Натуральная химия

В Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН занимаются не только нанотехнологиями и композитными наноматериалами. Польза от разработок лаборатории, где исследуют свойства и методы переработки растительного (и не только) сырья, может измеряться в здоровом скоте, шустрых курицах и свежих листовых овощах.

Чтобы коровы не грустили…

Как говорят ученые, часть клеточной стенки дрожжей по своему химическому составу идентична внутренней поверхности желудка, поэтому болезнетворные бактерии, которые провоцируют болезни ЖКТ, можно обмануть. «Наивные» микроорганизмы видят что-то очень знакомое и стремятся закрепить свой успех, не подозревая подмены. Причем, получается так, что их полезные собратья попадаются на эту удочку в меньшей степени. К тому же, «вредины» цепляются сильнее, соответственно, когда такой своеобразный «сорбент» покидает организм, с ним вместе отправляются и возбудители немогания, оставляя микрофлору в состоянии количественного смещения в сторону «хороших парней».

«Использование таких препаратов в два раза снижает вероятность болезней ЖКТ, — комментирует сотрудник лаборатории химии твердого тела ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Игорь Олегович Ломовский. — Кроме того, на 40% уменьшается длительность заболевания». Особенно это важно для животноводства. Как цинично бы это не звучало, но если для человека обычные антибиотики просто не очень полезны, то скот ими кормить теперь, со вступлением России в ВТО, категорически нельзя. Также есть еще и практические соображения: если постоянно использовать фармакопею, убивающую бактерии, то, как и в случае с людьми, появляется много резистентных штаммов, и приходится постоянно нарабатывать все новые и новые, что в условиях массового животноводства не очень эффективно. «Опять же, если кому-то из нас дадут небольшую дозу антибиотиков широкого спектра действия, то несколько дней он будет грустным, испытает определенные неудобства, но на этом, собственно, и все. Грустная же корова дает мало привеса, а этот показатель весьма важен», — комментирует Игорь Ломовский.

Свою разработку, которая называется «Кормомикс-МОС», ИХТТМ СО РАН запускает в пилотное производство на одном из заводов Бердска.

…а курицы не страдали от переломов

Еще два препарата для братьев наших вкусных называются «Хелат кремния» и «Живой кремний». Эти добавки, как можно, понять из названия, содержат Si, причем получают их в процессе переработки рисовой лузги. В ней содержится 20% вышеозначенного элемента, причем, в аморфном состоянии, очень перспективном с «химико-механической» точки зрения. «Мы можем с помощью разных фенольных соединений провести необходимые манипуляции и получить растворимые формы», — объясняет Игорь Ломовский.

Игорь ЛомовскийБройлерным цыплятам такой кремний очень нужен: он сам участвует в формировании связок в костях, а также помогает усвоению кальция, что важно для прочности опорно-двигательного аппарата. «Птицеводство вообще самая высокотехнологичная отрасль, там все доведено до предела, и сейчас задача состоит в следующем… — рассказывает химик. — Вот смотрите, можно нарастить массу животного, но формирование костей в настоящее время уткнулось в физиологическую планку всасываемости Ca. Кремний, обладающий синергизмом к последнему, позволяет эту планку как раз повысить, чтобы за увеличением количества мяса успевал скелет». Действительно, в противном случае куриц ждет печальная судьба, особенно тех, кто выведен ради вкусного филе и почти наполовину состоит из одной громадной грудки. Если напугать такую птицу, она, разумеется, всполошится и попытается убежать, но, по причине внезапности и избытка массы, сломает себе ноги. После чего бедняга уже не бегает, не ест, худеет и умирает. «Наши препараты как раз борются с такими проблемами», — отмечает Игорь Ломовский.

«Съешь осиновой коры, и взбодришься до поры…»

Неизвестно, каковы бодрящие свойства именно осиновой коры, однако, облепиховая, как выяснили ученые ИХТТМ во взаимодействии с Институтом цитологии и генетики СО РАН, содержит много серотонина (так называемого гормона удовольствия) — в тысячу раз больше, чем в бананах или шоколаде. Главный вопрос заключается в том, что жевать ее вряд ли будет столь же приятно.

«Это, скажем так, механическая часть растения, она создана для того, чтобы защищать, и как раз оттуда экстракт делается очень плохо, приходится разрушать клеточные стенки, проводить необходимые химические реакции, чтобы выделить нужную форму вещества», — комментирует Игорь Ломовский. Для воплощения технологии в жизнь химики кооперируются со строящимся в Новоалтайске заводом по переработке ягодного сырья облепихи. Заготовка идет так: комбайн режет ветки, и потом с помощью специальных машин они очищаются от плодов. Соответственно, ненужные части кустарника остаются, и как раз их использование поможет получить дополнительную прибыль.

«Разумеется, в первую очередь, это, конечно, сырье для биологически-активных добавок, — говорит Игорь Ломовский, — однако, в тех количествах, которые мы можем получить, серотонин для БАДов, конечно, не нужен, тем более, этот рынок в России в последние годы изрядно сократился».

Зато что увеличилось — так это широкое производство овощей, в частности, листовых.  Хранятся они совсем недолго, и требуют (в отличие от сибиряков) холода. В качестве аналога таких капризных субъектов выступают цветы, и для них специальные синтетические препараты, сохраняющие их свежесть, давно придуманы. Однако эти вещества при метаболизме могут быть канцерогенными. Розы или герберы никто не ест, а вот петрушке или мяте, можно сказать, не повезло. «Поэтому нужно сделать так, чтобы либо после мытья «консервирующие» соединения растворились и ушли, либо чтобы они изначально были безопасными, — объясняет Игорь Ломовский. — Серотониновые же препараты очень эффективны, они безопасны, так что сохранять листовые овощи можно в несколько раз дольше. Для тепличных хозяйств это очень большая прибыль, потому что уменьшаются расходы на логистику». В мире такая технология практически не применяется, потому что синтетический «гормон удовольствия» — это серьезный препарат с приличной стоимостью. России же в очередной раз повезло с сырьем: облепиха у нас растет в ощутимых количествах. Правда, еще она, есть в Европе и некоторых областях Азии, но там перерабатывают только ягоды. «Мы же показали, что кора тоже интересный продукт, и наша работа, по сути, первая», — комментирует Игорь Ломовский. Ученые в содействии с производственниками намерены до конца этого года запустить пилотный проект на небольшие количества препарата, а в следующем, 2015-ом, уже и массовое производство. Причем, как отмечает химик, в некоторых случаях технология будет эффективна и для быстро портящихся ягод , а также экзотических фруктов, которые поставляются из Юго-Восточной Азии.

Екатерина Пустолякова

Фото: 1 — Екатерина Пустолякова, 2 — Диана Хомякова, 3 — ru.wikipedia.org