РИА «Воронеж» продолжает проект «Воронежские открытия». Журналисты рассказывают о перспективных разработках ученых региона, которые уже внедрили или готовятся внедрить в производство. Третий выпуск посвящен технологии получения полезной аминокислоты.
Аминокислота L-лизин относится к числу незаменимых для человека. Она улучшает обмен веществ, используется в медицине для лечения герпеса, стоматита и других вирусных заболеваний. В России несколько предприятий производят кормовой лизин в качестве биодобавки для животных, а пищевой лизин импортируется. Воронежские ученые работают над технологией получения аминокислоты L-лизин высокой степени чистоты для нужд пищевой и фармацевтической промышленности.
Проект четырех лабораторий
– Разрабатываемая нами технология позволяет с помощью ионообменных мембран выделить целевой компонент – аминокислоту L-лизин из кормового лизина, то есть из смеси аминокислот и различных примесей. Процесс разделения контролируется с помощью мультисенсорных анализаторов на основе мембранных наноматериалов, – сообщила преподаватель кафедры аналитической химии химического факультета ВГУ, кандидат химических наук Татьяна Колганова.
Идея комплексного проекта принадлежит доктору химических наук, профессору Ольге Бобрешовой.
На разработку технологии очистки лизина направлены усилия сразу несколько научных лабораторий. Так, под руководством доктора химических наук, доцента Ольги Козадеровой на кафедре неорганической химии и химической технологии ВГУИТ создаются электродиализные установки для обработки технологических растворов различного состава. На кафедре аналитической химии ВГУ в группе доктора химических наук Анны Паршиной разрабатываются и исследуются мембранные сенсоры для анализа водно-органических сред. Мембраны для них синтезируются в Лаборатории ионики функциональных материалов ИОНХ РАН под руководством доктора химических наук, профессора Андрея Яpославцева. В создании новых функциональных продуктов на основе лизина участвует кафедра общей гигиены ВГМУ имени Бурденко под руководством доктора медицинских наук, профессора Валерия Попова.
Аспирант Анастасия Ельникова представила устройства для определения лизина в финале молодежных инновационных конкурсов «УМНИК» и «УМНИК-Черкизово».
– В нашей научной группе накоплен обширный экспериментальный материал, касающийся разработки потенциометрических мультисенсорных систем для анализа сред различного назначения. Это могут быть и сточные воды, и пищевые продукты, такие как молоко, и лекарственные препараты, – рассказала Анастасия.
Импортозамещение для здоровья
Во время пандемии коронавирусной инфекции выяснилось, что на российском рынке не хватает медицинских препаратов и БАДов, которые способствуют восстановлению здоровья человека в поствирусный период. Как объяснила Татьяна Колганова, проблема может быть решена внедрением в отечественное производство продуктов на основе аминокислоты L-лизина. Воронежские ученые считают, что их разработки могут быть интересны сельскохозяйственным предприятиям, производящим или использующим кормовой лизин.
– Проанализировав технологический цикл работы ряда предприятий, мы поняли, что за краткий срок можно внедрить дополнительную ветку производства для очищения кормового лизина до уровня пищевого. В частности, это можно сделать с использованием ионообменных мембран, – отметила Татьяна Колганова.
Аминокислота L-лизин не синтезируется в
организме человека и должна поступать извне с пищей. Лизин содержится в мясе,
молоке, бобовых. Он участвует в процессе обмена веществ. Но поскольку мы
используем термически обработанные продукты, часть аминокислот разрушается. А
их недостаток в организме приводит к нарушению обмена веществ. Поэтому лизином
как биодобавкой полезно обогащать хлебобулочные изделия или молоко. Особенно
если это молоко восстановлено из сухого молока: в процессе сушки улетучивается
ряд ценных компонентов, в том числе аминокислоты. Их приходится вносить извне,
обогащая молочные продукты.
Пищевой лизин может использоваться для
производства препаратов, обладающих противовирусным и общеукрепляющим
действием. Кроме того, пищевые предприятия могут использовать готовый лизин,
обогащая им мясные, молочные, хлебобулочные продукты. При этом не только
повышается их пищевая ценность, но и увеличивается срок годности. Лизин – это
не что иное, как полезный консервант.
В агропромышленном комплексе его называют критически незаменимой аминокислотой, он необходим для роста и развития сельскохозяйственных животных и птицы. Эта аминокислота обязательно вводится в рацион животных, которые содержатся без свободного выпаса, в закрытых помещениях.
«Зеленая химия»
Проводимые исследования важны с социальной и экономической точек зрения, так как подобного производства в России нет. Учитывая наукоемкость производства аминокислот, воронежские ученые прогнозируют невысокие риски внедрения своих разработок. Окупится эта технология достаточно быстро, поскольку ее можно внедрить в уже существующий производственный процесс.
– Для мембранной очистки не используются никакие токсичные вещества, которые бы попадали в окружающую среду. Для контроля процесса очистки лизина предлагаются мультисенсорные анализаторы, позволяющие выполнять анализ в режиме реального времени без использования реагентов. Это отвечает критериям так называемой зеленой химии, – отметила Татьяна Колганова.
По мнению воронежских ученых, сейчас самое благоприятное время для внедрения разработанной ими технологии, так как люди стали больше ценить здоровый образ жизни и стараются питаться сбалансированно.
В предыдущих выпусках проекта – об электронном «носе» для диагностики болезней и изобретении, защищающем металл от коррозии.
){kind=link}