельский Шунгит. Ценность этого камня в том, что содержание фулерено-подобного углерода составляет 98%. 

Фуллерены это сетчато-шарообразные молекулы и являются идеальными сорбентами и природными антиоксидантами. 

Применение фуллеренов сегодня чрезвычайно распространено. В медицине обсуждаются идеи создания лекарственных носителей, введение которых в организм, способно оказывать избирательное воздействие. 

Открытие природных фуллеренов принадлежит американскому инженеру и архитектору Ричарду Фуллеру


 Интернет пестрит описаниями разнообразных способов очистки организма с помощью специально заряженной воды или минералов. Но ни один из них не может сравниться по эффективности с шунгитом. 

Что такое элитный шунгит? 

Прежде всего, хочется отметить то, что элитный шунгит – уникальная горная порода, по своему происхождению наиболее близкая к антрациту, а также графиту. В природных условиях она встречается не только в черном, но и коричневом, сером оттенках. Ее главным преимуществом является уникальная способность практически полностью вбирать в себя загрязнения из окружающей среды, делая ее наиболее приспособленной для проживания человека.


 Вашему вниманию мы предлагаем особенную, элитную разновидность шунгита – в нем содержится наибольшее количество углерода и фуллеренов, практически 98% от общей массы. Его добывают исключительно вручную, так как он находится в труднодоступных жилах. Дополнительно следует отметить его глянцевый блеск и то, что он абсолютно не пачкается. 

Чаще всего шунгит применяется: 

• во время очистки питьевой воды; 

• для лечения заболеваний внутренних органов; 

• в качестве дополнительного очищающего средства во время принятия лечебных ванн. 

Уникальные свойства элитного шунгита 

Какими же целебными свойствами обладает этот камень? Какие болезни он излечивает и почему мы так мало о нем знаем? 

Благодаря действительно уникальной способности вбирать в себя все загрязнения из окружающей его среды, шунгит по праву становится одним из наиболее часто используемых средств, очищающих воду. Если вы проживаете в регионе, где качество воды очень плохое, а доступа к другим источникам у вас нет, обратите внимание именно на элитный шунгит. Он помогает в течение длительного времени сохранять в идеальном состоянии суставы, внутренние органы и кожу, что зачастую не способны обеспечить даже самые мощные лекарственные и косметические средства. 

Особое внимание на шунгит следует обратить аллергикам вне зависимости от возраста, интенсивности и частоты возникновения симптомов. Заряженная вода позволяет снизить в крови уровень гистамина, провоцирующего аллергические приступы. 


Способы использования элитного шунгита Вы сможете с помощью данного камня очищать обычную питьевую воду для повседневного использования или регулярно делать целебные ванны.

Элитный шунгит эффективно применяется для лечения пациентов любого возраста – он абсолютно безопасен. Ощутимый эффект от процедур наступает уже после 5 принятий ванн, заряженных шунгитом, поэтому не упустите свой шанс очистить и оздоровить организм. Если у вас возникнут вопросы по поводу покупки элитного шунгита, вы можете обратиться к нашим консультантам по номерам, указанным на сайте. Заказ оформляется быстро и очень удобно с помощью корзины, предварительно всем клиентам предлагается регистрация. Продукт, представленный на сайте, прошел все необходимые испытания и обладает соответствующими сертификатами качества государственного образца. 

Как использовать элитный шунгит? 

Шунгитовая вода для лица: 

1. Наберите теплую воду в любую стеклянную емкость. 

2. Добавьте кристаллы Элитного шунгита (из расчета 100 грамм на 1-2 литра) 

3. Настаивайте воду с Элитным шунгитом не менее 1 часа. 

4. Достаньте кристаллы из воды. Используйте получившийся настой для обработки лица. 

Водой можно умываться, а можно протирать кожу ватным тампоном. 

Шунгитовая ванна: 

1. Наберите теплую воду в ванну.

 2. Положите Элитный шунгит в мешочек (100 грамм на ванну). 

3. Опустите мешочек в воду и оставьте на 15-35 минут. 

4. Достаньте мешочек из ванны. Шунгитовая ванна готова! 

Принимайте ванну с Элитным шунгитом хотя бы 3-4 раза в неделю, продолжительность процедуры: не менее 10 минут. 

В нашем официальном магазине вы можете купить элитный шунгит! 

Санитарно-эпидемиологическое заключение Центра ГСЭН в РК № 10.КЦ.03.571.П.000427.07.02 от 26.07.2002

Камень шунгит: спокойствие, здоровье и удача в амурных делах

Камень шунгит – это уникальное природное образование, промежуточный продукт, похожий на каменный уголь: уже не углерод, но еще не графит. Впервые этот камень был обнаружен возле селения Шуньга, откуда и получил свое название.

Шунгит  или как его еще называют «аспидный камень» используют для изготовления различных талисманов, украшений, наполнителей для лечебных подушек, ковриков и одеял, в медицинских препаратах и косметических средствах, а чаще всего в фильтрах для очищения воды.

Шунгит действие на организм оказывает только полезное. Но с осторожностью применять его нужно гипотоникам — людям с низким артериальным давлением.

Камень шунгит свойства имеет как лечебные, так и магические. В магии применяется для устранения всех негативных энергий, темных сил, и для обретения спокойствия. Амулеты и обереги из шунгита помогут привлечь удачу в бизнесе и любви.

Лечебные свойства шунгита:
  • Имеет антибактериальный эффект;
  • Помогает при воспалительных процессах; 
  • Излечивает от аллергии;
  • Эффективен при бронхиальной астме; 
  • Помогает бороться с заболеваниями суставов;
  • Применяется при сахарном диабете;
  • Оказывает заживляющее действие при ранах и ожогах кожи;
  • Устраняет проблемы желудочно-кишечного тракта;
  • Используется при пародонтозе. 

Камень шунгит применение находит весьма широкое.  Он использует не только в качестве омолаживающего и оздоравливающего средства, но и в строительных целях. К примеру, интерьеры Исаакиевского и Казанского соборов в Санкт-Петербурге, а также станции московского метрополитена украшены плитами из этого камня. Еще один интересный факт о шунгите: на источниках, бьющих из шунгитового месторождения, во времена Петра I построили «Марциальные воды» — знамениты курорт, где лечили свои раны и болезни русские солдаты и офицеры. 

На нашем сайте вы можете шунгит купить для очистки и кондиционирования воды. А еще мы можем предложить вам настоящее «Сокровище Раджей» — браслет с шунгитом, который поможет встретить настоящую любовь.

 


Комментарий: 0

Применение шунгита для очистки питьевой воды — правильный ли выбор? | Журнал воды и здоровья

Шунгит — природный минералоид, содержащий некристаллический углерод. Существует пять типов шунгита, классифицируемых по содержанию углерода. Шунгит типа I содержит более 98 мас.% Стеклообразного углерода, тип II содержит 35–80 мас.%, Тип III 20–35 мас.%, Тип IV 10–20 мас.%, А тип V содержит <10 мас.% Углерода. .Шунгит типа III является наиболее распространенным, и самые крупные месторождения шунгита расположены в Карелии, Россия (Мележика и др. 2004; Мосин и Игнатов 2013; Синева 2014). Помимо углерода, шунгит обычно содержит кварц, алюмосиликаты, полевые шпаты и карбонаты. Кроме того, в шунгите могут быть обнаружены различные микропримеси: Fe, Ni, Cu, Zn и V, в основном в виде сульфидов, сульфатов и оксидов (Чарыкова и др. 2006; Рафиенко и Белименко 2019). Чарыкова и др. (2006) показал, что помимо этих микропримесей шунгит III типа также содержит Cr, Co, Pb и Mn.

Имеется большое количество патентов на применение шунгита для очистки питьевой воды (более 100 результатов обнаружено в системе поиска патентов https://worldwide.espacenet.com с ключевыми словами «шунгит» и «питьевая вода») и широкий также доступен ряд коммерческих продуктов из шунгита для очистки воды в домашних условиях (Karelian Heritage 2020).Информация о большинстве этих продуктов утверждает, что шунгит удаляет неприятный вкус и запах, удаляет органические соединения, тяжелые металлы и бактерии, а также обогащает воду микроэлементами. Действительно, исследования показывают, что шунгит обладает хорошими адсорбционными свойствами по отношению к различным органическим соединениям (Kalsina & Berjoza 2006; Sineva и др. 2007; Скоробогатов и др. 2013), а также антибактериальными свойствами (Чарыкова и др. 2006). Fischer et al. (2018) пришел к выводу, что низкоуглеродистый шунгит (общее содержание углерода 5.4%) может быть использован в качестве альтернативного адсорбента для удаления Zn (II) из воды. Ефремова (2006) показала, что пористый сорбент, приготовленный из шунгитовой породы, может адсорбировать Cd (II), Pb (II), Zn (II) и Mn (II) в динамических условиях. Тем не менее, Чарыкова и соавт. (2006) показал, что большое количество химических элементов выщелачивается из шунгита в воду, включая несколько тяжелых металлов, таких как Cd, Cr, Cu, Ni, Pb и Zn. После 3 дней контакта шунгита с водопроводной водой концентрация многих элементов в питьевой воде превысила максимально допустимую.Авторы предположили, что повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов могут быть причиной антибактериальных свойств «шунгитовой воды» (Чарыкова и др. 2006). Некоторые элементы в больших количествах токсичны для человека, поэтому на нескольких сайтах о шунгите написано, что из-за присутствия тяжелых металлов рекомендуется выпивать всего один или два стакана «шунгитовой воды».

Целью данного исследования было определение изменений в концентрации различных тяжелых металлов (Ni, Pb, Zn, Cd, Cu, Cr, As, Al) в процессе обработки питьевой воды с использованием одного коммерческого и одного некоммерческого образец шунгита.Поскольку Cu (II) все еще может быть обнаружен в питьевой воде из-за коррозии медных труб, также была исследована сорбция искусственно увеличенных концентраций ионов меди в питьевой воде.

Химический анализ проб был проведен в Латвийском центре окружающей среды, геологии и метеорологии. Концентрацию Ni, Pb, Cd, As и Cr определяли в соответствии со стандартом ISO 15586: 2003 с использованием электротермического атомно-абсорбционного спектрометра Varian SpectrAA 880Z (Varian, Пало-Альто, Калифорния).Концентрация Zn, Cu и Fe была определена согласно ISO 8288: 1986, Ca и Mg согласно ISO 7980: 2000, Al согласно ISO 12020: 2005 и K согласно стандартам ISO 9964-3: 1993 с использованием пламенной атомной абсорбции. спектрометр Varian SpectrAA 880 (Varian, Пало-Альто, Калифорния). Только результаты, равные или превышающие предел количественной оценки (QL), показаны с расширенной неопределенностью (±) с уровнем достоверности 95%. Результаты, которые были ниже предела обнаружения метода (MDL), помечаются знаком «<».Для каждого элемента QL и MDL могут быть разными.

Анализ общего органического углерода (TOC) и растворенного органического углерода (DOC) был проведен для проб воды после 3-го и 5-го дня контакта с шунгитом. Образцы были подготовлены в соответствии со стандартом LVS EN 1484: 2000 и проанализированы с помощью анализатора FORMACS HT TOC / TN (Skalar, Breda, Нидерланды).

Шунгит SH имеет немного более высокое содержание углерода, но в шесть раз ниже SSA, чем шунгит Com (Таблица 1), что может привести к более низким сорбционным свойствам.Согласно классификации шунгитов в Мележике и др. (2004), SH относится к шунгиту II типа, а Com — к шунгиту III типа.

Таблица 1

Содержание углерода и SSA образцов шунгита

Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
Ш 39.3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2
Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
SH 39,3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2

Результаты в таблице 2 показывают, что после первой промывки (2 мин контакта с шунгитом) концентрация тяжелых металлов, таких как Ni, Cu, Zn и Cd, значительно увеличивается.Наибольший рост наблюдается для никеля из обоих образцов. Из этих результатов можно сделать вывод, что эти тяжелые металлы выделяются в воде в высоких концентрациях, и процедура промывки является обязательной не только для удаления мелких частиц (пыли), но и для избавления от тяжелых металлов, чтобы избежать загрязнения предназначенной для питьевой воды. для потребления.

Таблица 2

Химические элементы в воде до и после первой промывки шунгита

Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1
Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1

Таблица 3 показывает, что после 3 дней контакта с обоими промытыми образцами шунгита вода содержала повышенные уровни Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и As по сравнению с чистой водой (Таблица 2).Однако только никель, кадмий и свинец (для образца SH) превышали максимально допустимую концентрацию (ПДК) в питьевой воде (Таблица 4). На 5-й день воздействия концентрации выделившихся тяжелых металлов быстро снизились и были ниже ПДК, за исключением никеля. Аналогичные результаты были получены для воды с повышенным содержанием меди после воздействия шунгита (таблица 5). Здесь через 3 дня вода также содержала повышенные уровни некоторых тяжелых металлов (Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и Cr), при этом только кадмий и никель превышали ПДК, но на 5-й день воздействия только никель превышал ПДК.По сравнению с чистой водой повышение содержания Ca, Mg, Na, K и As незначительно и не превышает ПДК.

Таблица 3

Концентрация различных металлов в воде после обработки шунгитом (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 ND 2,0 ± 0,2 ND
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 без даты 2,0 ± 0,2 без даты
Таблица 4

Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов (ПДК)

Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Таблица 5

Концентрация тяжелых металлов (медь не показана) в воде с повышенной концентрацией меди после воздействия шунгита (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2,1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3.3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0,2 <0,2 <0.2 <0,2
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2.1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3,3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / Л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0.2 <0,2 <0,2 <0,2

В соответствии с экспериментальной процедурой (рис. 1) каждый день (начиная с 3-го дня) 50 мл воды, подвергшейся воздействию шунгита, заменяли на 50 мл пресной воды, поэтому концентрацию тяжелых металлов снижали дважды в день. Например, в таблице 3 на 3-й день концентрация никеля составляла 880 мкг / л, и если предположить, что в течение следующих 2-х дней шунгит не выделял никель, концентрация на пятый день должна быть 220 мкг / л, но анализ показал в четыре раза меньшую концентрацию (58 мкг / л).То же самое наблюдение было обнаружено для меди, свинца, цинка и кадмия. Мы полагаем, что, скорее всего, это можно объяснить осаждением солей из-за различных анионов, выделяемых из шунгита в воду, таких как сульфаты, сульфиды и карбонаты (Туркаева и др. 2017; Рафиенко и Белименко 2019). Другая возможная причина может заключаться в том, что шунгит адсорбирует некоторую часть высвобожденных металлов из-за того, что шунгит содержит и выделяет органические вещества, которые измерялись как TOC и DOC (Таблица 6).Органическое вещество и DOC образуют комплексы с ионами металлов, тем самым влияя на процесс адсорбции / десорбции (Khokhotva & Waara 2010). PH воды Evian составлял 7,5, а после воздействия шунгита pH образцов воды находился в диапазоне 7,1–7,6, поэтому изменения концентрации никеля, меди, свинца, цинка и кадмия не могут быть связаны с осаждением из-за pH. В таблице 5 такое быстрое снижение концентрации наблюдается только для цинка и кадмия.

Показатель, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1,09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0.69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06
Параметр, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1.09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0,69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06

Кроме того, концентрация никеля в воде определялась в течение нескольких недель на протяжении всех экспериментов (рис. 2). На рис. 2 (а) показана концентрация никеля в чистой воде после воздействия шунгита, а на рис. 2 (б) показана концентрация никеля в эксперименте с водой, содержащей искусственно добавленную медь.Если мы сравним оба этих эксперимента, количество никеля, высвобождаемого в воде, различно для каждого образца шунгита, особенно после первых 3 дней воздействия. С одной стороны, на это может повлиять неоднородное распределение растворимых соединений никеля из-за естественного происхождения шунгита. С другой стороны, это могло быть связано с наличием дополнительной меди (рис. 2 (б)), которая вызвала более постепенное высвобождение никеля из шунгита. Согласно инструкциям по применению Com, шунгит следует заменять через шесть месяцев применения, а это означает, что каждые шесть месяцев в течение недели или двух потребитель «шунгитовой воды» будет подвергаться повышенному содержанию никеля.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л. Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л.Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

На рис. 2 (a) и 2 (b) концентрация никеля, высвободившегося из шунгита Com, значительно выше, чем из шунгита SH, после 3 дней воздействия. На 5-е сутки разница незначительна, но в последующие дни выделение никеля из шунгита Com ниже, чем из шунгита SH. Это можно объяснить тем, что у шунгита Com более высокая SSA, чем у шунгита SH, поэтому Com выделяет никель намного быстрее.

Рекомендуемая допустимая суточная доза никеля (TDI) менялась с годами. В 2005 году Научная группа по диетическим продуктам, питанию и аллергии Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовала научное заключение, касающееся допустимого верхнего уровня никеля, где, согласно научным исследованиям и отсутствию доказательств того, что никель необходим для человека, он Был сделан вывод о невозможности установить TDI для никеля (EFSA 2005).Два года спустя, в 2007 году, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила TDI на уровне 11 мкг / кг массы тела (ВОЗ 2007). В 2015 году группа EFSA по загрязняющим веществам в пищевой цепи опубликовала научное заключение о рисках для здоровья населения, связанных с присутствием никеля в пищевых продуктах и ​​питьевой воде, в котором был установлен TDI 2,8 мкг / кг массы тела (EFSA CONTAM 2015). . Исходя из этого, для взрослого со средним весом 70 кг TDI будет 196 мкг, и для приема такого количества никеля потребуется выпить более 3 литров «шунгитовой воды» с концентрацией Ni примерно 60 мкг. / Л (через 5 дней согласно данным, представленным в таблице 3), и даже больше, когда концентрация Ni ниже.С другой стороны, основным источником поглощения Ni являются продукты питания — какао-бобы и шоколад (Kruszewski et al. 2018), бобы, семена, орехи, зерна, овощи, фрукты, а также продукты, содержащие их (EFSA CONTAM 2015). Количество никеля в продуктах питания может значительно варьироваться от места к месту из-за разного содержания никеля в почве.

Биологическая функция никеля в организме человека до сих пор не выяснена.Самые высокие концентрации никеля в организме человека обнаруживаются в нуклеиновых кислотах, особенно в РНК, и считается, что он каким-то образом участвует в структуре или функции белка. Никель может играть роль в качестве кофактора в активации определенных ферментов, связанных с расщеплением или утилизацией глюкозы (Kumar & Tvedi, 2016).

Наиболее часто сообщаемые эффекты после острого воздействия Ni — это желудочно-кишечные (рвота, судороги и диарея) и неврологические симптомы (головокружение, головная боль и усталость).Прием никеля может вызвать обострения экземы на коже у сенсибилизированных к никелю людей, но научные исследования показывают, что маловероятно, что воздействие никеля с пищей приведет к развитию рака у людей. Хотя не весь потребляемый никель абсорбируется из желудочно-кишечного тракта (1–40% от количества, попавшего в организм) (EFSA CONTAM 2015), дополнительное потребление никеля при употреблении «шунгитовой воды» как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе может вызвать проблемы со здоровьем.

В данном исследовании изучалась обработка питьевой воды шунгитом.Результаты показывают, что образцы шунгита выделяют в воду различные тяжелые металлы — никель, медь, свинец, кадмий, цинк, хром и мышьяк. Свинец и кадмий выделяются в течение короткого времени и превышают ПДК только после первых 3 дней воздействия, но никель выделяется в течение гораздо более длительного времени и может превышать ПДК до 2 недель. Увеличенная удельная поверхность, вероятно, ускоряет выделение никеля из шунгита, но содержание углерода в шунгите улучшает сорбционные свойства.

Исходя из полученных данных, было бы целесообразно внимательно рассмотреть вопрос об использовании шунгита для очистки питьевой воды.Чтобы избежать загрязнения шунгитом тяжелыми металлами, перед применением и в дополнение к процедуре промывки, указанной в инструкции, шунгит следует промывать большим объемом воды в течение нескольких дней (например, в течение 5 дней с массовым соотношением шунгит: вода равным 1). : 10 и меняя воду один раз в день). Также после процедуры стирки следует провести химический анализ последней промывочной воды.

Применение шунгита для очистки питьевой воды — правильный ли выбор? | Журнал воды и здоровья

Шунгит — природный минералоид, содержащий некристаллический углерод.Существует пять типов шунгита, классифицируемых по содержанию углерода. Шунгит типа I содержит более 98 мас.% Стеклообразного углерода, тип II содержит 35–80 мас.%, Тип III 20–35 мас.%, Тип IV 10–20 мас.%, А тип V содержит <10 мас.% Углерода. . Шунгит типа III является наиболее распространенным, и самые крупные месторождения шунгита расположены в Карелии, Россия (Мележика и др. 2004; Мосин и Игнатов 2013; Синева 2014). Помимо углерода, шунгит обычно содержит кварц, алюмосиликаты, полевые шпаты и карбонаты.Кроме того, в шунгите могут быть обнаружены различные микропримеси: Fe, Ni, Cu, Zn и V, в основном в виде сульфидов, сульфатов и оксидов (Чарыкова и др. 2006; Рафиенко и Белименко 2019). Чарыкова и др. (2006) показал, что помимо этих микропримесей шунгит III типа также содержит Cr, Co, Pb и Mn.

Имеется большое количество патентов на применение шунгита для очистки питьевой воды (более 100 результатов обнаружено в системе поиска патентов https: // по всему миру.espacenet.com с ключевыми словами «шунгит» и «питьевая вода»), а также широкий спектр коммерческих продуктов из шунгита для очистки воды в домашних условиях (Karelian Heritage 2020). Информация о большинстве этих продуктов утверждает, что шунгит удаляет неприятный вкус и запах, удаляет органические соединения, тяжелые металлы и бактерии, а также обогащает воду микроэлементами. Действительно, исследования показывают, что шунгит обладает хорошими адсорбционными свойствами по отношению к различным органическим соединениям (Kalsina & Berjoza 2006; Sineva et al. 2007; Скоробогатов и др. 2013), а также антибактериальными свойствами (Чарыкова и др. 2006). Fischer et al. (2018) пришел к выводу, что низкоуглеродистый шунгит (общее содержание углерода 5,4%) может быть использован в качестве альтернативного адсорбента для удаления Zn (II) из воды. Ефремова (2006) показала, что пористый сорбент, приготовленный из шунгитовой породы, может адсорбировать Cd (II), Pb (II), Zn (II) и Mn (II) в динамических условиях. Тем не менее, Чарыкова и соавт. (2006) показал, что большое количество химических элементов выщелачивается из шунгита в воду, включая несколько тяжелых металлов, таких как Cd, Cr, Cu, Ni, Pb и Zn.После 3 дней контакта шунгита с водопроводной водой концентрация многих элементов в питьевой воде превысила максимально допустимую. Авторы предположили, что повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов могут быть причиной антибактериальных свойств «шунгитовой воды» (Чарыкова и др. 2006). Некоторые элементы в больших количествах токсичны для человека, поэтому на нескольких сайтах о шунгите написано, что из-за присутствия тяжелых металлов рекомендуется выпивать всего один или два стакана «шунгитовой воды».

Целью данного исследования было определение изменений в концентрации различных тяжелых металлов (Ni, Pb, Zn, Cd, Cu, Cr, As, Al) в процессе обработки питьевой воды с использованием одного коммерческого и одного некоммерческого образец шунгита. Поскольку Cu (II) все еще может быть обнаружен в питьевой воде из-за коррозии медных труб, также была исследована сорбция искусственно увеличенных концентраций ионов меди в питьевой воде.

Химический анализ проб был проведен в Латвийском центре окружающей среды, геологии и метеорологии. Концентрацию Ni, Pb, Cd, As и Cr определяли в соответствии со стандартом ISO 15586: 2003 с использованием электротермического атомно-абсорбционного спектрометра Varian SpectrAA 880Z (Varian, Пало-Альто, Калифорния). Концентрация Zn, Cu и Fe была определена согласно ISO 8288: 1986, Ca и Mg согласно ISO 7980: 2000, Al согласно ISO 12020: 2005 и K согласно стандартам ISO 9964-3: 1993 с использованием пламенной атомной абсорбции. спектрометр Varian SpectrAA 880 (Varian, Пало-Альто, Калифорния).Только результаты, равные или превышающие предел количественной оценки (QL), показаны с расширенной неопределенностью (±) с уровнем достоверности 95%. Результаты, которые были ниже предела обнаружения метода (MDL), помечаются знаком «<». Для каждого элемента QL и MDL могут быть разными.

Анализ общего органического углерода (TOC) и растворенного органического углерода (DOC) был проведен для проб воды после 3-го и 5-го дня контакта с шунгитом.Образцы были подготовлены в соответствии со стандартом LVS EN 1484: 2000 и проанализированы с помощью анализатора FORMACS HT TOC / TN (Skalar, Breda, Нидерланды).

Шунгит SH имеет немного более высокое содержание углерода, но в шесть раз ниже SSA, чем шунгит Com (Таблица 1), что может привести к более низким сорбционным свойствам. Согласно классификации шунгитов в Мележике и др. (2004), SH относится к шунгиту II типа, а Com — к шунгиту III типа.

Таблица 1

Содержание углерода и SSA образцов шунгита

Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
SH 39,3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2
Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
SH 39,3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2

Результаты в таблице 2 показывают, что после первой промывки (2 мин контакта с шунгитом) концентрация тяжелых металлов, таких как Ni, Cu, Zn и Cd, значительно увеличивается.Наибольший рост наблюдается для никеля из обоих образцов. Из этих результатов можно сделать вывод, что эти тяжелые металлы выделяются в воде в высоких концентрациях, и процедура промывки является обязательной не только для удаления мелких частиц (пыли), но и для избавления от тяжелых металлов, чтобы избежать загрязнения предназначенной для питьевой воды. для потребления.

Таблица 2

Химические элементы в воде до и после первой промывки шунгита

Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1
Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1

Таблица 3 показывает, что после 3 дней контакта с обоими промытыми образцами шунгита вода содержала повышенные уровни Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и As по сравнению с чистой водой (Таблица 2).Однако только никель, кадмий и свинец (для образца SH) превышали максимально допустимую концентрацию (ПДК) в питьевой воде (Таблица 4). На 5-й день воздействия концентрации выделившихся тяжелых металлов быстро снизились и были ниже ПДК, за исключением никеля. Аналогичные результаты были получены для воды с повышенным содержанием меди после воздействия шунгита (таблица 5). Здесь через 3 дня вода также содержала повышенные уровни некоторых тяжелых металлов (Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и Cr), при этом только кадмий и никель превышали ПДК, но на 5-й день воздействия только никель превышал ПДК.По сравнению с чистой водой повышение содержания Ca, Mg, Na, K и As незначительно и не превышает ПДК.

Таблица 3

Концентрация различных металлов в воде после обработки шунгитом (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 ND 2,0 ± 0,2 ND
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 без даты 2,0 ± 0,2 без даты
Таблица 4

Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов (ПДК)

Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Таблица 5

Концентрация тяжелых металлов (медь не показана) в воде с повышенной концентрацией меди после воздействия шунгита (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2,1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3.3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0,2 <0,2 <0.2 <0,2
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2.1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3,3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / Л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0.2 <0,2 <0,2 <0,2

В соответствии с экспериментальной процедурой (рис. 1) каждый день (начиная с 3-го дня) 50 мл воды, подвергшейся воздействию шунгита, заменяли на 50 мл пресной воды, поэтому концентрацию тяжелых металлов снижали дважды в день. Например, в таблице 3 на 3-й день концентрация никеля составляла 880 мкг / л, и если предположить, что в течение следующих 2-х дней шунгит не выделял никель, концентрация на пятый день должна быть 220 мкг / л, но анализ показал в четыре раза меньшую концентрацию (58 мкг / л).То же самое наблюдение было обнаружено для меди, свинца, цинка и кадмия. Мы полагаем, что, скорее всего, это можно объяснить осаждением солей из-за различных анионов, выделяемых из шунгита в воду, таких как сульфаты, сульфиды и карбонаты (Туркаева и др. 2017; Рафиенко и Белименко 2019). Другая возможная причина может заключаться в том, что шунгит адсорбирует некоторую часть высвобожденных металлов из-за того, что шунгит содержит и выделяет органические вещества, которые измерялись как TOC и DOC (Таблица 6).Органическое вещество и DOC образуют комплексы с ионами металлов, тем самым влияя на процесс адсорбции / десорбции (Khokhotva & Waara 2010). PH воды Evian составлял 7,5, а после воздействия шунгита pH образцов воды находился в диапазоне 7,1–7,6, поэтому изменения концентрации никеля, меди, свинца, цинка и кадмия не могут быть связаны с осаждением из-за pH. В таблице 5 такое быстрое снижение концентрации наблюдается только для цинка и кадмия.

Показатель, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1,09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0.69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06
Параметр, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1.09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0,69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06

Кроме того, концентрация никеля в воде определялась в течение нескольких недель на протяжении всех экспериментов (рис. 2). На рис. 2 (а) показана концентрация никеля в чистой воде после воздействия шунгита, а на рис. 2 (б) показана концентрация никеля в эксперименте с водой, содержащей искусственно добавленную медь.Если мы сравним оба этих эксперимента, количество никеля, высвобождаемого в воде, различно для каждого образца шунгита, особенно после первых 3 дней воздействия. С одной стороны, на это может повлиять неоднородное распределение растворимых соединений никеля из-за естественного происхождения шунгита. С другой стороны, это могло быть связано с наличием дополнительной меди (рис. 2 (б)), которая вызвала более постепенное высвобождение никеля из шунгита. Согласно инструкциям по применению Com, шунгит следует заменять через шесть месяцев применения, а это означает, что каждые шесть месяцев в течение недели или двух потребитель «шунгитовой воды» будет подвергаться повышенному содержанию никеля.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л. Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л.Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

На рис. 2 (a) и 2 (b) концентрация никеля, высвободившегося из шунгита Com, значительно выше, чем из шунгита SH, после 3 дней воздействия. На 5-е сутки разница незначительна, но в последующие дни выделение никеля из шунгита Com ниже, чем из шунгита SH. Это можно объяснить тем, что у шунгита Com более высокая SSA, чем у шунгита SH, поэтому Com выделяет никель намного быстрее.

Рекомендуемая допустимая суточная доза никеля (TDI) менялась с годами. В 2005 году Научная группа по диетическим продуктам, питанию и аллергии Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовала научное заключение, касающееся допустимого верхнего уровня никеля, где, согласно научным исследованиям и отсутствию доказательств того, что никель необходим для человека, он Был сделан вывод о невозможности установить TDI для никеля (EFSA 2005).Два года спустя, в 2007 году, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила TDI на уровне 11 мкг / кг массы тела (ВОЗ 2007). В 2015 году группа EFSA по загрязняющим веществам в пищевой цепи опубликовала научное заключение о рисках для здоровья населения, связанных с присутствием никеля в пищевых продуктах и ​​питьевой воде, в котором был установлен TDI 2,8 мкг / кг массы тела (EFSA CONTAM 2015). . Исходя из этого, для взрослого со средним весом 70 кг TDI будет 196 мкг, и для приема такого количества никеля потребуется выпить более 3 литров «шунгитовой воды» с концентрацией Ni примерно 60 мкг. / Л (через 5 дней согласно данным, представленным в таблице 3), и даже больше, когда концентрация Ni ниже.С другой стороны, основным источником поглощения Ni являются продукты питания — какао-бобы и шоколад (Kruszewski et al. 2018), бобы, семена, орехи, зерна, овощи, фрукты, а также продукты, содержащие их (EFSA CONTAM 2015). Количество никеля в продуктах питания может значительно варьироваться от места к месту из-за разного содержания никеля в почве.

Биологическая функция никеля в организме человека до сих пор не выяснена.Самые высокие концентрации никеля в организме человека обнаруживаются в нуклеиновых кислотах, особенно в РНК, и считается, что он каким-то образом участвует в структуре или функции белка. Никель может играть роль в качестве кофактора в активации определенных ферментов, связанных с расщеплением или утилизацией глюкозы (Kumar & Tvedi, 2016).

Наиболее часто сообщаемые эффекты после острого воздействия Ni — это желудочно-кишечные (рвота, судороги и диарея) и неврологические симптомы (головокружение, головная боль и усталость).Прием никеля может вызвать обострения экземы на коже у сенсибилизированных к никелю людей, но научные исследования показывают, что маловероятно, что воздействие никеля с пищей приведет к развитию рака у людей. Хотя не весь потребляемый никель абсорбируется из желудочно-кишечного тракта (1–40% от количества, попавшего в организм) (EFSA CONTAM 2015), дополнительное потребление никеля при употреблении «шунгитовой воды» как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе может вызвать проблемы со здоровьем.

В данном исследовании изучалась обработка питьевой воды шунгитом.Результаты показывают, что образцы шунгита выделяют в воду различные тяжелые металлы — никель, медь, свинец, кадмий, цинк, хром и мышьяк. Свинец и кадмий выделяются в течение короткого времени и превышают ПДК только после первых 3 дней воздействия, но никель выделяется в течение гораздо более длительного времени и может превышать ПДК до 2 недель. Увеличенная удельная поверхность, вероятно, ускоряет выделение никеля из шунгита, но содержание углерода в шунгите улучшает сорбционные свойства.

Исходя из полученных данных, было бы целесообразно внимательно рассмотреть вопрос об использовании шунгита для очистки питьевой воды.Чтобы избежать загрязнения шунгитом тяжелыми металлами, перед применением и в дополнение к процедуре промывки, указанной в инструкции, шунгит следует промывать большим объемом воды в течение нескольких дней (например, в течение 5 дней с массовым соотношением шунгит: вода равным 1). : 10 и меняя воду один раз в день). Также после процедуры стирки следует провести химический анализ последней промывочной воды.

Применение шунгита для очистки питьевой воды — правильный ли выбор? | Журнал воды и здоровья

Шунгит — природный минералоид, содержащий некристаллический углерод.Существует пять типов шунгита, классифицируемых по содержанию углерода. Шунгит типа I содержит более 98 мас.% Стеклообразного углерода, тип II содержит 35–80 мас.%, Тип III 20–35 мас.%, Тип IV 10–20 мас.%, А тип V содержит <10 мас.% Углерода. . Шунгит типа III является наиболее распространенным, и самые крупные месторождения шунгита расположены в Карелии, Россия (Мележика и др. 2004; Мосин и Игнатов 2013; Синева 2014). Помимо углерода, шунгит обычно содержит кварц, алюмосиликаты, полевые шпаты и карбонаты.Кроме того, в шунгите могут быть обнаружены различные микропримеси: Fe, Ni, Cu, Zn и V, в основном в виде сульфидов, сульфатов и оксидов (Чарыкова и др. 2006; Рафиенко и Белименко 2019). Чарыкова и др. (2006) показал, что помимо этих микропримесей шунгит III типа также содержит Cr, Co, Pb и Mn.

Имеется большое количество патентов на применение шунгита для очистки питьевой воды (более 100 результатов обнаружено в системе поиска патентов https: // по всему миру.espacenet.com с ключевыми словами «шунгит» и «питьевая вода»), а также широкий спектр коммерческих продуктов из шунгита для очистки воды в домашних условиях (Karelian Heritage 2020). Информация о большинстве этих продуктов утверждает, что шунгит удаляет неприятный вкус и запах, удаляет органические соединения, тяжелые металлы и бактерии, а также обогащает воду микроэлементами. Действительно, исследования показывают, что шунгит обладает хорошими адсорбционными свойствами по отношению к различным органическим соединениям (Kalsina & Berjoza 2006; Sineva et al. 2007; Скоробогатов и др. 2013), а также антибактериальными свойствами (Чарыкова и др. 2006). Fischer et al. (2018) пришел к выводу, что низкоуглеродистый шунгит (общее содержание углерода 5,4%) может быть использован в качестве альтернативного адсорбента для удаления Zn (II) из воды. Ефремова (2006) показала, что пористый сорбент, приготовленный из шунгитовой породы, может адсорбировать Cd (II), Pb (II), Zn (II) и Mn (II) в динамических условиях. Тем не менее, Чарыкова и соавт. (2006) показал, что большое количество химических элементов выщелачивается из шунгита в воду, включая несколько тяжелых металлов, таких как Cd, Cr, Cu, Ni, Pb и Zn.После 3 дней контакта шунгита с водопроводной водой концентрация многих элементов в питьевой воде превысила максимально допустимую. Авторы предположили, что повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов могут быть причиной антибактериальных свойств «шунгитовой воды» (Чарыкова и др. 2006). Некоторые элементы в больших количествах токсичны для человека, поэтому на нескольких сайтах о шунгите написано, что из-за присутствия тяжелых металлов рекомендуется выпивать всего один или два стакана «шунгитовой воды».

Целью данного исследования было определение изменений в концентрации различных тяжелых металлов (Ni, Pb, Zn, Cd, Cu, Cr, As, Al) в процессе обработки питьевой воды с использованием одного коммерческого и одного некоммерческого образец шунгита. Поскольку Cu (II) все еще может быть обнаружен в питьевой воде из-за коррозии медных труб, также была исследована сорбция искусственно увеличенных концентраций ионов меди в питьевой воде.

Химический анализ проб был проведен в Латвийском центре окружающей среды, геологии и метеорологии. Концентрацию Ni, Pb, Cd, As и Cr определяли в соответствии со стандартом ISO 15586: 2003 с использованием электротермического атомно-абсорбционного спектрометра Varian SpectrAA 880Z (Varian, Пало-Альто, Калифорния). Концентрация Zn, Cu и Fe была определена согласно ISO 8288: 1986, Ca и Mg согласно ISO 7980: 2000, Al согласно ISO 12020: 2005 и K согласно стандартам ISO 9964-3: 1993 с использованием пламенной атомной абсорбции. спектрометр Varian SpectrAA 880 (Varian, Пало-Альто, Калифорния).Только результаты, равные или превышающие предел количественной оценки (QL), показаны с расширенной неопределенностью (±) с уровнем достоверности 95%. Результаты, которые были ниже предела обнаружения метода (MDL), помечаются знаком «<». Для каждого элемента QL и MDL могут быть разными.

Анализ общего органического углерода (TOC) и растворенного органического углерода (DOC) был проведен для проб воды после 3-го и 5-го дня контакта с шунгитом.Образцы были подготовлены в соответствии со стандартом LVS EN 1484: 2000 и проанализированы с помощью анализатора FORMACS HT TOC / TN (Skalar, Breda, Нидерланды).

Шунгит SH имеет немного более высокое содержание углерода, но в шесть раз ниже SSA, чем шунгит Com (Таблица 1), что может привести к более низким сорбционным свойствам. Согласно классификации шунгитов в Мележике и др. (2004), SH относится к шунгиту II типа, а Com — к шунгиту III типа.

Таблица 1

Содержание углерода и SSA образцов шунгита

Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
SH 39,3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2
Образец . Содержание углерода,% . SSA, м 2 / г .
SH 39,3 ± 0,4 1,3 ± 0,1
Com 31,6 ± 0,3 7,9 ± 0,2

Результаты в таблице 2 показывают, что после первой промывки (2 мин контакта с шунгитом) концентрация тяжелых металлов, таких как Ni, Cu, Zn и Cd, значительно увеличивается.Наибольший рост наблюдается для никеля из обоих образцов. Из этих результатов можно сделать вывод, что эти тяжелые металлы выделяются в воде в высоких концентрациях, и процедура промывки является обязательной не только для удаления мелких частиц (пыли), но и для избавления от тяжелых металлов, чтобы избежать загрязнения предназначенной для питьевой воды. для потребления.

Таблица 2

Химические элементы в воде до и после первой промывки шунгита

Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1
Элемент (MDL; QL) . Вода . SH-1x . Com-1x .
Ni (1,2; 4), мкг / л <0,9 660 ± 60 175 ± 16
Cu (0,3; 0,9), мкг / л 0,3 36 ± 5 35 ± 5
Pb (0,4; 2), мкг / л 0,4 1,1 1,0
Zn (10; 30), мкг / л 13 153 ± 29 36 ± 7
Cd (0.02; 0,05), мкг / л <0,007 3,5 ± 0,6 1,0 ± 0,2
Cr (0,2; 0,5), мкг / л <0,2 0,3 0,3
As ( 0,2; 0,6), мкг / л <0,2 0,4 0,3
Al (1; 3), мг / л <1 <1 <1
Ca ( 0,2; 0,6), мг / л 69 ± 10 76 ± 11 72 ± 10
Mg (0.1; 0,4), мг / л 26 ± 2 27 ± 2 26 ± 2
Fe (0,04; 0,15), мг / л <0,04 <0,04 <0,04
Na (0,2; 0,5), мг / л 5,4 ± 0,3 5,9 ± 0,4 5,7 ± 0,3
K (0,1; 0,4), мг / л 1,0 ± 0,1 1,1 ± 0,1 1,3 ± 0,1

Таблица 3 показывает, что после 3 дней контакта с обоими промытыми образцами шунгита вода содержала повышенные уровни Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и As по сравнению с чистой водой (Таблица 2).Однако только никель, кадмий и свинец (для образца SH) превышали максимально допустимую концентрацию (ПДК) в питьевой воде (Таблица 4). На 5-й день воздействия концентрации выделившихся тяжелых металлов быстро снизились и были ниже ПДК, за исключением никеля. Аналогичные результаты были получены для воды с повышенным содержанием меди после воздействия шунгита (таблица 5). Здесь через 3 дня вода также содержала повышенные уровни некоторых тяжелых металлов (Ni, Cu, Pb, Cd, Zn и Cr), при этом только кадмий и никель превышали ПДК, но на 5-й день воздействия только никель превышал ПДК.По сравнению с чистой водой повышение содержания Ca, Mg, Na, K и As незначительно и не превышает ПДК.

Таблица 3

Концентрация различных металлов в воде после обработки шунгитом (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 ND 2,0 ± 0,2 ND
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 880 ± 80 58 ± 6 1700 ± 150 60 ± 6
Cu, мкг / л 4,3 ± 0,6 <0,3 33 ± 4 0,8
Pb, мкг / л 211 ± 17 <0,5 5,0 ± 0,4 1.1
Zn, мкг / л 129 ± 25 <10 900 ± 170 <10
Cd, мкг / л 5,0 ± 0,9 0,022 11 ± 2 0,16 ± 0,04
Cr, мкг / л 0,25 <0,2 <0,2 <0,2
As, мкг / л 0,6 ± 0,1 0,4 0,3 <0,2
Al, мг / л <1 ND <1 ND
Ca, мг / л 76 ± 11 ND 81 ± 11 ND
Mg, мг / л 31 ± 2 ND 38 ± 3 ND
Fe, мг / л <0.04 ND <0,04 ND
Na, мг / л 6,1 ± 0,4 ND 6,1 ± 0,4 ND
K, мг / л 2,5 ± 0,3 без даты 2,0 ± 0,2 без даты
Таблица 4

Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов (ПДК)

Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Элемент . Максимально допустимая концентрация в питьевой воде (Директива Совета 98 / 83EC), мкг / л . Допустимый уровень потребления установлен Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) .
Никель 20 2,8 мкг / кг массы тела в день (EFSA CONTAM 2015)
Медь 2,000 для взрослых 1,3 (женщины) и 1,6 (мужчины) мг / день (EFSA NDA 2015)
Свинец 10 NA (EFSA 2012a)
Цинк NI (5000 a ) для взрослых 7.5–16,3 мг / день (в зависимости от пола и потребления фитатов) (EFSA NDA 2014a)
Кадмий 5 2,5 мкг / кг массы тела в неделю (EFSA 2012b)
Хром 50 NA (EFSA NDA 2014b)
Мышьяк 10 NA (EFSA CONTAM 2009)
Таблица 5

Концентрация тяжелых металлов (медь не показана) в воде с повышенной концентрацией меди после воздействия шунгита (элементы, превышающие ПДК, подчеркнуты)

Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2,1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3.3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0,2 <0,2 <0.2 <0,2
Элемент . SH
.
ком
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
Ni, мкг / л 283 ± 28 212 ± 30 400 ± 40 225 ± 32
Pb, мкг / л 2.1 ± 0,2 2,8 ± 0,5 3,3 ± 0,3 0,8
Zn, мкг / л 290 ± 70 26 910 ± 210 43 ± 8
Cd, мкг / Л 7,6 ± 1,7 1,5 ± 0,3 10 ± 2 0,9 ± 0,2
Cr, мкг / л 0,5 ± 0,1 <0,2 0,5 ± 0,1 <0,2
As, мкг / л <0.2 <0,2 <0,2 <0,2

В соответствии с экспериментальной процедурой (рис. 1) каждый день (начиная с 3-го дня) 50 мл воды, подвергшейся воздействию шунгита, заменяли на 50 мл пресной воды, поэтому концентрацию тяжелых металлов снижали дважды в день. Например, в таблице 3 на 3-й день концентрация никеля составляла 880 мкг / л, и если предположить, что в течение следующих 2-х дней шунгит не выделял никель, концентрация на пятый день должна быть 220 мкг / л, но анализ показал в четыре раза меньшую концентрацию (58 мкг / л).То же самое наблюдение было обнаружено для меди, свинца, цинка и кадмия. Мы полагаем, что, скорее всего, это можно объяснить осаждением солей из-за различных анионов, выделяемых из шунгита в воду, таких как сульфаты, сульфиды и карбонаты (Туркаева и др. 2017; Рафиенко и Белименко 2019). Другая возможная причина может заключаться в том, что шунгит адсорбирует некоторую часть высвобожденных металлов из-за того, что шунгит содержит и выделяет органические вещества, которые измерялись как TOC и DOC (Таблица 6).Органическое вещество и DOC образуют комплексы с ионами металлов, тем самым влияя на процесс адсорбции / десорбции (Khokhotva & Waara 2010). PH воды Evian составлял 7,5, а после воздействия шунгита pH образцов воды находился в диапазоне 7,1–7,6, поэтому изменения концентрации никеля, меди, свинца, цинка и кадмия не могут быть связаны с осаждением из-за pH. В таблице 5 такое быстрое снижение концентрации наблюдается только для цинка и кадмия.

Показатель, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1,09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0.69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06
Параметр, мг / л . Вода . SH
.
COM
.
3-й день . 5-й день . 3-й день . 5-й день .
TOC 0 0 1.09 ± 0,09 0,89 ± 0,08 1,16 ± 0,09
DOC 0 0 0,69 ± 0,06 0,44 ± 0,04 0,65 ± 0,06

Кроме того, концентрация никеля в воде определялась в течение нескольких недель на протяжении всех экспериментов (рис. 2). На рис. 2 (а) показана концентрация никеля в чистой воде после воздействия шунгита, а на рис. 2 (б) показана концентрация никеля в эксперименте с водой, содержащей искусственно добавленную медь.Если мы сравним оба этих эксперимента, количество никеля, высвобождаемого в воде, различно для каждого образца шунгита, особенно после первых 3 дней воздействия. С одной стороны, на это может повлиять неоднородное распределение растворимых соединений никеля из-за естественного происхождения шунгита. С другой стороны, это могло быть связано с наличием дополнительной меди (рис. 2 (б)), которая вызвала более постепенное высвобождение никеля из шунгита. Согласно инструкциям по применению Com, шунгит следует заменять через шесть месяцев применения, а это означает, что каждые шесть месяцев в течение недели или двух потребитель «шунгитовой воды» будет подвергаться повышенному содержанию никеля.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л. Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

Рисунок 2

Концентрация никеля в пробах воды после воздействия шунгита: (а) в течение 2 недель и с использованием чистой воды; (б) в течение 3 недель с использованием воды с содержанием меди 2500 мкг / л.Красная пунктирная линия указывает ПДК никеля в питьевой воде.

На рис. 2 (a) и 2 (b) концентрация никеля, высвободившегося из шунгита Com, значительно выше, чем из шунгита SH, после 3 дней воздействия. На 5-е сутки разница незначительна, но в последующие дни выделение никеля из шунгита Com ниже, чем из шунгита SH. Это можно объяснить тем, что у шунгита Com более высокая SSA, чем у шунгита SH, поэтому Com выделяет никель намного быстрее.

Рекомендуемая допустимая суточная доза никеля (TDI) менялась с годами. В 2005 году Научная группа по диетическим продуктам, питанию и аллергии Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) опубликовала научное заключение, касающееся допустимого верхнего уровня никеля, где, согласно научным исследованиям и отсутствию доказательств того, что никель необходим для человека, он Был сделан вывод о невозможности установить TDI для никеля (EFSA 2005).Два года спустя, в 2007 году, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила TDI на уровне 11 мкг / кг массы тела (ВОЗ 2007). В 2015 году группа EFSA по загрязняющим веществам в пищевой цепи опубликовала научное заключение о рисках для здоровья населения, связанных с присутствием никеля в пищевых продуктах и ​​питьевой воде, в котором был установлен TDI 2,8 мкг / кг массы тела (EFSA CONTAM 2015). . Исходя из этого, для взрослого со средним весом 70 кг TDI будет 196 мкг, и для приема такого количества никеля потребуется выпить более 3 литров «шунгитовой воды» с концентрацией Ni примерно 60 мкг. / Л (через 5 дней согласно данным, представленным в таблице 3), и даже больше, когда концентрация Ni ниже.С другой стороны, основным источником поглощения Ni являются продукты питания — какао-бобы и шоколад (Kruszewski et al. 2018), бобы, семена, орехи, зерна, овощи, фрукты, а также продукты, содержащие их (EFSA CONTAM 2015). Количество никеля в продуктах питания может значительно варьироваться от места к месту из-за разного содержания никеля в почве.

Биологическая функция никеля в организме человека до сих пор не выяснена.Самые высокие концентрации никеля в организме человека обнаруживаются в нуклеиновых кислотах, особенно в РНК, и считается, что он каким-то образом участвует в структуре или функции белка. Никель может играть роль в качестве кофактора в активации определенных ферментов, связанных с расщеплением или утилизацией глюкозы (Kumar & Tvedi, 2016).

Наиболее часто сообщаемые эффекты после острого воздействия Ni — это желудочно-кишечные (рвота, судороги и диарея) и неврологические симптомы (головокружение, головная боль и усталость).Прием никеля может вызвать обострения экземы на коже у сенсибилизированных к никелю людей, но научные исследования показывают, что маловероятно, что воздействие никеля с пищей приведет к развитию рака у людей. Хотя не весь потребляемый никель абсорбируется из желудочно-кишечного тракта (1–40% от количества, попавшего в организм) (EFSA CONTAM 2015), дополнительное потребление никеля при употреблении «шунгитовой воды» как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе может вызвать проблемы со здоровьем.

В данном исследовании изучалась обработка питьевой воды шунгитом.Результаты показывают, что образцы шунгита выделяют в воду различные тяжелые металлы — никель, медь, свинец, кадмий, цинк, хром и мышьяк. Свинец и кадмий выделяются в течение короткого времени и превышают ПДК только после первых 3 дней воздействия, но никель выделяется в течение гораздо более длительного времени и может превышать ПДК до 2 недель. Увеличенная удельная поверхность, вероятно, ускоряет выделение никеля из шунгита, но содержание углерода в шунгите улучшает сорбционные свойства.

Исходя из полученных данных, было бы целесообразно внимательно рассмотреть вопрос об использовании шунгита для очистки питьевой воды.Чтобы избежать загрязнения шунгитом тяжелыми металлами, перед применением и в дополнение к процедуре промывки, указанной в инструкции, шунгит следует промывать большим объемом воды в течение нескольких дней (например, в течение 5 дней с массовым соотношением шунгит: вода равным 1). : 10 и меняя воду один раз в день). Также после процедуры стирки следует провести химический анализ последней промывочной воды.

Применение шунгита Schungit Produkte

Применение шунгита

Шунгит — это минерал, который можно использовать в нашей жизни по-разному, например, как камень для очистки воды или защиты от негативной энергии.Шунгит использовался сотни лет. Его применение со временем изменилось. То, что должно было быть полезным 100 лет назад, сегодня менее актуально, и наоборот. Например, шунгит для чистки колодцев используется редко. С другой стороны, в последние годы очень важна радиационная защита. Однако положительные результаты его использования остались неизменными.

  • Какие варианты применения наиболее важны?

Защита от излучения отрицательной энергии: В повседневной жизни мы подвергаемся воздействию отрицательного излучения.Говорят, что камень обладает способностью эффективно защищать от него. Есть два различных возможных использования, а именно для согласования излучений и для создания защитной стены от них.

При согласовании излучение не экранируется, но его негативное воздействие на организм исчезает. Возможные применения: например, пластина на мобильном телефоне для лучшей переносимости излучения мобильного телефона, пирамида на рабочем месте для повышения концентрации или сфера в спальне для лучшего сна.

Защитная стена из шунгита может быть оформлена по-разному: от небольшой пластины с небольшим количеством шунгитовой пудры до стопроцентной защиты шунгитовыми камнями. Обычно это связано с обширным ремонтом или строительными работами, которые могут потребовать много времени и денег.

Очистка воды: Это один из старейших способов эффективного применения шунгита. По легенде, восходящей к 16 веку, шунгит считался камнем, оживляющим воду.Как и раньше, вода, обработанная шунгитом, сегодня считается живительной водой, способной поддерживать нас в нашей повседневной жизни своей жизненной энергией.

Есть два типа очистки воды:

Камни имеют прямой контакт с водой. Их помещают прямо в воду и оставляют там до трех дней, в зависимости от типа камня. Затем их снова вынимают, а воду используют для питья или других целей.

Во втором варианте камень не имеет прямого контакта с водой.Камни обычно отделяют от воды стеклом, как, например, когда камни помещают в пробирку или когда стеклянный сосуд с водой стоит на шунгитовой пластине.

Положительная информация передается от камня к воде при использовании обоих вариантов водоподготовки. Это положительно влияет на воду на энергетическом уровне. Шунгитовая вода поддерживает людей, животных и растения при использовании в питьевых или других целях. Он несет в себе сильную жизненную энергию шунгита, делает организм более устойчивым к негативным воздействиям и оказывает благотворное влияние.

Гармонизация сил: Гармонизация световых сил, также называемая энергетическим исцелением, является эффективным методом использования сил природы. Для этого можно эффективно применять шунгит. Его можно сочетать с партнерским камнем, таким как тальк-хлорит, и использовать в форме линз, цилиндров или пластин.

Сильный защитный камень: Шунгит издавна известен как прочный защитный камень. Как амулет, он дает тем, кто его носит, чувство защиты и комфорта.Оберег из шунгита — прекрасное средство, дающее позитивный взгляд на жизнь, успех и защиту.

Кроме того, есть много других способов эффективно использовать шунгит в нашей жизни. Например, шунгит может предотвратить многие стрессовые состояния.

  • Для чего использовать шунгит?

Существуют также другие методы очистки воды, защиты от излучения отрицательной энергии или уравновешивания энергий. Как мощное и полностью натуральное средство, шунгит позволяет нам эффективно и без побочных эффектов достигать этих целей.Живительная вода, энергетический баланс или чувство защиты с амулетом — шунгит предлагает эффективную помощь во всех этих случаях.

Хотя камень состоит в основном из углерода, он содержит много других включений. Поскольку они распределены неравномерно, сложно определить, какие элементы присутствуют в камне или определенных участках камня. Поэтому определить точный состав шунгитового порошка вряд ли возможно. По этой причине мы не рекомендуем использовать шунгит для приема внутрь.

Камень используется в основном для очистки воды. Такая вода используется как для внутреннего, так и для наружного применения. Также камень часто используют в виде присыпки в мазях и компрессах.

Основываясь на нашем собственном опыте и опыте наших клиентов, а также на основании результатов испытаний, на сегодняшний день нам не известно о каких-либо побочных эффектах от внешнего использования.

  • Что лучше: классический или элитный шунгит?

Шунгит бывает двух разновидностей: классический и элитный шунгит.

Классический шунгит имеет матовую поверхность, с ним относительно легко работать, его фактические запасы практически неограничены. Классический шунгит используется для очистки воды, защиты от радиации и всех других видов применения, упомянутых здесь.

Элитный шунгит имеет блестящую поверхность и более высокое содержание углерода. Известных мест образования элитного шунгита не так уж и много. Из-за типа образования минерал хрупкий и трудно поддается обработке.Камень используется в основном для очистки воды, но также как прочный защитный камень.

Даже когда элитный шунгит кажется более мощным в определенных областях применения и не претерпевает никаких изменений цвета из-за блестящей поверхности, это не означает, что он лучше, чем классический шунгит. Классический шунгит тоже имеет свои достоинства, например: легкая обработка. Любые формы, такие как пирамиды, сферы и цилиндры, могут быть изготовлены только из классического шунгита, поскольку элитный шунгит слишком хрупок для обработки и сразу же ломается.

Элитный шунгит более эффективен в качестве энергосодержащего украшения или защитного камня. Однако пирамиду или шар из классического шунгита нельзя заменить элитным шунгитом. У обоих типов камня есть свои сильные стороны. Их преимущества зависят от их применения.

Как использовать шунгит | Способы применения шунгита в домашних условиях

Чтобы наиболее точно и полно ответить на вопрос — как использовать шунгит, необходимо понимать, что этот уникальный минерал наделен широким спектром полезных и необычных способностей.У каждого из этих свойств есть свои рекомендации по использованию. Более того, многие из этих свойств шунгита проверены на опыте карельских и российских медицинских учреждений. В этой статье мы расскажем о самых распространенных способах использования шунгита. Например, здоровье человека и защита от электромагнитных волн высокой частоты.

Как использовать шунгит для здоровья?

Если говорить о здоровье с помощью шунгита, первое, что приходит на ум, — это вода, которая несколько дней контактировала с камнями шунгита.Дело в том, что химический состав этого редкого минерала из Карелии уникален. Во-первых, наличие в шунгите природных фуллеренов C60 позволяет использовать его как один из сильнейших природных источников антиоксидантов. Во-вторых, пористая структура в виде шариков дает возможность нейтрализовать вредные примеси из воды путем их поглощения.

Это делает этот минерал пригодным для использования в системах очистки воды. В-третьих, высокая биологическая активность этих камней позволяет использовать их для наружного применения в виде мазей.Кроме того, в Интернете все чаще можно найти рецепты суспензии из оливкового масла и порошка шунгита. В нашем магазине вы найдете пудру из 100% камня шунгита без примесей и добавок.

Как использовать шунгит для воды?

Есть два способа приготовления шунгитовой воды. Первый метод — это использование классического шунгита. Этот сорт имеет черный цвет, богатый химический состав и уникальное содержание углерода 30%. Этот минерал стал объектом всемирных исследований.Также этот тип минералов известен как — обычный. Этот вид минералов подходит для очистки и минерализации воды. Потому что он обладает антибактериальными и абсорбирующими свойствами. Именно этот вид редких камней признан и рекомендован как самый эффективный материал в системах водоподготовки.
Второй способ — это использование элитного шунгита (благородного). Этот минерал представляет собой почти чистую форму уникального углерода. Это около 98%. Этот минерал имеет серебристый цвет, гладкую и приятную на ощупь поверхность.Этот вид шунгита рекомендуется для минерализации и насыщения воды природными антиоксидантами.

Как использовать классические камни для воды?


В этом случае нам понадобится около 80-100 граммов сырца классического шунгита. Прежде всего, тщательно вымойте камни перед первым использованием. Вода при этом будет иметь черный цвет, это естественно. Черную акварель дает шунгитовая пыль, которая находится на необработанных камнях. Обычно этого количества хватает на 1 литр воды. Через несколько дней такая вода готова.

После этого рекомендуется слить верхний слой воды (около 700 грамм) в отдельную емкость для питья. А нижний слой выливают без использования, так как он содержит загрязнения. Кроме того, раз в неделю шунгитовые камни следует мыть и слегка натирать друг о друга. Если вода настаивалась более 3 дней, значит, эта вода слишком насыщенная и рекомендуется только для наружного применения (например, для умывания) или как добавка для принятия ванны. Со временем камни насыщаются вредными примесями.Поэтому классические камни рекомендуется менять на новые каждые два-три месяца.

Обращаем ваше внимание, что вода для настаивания должна быть питьевой без использования шунгитовых камней. Дело в том, что научные исследования в области очистки воды проводились на водопроводной воде Республики Карелия. В нашем регионе вода относительно чистая, пить можно даже из озера, вдали от города. Вода очень разная в разных странах и регионах мира.Важно понимать, что шунгит обладает сорбционными и антибактериальными свойствами, но это не делает его чудо-камнем, который очистит любую даже самую загрязненную воду. Для этого необходимы специализированные многоступенчатые фильтры с использованием камней шунгита.

Как использовать элитные камни для воды?

В данном случае нам понадобится 50 грамм элитных камней шунгита на 1 литр воды. Обычно элитный шунгит используется для минерализации воды и насыщения ее антиоксидантами в виде фуллеренов.Считается, что эта вода полезна для здоровья. Через сутки такая вода считается готовой. Как и в первом случае, слейте около 700 граммов воды в отдельную емкость, а остальную воду слейте, не используя. Налейте новую воду. Камни рекомендуется мыть раз в неделю. Крупные камни можно очистить щеткой. Маленькие камни просто трутся друг о друга. Камни, Элитный шунгит, рекомендуется каждые полгода менять на новый.


Обратите внимание, шунгитовую воду не рекомендуется пить постоянно, необходимо делать перерывы, например 14 дней через 14 дней.Кроме того, следует помнить, что шунгит не является лекарственным средством или медикаментом. В результате у него нет официальных подтвержденных инструкций по применению в домашних условиях. Все методы использования и рекомендации, описанные в этой статье, предназначены только для информационных целей и основаны на личном опыте и опыте других людей.

Как приготовить мазь из шунгитовой пудры?

Хотя в продаже и есть различные кремы и мази, но приготовить шунгитовую мазь можно и в домашних условиях.Для этого необходимо 100% -ный порошок шунгита, его следует развести в теплой шунгитовой воде и перемешать до образования кремообразной массы. Заявка. Прежде всего, сразу же эту мазь наносят тонким слоем на больные или пораженные части тела, пока она теплая. Кроме того, сверху мазь нужно обернуть полиэтиленом и обернуть теплой тканью. После этого на 20-30 минут оставьте эту повязку. Затем нужно смыть мазь теплой водой. Мазь из шунгита применяется при комплексном и самолечении заболеваний суставов, радикулита, артрита, артроза, остеохондроза, солевых отложений.А также при кожных заболеваниях, болевых симптомах и воспалениях.

Как использовать шунгит для защиты от ЭМП?

Еще одна научно доказанная способность шунгита — поглощение распространяющихся в космосе волн электромагнитных полей различной природы. Например, ЭДС или геопатогенное излучение. Источниками ЭМП являются почти все электрические устройства, которые связаны с повседневной жизнью человека. Поэтому самый распространенный метод дома — разместить шунгит рядом с источником ЭМП или в том месте, где вы проводите больше всего времени.Например, спальня или гостиная. Согласно китайскому учению фен-шуй, каждая геометрическая форма имеет свою собственную энергию, которая дополняет способность шунгита защищать от ЭМП. Выберите то, что вам больше всего нравится. Это может быть пирамида, сфера или тарелка с липкой основой для вашего телефона.

Положите шунгит рядом с кроватью или под подушку. Точно так же вы можете поставить пирамиду рядом с монитором или микроволновой печью. Наклейте пластину из шунгита на заднюю крышку мобильного телефона. Также можно носить шунгит в виде кулонов и амулетов.Выберите подвеску, которая вам больше нравится. Если вы сомневаетесь в свойствах и силе этого уникального минерала, вы можете совершить небольшую покупку, чтобы проверить его эффективность. Многие наши клиенты отмечают, что головные боли у них прекратились после того, как в их доме появился шунгит. Кроме того, браслеты из шунгита помогли им преодолеть боль в запястье и лодыжках.

Носить шунгит.

В некоторых случаях при первом контакте с шунгитом люди могут испачкать одежду или испачкать руки.Это связано с тем, что изделия из шунгита после производства содержат мелкую шунгитовую пыль. Это неотъемлемая черта природного шунгита.

Для устранения этого промойте изделие из шунгита под проточной водой, также можно аккуратно протереть мягкой тканью. Но не переусердствуйте, чтобы не стереть полированную поверхность — она ​​довольно хрупкая.

После того, как вы начнете носить кулон или браслет из шунгита, они неизбежно станут немного тусклыми, особенно браслет и бусы. То есть появится натуральная шунгитовая поверхность черного цвета с особым орнаментом из сопутствующих минералов.Это потому, что мы не красим шунгитовую поверхность какой-либо краской, а только полируем ее. Узнайте больше об особенностях наших кулонов и о том, что происходит при ношении шунгита.

Антиоксидантное и противовоспалительное действие шунгита против вызванного ультрафиолетом В-облучения повреждения кожи у лысых мышей

Abstract

Поскольку применение соединений на основе фуллерена в индустрии здравоохранения быстро увеличивается, потребность в биомедицинских исследованиях остро ощущается. .Хотя шунгит считается естественным источником фуллерена, он остается плохо документированным. Здесь мы исследовали эффекты in vivo шунгита против повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом B- (UVB-), путем исследования физиологических параметров кожи, иммунно-окислительно-восстановительного профилирования и молекулярной сигнализации окислительного стресса. С этой целью мышей облучали УФВ излучением 0,75 мВт / см 2 в течение двух дней подряд. Последовательно местно наносили шунгит на спинную часть мышей в течение 7 дней.Во-первых, мы обнаружили значительное улучшение параметров кожи в группах, получавших шунгит, по уменьшению шероховатости, пигментации и морщин. Во-вторых, профили иммунокинов в сыворотке и лизатах кожи мышей показали снижение провоспалительного ответа в группах, получавших шунгит. Соответственно, окислительно-восстановительный профиль групп, получавших шунгит, показал уравновешенность уровней ROS / RNS и супероксида в сыворотке и лизатах кожи. Наконец, мы подтвердили участие Nrf2- и MAPK-опосредованных путей окислительного стресса в антиоксидантном механизме шунгита.В совокупности результаты ясно показывают, что шунгит обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием против повреждений кожи, вызванных УФ-В, у лысых мышей.

1. Введение

Ультрафиолетовое (УФ) излучение часто вызывает различные кожные заболевания [1]. При кратковременном воздействии ультрафиолета он может подавлять иммунную функцию, а при хроническом воздействии может привести к фотостарению и / или карциноме [2, 3]. Повреждение кожи, вызванное УФ-облучением, включает светочувствительность, эритему и повреждение ДНК, приводящее к невидимым изменениям на уровне клеток и генов [4–6].Они включают изменения иммунного ответа, такие как увеличение количества тучных клеток, выброс цитокинов кератиноцитами и подавление уровней клеток Лангерганса [7–9]. Общеизвестно, что кожа — это первая линия защиты нашей иммунной системы, которая делает ее одним из основных кандидатов и мишеней окислительного стресса [10, 11]. Активные формы кислорода (ROS) и активные формы азота (RNS) играют важную роль в патогенезе УФ-индуцированного повреждения кожи как прямым повреждением ДНК, так и косвенным окислительным повреждением, опосредованным ROS [12–14].Кроме того, иммунная дисфункция и АФК могут ухудшить структуру и функцию кожного барьера, что приведет к фотостарению [15]. Согласно этим сообщениям, нацеливание на вызванное ROS клеточное повреждение или иммунную дисфункцию кожного барьера является стратегическим шагом для предотвращения повреждения кожи, вызванного ультрафиолетом. Доступно множество антиоксидантных агентов в различных формах, таких как косметика, ингаляторы и продукты питания для уменьшения повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом [16–20]. Однако удобные методы лечения или манипуляции с повреждениями кожи, вызванными УФ-излучением, все еще ограничены.

По мнению ученых, даже если шунгит существует уже миллиарды лет, настоящее понимание этого многообещающего минерала продолжается. Ученые проявляют интерес к изучению углерода из шунгитовых пород на протяжении более двух столетий, уделяя основное внимание структурным, химическим и геологическим исследованиям [21]. В породах шунгита содержится один из старейших некристаллических углеродов, который, как было обнаружено, образовался в деревне Шунга на карельском берегу Онежского озера (Россия) [21]. Углерод в шунгитовых породах проникает практически во все породы региона на площади более 9000 км 2 [21].Шунгитовые породы делятся на пять типов по содержанию углерода (1–98 мас.%) [22]. Тип I — породы, встречающиеся в месторождениях шунгита, содержащие наибольшее количество углерода (96–98 мас.%) Со следами других элементов (0,1–0,5% H, 0,6–1,5% O, 0,7–1,0% N и 0,2 –0,4% S) [23]. С другой стороны, наиболее распространен тип III, содержащий 30 мас.% Углерода. В древние времена шунгит считался связанным с аллергией, кожными заболеваниями, сахарным диабетом, стоматитом, пародонтозом, выпадением волос, косметическими недостатками и многими другими заболеваниями [21].Он характеризуется высокой реакционной способностью в тепловых процессах, высокими абсорбционными, каталитическими свойствами, электропроводностью и химической стабильностью. Частицы шунгита, независимо от их размера, обладают биполярными свойствами [21]. К концу ХХ века ученые частично объяснили причины благотворного действия шунгита. Как оказалось, этот минерал в основном состоит из углерода, значительная часть которого представлена ​​сферическими молекулами фуллеренов. В конце концов, обнаружение фуллерена в шунгитовых породах дало новый импульс исследованиям шунгита [24].

В этом исследовании мы изучали терапевтические эффекты in vivo шунгита против УФ-B-индуцированного повреждения кожи, сравнивая антиоксидантные свойства богатого минералами шунгита и шунгита без минералов с коммерчески доступным фуллереном C60. Мы предполагаем, что шунгит может оказывать антиоксидантное и противовоспалительное действие против повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом B- (UVB-), у лысых мышей. Чтобы проверить эту гипотезу, мы исследовали физиологические параметры кожи, иммунно-окислительно-восстановительный профиль и сигналы, связанные с оксидативным стрессом, у бесшерстных мышей, получавших богатые и не содержащие минералы шунгита.

2. Материалы и методы

2.1. Мыши

Восьминедельные самцы бесшерстных мышей были получены от Orient Bio Inc. (Соннам, Республика Корея) и содержались при 22 ± 2 ° C и влажности 40-60% в цикле 12:12 ч свет-тьма. . Мышей акклиматизировали в течение одной недели и случайным образом разделили на шесть групп: нормальную контрольную группу (NC), не облученную УФВ, и пять групп, облученных УФВ: группа без обработки (УФ), группа, обработанная фуллереном (ПК), группа, обработанная оливковым маслом (OIL), группа, обрабатывающая богатый минералами шунгит (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Около 200 мкл л лечебных соединений (200 мкг г / мл) вводили местно, используя руки в перчатках, с одинаковым давлением по всей спинной стороне мыши. В конце эксперимента мышей умерщвляли с помощью ингаляционных анестетиков, газа CO 2 в течение 20 секунд, а затем мышей декапитировали. Использование животных и протокол этого эксперимента были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных (IACUC), университетский городок Вонджу Йонсей (YWC-151113-1).

2.2. UVB Exposure

Подопытных мышей помещали в пластиковую клетку и облучали с использованием нефильтрованных люминесцентных солнечных ламп TL 40 W / 12RS Philips (Амстердам, Нидерланды), излучающих лучи с длиной волны 290–320 нм. Расстояние от ламп до спинной поверхности кожи мышей составляло 20 см. Интенсивность лампы UVB составила 0,75 ± 0,10 мВт / см. 2 с использованием YK-34 UV, измерителя УФ-излучения от Lutron Electronics Inc. (Тайбэй, Тайвань), а общая суммарная энергия дозы облученного УФB-излучения составила 2700 мДж / см. 2 .Мышей облучали в течение 15 минут в течение 2 дней подряд.

2.3. Химический и шунгитовый суспензионный препарат

Натуральный шунгитовый камень был приобретен на Карельском шунгитовом заводе (Республика Карелия, Россия). Природный шунгит имеет удельный вес 2,3–2,4 г / см 3 , пористость 0,5%, прочность в сжатом состоянии 1000–1500 кгс / см 2 и плотность 1100–1200 кг / м 3 и состоит из 28% углерода, 57% SiO 2 , 4,3% Al 2 O 3 , 2.8% FeO, 1,5% K 2 O, 1,5% S, 1,2% MgO, 0,3% CaO, 0,2% TiO 2 , 0,2% Na 2 O и 3% H 2 O кристалл. Богатый минералами шунгит (MRS) и безминеральный шунгит (MLS) были произведены MST Technology Ltd. (Инчхон, Республика Корея) с помощью таких процессов обработки, как шлифовка камня, обработка щелочным и кислотным раствором, промывка и фильтрация. , обработка бора (B) и процесс высокотемпературной обработки. Свойства и компоненты шунгита варьируются в зависимости от размера измельченных частиц камня, пропорции смешивания щелочного раствора, кислотного раствора и борсодержащего соединения с порошком шунгита, концентрации обрабатывающих растворов, а также времени и температуры нагрева.Порошок MRS и MLS, использованный в качестве экспериментального материала, был очищен для увеличения содержания углерода (MRS: 86,4%, NLS: 99,4% по данным энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (Миссури, США)) с использованием различных процессов обработки и фуллереноподобных углеродов, таких как C55, C60, C70, C74, C93 и C112 в основном детектировались с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF (Shimadzu Corp., Киото, Япония). Угольный порошок смешивали с оливковым маслом от Sigma-Aldrich Co. LLC. (Дармштадт, Германия) как средство для местного ухода за кожей.

Произведенный бакминстерфуллерен С60 был приобретен в Vaughter Wellness (Лондон, Соединенное Королевство) с чистотой 99,8%. Богатый минералами шунгит обрабатывали КОН как щелочную обработку при высокой температуре. Безминеральный шунгит был обработан HNO 3 и высокотемпературной (3000 ° C) обработкой богатого минералами шунгита. Эти смеси обрабатывали ультразвуком с использованием вортекса и ультразвукового устройства до тех пор, пока все растворы не смешались энергично.

2.4. Характеристика безминерального шунгита

Состав и визуализация безминерального шунгита были проанализированы с помощью энергодисперсионной рентгеновской (EDX) спектроскопии.Минеральный процентный состав включает 86,43% углерода, 0,18% натрия, 1,33% магния, 3,17% кремния, 1,09% серы, 0,22% хлора, 0,95% калия, 5,33% кальция, 1,06% железа и 0,2% меди.

2,5. Физиологический анализ поверхности кожи

Состояние кожи мышей оценивали до и после 7-дневной обработки с помощью прибора для диагностики кожи Aramo TS Device (Соннам, Республика Корея). Устройство представляет собой комплексную систему для неинвазивного оптического анализа нескольких безразмерных параметров кожи: влажность, эластичность, пористость кожного сала, гладкость (ровность), изменение цвета (пигментация) и морщины.Измерения проводились в очень специфических точках, расположенных на спинной стороне мышей, и результаты представляли собой разницу до и после лечения для оценки улучшения.

2.6. Иммунный профиль

2.6.1. Лейкоциты (WBC) и их дифференциальный анализ

Кровь собирали из ретроорбитального сплетения в пробирки, покрытые антикоагулянтом, и перемешивали с помощью автоматического миксера в течение 5 мин. После этого количество лейкоцитов и их дифференциальных членов, таких как лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, измеряли с помощью автоматического анализатора крови HEMAVET HV950 FS, Drew Scientific Inc.(Техас, США).

2.6.2. Воспалительные цитокины в сыворотке и кожном лизате

Воспалительные цитокины в сыворотке и кожном лизате, включая IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-17, IL-KC и TNF- α , анализировали с помощью Bio-Plex. Анализ цитокинов от Bio-Rad (Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя. Стандартные кривые для каждого адипокина и цитокина были построены с использованием эталонных концентраций, предоставленных в наборах. Средняя интенсивность флуоресценции была получена с помощью технологии Luminex с помощью системы Multiplex Bead Array System ™ компании Bio-Rad Bio-Plex 200 (Калифорния, США) и проанализирована с помощью соответствующего программного обеспечения с использованием 5-параметрического логистического метода.

2.7. Редокс-профиль

2.7.1. Обнаружение внутриклеточных активных форм кислорода (ROS)

Набор для обнаружения ROS / RNS от Enzo Life Sciences Inc. (Нью-Йорк, США) использовался в соответствии с инструкциями производителя для определения влияния соединений шунгита на окислительный стресс и супероксид в сыворотке и лизатах кожи. . Загружали двадцать пять (25) мкл л образца, и раствор для детектирования добавляли в каждую лунку. Планшет считывали в многомодовом считывающем устройстве для микропланшетов DTX-800 от Beckman Counter Inc.(Калифорния, США) с использованием набора фильтров возбуждения 485/20 и излучения 528/20 для обнаружения окислительных частиц.

2.7.2. NO Assay

Нитрит (NO 2 ), присутствующий в сыворотке крови и лизатах кожи мышей, был обнаружен с помощью реагента Грисса от Promega Corp. (Мэдисон, США). Вкратце, 50 мкл л сыворотки смешивали с равным объемом реактива Грисса в 96-луночном микротитровальном планшете и инкубировали при комнатной температуре в течение 15 мин. Оптическую плотность считывали при 540 нм с использованием многомодового ридера для микропланшетов DTX-880 от Beckman Counter Inc.(Калифорния, США). Концентрация NO 2 была рассчитана путем сравнения с репрезентативной стандартной кривой NO 2 , полученной последовательными двукратными разбавлениями нитрата натрия.

2.7.3. Антиоксидантная активность эндогенных ферментов

Активность супероксиддисмутазы (SOD), глутатионпероксидазы (GPx) и миелопероксидазы (MPO) в сыворотке и лизатах кожи измеряли с помощью набора Biovision (Калифорния, США). Неочищенный лизат кожи центрифугировали при 14000 об / мин в течение 15 мин.при 4 ° C, и обломки были выброшены. Затем лизат кожи проверяли на концентрацию белка с использованием набора Pierce ™ BCA Protein Assay Kit от Thermo Scientific (Иллинойс, США). Наконец, нормализованные концентрации клеточных лизатов были использованы для измерения активности различных антиоксидантных ферментов (SOD, GPx и MPO) в соответствии с инструкциями производителя.

2,8. Вестерн-блоттинг

Вкратце, приготовленный лизат кожи с нормализованной концентрацией белка равномерно загружали и разделяли электрофорезом на SDS-полиакриламидных гелях.Десять (10)% разделяющий гель и 5% пакетный гель были приготовлены со следующими компонентами. 10% разделяющий гель (10 мл), состоящий из 4,0 мл dH 2 O, 3,3 мл 30% акриламидной смеси, 2,5 мл 1,5 M трис (pH 8,8), 100 μ л 10% SDS, 100 μ L 10 % APS и 4 μ L TEMED. 4% стекирующий гель (5 мл) состоит из 2,7 мл dH 2 O, 670 μ л 30% акриламидной смеси, 500 μ л 1,0 M трис (pH 6,8), 40 μ л 10% SDS, 40 μ L 10% APS и 4 μ L TEMED.В гель загружали 15 мкл л ~ 20 мкл л образца с буфером для загрузки образца с оптимизированной концентрацией. Затем он будет работать при 30 мА, 70–80 об. Мембраны PVDF блокировали 5% обезжиренным обезжиренным молоком при комнатной температуре в течение 2 часов и инкубировали со следующими первичными антителами: фосфо-JNK и фосфо-p38, ERK. , Nrf2 и β -актин (разведение: 1: 2000; Cell Signaling Technology, Массачусетс, США) в трис-буферном солевом растворе / твин 20 (1X TBST), содержащем 5% бычий сывороточный альбумин, в течение ночи при 4 ° C.Используемое вторичное антитело было антителом против кролика (разведение: 1: 2000; Cell Signaling Technology), а затем его инкубировали при комнатной температуре в течение 2 часов. Специфические белковые полосы визуализировали с помощью усиленной хемилюминесценции (ECL Pierce Biotechnology) с использованием системы визуализации UVP Biospectrum 600 (UVP, LLC, Upland, CA, USA). β -Актин (разведение: 1: 2000, Cell Signaling Technology) использовали в качестве контроля загрузки для общего содержания белка.

2.9. Обработка и анализ данных

Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественного сравнения (тест множественного сравнения Даннета) с использованием GraphPad Prism версии 7.0 (Калифорния, США). Различия считались значимыми при p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗∗ p <0,0001.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Влияние шунгита на физиологическую поверхность кожи мышей

Это исследование направлено на изучение того, может ли местное применение MRS и MLS ослабить соответствующее повреждение кожи, вызванное УФ-излучением у бесшерстных мышей, по сравнению с положительным контролем чистого фуллерена C60.Мы также сравнили экспериментальные группы (группы MRS и MLS) с группой, не облученной UVB, с группой отрицательного контроля, только с UVB-облучением, и с группой, обработанной UVB + оливковым маслом. Мы использовали две экспериментальные группы (MRS близок к природному шунгиту, который имеет наибольшее количество минералов, а MLS имеет наименьшее количество минерального материала), чтобы изучить эффекты двух разных типов, а также исключить эффекты других минералов, присутствующих в материал. С другой стороны, в эксперименте использовалось оливковое масло, поскольку оно использовалось в качестве солюбилизирующего наполнителя или носителя в нашем положительном контроле фуллерена C60.Исследования показали, что оливковое масло является наиболее биосовместимым органическим растворителем фуллерена C60 [25]. Оливковое масло использовалось как альтернатива токсичному глицерину или толуолу. Кроме того, оливковое масло является одним из наиболее эффективных и безопасных легко доступных солюбилизирующих наполнителей [26]. Однако, поскольку уже известно, что оливковое масло само по себе обладает своими антиоксидантными эффектами, а также было обнаружено, что оно обладает защитным действием после воздействия УФ-В [27], важно сравнить его эффект с обработкой только оливковым маслом с экспериментальными группами, которые использовали оливковое масло. как средство передвижения.

Чтобы проверить клиническую оценку кожи, мы проверили различные параметры кожи и обнаружили, что влажность и эластичность кожи мышей, получавших шунгит (MRS и MLS), улучшились по сравнению с группами NC и UV, сравнимыми с PC ( ). Кроме того, шероховатость, пигментация и морщины были значительно уменьшены и улучшились после 7 дней местного применения шунгита. Размер пор в группах MRS и MLS не показал значительного уменьшения, но он улучшился по сравнению с PC.Эти результаты демонстрируют клинические доказательства антиоксидантного и противовоспалительного действия MRS и MLS на внешней поверхности кожи.

Группы, обработанные шунгитом с высоким и низким содержанием минералов, улучшили физиологические параметры кожи. Показано влияние богатого минералами шунгита (MRS) и безминерального шунгита (MLS) на влажность кожи мыши (a), эластичность (b), шероховатость (c), размер пор (d), пигментацию (e), и морщинка (е). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Значения являются средними ± стандартное отклонение, n = 9. Различия считались значимыми при p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗ ∗∗∗ p <0,0001.

3.2. Иммунное профилирование

3.2.1. Общее количество лейкоцитов и его дифференциальный подсчет

Общее количество лейкоцитов использовалось для оценки степени тяжести воспалительного ответа. показали подавление общего количества лейкоцитов MRS и MLS по сравнению с УФ и ПК. Измененное количество лейкоцитов может указывать на прямые или косвенные эффекты лечения соединением на клеточную токсичность и пролиферацию. Набор общих лейкоцитов и дифференциальных подсчетов самый высокий в ПК, за которым следует MLS, затем MRS. В целом, подавленный подсчет общего количества лейкоцитов в группе отрицательного контроля (УФ) был спасен группами, обработанными шунгитом, а также их дифференциальные подсчеты в группах MRS и MLS после 7 дней местного применения шунгита.

Таблица 1

Незначительное подавление общего количества лейкоцитов (WBC) и их дифференциального подсчета в группе, получавшей богатый минералами шунгит. Показаны эффекты богатого минералами шунгита (MRS) и безминерального шунгита (MLS) на общее количество лейкоцитов (a) и их дифференциальное количество, включая нейтрофилы (b), лимфоциты (c), моноциты (d), базофилы (e). ) и эозинофилы (е). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение, n = 9.

Единицы в К / мл NC UV PC OIL MRS MLS
Всего WBC 3,16 ± 0,83 3,098 ± 0,91 4.25 ± 1,94 3,54 ± 2,22 3,032 ± 0,66 3,76 ± 1,26
Нейтрофил 1,12 ± 0,35 1,326 ± 0,76 1,59 ± 0,86 1,31 ± 0,86 1,03 ± 0,2 1,41 ± 0,44
Лимфоцит 1,97 ± 0,62 2,094 ± 0,63 2,34 ± 0,96 1,99 ± 1,41 1,82 ± 0,42 2,13 ± 0,82
Моноцит .13 ± 0,071 0,15 ± 0,90 0,22 ± 0,11 0,18 ± 0,13 0,13 ± 0,04 0,17 ± 0,07
Эозинофил 0,02 ± 0,013 0,041 ± 0,058 0,076 ± 0,130 0,05 ± 0,06 0,034 ± 0,084 0,033 ± 0,044
Базофил 0,007 ± 0,0048 0,011 ± 0,017 0,027 ± 0,048 0,014 ± 0,017 0,019 ± 0,036 0.013 ± 0,016
3.2.2. Уровни провоспалительных цитокинов в сыворотке и лизатах кожи мышей, обработанных шунгитом UVB

Дополнительные данные показали, что шунгит может опосредовать воспалительный ответ, который может влиять на иммунологический гомеостаз. Чтобы обрисовать это предположение, мы измерили профили цитокинов сыворотки () и лизата кожи (), чтобы измерить воспалительный цитокиновый баланс. Общая тенденция изменения сывороточных уровней IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-KC и TNF- α у мышей, получавших шунгит, была ниже, чем у всех контрольных групп, за исключением Ил-17.Группа UV показала немного больше, чем группа NC. Сравнивая уровни цитокинов в сыворотке, MLS показал более низкий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1 β , IL-6 и TNF- α ), а также противовоспалительных цитокинов (IL-10), чем в группе PC ( ). Аналогичная тенденция наблюдалась в уровнях лизата кожи IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-KC и TNF- α , за исключением концентраций IL-17 в обработанных шунгитом (). В группе, получавшей шунгит, более низкий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1 β , TNF- α и IL-6) и регуляторных цитокинов в кератиноцитах кожи, таких как IL-17 и IL-KC, очень совместим с результаты окислительно-восстановительного профилирования.Совокупные данные показали, что УФ-В приводит к переходу от продукции провоспалительных цитокинов, таких как IL-1 β , IL-12, IL-8, TNF- α и IFN- γ к продукции анти- воспалительные цитокины, такие как IL-4, IL-10 и IL-13 [28, 29]. Распад про- и противовоспалительных цитокинов приводит к различным заболеваниям, таким как атопический дерматит, ревматоидный артрит и псориаз. Как видно из результатов, аналогичная тенденция наблюдалась в группе, получавшей шунгит, в отношении IL-1 β и TNF- α .Это можно приписать синергизму между двумя цитокинами. С другой стороны, роль IL-6 в иммунных ответах кожи, вызванных УФ-В, заключается в регулировании высвобождения и продукции других провоспалительных цитокинов [30]. Механизм, который регулируется IL-17, не был заметен в наших результатах. IL-KC, по-видимому, играет ключевую роль в иммуносупрессивных эффектах UVB, поскольку он опосредует IL-10, который, как известно, является противовоспалительным цитокином [31]. Основываясь на профиле цитокинов, лечение шунгитом восстановило воспалительный цитокиновый дисбаланс, вызванный УФ-облучением.Облучение кожи UVB вызовет изменение антигенпрезентирующих клеток, включая клетки Лангерганса, и дисбаланс клеточно-опосредованного иммунного ответа. IL-10 известен как важный иммунорегуляторный цитокин, подавляющий воспалительные реакции и регулирующий дифференцировку и пролиферацию некоторых иммунных клеток, таких как Т-клетки, В-клетки, естественные киллеры (NK), тучные клетки и гранулоциты [32]. В этом контексте иммуномодуляция шунгита может оправдать антиоксидантный эффект и потенциальное клиническое терапевтическое использование при кожных и окислительных стрессовых расстройствах [33].

Уровни провоспалительных цитокинов в сыворотке крови в группах шунгита с высоким и низким содержанием минералов показали иммуномодулирующий эффект. Показаны сывороточные концентрации цитокинов IL-1 β (a), IL-6 (b), IL-10 (c), IL-17 (d), IL-KC (e) и TNF- α. (f) определено с помощью мультиплексного анализа у мышей, подвергнутых лечению шунгитом UVB. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу, обработанную UVB + положительным контролем фуллерена C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены как среднее ± стандартное отклонение ( n = 9), p <0,05, ∗∗ p <0,01 и ∗∗∗ p <0,001 по сравнению с каждым лечением.

Уровни провоспалительных цитокинов лизата кожи в группах богатого минералами шунгита (MRS) и шунгита без минералов (MLS) показали иммуномодулирующий эффект.Показаны концентрации цитокинов лизата кожи IL-1 β (a), IL-6 (b), IL-10 (c), IL-17 (d), IL-KC (e) и TNF-. α (f), определенный с помощью мультиплексного анализа у мышей, обработанных шунгитом, вызванных УФВ. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу, обработанную UVB + положительным контролем фуллерена C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены в виде среднего ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗∗ p <0,0001 для каждого лечения .

3.3. Редокс-профилирование

3.3.1. Влияние шунгита на уровни общих внутриклеточных АФК и оксида азота (NO) в сыворотке и коже мышей

Уровень образования внутриклеточных АФК и супероксида обоих кожных лизатов в MRS и MLS был снижен по сравнению с высокими уровнями ROS в УФ группа.Однако снижение ROS / RNS в циркулирующей сыворотке было не таким значительным (). С другой стороны, уровни NO в сыворотке и лизатах кожи в группах, получавших шунгит, были незначительными, но наблюдалась более низкая тенденция в уровнях NO в сыворотке в группе, получавшей шунгит (). NO играет ключевую роль в опосредованной макрофагами цитотоксичности, действуя как эффекторная молекула. NO представляет собой реактивную молекулу, которая реагирует с ROS с образованием активных форм азота; более того, он признан посредником и регулятором иммунных ответов.NO имеет различные физиологические и патофизиологические реакции в зависимости от его относительной концентрации.

Снижение общего внутриклеточного реактивного кислорода / азота (ROS / RNS) и супероксиддисмутазы (SOD) в сыворотке мышей и лизате кожи групп, получавших шунгит. Показаны эффекты шунгита на общие ROS / RNS в сыворотке (a) и лизатах кожи (b), а также концентрация SOD в сыворотке (c) и лизатах кожи (d), как определено с помощью набора для обнаружения ROS / RNS с помощью Enzo Life Sciences Inc.Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS). Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как средняя флуоресценция ± стандартное отклонение, n = 9. Различия считались значимыми при * p <0,05 по сравнению с каждой обработкой.

Незначительное повышение уровня оксида азота (NO) в сыворотке мышей и лизатах кожи групп, получавших шунгит. Показаны уровни NO в сыворотке (а) и лизатах кожи (б), которые были определены с использованием реактива Грейсса. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение, n = 9.

3.3.2. Активность ферментов, поглощающих лизат сыворотки и кожи

В соответствии с результатом общего ROS / RNS, активности ферментов, поглощающих ROS, такие как уровни внутриклеточного GPx и SOD, были увеличены. Уровни активности миелопероксидазы в группах, получавших шунгит, снизились в сыворотке и лизатах кожи, и это могло быть связано с компенсацией других ферментов, диссоциирующих перекись водорода ().

Активность антиоксидантных ферментов сыворотки и лизатов кожи в группах мышей, получавших шунгит: уровни глутатионпероксидазы (GPx), супероксиддисмутазы (SOD) и миелопероксидазы (MPO). Показаны антиоксидантные биологические активности ферментов, такие как GPX в сыворотке (a) и лизатах кожи (d), SOD в сыворотке (b) и лизатах кожи (e), а также MPO в сыворотке (c) и лизатах кожи (f) шунгита. леченных UVB-индуцированных мышей. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают Группа UVB +, обработанная шунгитом, богатая минералами (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗ p <0,01 по сравнению с каждой группой лечения.

3.4. Участие сигнальных путей Nrf2 и p-ERK, p-p38 MAPK и p-JNK в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, индуцированного UVB

Чтобы полностью выяснить основной молекулярный механизм антиоксидантного эффекта, опосредованного шунгитом, мы предположили, что различные пути, которые могут привести к воспалительному процессу.Чтобы доказать нашу гипотезу, мы определили, может ли лизат кожи группы, получавшей шунгит, индуцировать фосфорилирование Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. показали, что наблюдается заметное увеличение фосфорилирования Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. Этот результат указывает на то, что местное применение шунгита может вызывать фосфорилирование Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. Это исследование также показало, что белки Nrf2 и MAPK, p-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В.Nrf2 — это фактор транскрипции, который регулирует экспрессию многих детоксикационных или антиоксидантных ферментов. Вероятно, что фуллерен временно увеличивает внутриклеточный уровень ROS и / или активирует сигнальный путь p38 MAPK, что, возможно, может способствовать диссоциации Nrf2 из Keap. Результирующая активация Nrf2 / ARE индуцировала детоксикацию фазы II или антиоксидантный фермент, тем самым усиливая способность клетки защищать от гибели клеток.

Белки Nrf2 и MAPK, P-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном действии шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В.Сигнальный каскад, контролирующий клеточные ответы, измеряли на экспрессию белка. Богатый минералами шунгит (MRS) и безминеральный шунгит (MRS) индуцировали фосфорилирование сигнального пути p-ERK (a), p-JNK (b) и Nrf2 (c), а также β -актина (d). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу UVB + положительный контроль, обработанную фуллереном (PC) и группу UVB + оливковое масло (OIL), в то время как экспериментальные группы включают Группа UVB +, обработанная шунгитом, богатая минералами (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены как среднее ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗ * p <0,0001 по сравнению с каждым лечением.

3.5. Заключение

Это исследование подтверждает гипотезу о том, что шунгит, природный фуллерен, обладает антиоксидантными свойствами, поскольку он снижает внутриклеточную продукцию ROS и усиливает активность антиоксидантных ферментов (GPx, SOD и MPO) in vivo .Это первая заметка, показывающая несколько механизмов и доказательств антиоксидантного действия шунгита, включая улучшение нескольких параметров кожных тестов (влажность, эластичность, шероховатость, размер пор, пигментация и морщины) и восстановление общего количества лейкоцитов. Что наиболее важно, шунгит уравновешивал парадигму АФК / антиоксидантов, о чем свидетельствует снижение уровней АФК / РНС и уровней супероксида как в сыворотке, так и на уровне лизата кожи. Соответственно, активность ферментов, поглощающих АФК, таких как уровни GPx и SOD, увеличивалась.В частности, маркеры воспаления, такие как уровни цитокинов IL-1 β , IL-6, IL-10, Il-17, IL-KC и TNF- α , в сыворотке мышей и лизатах кожи были ниже, чем те в группе NC. Наконец, мы обнаружили, что белки Nrf2 и MAPK, p-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В. Учитывая это, наши данные подтверждают, что богатый минералами шунгит и не содержащий минералов шунгит были эффективны в общем скрининге его антиоксидантных и противовоспалительных свойств по сравнению с другими контрольными препаратами.Кроме того, MLS обладает более сильным антиоксидантным и противовоспалительным действием, чем MRS. Синтезируя их, мы рационально заключаем, что шунгит может быть одним из потенциальных агентов при таких других заболеваниях, а также может быть альтернативой известным применениям чистого фуллерена. Однако сравнение групп, получавших шунгит, с другими сильнодействующими агентами при других повреждениях кожи и заболеваниях, связанных с иммунитетом и окислением, таких как псориаз или атопический дерматит, не было частью исследования, но могло быть одной из целей будущих исследований.Поскольку переработка чистого фуллерена очень сложна и очень дорога, это исследование предполагает, что природный минерал шунгит, как новый антиоксидант, может дать новое терапевтическое понимание против окислительных и воспалительных заболеваний.

Антиоксидантное и противовоспалительное действие шунгита против вызванного ультрафиолетом В-облучения повреждения кожи у лысых мышей

Abstract

Поскольку применение соединений на основе фуллерена в индустрии здравоохранения быстро увеличивается, потребность в биомедицинских исследованиях остро ощущается. .Хотя шунгит считается естественным источником фуллерена, он остается плохо документированным. Здесь мы исследовали эффекты in vivo шунгита против повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом B- (UVB-), путем исследования физиологических параметров кожи, иммунно-окислительно-восстановительного профилирования и молекулярной сигнализации окислительного стресса. С этой целью мышей облучали УФВ излучением 0,75 мВт / см 2 в течение двух дней подряд. Последовательно местно наносили шунгит на спинную часть мышей в течение 7 дней.Во-первых, мы обнаружили значительное улучшение параметров кожи в группах, получавших шунгит, по уменьшению шероховатости, пигментации и морщин. Во-вторых, профили иммунокинов в сыворотке и лизатах кожи мышей показали снижение провоспалительного ответа в группах, получавших шунгит. Соответственно, окислительно-восстановительный профиль групп, получавших шунгит, показал уравновешенность уровней ROS / RNS и супероксида в сыворотке и лизатах кожи. Наконец, мы подтвердили участие Nrf2- и MAPK-опосредованных путей окислительного стресса в антиоксидантном механизме шунгита.В совокупности результаты ясно показывают, что шунгит обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием против повреждений кожи, вызванных УФ-В, у лысых мышей.

1. Введение

Ультрафиолетовое (УФ) излучение часто вызывает различные кожные заболевания [1]. При кратковременном воздействии ультрафиолета он может подавлять иммунную функцию, а при хроническом воздействии может привести к фотостарению и / или карциноме [2, 3]. Повреждение кожи, вызванное УФ-облучением, включает светочувствительность, эритему и повреждение ДНК, приводящее к невидимым изменениям на уровне клеток и генов [4–6].Они включают изменения иммунного ответа, такие как увеличение количества тучных клеток, выброс цитокинов кератиноцитами и подавление уровней клеток Лангерганса [7–9]. Общеизвестно, что кожа — это первая линия защиты нашей иммунной системы, которая делает ее одним из основных кандидатов и мишеней окислительного стресса [10, 11]. Активные формы кислорода (ROS) и активные формы азота (RNS) играют важную роль в патогенезе УФ-индуцированного повреждения кожи как прямым повреждением ДНК, так и косвенным окислительным повреждением, опосредованным ROS [12–14].Кроме того, иммунная дисфункция и АФК могут ухудшить структуру и функцию кожного барьера, что приведет к фотостарению [15]. Согласно этим сообщениям, нацеливание на вызванное ROS клеточное повреждение или иммунную дисфункцию кожного барьера является стратегическим шагом для предотвращения повреждения кожи, вызванного ультрафиолетом. Доступно множество антиоксидантных агентов в различных формах, таких как косметика, ингаляторы и продукты питания для уменьшения повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом [16–20]. Однако удобные методы лечения или манипуляции с повреждениями кожи, вызванными УФ-излучением, все еще ограничены.

По мнению ученых, даже если шунгит существует уже миллиарды лет, настоящее понимание этого многообещающего минерала продолжается. Ученые проявляют интерес к изучению углерода из шунгитовых пород на протяжении более двух столетий, уделяя основное внимание структурным, химическим и геологическим исследованиям [21]. В породах шунгита содержится один из старейших некристаллических углеродов, который, как было обнаружено, образовался в деревне Шунга на карельском берегу Онежского озера (Россия) [21]. Углерод в шунгитовых породах проникает практически во все породы региона на площади более 9000 км 2 [21].Шунгитовые породы делятся на пять типов по содержанию углерода (1–98 мас.%) [22]. Тип I — породы, встречающиеся в месторождениях шунгита, содержащие наибольшее количество углерода (96–98 мас.%) Со следами других элементов (0,1–0,5% H, 0,6–1,5% O, 0,7–1,0% N и 0,2 –0,4% S) [23]. С другой стороны, наиболее распространен тип III, содержащий 30 мас.% Углерода. В древние времена шунгит считался связанным с аллергией, кожными заболеваниями, сахарным диабетом, стоматитом, пародонтозом, выпадением волос, косметическими недостатками и многими другими заболеваниями [21].Он характеризуется высокой реакционной способностью в тепловых процессах, высокими абсорбционными, каталитическими свойствами, электропроводностью и химической стабильностью. Частицы шунгита, независимо от их размера, обладают биполярными свойствами [21]. К концу ХХ века ученые частично объяснили причины благотворного действия шунгита. Как оказалось, этот минерал в основном состоит из углерода, значительная часть которого представлена ​​сферическими молекулами фуллеренов. В конце концов, обнаружение фуллерена в шунгитовых породах дало новый импульс исследованиям шунгита [24].

В этом исследовании мы изучали терапевтические эффекты in vivo шунгита против УФ-B-индуцированного повреждения кожи, сравнивая антиоксидантные свойства богатого минералами шунгита и шунгита без минералов с коммерчески доступным фуллереном C60. Мы предполагаем, что шунгит может оказывать антиоксидантное и противовоспалительное действие против повреждений кожи, вызванных ультрафиолетом B- (UVB-), у лысых мышей. Чтобы проверить эту гипотезу, мы исследовали физиологические параметры кожи, иммунно-окислительно-восстановительный профиль и сигналы, связанные с оксидативным стрессом, у бесшерстных мышей, получавших богатые и не содержащие минералы шунгита.

2. Материалы и методы

2.1. Мыши

Восьминедельные самцы бесшерстных мышей были получены от Orient Bio Inc. (Соннам, Республика Корея) и содержались при 22 ± 2 ° C и влажности 40-60% в цикле 12:12 ч свет-тьма. . Мышей акклиматизировали в течение одной недели и случайным образом разделили на шесть групп: нормальную контрольную группу (NC), не облученную УФВ, и пять групп, облученных УФВ: группа без обработки (УФ), группа, обработанная фуллереном (ПК), группа, обработанная оливковым маслом (OIL), группа, обрабатывающая богатый минералами шунгит (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Около 200 мкл л лечебных соединений (200 мкг г / мл) вводили местно, используя руки в перчатках, с одинаковым давлением по всей спинной стороне мыши. В конце эксперимента мышей умерщвляли с помощью ингаляционных анестетиков, газа CO 2 в течение 20 секунд, а затем мышей декапитировали. Использование животных и протокол этого эксперимента были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных (IACUC), университетский городок Вонджу Йонсей (YWC-151113-1).

2.2. UVB Exposure

Подопытных мышей помещали в пластиковую клетку и облучали с использованием нефильтрованных люминесцентных солнечных ламп TL 40 W / 12RS Philips (Амстердам, Нидерланды), излучающих лучи с длиной волны 290–320 нм. Расстояние от ламп до спинной поверхности кожи мышей составляло 20 см. Интенсивность лампы UVB составила 0,75 ± 0,10 мВт / см. 2 с использованием YK-34 UV, измерителя УФ-излучения от Lutron Electronics Inc. (Тайбэй, Тайвань), а общая суммарная энергия дозы облученного УФB-излучения составила 2700 мДж / см. 2 .Мышей облучали в течение 15 минут в течение 2 дней подряд.

2.3. Химический и шунгитовый суспензионный препарат

Натуральный шунгитовый камень был приобретен на Карельском шунгитовом заводе (Республика Карелия, Россия). Природный шунгит имеет удельный вес 2,3–2,4 г / см 3 , пористость 0,5%, прочность в сжатом состоянии 1000–1500 кгс / см 2 и плотность 1100–1200 кг / м 3 и состоит из 28% углерода, 57% SiO 2 , 4,3% Al 2 O 3 , 2.8% FeO, 1,5% K 2 O, 1,5% S, 1,2% MgO, 0,3% CaO, 0,2% TiO 2 , 0,2% Na 2 O и 3% H 2 O кристалл. Богатый минералами шунгит (MRS) и безминеральный шунгит (MLS) были произведены MST Technology Ltd. (Инчхон, Республика Корея) с помощью таких процессов обработки, как шлифовка камня, обработка щелочным и кислотным раствором, промывка и фильтрация. , обработка бора (B) и процесс высокотемпературной обработки. Свойства и компоненты шунгита варьируются в зависимости от размера измельченных частиц камня, пропорции смешивания щелочного раствора, кислотного раствора и борсодержащего соединения с порошком шунгита, концентрации обрабатывающих растворов, а также времени и температуры нагрева.Порошок MRS и MLS, использованный в качестве экспериментального материала, был очищен для увеличения содержания углерода (MRS: 86,4%, NLS: 99,4% по данным энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (Миссури, США)) с использованием различных процессов обработки и фуллереноподобных углеродов, таких как C55, C60, C70, C74, C93 и C112 в основном детектировались с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF (Shimadzu Corp., Киото, Япония). Угольный порошок смешивали с оливковым маслом от Sigma-Aldrich Co. LLC. (Дармштадт, Германия) как средство для местного ухода за кожей.

Произведенный бакминстерфуллерен С60 был приобретен в Vaughter Wellness (Лондон, Соединенное Королевство) с чистотой 99,8%. Богатый минералами шунгит обрабатывали КОН как щелочную обработку при высокой температуре. Безминеральный шунгит был обработан HNO 3 и высокотемпературной (3000 ° C) обработкой богатого минералами шунгита. Эти смеси обрабатывали ультразвуком с использованием вортекса и ультразвукового устройства до тех пор, пока все растворы не смешались энергично.

2.4. Характеристика безминерального шунгита

Состав и визуализация безминерального шунгита были проанализированы с помощью энергодисперсионной рентгеновской (EDX) спектроскопии.Минеральный процентный состав включает 86,43% углерода, 0,18% натрия, 1,33% магния, 3,17% кремния, 1,09% серы, 0,22% хлора, 0,95% калия, 5,33% кальция, 1,06% железа и 0,2% меди.

2,5. Физиологический анализ поверхности кожи

Состояние кожи мышей оценивали до и после 7-дневной обработки с помощью прибора для диагностики кожи Aramo TS Device (Соннам, Республика Корея). Устройство представляет собой комплексную систему для неинвазивного оптического анализа нескольких безразмерных параметров кожи: влажность, эластичность, пористость кожного сала, гладкость (ровность), изменение цвета (пигментация) и морщины.Измерения проводились в очень специфических точках, расположенных на спинной стороне мышей, и результаты представляли собой разницу до и после лечения для оценки улучшения.

2.6. Иммунный профиль

2.6.1. Лейкоциты (WBC) и их дифференциальный анализ

Кровь собирали из ретроорбитального сплетения в пробирки, покрытые антикоагулянтом, и перемешивали с помощью автоматического миксера в течение 5 мин. После этого количество лейкоцитов и их дифференциальных членов, таких как лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, измеряли с помощью автоматического анализатора крови HEMAVET HV950 FS, Drew Scientific Inc.(Техас, США).

2.6.2. Воспалительные цитокины в сыворотке и кожном лизате

Воспалительные цитокины в сыворотке и кожном лизате, включая IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-17, IL-KC и TNF- α , анализировали с помощью Bio-Plex. Анализ цитокинов от Bio-Rad (Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя. Стандартные кривые для каждого адипокина и цитокина были построены с использованием эталонных концентраций, предоставленных в наборах. Средняя интенсивность флуоресценции была получена с помощью технологии Luminex с помощью системы Multiplex Bead Array System ™ компании Bio-Rad Bio-Plex 200 (Калифорния, США) и проанализирована с помощью соответствующего программного обеспечения с использованием 5-параметрического логистического метода.

2.7. Редокс-профиль

2.7.1. Обнаружение внутриклеточных активных форм кислорода (ROS)

Набор для обнаружения ROS / RNS от Enzo Life Sciences Inc. (Нью-Йорк, США) использовался в соответствии с инструкциями производителя для определения влияния соединений шунгита на окислительный стресс и супероксид в сыворотке и лизатах кожи. . Загружали двадцать пять (25) мкл л образца, и раствор для детектирования добавляли в каждую лунку. Планшет считывали в многомодовом считывающем устройстве для микропланшетов DTX-800 от Beckman Counter Inc.(Калифорния, США) с использованием набора фильтров возбуждения 485/20 и излучения 528/20 для обнаружения окислительных частиц.

2.7.2. NO Assay

Нитрит (NO 2 ), присутствующий в сыворотке крови и лизатах кожи мышей, был обнаружен с помощью реагента Грисса от Promega Corp. (Мэдисон, США). Вкратце, 50 мкл л сыворотки смешивали с равным объемом реактива Грисса в 96-луночном микротитровальном планшете и инкубировали при комнатной температуре в течение 15 мин. Оптическую плотность считывали при 540 нм с использованием многомодового ридера для микропланшетов DTX-880 от Beckman Counter Inc.(Калифорния, США). Концентрация NO 2 была рассчитана путем сравнения с репрезентативной стандартной кривой NO 2 , полученной последовательными двукратными разбавлениями нитрата натрия.

2.7.3. Антиоксидантная активность эндогенных ферментов

Активность супероксиддисмутазы (SOD), глутатионпероксидазы (GPx) и миелопероксидазы (MPO) в сыворотке и лизатах кожи измеряли с помощью набора Biovision (Калифорния, США). Неочищенный лизат кожи центрифугировали при 14000 об / мин в течение 15 мин.при 4 ° C, и обломки были выброшены. Затем лизат кожи проверяли на концентрацию белка с использованием набора Pierce ™ BCA Protein Assay Kit от Thermo Scientific (Иллинойс, США). Наконец, нормализованные концентрации клеточных лизатов были использованы для измерения активности различных антиоксидантных ферментов (SOD, GPx и MPO) в соответствии с инструкциями производителя.

2,8. Вестерн-блоттинг

Вкратце, приготовленный лизат кожи с нормализованной концентрацией белка равномерно загружали и разделяли электрофорезом на SDS-полиакриламидных гелях.Десять (10)% разделяющий гель и 5% пакетный гель были приготовлены со следующими компонентами. 10% разделяющий гель (10 мл), состоящий из 4,0 мл dH 2 O, 3,3 мл 30% акриламидной смеси, 2,5 мл 1,5 M трис (pH 8,8), 100 μ л 10% SDS, 100 μ L 10 % APS и 4 μ L TEMED. 4% стекирующий гель (5 мл) состоит из 2,7 мл dH 2 O, 670 μ л 30% акриламидной смеси, 500 μ л 1,0 M трис (pH 6,8), 40 μ л 10% SDS, 40 μ L 10% APS и 4 μ L TEMED.В гель загружали 15 мкл л ~ 20 мкл л образца с буфером для загрузки образца с оптимизированной концентрацией. Затем он будет работать при 30 мА, 70–80 об. Мембраны PVDF блокировали 5% обезжиренным обезжиренным молоком при комнатной температуре в течение 2 часов и инкубировали со следующими первичными антителами: фосфо-JNK и фосфо-p38, ERK. , Nrf2 и β -актин (разведение: 1: 2000; Cell Signaling Technology, Массачусетс, США) в трис-буферном солевом растворе / твин 20 (1X TBST), содержащем 5% бычий сывороточный альбумин, в течение ночи при 4 ° C.Используемое вторичное антитело было антителом против кролика (разведение: 1: 2000; Cell Signaling Technology), а затем его инкубировали при комнатной температуре в течение 2 часов. Специфические белковые полосы визуализировали с помощью усиленной хемилюминесценции (ECL Pierce Biotechnology) с использованием системы визуализации UVP Biospectrum 600 (UVP, LLC, Upland, CA, USA). β -Актин (разведение: 1: 2000, Cell Signaling Technology) использовали в качестве контроля загрузки для общего содержания белка.

2.9. Обработка и анализ данных

Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественного сравнения (тест множественного сравнения Даннета) с использованием GraphPad Prism версии 7.0 (Калифорния, США). Различия считались значимыми при p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗∗ p <0,0001.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Влияние шунгита на физиологическую поверхность кожи мышей

Это исследование направлено на изучение того, может ли местное применение MRS и MLS ослабить соответствующее повреждение кожи, вызванное УФ-излучением у бесшерстных мышей, по сравнению с положительным контролем чистого фуллерена C60.Мы также сравнили экспериментальные группы (группы MRS и MLS) с группой, не облученной UVB, с группой отрицательного контроля, только с UVB-облучением, и с группой, обработанной UVB + оливковым маслом. Мы использовали две экспериментальные группы (MRS близок к природному шунгиту, который имеет наибольшее количество минералов, а MLS имеет наименьшее количество минерального материала), чтобы изучить эффекты двух разных типов, а также исключить эффекты других минералов, присутствующих в материал. С другой стороны, в эксперименте использовалось оливковое масло, поскольку оно использовалось в качестве солюбилизирующего наполнителя или носителя в нашем положительном контроле фуллерена C60.Исследования показали, что оливковое масло является наиболее биосовместимым органическим растворителем фуллерена C60 [25]. Оливковое масло использовалось как альтернатива токсичному глицерину или толуолу. Кроме того, оливковое масло является одним из наиболее эффективных и безопасных легко доступных солюбилизирующих наполнителей [26]. Однако, поскольку уже известно, что оливковое масло само по себе обладает своими антиоксидантными эффектами, а также было обнаружено, что оно обладает защитным действием после воздействия УФ-В [27], важно сравнить его эффект с обработкой только оливковым маслом с экспериментальными группами, которые использовали оливковое масло. как средство передвижения.

Чтобы проверить клиническую оценку кожи, мы проверили различные параметры кожи и обнаружили, что влажность и эластичность кожи мышей, получавших шунгит (MRS и MLS), улучшились по сравнению с группами NC и UV, сравнимыми с PC ( ). Кроме того, шероховатость, пигментация и морщины были значительно уменьшены и улучшились после 7 дней местного применения шунгита. Размер пор в группах MRS и MLS не показал значительного уменьшения, но он улучшился по сравнению с PC.Эти результаты демонстрируют клинические доказательства антиоксидантного и противовоспалительного действия MRS и MLS на внешней поверхности кожи.

Группы, обработанные шунгитом с высоким и низким содержанием минералов, улучшили физиологические параметры кожи. Показано влияние богатого минералами шунгита (MRS) и безминерального шунгита (MLS) на влажность кожи мыши (a), эластичность (b), шероховатость (c), размер пор (d), пигментацию (e), и морщинка (е). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Значения являются средними ± стандартное отклонение, n = 9. Различия считались значимыми при p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗ ∗∗∗ p <0,0001.

3.2. Иммунное профилирование

3.2.1. Общее количество лейкоцитов и его дифференциальный подсчет

Общее количество лейкоцитов использовалось для оценки степени тяжести воспалительного ответа. показали подавление общего количества лейкоцитов MRS и MLS по сравнению с УФ и ПК. Измененное количество лейкоцитов может указывать на прямые или косвенные эффекты лечения соединением на клеточную токсичность и пролиферацию. Набор общих лейкоцитов и дифференциальных подсчетов самый высокий в ПК, за которым следует MLS, затем MRS. В целом, подавленный подсчет общего количества лейкоцитов в группе отрицательного контроля (УФ) был спасен группами, обработанными шунгитом, а также их дифференциальные подсчеты в группах MRS и MLS после 7 дней местного применения шунгита.

Таблица 1

Незначительное подавление общего количества лейкоцитов (WBC) и их дифференциального подсчета в группе, получавшей богатый минералами шунгит. Показаны эффекты богатого минералами шунгита (MRS) и безминерального шунгита (MLS) на общее количество лейкоцитов (a) и их дифференциальное количество, включая нейтрофилы (b), лимфоциты (c), моноциты (d), базофилы (e). ) и эозинофилы (е). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение, n = 9.

Единицы в К / мл NC UV PC OIL MRS MLS
Всего WBC 3,16 ± 0,83 3,098 ± 0,91 4.25 ± 1,94 3,54 ± 2,22 3,032 ± 0,66 3,76 ± 1,26
Нейтрофил 1,12 ± 0,35 1,326 ± 0,76 1,59 ± 0,86 1,31 ± 0,86 1,03 ± 0,2 1,41 ± 0,44
Лимфоцит 1,97 ± 0,62 2,094 ± 0,63 2,34 ± 0,96 1,99 ± 1,41 1,82 ± 0,42 2,13 ± 0,82
Моноцит .13 ± 0,071 0,15 ± 0,90 0,22 ± 0,11 0,18 ± 0,13 0,13 ± 0,04 0,17 ± 0,07
Эозинофил 0,02 ± 0,013 0,041 ± 0,058 0,076 ± 0,130 0,05 ± 0,06 0,034 ± 0,084 0,033 ± 0,044
Базофил 0,007 ± 0,0048 0,011 ± 0,017 0,027 ± 0,048 0,014 ± 0,017 0,019 ± 0,036 0.013 ± 0,016
3.2.2. Уровни провоспалительных цитокинов в сыворотке и лизатах кожи мышей, обработанных шунгитом UVB

Дополнительные данные показали, что шунгит может опосредовать воспалительный ответ, который может влиять на иммунологический гомеостаз. Чтобы обрисовать это предположение, мы измерили профили цитокинов сыворотки () и лизата кожи (), чтобы измерить воспалительный цитокиновый баланс. Общая тенденция изменения сывороточных уровней IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-KC и TNF- α у мышей, получавших шунгит, была ниже, чем у всех контрольных групп, за исключением Ил-17.Группа UV показала немного больше, чем группа NC. Сравнивая уровни цитокинов в сыворотке, MLS показал более низкий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1 β , IL-6 и TNF- α ), а также противовоспалительных цитокинов (IL-10), чем в группе PC ( ). Аналогичная тенденция наблюдалась в уровнях лизата кожи IL-1 β , IL-6, IL-10, IL-KC и TNF- α , за исключением концентраций IL-17 в обработанных шунгитом (). В группе, получавшей шунгит, более низкий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1 β , TNF- α и IL-6) и регуляторных цитокинов в кератиноцитах кожи, таких как IL-17 и IL-KC, очень совместим с результаты окислительно-восстановительного профилирования.Совокупные данные показали, что УФ-В приводит к переходу от продукции провоспалительных цитокинов, таких как IL-1 β , IL-12, IL-8, TNF- α и IFN- γ к продукции анти- воспалительные цитокины, такие как IL-4, IL-10 и IL-13 [28, 29]. Распад про- и противовоспалительных цитокинов приводит к различным заболеваниям, таким как атопический дерматит, ревматоидный артрит и псориаз. Как видно из результатов, аналогичная тенденция наблюдалась в группе, получавшей шунгит, в отношении IL-1 β и TNF- α .Это можно приписать синергизму между двумя цитокинами. С другой стороны, роль IL-6 в иммунных ответах кожи, вызванных УФ-В, заключается в регулировании высвобождения и продукции других провоспалительных цитокинов [30]. Механизм, который регулируется IL-17, не был заметен в наших результатах. IL-KC, по-видимому, играет ключевую роль в иммуносупрессивных эффектах UVB, поскольку он опосредует IL-10, который, как известно, является противовоспалительным цитокином [31]. Основываясь на профиле цитокинов, лечение шунгитом восстановило воспалительный цитокиновый дисбаланс, вызванный УФ-облучением.Облучение кожи UVB вызовет изменение антигенпрезентирующих клеток, включая клетки Лангерганса, и дисбаланс клеточно-опосредованного иммунного ответа. IL-10 известен как важный иммунорегуляторный цитокин, подавляющий воспалительные реакции и регулирующий дифференцировку и пролиферацию некоторых иммунных клеток, таких как Т-клетки, В-клетки, естественные киллеры (NK), тучные клетки и гранулоциты [32]. В этом контексте иммуномодуляция шунгита может оправдать антиоксидантный эффект и потенциальное клиническое терапевтическое использование при кожных и окислительных стрессовых расстройствах [33].

Уровни провоспалительных цитокинов в сыворотке крови в группах шунгита с высоким и низким содержанием минералов показали иммуномодулирующий эффект. Показаны сывороточные концентрации цитокинов IL-1 β (a), IL-6 (b), IL-10 (c), IL-17 (d), IL-KC (e) и TNF- α. (f) определено с помощью мультиплексного анализа у мышей, подвергнутых лечению шунгитом UVB. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу, обработанную UVB + положительным контролем фуллерена C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены как среднее ± стандартное отклонение ( n = 9), p <0,05, ∗∗ p <0,01 и ∗∗∗ p <0,001 по сравнению с каждым лечением.

Уровни провоспалительных цитокинов лизата кожи в группах богатого минералами шунгита (MRS) и шунгита без минералов (MLS) показали иммуномодулирующий эффект.Показаны концентрации цитокинов лизата кожи IL-1 β (a), IL-6 (b), IL-10 (c), IL-17 (d), IL-KC (e) и TNF-. α (f), определенный с помощью мультиплексного анализа у мышей, обработанных шунгитом, вызванных УФВ. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу, обработанную UVB + положительным контролем фуллерена C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены в виде среднего ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗∗ p <0,0001 для каждого лечения .

3.3. Редокс-профилирование

3.3.1. Влияние шунгита на уровни общих внутриклеточных АФК и оксида азота (NO) в сыворотке и коже мышей

Уровень образования внутриклеточных АФК и супероксида обоих кожных лизатов в MRS и MLS был снижен по сравнению с высокими уровнями ROS в УФ группа.Однако снижение ROS / RNS в циркулирующей сыворотке было не таким значительным (). С другой стороны, уровни NO в сыворотке и лизатах кожи в группах, получавших шунгит, были незначительными, но наблюдалась более низкая тенденция в уровнях NO в сыворотке в группе, получавшей шунгит (). NO играет ключевую роль в опосредованной макрофагами цитотоксичности, действуя как эффекторная молекула. NO представляет собой реактивную молекулу, которая реагирует с ROS с образованием активных форм азота; более того, он признан посредником и регулятором иммунных ответов.NO имеет различные физиологические и патофизиологические реакции в зависимости от его относительной концентрации.

Снижение общего внутриклеточного реактивного кислорода / азота (ROS / RNS) и супероксиддисмутазы (SOD) в сыворотке мышей и лизате кожи групп, получавших шунгит. Показаны эффекты шунгита на общие ROS / RNS в сыворотке (a) и лизатах кожи (b), а также концентрация SOD в сыворотке (c) и лизатах кожи (d), как определено с помощью набора для обнаружения ROS / RNS с помощью Enzo Life Sciences Inc.Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS). Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как средняя флуоресценция ± стандартное отклонение, n = 9. Различия считались значимыми при * p <0,05 по сравнению с каждой обработкой.

Незначительное повышение уровня оксида азота (NO) в сыворотке мышей и лизатах кожи групп, получавших шунгит. Показаны уровни NO в сыворотке (а) и лизатах кожи (б), которые были определены с использованием реактива Грейсса. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном C60 (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают группу UVB +, обработанную шунгитом, богатую минералами (MRS), и группу, обработанную шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение, n = 9.

3.3.2. Активность ферментов, поглощающих лизат сыворотки и кожи

В соответствии с результатом общего ROS / RNS, активности ферментов, поглощающих ROS, такие как уровни внутриклеточного GPx и SOD, были увеличены. Уровни активности миелопероксидазы в группах, получавших шунгит, снизились в сыворотке и лизатах кожи, и это могло быть связано с компенсацией других ферментов, диссоциирующих перекись водорода ().

Активность антиоксидантных ферментов сыворотки и лизатов кожи в группах мышей, получавших шунгит: уровни глутатионпероксидазы (GPx), супероксиддисмутазы (SOD) и миелопероксидазы (MPO). Показаны антиоксидантные биологические активности ферментов, такие как GPX в сыворотке (a) и лизатах кожи (d), SOD в сыворотке (b) и лизатах кожи (e), а также MPO в сыворотке (c) и лизатах кожи (f) шунгита. леченных UVB-индуцированных мышей. Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу положительного контроля, обработанную UVB + фуллереном (PC), и группу, обработанную UVB + оливковым маслом (OIL), в то время как экспериментальные группы включают Группа UVB +, обработанная шунгитом, богатая минералами (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Данные были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗ p <0,01 по сравнению с каждой группой лечения.

3.4. Участие сигнальных путей Nrf2 и p-ERK, p-p38 MAPK и p-JNK в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, индуцированного UVB

Чтобы полностью выяснить основной молекулярный механизм антиоксидантного эффекта, опосредованного шунгитом, мы предположили, что различные пути, которые могут привести к воспалительному процессу.Чтобы доказать нашу гипотезу, мы определили, может ли лизат кожи группы, получавшей шунгит, индуцировать фосфорилирование Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. показали, что наблюдается заметное увеличение фосфорилирования Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. Этот результат указывает на то, что местное применение шунгита может вызывать фосфорилирование Nrf2, p-p38 MAPK и p-JNK. Это исследование также показало, что белки Nrf2 и MAPK, p-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В.Nrf2 — это фактор транскрипции, который регулирует экспрессию многих детоксикационных или антиоксидантных ферментов. Вероятно, что фуллерен временно увеличивает внутриклеточный уровень ROS и / или активирует сигнальный путь p38 MAPK, что, возможно, может способствовать диссоциации Nrf2 из Keap. Результирующая активация Nrf2 / ARE индуцировала детоксикацию фазы II или антиоксидантный фермент, тем самым усиливая способность клетки защищать от гибели клеток.

Белки Nrf2 и MAPK, P-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном действии шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В.Сигнальный каскад, контролирующий клеточные ответы, измеряли на экспрессию белка. Богатый минералами шунгит (MRS) и безминеральный шунгит (MRS) индуцировали фосфорилирование сигнального пути p-ERK (a), p-JNK (b) и Nrf2 (c), а также β -актина (d). Контрольные группы включают группу, не облученную UVB (NC), группу только UVB (UV), группу UVB + положительный контроль, обработанную фуллереном (PC) и группу UVB + оливковое масло (OIL), в то время как экспериментальные группы включают Группа UVB +, обработанная шунгитом, богатая минералами (MRS), и группа, обработанная шунгитом без минералов (MLS).Статистический анализ проводился с использованием дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных сравнений (тест множественных сравнений Тьюки) с использованием GraphPad Prism версии 5.0. Все значения представлены как среднее ± стандартное отклонение, n = 9, p <0,05, ∗∗ p <0,01, ∗∗∗ p <0,001 и ∗∗∗ * p <0,0001 по сравнению с каждым лечением.

3.5. Заключение

Это исследование подтверждает гипотезу о том, что шунгит, природный фуллерен, обладает антиоксидантными свойствами, поскольку он снижает внутриклеточную продукцию ROS и усиливает активность антиоксидантных ферментов (GPx, SOD и MPO) in vivo .Это первая заметка, показывающая несколько механизмов и доказательств антиоксидантного действия шунгита, включая улучшение нескольких параметров кожных тестов (влажность, эластичность, шероховатость, размер пор, пигментация и морщины) и восстановление общего количества лейкоцитов. Что наиболее важно, шунгит уравновешивал парадигму АФК / антиоксидантов, о чем свидетельствует снижение уровней АФК / РНС и уровней супероксида как в сыворотке, так и на уровне лизата кожи. Соответственно, активность ферментов, поглощающих АФК, таких как уровни GPx и SOD, увеличивалась.В частности, маркеры воспаления, такие как уровни цитокинов IL-1 β , IL-6, IL-10, Il-17, IL-KC и TNF- α , в сыворотке мышей и лизатах кожи были ниже, чем те в группе NC. Наконец, мы обнаружили, что белки Nrf2 и MAPK, p-ERK и p-JNK, участвуют в антиоксидантном эффекте шунгита против окислительного стресса, вызванного УФ-В. Учитывая это, наши данные подтверждают, что богатый минералами шунгит и не содержащий минералов шунгит были эффективны в общем скрининге его антиоксидантных и противовоспалительных свойств по сравнению с другими контрольными препаратами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *