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