Затачивая острие научного прогресса

Новая каталитическая система

Недавно пресс-служба СПбГУ сообщила о выявлении учеными университета новой экологически чистой каталитической системы, более экономичной по сравнению с катализаторами, взятыми по отдельности. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, были опубликованы в научном журнале ChemCatChem.

Катализаторы при получении сложных органических соединений ускоряют химические реакции и позволяют осуществлять их при более мягких условиях с меньшими энергетическими и временными затратами. При этом многие такие вещества-ускорители представляют собой производные тяжелых металлов, и их создание, использование и дальнейшая переработка чреваты серьезным экологическим ущербом. Органические катализаторы более безопасны, они проявляют похожие свойства, но не содержат металла в своем составе.

Химики СПбГУ изучили два вида органических катализаторов, которые действуют совместно, увеличивая выход продуктов реакции — электронодефицитных алкенов, используемых при синтезе многих органических соединений. Первый — это амин, а второй — органическая соль йода, которая и выступает заменой металлсодержащим катализаторам.

Мы доказали, что йодорганическое соединение способно ускорять реакцию, катализируемую амином, — пояснил автор исследования профессор кафедры органической химии ФГБОУ ВО «СПбГУ» Дмитрий Болотин. — Фактически нам удалось катализировать катализируемую реакцию, что в целом весьма удивительно.

Обнаруженный тип катализа с участием производных йода назван перспективным для применения при изготовлении бытовой химии, в фармацевтике и других отраслях промышленности.

Для нейтрализации выбросов углерода

Важным шагом к решению задач декарбонизации и повышения углеродной нейтральности стало открытие в Санкт-Петербургском государственном университете российско-китайского Центра нейтрализации углерода. Это совместный проект СПбГУ и Guangxi University — университета, расположенного в столице провинции Гуанси Наньнине на юге КНР. Специалисты подразделения будут разрабатывать методы нейтрализации вредных выбросов и сокращения углеродного следа.

Открытие Центра нейтрализации углерода — важный шаг для обеих наших стран. Я верю, что в будущем он станет ведущим центром по уровню экспертов, количеству новых исследований, конференций и научных публикаций, — подчеркнул проректор по научной работе ФГБОУ ВО «СПбГУ» Сергей Микушев.

Для заявленных планов есть все основания. Как пояснил Сергей Владимирович, научная активность СПбГУ в области экологии сегодня очень высока. Представители вуза участвуют в главных экологических научных конференциях и публикуют свои работы в мировых научных журналах.

Один из проектов был реализован совместно с Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом. Географы СПбГУ и ААНИИ проанализировали данные об изменении температуры воздуха за последние сто двадцать лет на территории полярного архипелага Шпицберген и прилегающих акваторий. Оказалось, что температура воздуха в самой северной точке Европы повышается на 0,34 °С за десятилетие. Это втрое превышает средние показатели для регионов России.

На небольших же островах к северу от Шпицбергена климатические изменения согласно исследованиям, проведенным ранее российскими и норвежскими коллегами, происходят еще быстрее, что связано со сложными процессами взаимодействия между атмосферой и океаном.

Специалисты выделяют два периода увеличения и уменьшения температуры на Шпицбергене с начала ХХ века. Современная оттепель здесь началась в середине 1980-х, а с 1990 года ее интенсивность возросла. Ученые связывают это не только с естественными процессами, но и с увеличением концентрации в атмосфере парниковых газов, прежде всего СО2, вследствие активной промышленной деятельности.

В поиске перспективных методов профилактики радиационных поражений

Продуктивно работают и биологи СПбГУ. Так, проведенное ими исследование позволило выявить механизм разрушения барьера кишечного эпителия под воздействием радиации. Полученные результаты были опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Ионизирующее излучение при авариях на атомных электростанциях или при длительных космических полетах вызывает, в частности, интенсивные изменения в кишечнике. Между тем именно этот тип радиационного воздействия играет важную роль в терапии онкологических заболеваний, несмотря на потенциальный негативный эффект для органов, расположенных рядом с опухолью.

Исследуя реакцию различных участков кишки на радиацию, ученые из СПбГУ в ходе экспериментов на крысах сосредоточились на изучении ключевых белков, ответственных за механическое соединение клеток кишечного эпителия и межклеточный транспорт в нем. Именно эпителий создает барьер, который защищает кишечник от вредного воздействия. Поняв зависимость между повышением уровня ряда белков клаудинов и увеличением проницаемости кишечного барьера, а также между наличием других белков соответствующего семейства и приспособительными реакциями клеток, биологи смогли определить механизм дисфункции кишечника под воздействием ионизирующей радиации. В перспективе это может стать решающим фактором при выборе методов терапии.

Мы получили приоритетные данные о характере и мозаике изменения этих белков в различных сегментах кишки и смогли показать их реакцию на радиацию, — заявили профессора кафедры общей физиологии ФГБОУ ВО «СПбГУ» Александр Марков и Игорь Кривой. — Важнейшим результатом стало выявление повреждающего действия радиации на ведущий регулятор барьерных свойств кишечного эпителия — так называемый клаудин-2.

Указанное исследование продолжило работу ученых СПбГУ «Молекулярное разнообразие и функциональное взаимодействие Na/K-АТФазы и клаудинов», которая была отмечена премией Санкт-Петербургского государственного университета за научные труды в категории «За фундаментальные достижения в науке».