ЛЕС — ВСЕМУ ГОЛОВА…
В Сибирском отделении в соответствии с решением Президиума СО РАН
идет формирование программы «Комплексная переработка лесных
ресурсов Сибири» на 2004-2006 годы. Ее поручено разработать
совместно объединенным советам по биологическим и химическим
наукам.
Л. Юдина, «НВС»
Большой блок в проекте программы занимают работы Новосибирского
института органической химии. Лесная тематика присутствовала в
планах института с самого его основания. И за прошедшие
десятилетия из лесного растительного сырья создано значительное
количество препаратов различного назначения.
С заместителем директора НИОХ доктором химических наук Алексеем
ТКАЧЕВЫМ беседуем о том, как развивались исследования по изучению
и использованию лесных богатств, что за данный отрезок времени
сделано в практическом плане, чем еще собираются удивить мир
химики.
— Прежде всего, хотелось бы отдать дань истории, ибо она чаще
всего служит тем фундаментом, на котором и строится дальнейшая
работа. Во-первых, лесохимическая тематика, — каким бы это
странным не показалось — старше самого института.
Научно-исследовательские работы в области лесохимии проводились в
Новосибирске еще с сороковых годов XX века в лаборатории
лесохимии Химико-металлургического института. Лабораторией той
руководил выдающийся исследователь Алексей Петрович Пентегов,
который выбрал в качестве направления работ изучение
хвойных — главных лесообразующих пород деревьев Сибири. В 1953 году после
смерти А. Пентегова лабораторию возглавила его дочь — Валентина
Алексеева Пентегова — в будущем доктор химических наук,
профессор, заслуженный деятель науки РСФСР. Именно с ней
основатель нашего института Николай Николаевич Ворожцов-младший и
вел переговоры о постановке работ в области лесохимии во вновь
образующемся Новосибирском институте органической химии
Сибирского отделения РАН. В результате в 1962 году после сдачи в
эксплуатацию главного корпуса НИОХ лаборатория лесохимии была
переведена в институт. Так «непрофильная» лаборатория стала
неотделимой частью химического института.
|
|
Поначалу ее появление в среде химиков-синтетиков воспринималось
как некая причуда академика. Основанием тому были опять же
исторические параллели. Дело в том, что Н. Н. Ворожцов-мл. начинал
свой путь в науке с химии природных соединений, и в первой
опубликованной им в 1929 году научной статье речь шла об изучении
экстракта корневищ бадана. И первая монография Н. Н. Ворожцова-мл.,
увидевшая свет в 1932 году, была посвящена химии природных
дубильных веществ. Волею судьбы дальнейшие научные работы
Н. Н. Ворожцова-мл. были весьма далеки от изучения природных
веществ, но, вероятно, «первая любовь» в химии не давала покоя и
спустя годы реализовалась при формировании структуры
организованного им академического института…
Позднее все единодушно отдали дань прозорливости директора,
усмотревшего за вроде бы скромным направлением захватывающие
перспективы.
— Чем интересен для химика такой неординарный объект, как лес?
— Помните штамп советских лет: «Берегите лес — наше
богатство!»? Слова эти повторяли так часто, к месту и не к месту,
что многие и подзабыли, о чем именно идет речь. Лесные массивы
Сибири — это «легкие» планеты наряду с тропическими лесами,
источник дикорастущих грибов и ягод, лекарственных растений, дом
для бессчетного количества зверей, птиц, насекомых. В общем, все
то, что формирует уникальную экосистему, дающую жизнь всему
живому и сущему. Наконец, лес — источник древесины, которую
зачастую и воспринимают как «богатство», поскольку именно этот
компонент можно относительно легко обратить в реальные деньги.
|
Фото И. Глотова |
Что же до интереса химиков, то для них лес — это источник
интереснейших биологически активных веществ, которые следует
обнаружить, извлечь, исследовать, чтобы поставить на службу людям
все многообразие произрастающего там. И ни на минуту не забывать
при этом о необходимости бережного отношения к лесу, сохранению и
приумножению лесных богатств.
На деле все получается совсем иначе. И эксплуатируют «нашего
зеленого друга» на полную катушку, пытаясь извлечь максимум
прибыли (где уж тут думать о возобновлении запасов!). Для
большинства лес, я уже упоминал об этом, — прежде всего
древесина, которую можно продать. А чтобы продать подороже, и
деревья выбирают наиболее ценные, уничтожая зачастую даже
реликтовые леса.
— Как, кстати, вы относитесь к обсуждаемому проекту Закона о
передаче лесных массивов в частное владение?
— Думаю, подобным образом пытаются развязать клубок все
накапливающихся проблем. Сегодня лес практически беззащитен перед
лицом человека и натиском техники. А назрела настоятельная
необходимость наладить систему грамотного, рационального
природопользования. Подобные примеры в мире есть — в Финляндии,
Швеции к лесу относятся бережно, и переработка древесины, одна из
самых существенных операций, ведется по-научному, грамотно.
Окружающим участкам леса и всему, что там живет и произрастает,
не наносится заметного вреда.
И прибыли с делянок малого размера там получают больше, чем у нас
в стране с необозримых массивов. На большинстве наших лесосек
идет хищническая, бестолковая вырубка, все отходы так и лежат в
кучах годами, пропадает масса полезного сырья.
— Коли мы начали разговор с истории, давайте и продолжим в том же русле.
Что значимого предложил практике НИОХ на основе
растительного сырья?
— Пожалуй, одна из первых громких работ, выполненная
лесохимиками в содружестве с Институтом цитологии и генетики
СО РАН (все работы в данном направлении ведем именно с ИЦиГ, и они в
равной степени являются их авторами), — регулятор роста растений
«Гибберсиб». Далее был аналог ювенильного гормона насекомых для
шелководства. Препараты активно использовались в практике, затем
на смену им пришли более совершенные, но и «Гибберсиб», и аналог
ювенильного гормона сыграли свою заметную роль, впрочем, как
много других разработок, связанных с переработкой нейтральных (не
кислотных) компонент живиц и экстрактов. Одна из разработок
последнего времени — средство нового поколения для
растениеводства — «Новосил». Получают его из пихтовой хвои.
Направление очень перспективное.
На своих производственных площадях НИОХ выпускает целый
ассортимент экологически чистых клеев, содержащих продукты
переработки лесного сырья. Они находят применение в самых разных
областях и пользуются широким спросом.
Среди реализованных разработок есть биологически активные
вещества, лекарственные препараты и т.д.
— Претерпела ли лесохимическая тематика за эти годы изменения?
— Да, конечно, она давно перестала умещаться в рамках какого-то
одного структурного подразделения, так что в настоящее время
работами, связанными с лесохимией, с вопросами комплексной
переработки лесных ресурсов, занимаются несколько коллективов: и
химические, и спектрально-аналитического профиля, и Опытное
химическое производство.
— Можно ли выделить главную линию в работе с природным
растительным сырьем?
— Здесь важны три основные составляющие: химическое исследование
природного сырья; аналитическое сопровождение; технология. Все
это в НИОХе на должном уровне. Естественно, во главе угла — химические
исследования, но они невозможны без современного
аналитического сопровождения, а при ориентации на практическое
использование результатов — и без технологических исследований.
При создании любых продуктов в каждый момент требуется знать, что
имеем в наличии, каков состав и качество конечного продукта. Ведь
каждый из растительных природных объектов — весьма сложная
смесь. А предстоит понять и определить весь состав, посмотреть,
какие превращения могут произойти в ходе химических манипуляций,
какую пользу для человека и человечества можно извлечь. Поэтому
серьезную роль мы отводим аналитическому сопровождению работ.
— Успешно ли справляетесь с поставленными задачами?
— В институте мощная приборная база, есть спектрометры и
различного рода анализаторы, самые современные хроматографы,
которые и позволяют решать сложные задачи по изучению состава
компонентов. Предстоит еще создать конкретные и оригинальные
методики, процедуры анализа. Этот комплекс работ находится в
ведении двух коллективов — лаборатории физических методов
исследования и лаборатории экологических исследований.
— А технологический аспект работ?
— Отличительная особенность НИОХа — наличие опытного
химического производства, в котором недавно создана даже
специальная исследовательская группа для проведения
технологических работ по переработке растительного сырья.
— Алексей Васильевич, каков вклад НИОХ в программу «Комплексная
переработка лесных ресурсов Сибири»?
— Во-первых, прежде чем говорить о содержании проектов,
необходимо заметить, что формирование такой программы — насущная
необходимость. Попытки сформировать подобную программу в прошлом
уже предпринимались, вопрос о рациональном использовании лесных
ресурсов постоянно поднимался и поднимается на самых разных
уровнях. Однако вопросы комплексного природопользования решаются
не просто, по-видимому, из-за столкновения разных, порой
противоположных интересов. Что касается химических исследований,
то во избежание формирования однобокого представления о
лесохимии следует сказать, что работы НИОХ, о которых идет речь,
занимают лишь одну нишу во всем комплексе исследований и связаны
с изучением низкомолекулярных экстрактивных веществ. Есть не
менее именитые школы сибирских химиков в Красноярске и Иркутске,
работающие в других областях лесохимии.
Новосибирский институт органической химии ведет работы по трем
направлениям. Первое — разработка научных основ и эффективных
технологий глубокой переработки отходов лесозаготовки (древесной
зелени хвойных пород) с целью расширения отечественной сырьевой
базы производства биологически активных веществ, новых материалов
и иных продуктов с полезными свойствами.
Но лес, это ведь не только деревья. В нем произрастают разного
рода растения, которые издавна использовались для оздоровительных
и прочих целей. И второе направление как раз на эту тему:
мониторинг содержания биологически активных веществ в
лекарственных, пищевых, дикорастущих растениях Сибирского
региона, разработка экономичных технологий переработки
растительного сырья, включая отходы действующих производств.
А какой же лес без грибов! В них, помимо всего прочего,
содержится великое множество полезных веществ. И наше третье
направление — химическое изучение грибов, растущих на территории
Сибири, разработка технологий получения биологически активных
пищевых добавок. Эти недревесные ресурсы леса мы исследуем
совместно с учеными Института цитологии и генетики СО РАН.
— Проведение каких работ включает каждый из проектов?
— Первый проект — исследование составов экстрактивных веществ
древесной зелени, живиц и скипидаров хвойных пород, разработка
методик анализа для определения потенциала практической
значимости отдельных компонентов природных композиций. Предстоит
также предложить методы химической модификации активных природных
соединений. Будет проведено и экспериментальное обоснование
технологически приемлемых блок-схем комплексной переработки
древесной зелени и скипидаров хвойных с целью получения новых
продуктов, в том числе композиционных.
В конечном итоге мы предложим рецептуры и технологии получения
продуктов и материалов с новыми потребительскими свойствами на
основе экстрактивных веществ из древесной зелени, живиц и
скипидаров для сельского хозяйства, пищевой, электротехнической,
дерево- и металлообрабатывающей промышленности с наработкой
опытных партий.
— Где предполагается провести сами испытания?
— На конкретных промышленных предприятиях региона. Более того,
институт подготовит аналитические методики контроля производства,
качества продуктов и материалов в целях стандартизации и
сертификации продукции.
— Два другие направления — в основном медицинской
направленности?
— Разумеется, дикорастущие растения Сибири и в дальнейшем будут
изучаться с целью поиска сфер их использования в медицине, а
также — в пищевой промышленности и парфюмерии. Будем заниматься
и выявлением хеморас растений, перспективных для интродукции, на
основе биотестирования и мониторинга содержания веществ с
полезными свойствами.
Что касается грибов, то здесь задачи формулируются следующим
образом: исследование составов биологически активных экстрактов
трутовых грибов Сибири, выявление биологически активных
составляющих, поиск и установление строения новых природных
соединений. Разработка технологий извлечения комплексных грибных
метаболитов — создание новых биологически активных препаратов на
основе грибных экстрактов; разработка аналитических методик
контроля производства и качества биологически активных добавок
для их стандартизации и сертификации.
Проекты отражают характер и содержание исследований по
переработке растительного сырья, которые сформировались и по
многим направлениям уже ведутся.
* * *
Есть такая задушевная песня с очень верными строчками:
«Хлеб — всему голова». Люди, по роду своей деятельности связанные с
лесной тематикой, любят повторять: «Лес — всему голова».
стр. 7
|