Отходы лесного производства зачастую богаты ценными биологически активными веществами, поэтому так важны способы эффективной переработки этого сырья. Сибирские ученые и технологи работают над совершенствованием методов выделения из растительного сырья тритерпеноидов - соединений, которые могут помочь в лечении различных заболеваний.

Эти органические вещества проявляют высокую биологическую активность. Тритерпеновые производные обладают свойствами, способными помочь в борьбе с онкологией и вирусными заболеваниями: препятствуют воспалениям, тормозят активное деление клеток и разрастание патогенных новообразований, активируют программируемую клеточную гибель. Подобные соединения есть в тканях многих растений, в том числе и в березовой коре, с которой работают сотрудники технологического отдела опытного химического производства Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН.

Белый цвет внешней коры березы связан с высокой концентрацией бетулина - тритерпенового спирта, который известен противовоспалительными, капилляроукрепляющими, антиоксидантными, противовирусными и антисептическими свойствами. Также это вещество - стартовое для получения других интересных продуктов, например, производных бетулиновой кислоты, проявляющих, помимо названных выше, анти-ВИЧ активность. Сибирские технологи усовершенствовали процесс экстракции бетулина из отходов лесосеки.

- Мы добились большей энергоэффективности процесса и полного рецикла растворителя при достаточно высокой чистоте продукта. Это не достигается при экстракции, например, традиционно используемыми спиртами, - поясняет руководитель отдела опытного химического производства НИОХ СО РАН кандидат технических наук Сергей Александрович Попов.

Сотрудники опытного производства экстрагируют тритерпеноиды березовой коры, используя "зеленые" растворители, в частности, водный этилацетат. "Зеленая" экстракция подразумевает применение экстрагентов, которые легко регенерируются, а также коммерчески доступны, являются высоко эффективными, обладают важными для сохранения окружающей среды свойствами: не содержат токсичные примеси, биоразлагаемы, их получают из возобновляемого сырья. Найти идеальный "зеленый" растворитель практически невозможно, поэтому, если есть хотя бы несколько факторов, позволяющих улучшить производственные показатели (повысить безопасность, энергоэффективность), - это важный шаг на пути к "зеленому" идеалу. Используемый по технологии НИОХ "зеленый" экстрагент этилацетат селективно и эффективно извлекает тритерпеноиды березовой коры с незначительным количеством примесей и полностью возвращается в цикл экстракции с минимальными энергозатратами.

Известно много других методов, позволяющих получать бетулин из березовой коры, но специалисты НИОХ поставили задачу создать гибкую малозатратную схему, обеспечивающую продукцию нужного качества, которая соответствовала бы современному уровню потребностей и колебаниям спроса и использовала "зеленые" технологии. Существующие методики теряли экстрагент в цикле производства и были слишком энергозатратны, а сибирским исследователям удалось добиться значительной - несмотря на низкую растворимость бетулина, - продуктивности, а также минимизировать расход растворителя, вернув его в производственный цикл. Для удаления примесей был использован ряд эффективных технологических приемов: в частности, обработка не исходного сырья, а экстракта раствором щелочи делает процесс более экономичным.

- Дальнейшая наша работа связана с выделением индивидуальных метаболитов. Мы изучаем возможность использования альтернативных растворителей из возобновляемого растительного сырья, которые также позволят нам создать эффективные процессы переработки и получить востребованные наукой и на рынке компоненты, - рассказывает Сергей Попов.

Другие виды тритерпеновых производных выделяют из хвойных растений, перерабатывая вторичное сырье, которое обычно считается отходами. Например, из пихтовых веток в лучшем случае делают масло, выход которого составляет 1 - 3 % от массы сырья, тогда как ценных экстрактивных веществ в древесной зелени содержится в десятки раз больше. Сотрудники НИОХ в течение ряда лет искали способы комплексно использовать сырье. Перерабатывая хвойные отходы, в институте ранее получили ряд биологически активных веществ, на основе которых НИОХ совместно с ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН разработал препарат "Новосил" - регулятор роста и развития растений с противогрибковым действием, повышающий устойчивость к заболеваниям. Позже в совместной работе с корейскими коллегами экстрактивные вещества пихты изучили на другие виды активности: в частности, было обнаружено, что тритерпеновые кислоты этого дерева могут ингибировать альфа-глюкозидазу (фермент диабета второго рода), препятствуя проникновению углеводов в кровь.

Технологи и исследователи НИОХ уделяют внимание и другим видам вторичного растительного сырья, например, отходам пищевого производства: из отжимок клюквы, брусники, черноплодной рябины получают смеси тритерпеновых кислот и чистую урсоловую кислоту. Она проявляет антимикробную, противовоспалительную и другие виды биоактивности. В целом, все тритерпеновые производные обладают гормоноподобным действием и способствуют физиологическим процессам, которые помогают бороться с онкологией или предупреждать раковые заболевания.

Разработанные технологии патентуются и используются в опытном производстве. К продукции проявляют интерес различные компании, производящие сельхозпрепараты, косметику и пищевые добавки, вещества для научных исследований. Также НИОХ активно сотрудничает с российскими и зарубежными исследовательскими институтами, например, недавно поступил запрос от белорусских и китайских коллег, занимающихся поиском путей синтеза новых веществ, биологическую активность которых можно применить в медицине и сельском хозяйстве.

Анастасия Бехтерева

Источники

"Зеленые" технологии и лекарственные вещества из лесных отходов
Наука в Сибири (sbras.info), 14/08/2017
Сибирские ученые работают над получением тритерпеноидов из отходов лесосеки
Infopro54.ru, 14/08/2017
В РФ разработали эффективный способ извлечения биоактивных веществ из березовой коры
Федеральная Грузинская национально-культурная автономии в России (kartvelebi.ru), 14/08/2017
В РФ разработали эффективный способ извлечения биоактивных веществ из березовой коры
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 14/08/2017
В РФ разработали эффективный способ извлечения биоактивных веществ из березовой коры
1nnc.net, 14/08/2017
В РФ разработали эффективный способ извлечения биоактивных веществ из березовой коры
NewsRbk.ru, 14/08/2017
Лекарство из лесосеки: березовая кора поможет в борьбе с раком
Новости@Rambler.ru, 14/08/2017
Лекарство из лесосеки: березовая кора поможет в борьбе с раком
Мир24 (mir24.tv), 14/08/2017
Сибирские химики разработали эффективную технологию извлечения биоактивных веществ из березовой коры
Новосибирские новости (nscn.ru), 14/08/2017
Ученые научились извлекать биоактивные вещества из березовой коры
Практика (praktika.ru), 14/08/2017
Новые свойства березовой коры открыли ученые
Новости@Mail.ru, 15/08/2017
Новые свойства березовой коры открыли ученые СО РАН
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 15/08/2017
Новые свойства березовой коры открыли ученые
Новости@Rambler.ru, 15/08/2017
"Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов
Aoja.ru, 15/08/2017
"Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов
Kaliningrad-life.ru, 15/08/2017
"Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов
Новости@Rambler.ru, 15/08/2017
"Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов
Вести.ru, 15/08/2017
""Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов"
Ivest.kz, 15/08/2017
Новосибирские ученые обнаружили лечебные свойства в коре берез
Известия (iz.ru), 15/08/2017
Геологи собрали в Арктике материал для проверки новой гипотезы
Наука в Сибири (sbras.info), 15/08/2017
"Зеленая" медицина: исследователи научились получать лекарственные вещества из лесных отходов
Экология производства (ecoindustry.ru), 16/08/2017
Новосибирские ученые создали лекарство из пихты и коры березы
Vestisibiri.ru, 19/08/2017
Новосибирские ученые создали лекарство из пихты и коры березы
ГТРК Новосибирск, 19/08/2017
"Зеленые" технологии и лекарственные вещества из лесных отходов
Академгородок (academcity.org), 22/08/2017
БЕРЕЗОВАЯ АПТЕКА
Независимая газета, 23/08/2017
Новосибирские ученые усовершенствовали методы извлечения из растительного сырья тритерпеноидов
Независимая газета (ng.ru), 23/08/2017
Россия: Сибирские химики разработали эффективную технологию извлечения биоактивных веществ из березовой коры
Химия Украины и мира (ukrchem.dp.ua), 26/08/2017

Похожие новости

  • 02/09/2016

    Наночастицы: невидимые и влиятельные

    Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.
    1053
  • 06/09/2016

    Наночастицы - невидимые и влиятельные

    ​Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут. — Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.
    566
  • 13/01/2016

    Татьяна Толстикова: "В СО РАН есть все предпосылки, чтобы решить проблему импортозамещения лекарств"

    ​Доктор биологических наук, профессор Татьяна Генриховна Толстикова возглавляет лабораторию Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ) СО РАН - уникальную для России структуру.
    1387
  • 09/06/2016

    Надежда на прорыв: медики сотрудничают с институтами СО РАН

    Надежда на прорыв. Именно такими словами учёные Новосибирского НИИ туберкулёза Минздрава РФ охарактеризовали начало совместной работы с коллегами из институтов Сибирского отделения РАН - Институтом химической кинетики и горения, Институтом органической химии, Институтом теоретической и прикладной механики​.
    689
  • 08/02/2016

    Находка российских ученых: кристаллы-светоизлучатели

    ​Исследователи разработали и готовят к внедрению интереснейшую технологию, созданную специально для гибких электронных устройств.        Эта технология дает возможность выращивать кристаллы для подобных устройств – кристаллы полупроводниковые, органические.
    860
  • 05/12/2015

    Разработка ученых НИОХ и ИХКГ СО РАН позволит получить максимальный эффект при минимальной дозе лекарства

    ​Ученые Новосибирского института органической химии имени Ворожцова и Института химической кинетики и горения имени Воеводского разработали установку, позволяющую получить максимальный эффект от лекарства и минимизировать его дозу, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири​".
    976
  • 09/11/2015

    Записать бит информации на одну молекулу

    ​Двадцать лет назад возможность носить сотни гигабайт в кармане казалась фантастикой и бесконечно далеким будущим. Сейчас это уже никого не удивляет, но предел не достигнут. Сотрудник лаборатории гетероциклических соединений Новосибирского института органической химии им.
    796
  • 12/09/2017

    Органический прорыв сибирских ученых

    ​Технический прогресс  продолжает набирать обороты. Совсем скоро в нашей реальности появятся  тонкие и лёгкие планшеты, сворачивающиеся в трубочку, как бумажный лист, а подзарядить их можно будет от собственной кепки или куртки, поверхность которых станет представлять собой одновременно и солнечную батарею.
    81
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    1172
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    1030