Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации

Исследовательская группа, состоящая из ученых московских НИИ и бизнеса, разработала биофильтры, способные улавливать никотин и прочие вредные вещества, выбрасываемые ежедневно с вентиляционными выхлопами табачных фабрик. В обществе, которое предпочло в последние 15 лет утроить выпуск сигарет, усилия ученых могут показаться сизифовым трудом, однако многим некурящим россиянам, особенно тем, что живут вблизи табачных производств, такие биофильтры могли бы существенно продлить жизнь, улучшив ее качество и снизив вероятность заболевания раком легких и прочими недугами, обычно прогрессирующими у курильщиков и уносящими ежегодно по полмиллиона жизней в стране.

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля и Институт биохимии им. А. Н. Баха – два крупных московских биоисследовательских подразделения Российской академии наук – объединились со столичным частным разработчиком биотехнологических продуктов компанией «Инновационные биотехнологии» в проекте, который однажды сможет защитить тысячи «невольных курильщиков», вынужденных сегодня вдыхать тонны никотина и прочих летучих отбросов табачного производства.

Чтобы лишить «медленных убийц» беспрепятственного выхода в окружающую среду, ученые сообщили, что создали необычные биофильтры, поставив на службу человеку сообщество микроорганизмов.

Проект мог бы стать хоть и не слишком заметным, но все же обнадеживающим ответом на все возрастающие объемы выпуска сигарет в России и связанное с этим ухудшение экологии и здоровья нации. По данным Госкомстата, за последние 15 лет производство выросло в три раза и продолжает увеличиваться. К примеру, весной прошлого года оно возросло на внушительные 12% за один только месяц – с 33 миллиардов штук в марте до 37 миллиардов в апреле! А тем временем тысячи людей, живущих рядом с фабриками, получают свои язвы желудка, рак легких и прочие проблемы, как правило, ассоциирующиеся с табакокурением и сводящие ежегодно в могилу до полумиллиона россиян.

Разработчики

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля основали в 1994 году для ведения междисциплинарных исследований в химии и биологии, прежде осуществлявшихся на базе Института химической физики им. Н. Н. Семенова и Института пищевых веществ РАН. Учреждение занимается изучением физических свойств химических процессов в биологических и молекулярно-организованных химических системах.

Институт биохимии им. А. Н. Баха, учрежденный в 1934 году как первое биохимическое подразделение Академии наук СССР, охватывает своей деятельностью целый спектр отраслевых проблем, в том числе проблемы биологического окисления, биомедицинских исследований, биохимии протеолиза и стрессов микроорганизмов, молекулярной генетики и инженерии, молекулярных основ биотрансформаций, фотобиохимии и пр. Институт выступает также в качестве одного из соучредителей третьего участника проектного консорциума – компании «Инновационные биотехнологии».

ООО «Инновационные технологии» основано в 1991 году и нацелено на разработку и коммерциализацию в стране и за рубежом новых экологически чистых методик и биотехнологий.

Не дать отраве взять свое

Процесс промышленной обработки табачного листа сопровождается заметными выбросами в атмосферу летучих органических соединений, токсичных для человека. Легко проникая в органы и ткани тела, эти вещества, из коих опаснейший – никотин, могут вызвать не только острые аллергии, но и нарушения более серьезные.

В чем же суть инновационного подхода москвичей? С помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии исследователи выделили из ферментированных листьев табака более двух сотен разновидностей летучих соединений. Одни отличались лишь дурным запахом, а другие представляли угрозу для человека. Чтобы не дать им «разгуляться» в атмосфере, команда ученых разработала оригинальную технологию биофильтрации.

Были созданы специальные лабораторные микрореакторы. В этих стеклянных сосудах разместили полиамидное волокно, на которое нанесли суспензию бактерий в минеральном питательном растворе. Суспензия в реакторе циркулировала постоянно, позволяя микробам оседать на волокне, что образовывало биопленку.

Суспензия состояла из микроорганизмов, взятых из проб веществ с табачных фабрик, а также бактерий Pseudomonas, Rhodococcus, Nocardia и Micrococcus, разлагающих летучие органические соединения и предоставленных для целей эксперимента Институтом биохимии. Чтобы пошла реакция с табаком, через нагретые и измельченные табачные листья различных сортов продували воздух, который потом прогонялся через биореакторы.

Сообщается, что лабораторные биореакторы работали больше года, и этого, по словам ученых, было достаточно, чтобы вырастить на волокне сообщество микроорганизмов, без устали пожирающих летучие соединения и забирающих из окружающего воздуха все пахучие табачные соединения и более 90% никотина. Что интересно, табачные ароматизаторы, щедро закладываемые изготовителями в табак для умягчения листа, никак не снизили у бактерий «чувства голода», заявляют исследователи.

Группа ученых разрабатывает промышленный биореактор. В свое время было заявлено, что жидкость, которая будет циркулировать в таком реакторе, не окажет губительного воздействия на окружающую среду при попадании в стоки, поскольку в ней не будет никотина или иных токсичных веществ.