ЛАБОРАТОРИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ БИОПОЛИМЕРОВ
Заведующий – д.х.н. Семёнова Мария Германовна
Телефон: (495) 939-71-02
М. Г. Семёнова – выпускница химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова (1979), кандидат хим. наук (1989, научный руководитель профессор, д.х.н. В. Б. Толстогузов), доктор хим. наук (2007). Работает в ИБХФ РАН с момента основания института в 1996 г., до этого времени работала в Институте элементоорганических соединений АН СССР (ИНЭОС АН СССР/РАН) (1979 -1991 г.г.) и в Институте пищевых веществ РАН (ИПВ РАН) (1991 – 1996 г.г.). 1991г. - postdoctoral fellow (научный руководитель Э. Диккинсон) университета г. Лидс (Великобритания). Области научных интересов – физическая химия, биофизика, высокомолекулярные соединения, коллоидная химия, биотехнология, биоантиоксиданты, биологически активные липиды, ингредиенты для функциональных продуктов питания.
Основные направления исследований
- Физико-химические основы формирования и стабилизации структуры в объёме и на границе раздела фаз в многокомпонентных системах на основе биополимеров;
- Молекулярный дизайн микро- и нанокапсул на основе биополимеров, обеспечивающих хранение, контролируемую доставку и высокую биодоступность нутрицевтикам;
- Многофункциональные ингредиенты пищевого и фармацевтического назначения (комплексные эмульгаторы, пенообразователи и гелеобразователи нового поколения).
Лаборатория функциональных свойств биополимеров была организована под руководством доктора химических наук, профессора Владимира Борисовича Толстогузова в 1991 году при создании Института пищевых веществ РАН (ИПВ РАН), который возглавил профессор Михаил Николаевича Манаков. Лаборатория являлась частью лаборатории новых форм пищи, возглавляемой В. Б. Толстогузовым с 1975 года по 1991 год в Институте элементоорганических соединений АН СССР (ИНЭОС). С апреля 1993, после отъезда В. Б. Толстогузова на работу в исследовательский центр Nestlé в Швейцарии, лабораторию возглавила М. Г. Семёнова.
Тематика лаборатории оставалась практически неизменной с момента создания лаборатории и до 2007 года, и была посвящена выяснению молекулярных механизмов, лежащих в основе формирования, стабилизации и разрушения структуры, многокомпонентных и многофазных коллоидных систем, содержащих биополимеры (белки и полисахариды), а также различные низкомолекулярные соединения (липиды, углеводы, ароматобразующие соединения, поверхностно-активные вещества (ПАВ), неорганические соли и т.д.). При этом основное внимание уделялось термодинамическим основам механизмов формирования и функционирования таких сложных систем, а также способам модификации структурообразующих свойств биополимеров. По данной тематике в лаборатории было защищено три кандидатских диссертации (М.М. Ильин, «Термодинамический анализ влияния низкомолекулярных поверхностно активных веществ на структурообразующие свойства белков», 2005 г.; М.С. Анохина «Термодинамический анализ роли межмолекулярных взаимодействий в структурообразующих свойствах системы: мальтодекстрин–легумин–низкомолекулярное поверхностно-активное вещество», 2008 г.; А.С. Антипова «Термодинамические аспекты влияния низкомолекулярных углеводов и полисахаридов на функциональные свойства белков», 2008 г.) и одна докторская диссертация (М. Г. Семёнова, «Термодинамический анализ роли межмолекулярных взаимодействий в функциональности биополимеров в многокомпонентных растворах и коллоидных системах», 2007 г.).
С 2007 года в лаборатории дополнительно развивается тематика, связанная с молекулярным дизайном микро- и нанокапсул на основе биополимеров, обеспечивающих хранение, контролируемую доставку и высокую биодоступность нутрицевтикам (биологически активным веществам, имеющим, как питательную, так и фармацевтическую ценность). По данной тематике защищена одна кандидатская диссертация (Н. В. Григорович «Термодинамический и структурный анализ формирования и функциональности пищевых биополимерных наносистем для доставки липофильных биологически активных веществ», 2012 г.). Результаты работы в данном направлении служат научной основой для создания многофункциональных ингредиентов пищевого и фармацевтического назначения (системы доставки; комплексные эмульгаторы, пенообразователи и гелеобразователи нового поколения).
Состав лаборатории
Анохина Мария Сергеевна, с.н.с., к.х.н.;
Антипова Анна Сержановна, с.н.с., к.х.н.;
Белякова Лариса Ефимовна, с.н.с.;
Воробьёва Наталья Сергеевна, м.н.с.;
Генкина Наталья Карповна, с.н.с., к.х.н.;
Зеликина Дарья Викторовна, н.с.;
Киселёва Валентина Ивановна, н.с., к.х.н.;
Мартиросова Елена Игоревна, с.н.с., к.х.н.;
Поликарпов Юрий Николаевич, с.н.с., к.х.н.;
Семёнова Мария Германовна, зав. лаб., д.х.н.
15 избранных публикаций
Semenova M. G. Proteins as functional components in colloidal foods. Current Opinion in Colloid and Interface Science 1998, 3(6), 627 – 632.
Semenova M. G., Antipova A. S., Belyakova L. E., Dickinson E., Brown R., Pelan E., Norton I. Effect of pectinate on properties of oil-in-water emulsions stabilized by as1- casein and b-casein. 1999, In Food Emulsions and Foams: Interfaces, Interactions and Stability; Dickinson E. and Rodriguez Patino J. M. (Eds), Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 163 – 175.
Semenova M. G., Antipova A. S., Misharina T. A., Terenina M. B., Golovnya R. V. Factors determining binding of aroma esters with legumin in an aqueous medium. 2000, In Flavor release: linking experiments, theory and reality; Roberts D. and Taylor A (Eds), Washington DC: American Chemical Society, 293 – 308.
Dickinson E., Semenova M. G., Belyakova L.E., Antipova A. S., Il’in M. M., Tsapkina E. N., Ritzoulis Ch. Analysis of light scattering data on the calcium ion sensitivity of caseinate solution thermodynamics: relationship to emulsion flocculation. J. Colloid and Interface Science, 2001, 239, 87 – 97.
Semenova M. G., Antipova A. S., Belyakova L. E. Food protein interactions in sugar solutions. Current Opinion in Colloid and Interface Science 2002, 7/5-6, 438 – 444.
Istarova T. A., Semenova M. G., Sorokoumova G. M., Selishcheva A. A., Belyakova L. E., Polikarpov Yu. N. Effect of pH on caseinate interactions with soy phospholipids in relation to surface activity of their mixtures. Food Hydrocolloids 2005, 19, 429 – 440.
Semenova M. G., Belyakova L. E., Polikarpov Yu. N., Il’in M. M., Istarova T. A., Anokhina M. S., Tsapkina E. N. Thermodynamic analysis of the impact of the surfactant-protein interactions on the molecular parameters and surface behavior of food proteins. Biomacromolecules 2006, 7(1), 101 – 113.
Semenova M. G. Thermodynamic analysis of the impact of molecular interactions on the functionality of food biopolymers in solution and in colloidal systems. A review. Food Hydrocolloids 2007, 21(1), 23 – 45.
Semenova M.G., Belyakova L.E., Polikarpov Yu.N., Antipova A.S. and Anokhina M.S. Utilization of sodium caseinate nanoparticles as molecular nanocontainers for delivery of bioactive lipids to food systems: relationship to the retention and controlled release of phospholipids in the simulated digestion conditions. Gums and stabilizers for the food industry - 14, 2008, Cambridge: Royal Society of Chemistry, 326 - 333.
Maria G. Semenova and Eric Dickinson. Editors: Elena B. Burlakova and Gennadii E. Zaikov "Biopolymers in Food Colloids: Thermodynamics and Molecular Interactions", Brill Publishers (The Netherlands) (pp. 350), 2010.
Semenova M.G., Antipova A.S., Anokhina M.S., Belyakova L.E., Polikarpov Yu.N., Grigorovich N.V. and Tsapkina E.N. Thermodynamic and structural insight into the underlying mechanisms of the phosphatidylcholine liposomes – casein associates co-assembly and functionality. Food & Function 2012, 3, 271-282.
Semenova M.G., Moiseenko D.V., Grigorovich N.V., Anokhina M.S., Antipova A.S., Belyakova L.E., Polikarpov Yu.N. and Tsapkina E.N. Protein-polysaccharide interactions and digestion of the complex particles. Food structure, digestion and health –1st Edition (editors: Boland & Golding & Singh), 2014, Elsevier, Academic Press, Ch. 6, p. 169-192.
Semenova M.G., Antipova A.S., Belyakova L.E., Polikarpov Yu N., Anokhina M.S.,
Grigorovich N.V., Moiseenko D.V. Structural and thermodynamic properties underlying the novel functionality of sodium caseinate as delivery nanovehicle for biologically active lipids. Food Hydrocolloids 2014, 42, 149 – 161.
Genkina, N. K., Kozlov, S. S., Martirosyan, V. V., Kiseleva, V. I. Thermal behavior of maize starches with different amylose/amylopectin ratio studied by DSC analysis. Starch - Stärke 2014, 66(7-8), 700–706.
Semenova M.G., Zelikina D.V., Antipova A.S., Martirosova E.I., Grigorovich N.V.,
Obushaeva R.A., Shumilina E.A., Ozerova N.S., Palmina N.P., Maltseva E.L., Kasparov V.V.,
Bogdanova N.G., Krivandin A.V. Impact of the structure of polyunsaturated soy phospholipids on the structural parameters and functionality of their complexes with covalent conjugates combining sodium caseinate with maltodextrins. Food Hydrocolloids 2016, 52, 144 – 162.