Дикие, но симпатичные

Миллион питомцев биолога Калюжина  

Новое инновационное предприятие появилось в ТГУ. ООО «Био-Ретокс» зай­мется очисткой почв от техногенных загрязнений органическими веществами. Выполняют «грязную» работу микроорганизмы-утилизаторы. Прирученные учеными ТГУ, они способны «пообедать» тяжелыми металлами, «переварить» нефтяные пятна и «закусить» буровыми растворами.

Украсть идею… у природы

– В использовании микроорганизмов-утилизаторов нет ничего принципиально нового, – скромно замечает один из разработчиков технологии старший научный сотрудник лаборатории биокинетики и биотехнологий НИИББ ТГУ Владимир Калюжин. – Этот механизм прекрасно функционирует в природе. 99% органических веществ, которые человек использует в производственной деятельности, имеют биологическое происхождение. А значит, предусмотрены механизмы их утилизации. Даже такие, казалось бы, сложные вещества, как бензол или фенол, могут быть переработаны естественным образом.

Биологическое равновесие, как водится, нарушает человек. В нефтяных разливах или токсичных химических отходах концентрация вещества слишком высока для того, чтобы микробы-утилизаторы принялись за свою работу. Кроме того, для полноценной трапезы микроорганизмам обычно не хватает дополнительных микроэлементов, таких как, например, азот или фосфор.

…Заказ на разработку технологии очистки загрязненных нефтью почв лаборатория, в которой трудился Калюжин, получила еще в середине 80-х годов прошлого столетия. Тогда ученые активно исследовали особенности адаптации микроорганизмов к меняющимся условиям среды. Результаты научной работы быстро состыковались с практическими задачами. Ученым НИИББ ТГУ стало ясно: чтобы запустить процесс утилизации химикатов, необходимо, во-первых, найти микроорганизмы, которые способны усваивать загрязнитель, а во-вторых – создать должные условия для того, чтобы они приступили к трапезе.

В 1986 году сотрудники лаборатории биокинетики провели первые эксперименты в поле. В 1987 году очистили первый гектар. Сегодня площадь очищенной территории достигает 300 гектаров в разных природных зонах – от северных тундр до азиатских степей.

Живые грядки

Если речь идет об утилизации нефти, «на дело» Владимир Калюжин выходит, вооруженный двумя пробирками со своими питомцами – микроорганизмами, выращенными в стенах лаборатории. Под руководством ученого на месте загрязнения вырастают своеобразные грядки: здесь должно быть в достатке земли или торфа, минеральных удобрений. В эту увлажненную водой питательную среду Калюжин высаживает десант из тысячи микробов. И ждет.

– Время удвоения биомассы – примерно 12 часов. За 120 часов – 10 циклов деления – биомасса увеличивается в тысячу раз, – объясняет Калюжин. – Через следующие пять суток вырастает в миллион раз. Для того чтобы очистить 1 гектар земли, необходимо 10–15 кг микробов.

На микроорганизмы, выращенные Калюжиным, в природной пищевой цепочке находятся свои едоки – червяки, рыбы. Поэтому, прежде чем оказаться в грунте, все микробы-утилизаторы проходят тщательную проверку на патогенность. И только после того как органы санэпиднадзора убедятся в их безопасности для окружающей среды, ученые получают разрешение на проведение работ.

Один во всем мире

Состоятельность технического метода, изобретенного в лабораториях ТГУ, подтверждают ряд патентов, статьи в научных журналах. После долгих лет мониторинга научных медиа Владимир с удивлением и гордостью может заключить:

– Сегодня мы фактически единственные в мире занимаемся этой проблематикой. Встречаются работы по утилизации отдельных веществ, например ацетона или формальдегида. Но глобальной технологии никто, кроме нас, не предлагает.

Калюжин убежден: ему удалось найти универсальное решение проблемы очищения от органических загрязнений. И если нефтяники, которые прибегают к услугам лаборатории ТГУ, эту убежденность разделяют, то работники химической промышленности – нет.

– Мы пытались сотрудничать с организацией, которая занимается содержанием очистных сооружений в 30 км от Томска. Токсичные вещества, которые оседают на очистных сооружениях, хранятся в бетонированных прудах глубиной 10 метров. Мы проводили эксперименты – наши микробы способны утилизировать эти отходы. Но сотрудничество с предприятием не заладилось…

Универсальный бульон

За поиск новых заказчиков возьмутся сотрудники нового инновационного предприятия «Био-Ретокс».

У Владимира Калюжина, в свою очередь, есть более интересные задачи.

– Наши исследования получили новое направление, – объясняет ученый. – В органике, которая подвергается разложению, заключен огромный энергетический потенциал – большой запас таких полезных веществ, как углерод, азот и многие другие. В процессе разложения все это рассеивается по ветру. Сейчас смысл нашей работы заключается в том, чтобы превращать любую грязь в источник полезных веществ. Сегодня в рамках биотехнологий из углеводородов получают дрожжи кандида, которые используются в качестве корма скоту, из крахмала – пенициллин. Но это единичные продукты. Мы запатентовали способ превращения органических веществ и универсальный бульон, из которого можно будет получать любые вещества.

Идея революционная и весьма спорная. Мнение Калюжина на счет возможностей такого универсального бульона разделяют далеко не все коллеги.

– Но ведь до изобретения лампочки Эдисоном люди пользовались керосином, – улыбается в ответ ученый. – Не сразу получили признание изобретения пулемета и шариковой ручки…

 

За долгую научную жизнь в лабораториях НИИББ экспериментальным путем удалось вычислить микроорганизмы, пригодные для утилизации всех классов и родов загрязнителей.

В рабочем холодильнике Владимира Калюжина за годы исследований созрел целый банк культур. В бутылочках с разноцветными растворами плещется жизнь. Жизнь неприглядна – по виду напоминает плесень, дрожжи или грибы. Но стойкость этой плесени вызывает уважение: условия существования микроорганизмов, заключенных в банки, невыносимые.

– Вот, например, одномолярный раствор сульфата меди – очень токсичный, – демонстрирует Калюжин на просвет бутыль, в бирюзовых водах которого покоится слоистая биомасса. В концентрированных растворах хлорида натрия, солей калия, марганца и многих других отдельные микроорганизмы чувствуют себя как дома.

– В ходе своих исследований я пришел к выводу, что жизненные формы крайне устойчивы к внешним факторам, – делится наблюдениями Калюжин. – Почти невозможно создать такие условия, в которых бы жизнь прекратилась – с изменением внешних условий меняется лишь соотношение видов без прекращения функционирования экосистемы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *