В Архангельске ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики РАН совершили прорывное открытие, которое может стать ключом к решению серьезных экологических проблем северных регионов. Они обнаружили, что обычный лишайник, массово растущий на соснах в арктической и субарктической зонах России, является источником уникальных природных веществ, способных очищать среду от опаснейших загрязнителей.
Исследователи детально изучили лишайник Hypogymnia physodes, собранный в архангельских лесах, и разработали метод его «разборки» на ценные компоненты. Им удалось выделить несколько типов полисахаридов — лихенан, изолихенан и кислые гетерополисахариды, а также меланин-углеводный комплекс. Именно эти вещества, ранее не изученные в таком ключе, продемонстрировали феноменальные поглощающие свойства.
Оказалось, что полученные из лишайника соединения работают как мощнейшие природные сорбенты. Они способны «вылавливать» и прочно связывать ионы тяжёлых металлов, представляющих наибольшую угрозу для хрупких арктических экосистем: меди, ртути, свинца, кобальта и других. Например, сорбционная емкость по ионам меди достигает 400 мг на грамм сорбента, что значительно превышает эффективность многих аналогов. Не менее впечатляюще вещества справляются и с органическими загрязнителями, такими как токсичные красители «Конго красный» и метиленовый синий.
Секрет успеха кроется в сложной поверхности этих природных полимеров. Ученые выяснили, что она покрыта множеством активных центров, способных вступать в реакцию с самыми разными загрязняющими веществами — как с положительно, так и с отрицательно заряженными.
Это открытие имеет особое значение именно для Арктики. Разработка эффективных и недорогих технологий очистки на основе местного, возобновляемого сырья — это стратегическая задача для защиты уязвимой северной природы от последствий промышленной деятельности. Новые сорбенты можно использовать для очистки сточных вод, ликвидации последствий разливов, создания экологических барьеров, а также в медицине в качестве энтеросорбентов.
Таким образом, исследование архангельских ученых не только раскрыло биохимический потенциал широко распространенного лишайника, но и предложило конкретное природоохранное решение, заточенное под актуальные потребности арктических регионов России, где вопросы экологической безопасности стоят чрезвычайно остро.
Исследование опубликовано в журнале «Химия растительного сырья»
