Э. Э. Шульц, Т. Н. Петрова, М. М. Шакиров, E. И. Черняк, Г. А. Толстиков, В. П. Гранкина*
Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова СО РАН, пр-т Акад. Лаврентьева, 9, Новосибирск 630090 (Россия) *Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск 630090 (Россия)
Исследован состав фенольных компонентов корней и корневищ солодки уральской сибирских популяций. Выделены 15 соединений, относящихся к 8 структурным типам, в том числе не обнаруженный ранее в солодках 4’-метил-7-глюко-ликвиритигенин. Показана практически полная идентичность состава компонентов в образцах, взятых из различных регионов Сибири.
М. П. Анисимов, С. Д. Шандаков, А. Г. Насибулин, Ю. И. Полыгалов
Лаборатория аэрозольной нуклеации Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Московский пр-т 41а, к. 119, Кемерово 650065 (Россия)
Обсуждается возможность оценки границы безопасной метастабильности газовых гидратов, для чего предложено использовать теорию нуклеации. Приведен анализ состояния теории и эксперимента в исследовании нуклеации и предложены потенциальные схемы для экспериментов с газовыми гидратами
23–26 ноября 1999 г. в Москве проходил международный симпозиум “Жизнь в атомном и химическом мире (химические технологии, пища и лекарства)”. В работе симпозиума приняли участие около 200 человек из России и стран СНГ. На трех секциях: “Характеристики химической и радиационной обстановки”, “Защита окружающей среды и пути снижения эффектов техногенного загрязнения” и “Продовольственные ресурсы. Питание и здоровье” – было заслушано около 40 докладов крупных ученых, в которых были даны обобщающие представления о положении дел, основных идеях, а также результатах исследований больших коллективов в разных областях науки. Рассматривались рекомендации по решению обсуждавшихся проблем. Масштабы медико-биологических и социально-экономических последствий радиационных и химических аварий и катастроф побуждают ставить вопросы обеспечения безопасности населения, объектов экономики и окружающей природной среды в ряд важнейших научно-технических и прикладных задач современности. В настоящее время наука и медицина во всем мире оказались неготовыми к решению проблем, связанных с загрязнением окружающей среды радионуклидами и генотоксикантами. На симпозиуме были рассмотрены комплексные проблемы – от токсикологических до философских, вопросы развития атомной промышленности, влияния ее на окружающую среду, здоровье человека и его общественное сознание. Собрание на едином форуме специалистов различных областей знания позволило не только сформулировать важнейшие экологические проблемы, но и наметить пути их решения. В настоящем выпуске журнала публикуются некоторые из представленных на симпозиуме докладов.
Приводится обзор состояния проблемы с загрязнением окружающей среды токсичными синтетическими органическими соединениями (ксенобиотиками). Описываются технологии биоремедиации, т. е. использования живых организмов, прежде всего микроорганизмов, для борьбы с загрязнениями окружающей среды. Эти технологии основываются как на стимуляции способности природных микроорганизмов к деградации, так и на использовании биопрепаратов высокоэффективных штаммов микро-организмов-биодеструкторов, предусматривающем их интродукцию в окружающую среду. Проводится сравнительная оценка с другими методами очистки окружающей среды от загрязнения. При рассеянном загрязнении, как в случае с пестицидами, применяемыми на громадных площадях в практике сельского хозяйства, загрязнениями нефтью и нефтепродуктами больших территорий Западной Сибири, взрывчатыми веществами, которыми загрязнены полигоны и стрельбища, альтернативы биоремедиации просто нет. Обсуждается возможность интродукции генно-инженерных модифицированных микроорганизмов в окружающую среду. Разработка теоретических основ процессов биоремедиации, самих технологий и их осуществление требуют междисциплинарного подхода и участия специалистов в области генетики и молекулярной биологии, экологии и эволюционной биологии, науки об окружающей среде, инженерных дисциплин. Однако главную роль в этом содружестве играет микробиологическая наука.
Е. Б. Бурлакова, А. Н. Голощапов, Г. П. Жижина, А. А. Конрадов
Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, ул. Косыгина, 4, Москва 117977 (Россия)
Рассматриваются новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения на биофизические и биохимические характеристики биообъектов и популяций. Исходя из представлений о разрыве при низкоинтенсивном облучении связи между возникновением повреждений и работой систем восстановления, описаны дозовые зависимости разных типов – от пороговых до экстремальных и кривых с плато, различающихся между собой лишь соотношением этих процессов. Особенности действия низкоинтенсивного облучения на биообъекты и популяции: изменение структуры популяции, чувствительности к действию внешних стимулов, силы связей между характеристиками регуляторных систем – позволяют считать низкоинтенсивное облучение фактором, способным вызвать непредсказуемый переход квазистационарных систем в новое стационарное состояние.
Экобиокатализ представляет собой раздел современной химической энзимологии, изучающий процессы деструкции отходов и ксенобиотиков, попадающих в окружающую среду. В статье рассмотрены основные реакции, по которым развиваются экобиокаталитические процессы, их динамические закономерности и особенности. Обсуждены два типа кинетических зависимостей изменения концентрации поллютанта во времени, понимание которых ведет к двум принципиально различным методам интенсификации процесса их деструкции. Рассмотрен феномен адаптации микроорганизмов к поллютанту на примере биоминерализации продуктов химической нейтрализации иприта и 4-аминосалициловой кислоты. Предложена компьютерная динамическая модель метаногенеза, протекающего под действием симбиотической ассоциации. Модель адекватна экспериментальным данным и позволяет предсказать динамику разложения различных веществ и их смесей. Экобиокатализ является предметом технологии, связанной как с непосредственным уничтожением (биоминерализацией) экотоксикантов, попадающих в окружающую среду, так и с созданием современных биотехнологических процессов конверсии промышленных и сельскохозяйственных отходов.
Дается анализ состояния химически опасных объектов в России. Описываются специфика химической опасности, проявляющейся в аварийном и систематическом загрязнении окружающей природной среды токсикантами, и возможные негативные последствия для страны; анализируется законотворческая и нормативно-методическая деятельность в России по проблеме химической безопасности. Выявляются недостатки научно-технического обеспечения данной проблемы. Формулируются предложения, направленные на повышение уровня химической безопасности в России.
Обсуждены результаты исследований в области катализа биологического окисления насыщенных углеводородов молекулярным кислородом и моделирования этого процесса на основе комплексов металлов. Рассмотрены перспективы применения принципов химических процессов живой природы, т. е. биомиметического подхода, к созданию фундаментальных основ экологически чистых технологий будущего.
В. К. Курочкин, К. А. Аникиенко, А. С. Полезина, М. В. Киселевский*
УП ГосНИИОХТ, шоссе Энтузиастов, 23, Москва 111024 (Россия) *Онкологический центр РАМН, Москва (Россия)
Проведено исследование воздействия физиологически активных веществ (ФАВ) в сверхмалых дозах на состояние мембран клеток форменных элементов крови с целью изучения влияния потенциально токсичных соединений на здоровье человека. С помощью метода ЭПР исследованы структурные изменения клеточных мембран, вызываемые воздействием ряда ФАВ в диапазоне концентраций 10–15–10–4 М, а также изменения их ионной проницаемости и липидного состава. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии изучено воздействие ФАВ на белки эритроцитарной мембраны. Показано, что некоторые ФАВ вызывают структурные и функциональные изменения клеток крови, действуя в сверхнизких концентрациях (10–9–10–13 М). Результаты исследовования могут составить основу методологического подхода к обнаружению повреждающего действия малых доз ФАВ на форменные элементы крови человека и, кроме того, быть использованы для скрининг-отбора и изучения механизма действия лекарственных препаратов.
В настоящее время практически общепризнанным считается мнение, что промышленные технологии, вовлекающие в оборот значительные объемы природных ресурсов, в частности энергетика, являются источником больших экологических проблем (образование вредных отходов и токсичных выбросов при сжигании ископаемых топлив и т. д.). В настоящей работе предпринята попытка показать, что существуют такие пути решения энергетических и экологических проблем, стоящих перед человечеством, которые не только не противоречат, а, напротив, взаимно дополняют друг друга. Один из таких путей – целенаправленное использование новых технологий на основе способа газификации твердых горючих в режиме фильтрационного горения со сверхадиабатическим разогревом, который открывает широкие возможности для утилизации разного рода горючих отходов и низкосортных твердых топлив с высокой энергетической эффективностью, экологической чистотой и относительно невысокими затратами.
