Сапропель: состав, химические свойства и применение

Сапропель — (от греч. «гнилой ил») — это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса.

Сапропель отлагается в открытых водоемах и содержит в себе большое количество органических веществ, которые образуются за счет разложения растительных и животных организмов, обитающих в пресных водоемах. В образовании сапропелей особое значение играют низшие растения — сине-зеленые и зеленые водоросли. Из животных зоопланктонов наибольшее значение имеют коловратики, членистоногие, особенно ракообразные: дафнии и циклопы, корненожки, а также инфузории. (В.Н. Сукачев 1943, Т. И. Синица 1930) указывает, что эти фитои зоопланктоны при отмирании разлагаются и падают на дно, и образуют так называемый пеллоген — органический материал, для образования сапропеля. На дне водоема этот сложный как в химическом, так и в биологическом отношении комплекс подвергается при слабом доступе кислорода длительному и периодически меняющемуся воздействию различных микроорганизмов и таким образом превращается в органическую, коллоидальную, на ощупь мягкую и жировую массу — сапропель (М.М. Соловьев, 1932).

Ил, который откладывался на протяжении тысяч лет в результате многих природных процессов, бережно собирают и обрабатывают, чтобы сохранить все его свойства. Область применения сапропеля удивительно широка — начиная от промышленности, заканчивая косметологией и медициной. Но, все-таки, наиболее распространенной и перспективной сферой считается сельское хозяйство.

Сапропель, богатый солями кальция, железа, фосфора, без примеси песка и бедные глиной, добавляют в рационы сельскохозяйственным животным в качестве минеральной подкормки, а также сапропелевые грязи в нагретом состоянии применяют для лечебных целей в виде аппликаций, вагинальных и ректальных.

Внешне сапропель имеет вид желеобразной массы с консистенцией, близкой к сметанообразной, с постепенным уплотнением при увеличении глубины отложения. Отличительным признаком сапропеля является коллоидная структура.

Окраска сапропеля очень разнообразна: темно-оливковая, коричневая, серая, почти черная, голубоватая, розовая и даже красная. Цвет играет большую роль при глазомерной оценке сапропеля, так как указывает на присутствие в нем некоторых органических и неорганических компонентов. Как правило, сапропель не имеет запаха и только отдельные разновидности издают запах сероводорода. Сапропели обладают хорошей пластичностью, вязкостью, липкостью, адсорбционными и другими свойствами.

Сапропели в своем составе имеют как органические азотосодержащие вещества до 50%, углевода до 40% и битуминозные соединения до 10%, так и минеральные: соли натрия, калия, магния, кремния, алюминия, железа, в небольших количествах медь, никель, молибден, кобальт, стронций, а также витамины, пигменты, бактериофаги, антибиотики, гормоны, гуминовые кислоты. Органические вещества сапропеля представлены аморфнокаллоидальной частью и остатками животных и растительных организмов или так называемым детритом. Органическая масса сапропеля состоит из гуминовых кислот, углеводов, битумов, лигнина и нерастворимых осадков, имеющих жировой характер.

В.Н. Сукачев (1943), Е. И. Титов (1951), указывают, что сапропеля содержат (от органической массы): азота от 4 до 6%, углерода — до 55%, водорода — до 7%, кислорода до 32%, а от сухой массы жиров 0,2−0.5% количество углеводов варьирует от 5 до 33%, гуминов от 2,2 до 25%. При оценке сапропеля как лечебного средства, большое значение имеет содержание в нем битумов. Битумы — это не растворимые в воде вещества и состоят из твердых и жидких углеводов, сложных эфиров, органических кислот, спиртов, пигментов, нефти и т. д.

А.В. Климашевская (1962) указывает, что верхний слой сапропеля наиболее богат органической массой и количество битумов в нем колеблется от 8 до 10%.

Большой интерес представлен наличием в сапропеле жирных кислот, которые, по мнению Г. А. Невраева (1960), оказывают влияние на организм в процессе лечения. Так в сапропеле озера Малтаево обнаружено довольно большое количество жирных кислот от 5 до 16 мг экв; причем в состав жирных кислот входят уксусная, масляная и другие (А.В. Климашевская, 1962).

А.Н. Елисеев (1976) отмечает, что из сапропеля идентифицированы ряд аминокислот, в частности аргин, лизин, цистин, лейцин, аланин и другие. Интерес для бальнеотерапии представляют обнаруженные в сапропеле биологически активные вещества. Специальными экспериментальными исследованиями В. И. Морев (1962) обнаружил в сапропеле озера Малтаево эстрогенные и андрогенные гормоноподобные вещества. Ю. К. Леденцов (1961) доказал наличие в сапропеле биостимуляторов, активизирующих обмен веществ.

В сапропеле найдены два основных вида пигментов — зеленые и желтые, причем зеленые и часть желтых являются смесью измененного хлорофилла. Желтые в основном состоят из каротиноидов и главным образом, провитамина, А или близких к нему стереоизомеров (Е.М. Титов, 1951, 1962). Кроме того в сапропеле обнаружены витамины С, Д, группа витаминов В и фолиевая кислота (П.Ф. Солдатенков, 1962, К. Ю. Пакарскита, 1962).

Исследования В. В. Никольского и Е. Н. Жуковой (1951), В. В. Никольского, Б. И. Минеева (1955), показывают, что в сапропеле обнаружены возбудители брожения клетчатки, пектиновых веществ, масляно-кислого брожения, уробактерий, грибки и актиномицеты. Далее авторы установили, что в сапропеле патогенных микроорганизмов нет, а обнаружены микроорганизмы, выделяющие антибиотики обладающие антогонизмом в отношении стрептококков, стафилококков возбудителей сибирской язвы и кишечной палочки. Современные сапропели мощными пластами располагаются в многочисленных озерах и котлованах, характерных для северной зональной полосы России — Урала и Сибири. Встречаются сапропелевые водоемы и в областях средней полосы. Начиная с 1919 Года, когда в нашей стране был создан Сапропелевый комитет и особенно в 40-е, 60-е года и по настоящее время проведена большая разносторонняя работа по изучению и использованию сапропелей в животноводстве. Большой вклад по изучению применения сапропеля в ветеринарной практике внесли такие ученые как: В. И. Морев (1957,1962), П. Ф. Солдатенков (1962,1968,1976), РЛ. Венкербец (1957, 1961, 1962), А. Д. Веселов (1965), А. Е. Емельянов (1961), З. Н. Золотницкая (1965,1966), М. Г. Корнилова (1974), Ю. Н. Кунгуров (1969), А. М. Белобороденко (1982, 1983, 1984, 1985, 1986, 2004) и другие.