Сайт СФУ
Сибирский форум. Интеллектуальный диалог
октябрь / 2014

«Кипятить слёзы над горелкой страсти»

Её жизнь висела на волоске. Операция продолжалась несколько часов… Проникающее ранение в живот. Потеря крови. Резус отрицательный. Реанимация…

До и после

В тот вечер выпускница биолого-химического факультета Красноярского госуниверситета работала в вузовской научной лаборатории, где проводились эксперименты по синтезу новых материалов.

— Было это более 25 лет назад, мы обогащали алмазом углеродный порошок, — вспоминает к.т.н., доцент кафедры химии Политехнического института СФУ Ирина Дементьевна ЗЫКОВА. — Теперь понимаю, что работать с концентрированной хлорной кислотой в тех условиях категорически было нельзя: ни специального бокса, ни перчаток, ни взрывобезопасного стекла. Но нас торопили, всем хотелось быстрее получить результат. Возможно, в один из стаканов случайно попало инородное тело, моментально раздался взрыв, стекло вдребезги, и всё на меня. Дальше как в тумане. В шоке (а уже началось внутреннее кровотечение) дошла до раковины, сама умылась и почувствовала сильное головокружение. Как мне потом рассказывали, кровь сдавал весь институт — студенты, преподаватели — три автобуса доноров…

Это случилось 8 февраля, а в сознание я пришла 10-го — в день своего рождения. И тут же решила: выйду из больницы — начну качать пресс. А лечащий врач: забудь про пресс, и аккуратно так намекнул, что после выздоровления хорошо бы поменять профессию и заодно оформить инвалидность. Ну уж нет, думаю. Какая может быть инвалидность? Я ещё совсем молодая! И вопреки совету — сделала всё с точностью до наоборот.

Нет худа без добра. После взрыва мне выделили служебную квартиру и отправили в Ленинград на курсы повышения квалификации. Через год родилась дочь, и я продолжила работу в институте, на кафедре химии. После защитила кандидатскую по теме, связанной с безопасным захоронением жидких радиоактивных отходов. Но интуитивно хотелось отойти подальше от всего взрывоопасного и заняться чем-то мирным…

В это время на кафедре стал работать доктор химических наук, профессор Александр Алексеевич ЕФРЕМОВ. Уже тогда он исследовал состав и свойства эфирных масел хвойных растений Сибири, и мы рядом с ним наслаждались фитонцидами леса…
На предложение учёного присоединиться и вместе разрабатывать перспективную тему я ответила согласием.

Симфония трав

Научно-исследовательская лаборатория. Сушильные шкафы, термостаты, холодильник, шейкеры, штативы, множество колб — от маленьких до невероятно больших… В воздухе терпкий, но приятный коктейль из луговых трав. Для полной гармонии и слияния с природой не хватает только щебетания птиц.

Ирина Дементьевна подводит меня к установке для получения эфирного масла, которая была изготовлена по чертежам и эскизам профессора Ефремова.

— Это наша бочечка-пихтоварочка! Так ласково мы её называем. А по научному — гидропародистиллятор. Обычно в лабораториях эфирное масло получают в небольшой колбе, а его выход из большинства травянистых растений (лабазник вязолистный, медуница, володушка золотистая и др.) составляет 0,2-0,5% — всего 5-7 капель, маловато для изучения всего состава. К примеру, если взять 100 граммов той же володушки золотистой и отгонять из неё масло в течение четырёх-пяти часов — почти ничего не получим. Поэтому мы решили увеличить объём сырья до одного килограмма и загружаем в свой агрегат в 10 раз больше сухой травы. И чем лучше её измельчишь, тем больше выход масла. При повышении температуры пары поднимаются, увлекая за собой эфирные масла, наверху они собираются и конденсируются над водой. Такая нехитрая технология. Самый волнительный момент — первые капли…

— Вы так эмоционально рассказываете, как будто это не химический процесс, а… музыка.

— По-другому не могу — так меня эта тема захватила! Да ещё рядом — Александр Алексеевич постоянно экспериментирует… В 2007-м году в СФУ запускали Центр коллективного пользования, поступили новейшие приборы (газовый и жидкостный хроматографы), без них мы бы ничего не сделали. И, слава богу, приборы до сих пор в рабочем состоянии.

— Что вы уже успели протестировать?

— На сегодняшний день изучили компонентный состав эфирных масел более чем 20 дикорастущих растений. Исследовали зависимость состава эфирных масел от места произрастания, исследуемого органа и фазы развития растения. А моё знакомство с эфирными маслами началось с обычного сибирского деликатеса — черемши.

— И там есть эфирное масло?

— Синее причём. Совсем немного, только следы. Зато для получения этих капель надо было потрудиться — загружали и загружали без конца… В составе масла много сернистых соединений, и поэтому, когда мы свою «бочечку» запустили, на этаже долго стоял чесночный запах.

— У разных растений масло отличается по цвету?

— А я вам сейчас покажу, палитра — загляденье! Эфирное масло володушки золотистой, которая активно используется в народной медицине, сначала выходит бирюзовое-бирюзовое — глаз не отвести, но очень быстро окисляется. Я только начинаю с ним работать, а оно уже коричневое.

У меня гипотеза такая — если растение в целом полезно, то и его биологически активные вещества тоже. А в наших сибирских дикоросах море полезных веществ — это и кумарины, и дубильные соединения, алкалоиды и т.п. Данные компоненты уже используются при изготовлении лекарственных средств, а вот эфирные масла пока не очень активно. Мы их должны исследовать на мышках, на крысах. Лет десять надо, чтобы выйти на готовый препарат.

— Это и есть конечная цель?

— Говоря узкопрофессиональным языком, целью наших исследований является разработка научных основ комплексного использования биологически активных веществ дикоросов Сибири и создания на их основе препаратов лечебно-профилактического назначения. Например, сейчас аспиранты активно занимаются антоцианами (пигменты, придающие цвет) черники, дубильными веществами, кумаринами. А мой интерес — эфирные масла. Многие из них обладают противовоспалительными, антимикробными, антиоксидантными свойствами. Вот мы и пытаемся из трав Сибири, растущих в естественных условиях, извлечь пользу. Говорят, где родился — этим и надо лечиться. Мы же не австралийские аборигены, чтобы лечить простуду, допустим, эфирным маслом чайного дерева. Местное — оно и по составу не хуже, и дешевле намного.

Секреты «кухни»

И в наши дни в тибетских монастырях подбрасывают в ритуальный костёр веточки можжевельника, а в европейских храмах курят ладан. Неспроста…

— Ирина Дементьевна, на пузырьках с маслом какие-то цифры — 1, 2, 3… Что это значит?

— Так мы отмечаем фракции эфирного масла. Допустим, первая фракция — это масло, полученное за 30 минут от начала перегонки, вторая — за час и т.д. Дело в том, что процесс выделения эфирного масла растянут во времени и протекает с изменяющейся скоростью. Нами установлено, что процесс выделения эфирного масла из корневищ аира болотного полностью заканчивается за 18 часов, а из семян борщевика рассечённого — за 44 часа. Учитывая сложный состав эфирного масла, можно было предположить, что состав отдельных его фракций, отобранных в процессе выделения, будет различаться. Хромато-масс-спектрометрический анализ показал, что состав фракций действительно отличается, причём в каждой фракции отмечается максимальное содержание того или иного компонента.

Вы наверняка встречали заросли дикого пастернака, внешне похожего на укроп. При исследовании мы получили интригующий результат: в эфирном масле пастернака — 27% октилацетата. Причем в первой фракции октилацетата почти 51%, а в последней — 18%. Наших коллег с кафедры фармакологии Красноярского медуниверситета заинтересовал спазмолитический эффект этого масла. Они стали изучать, как оно влияет на мускулатуру кишечника, снимает ли спазм подобно но-шпе?

Медики, проводя эксперименты на грызунах, обратили внимание, что первая фракция масла пастернака действует в два раза эффективнее, чем всем известный атропин — спазмолитик, который закапывают в глаза. А последняя фракция в этом смысле оказалась бесполезной. Теперь думаем-гадаем: то ли октилацетат так эффективно действует, то ли это суммарный эффект ряда компонентов? Но ясно одно — каждая фракция, имея разный состав, обладает разными свойствами.

Если бы не установка А.А. Ефремова, позволяющая получать из растения всё эфирное масло до последней капли — мы бы многого не узнали. Когда встречаем коллег из других городов на конференциях, то выясняется, что в ряде случаев они вынуждены прекратить исследования только потому, что не могут получить достаточный объём масла. А мы в этом как раз выигрываем! Когда медики с нашими маслами работают, у них глаза горят... Самый жестокий эксперимент (мне всегда жаль животных) — измерение токсичности масла. Там должно почти 50% испытуемых погибнуть…

Непаханое поле

— Возьмём тысячелистник, — продолжает Ирина Дементьевна, доставая из мешка вкусно пахнущую веточку высушенной травы. — Есть такой компонент эфирного масла — хамазулен, обладающий противовоспалительными свойствами. Слышали? Он содержится и в эфирном масле ромашки аптечной. А в масле тысячелистника его 50-60%! Максимальное его количество отмечено в последних фракциях…

В прошлом году получила эфирное масло лабазника вязолистного жёлто-коричневого цвета. А в этом году — в том же месте траву собирала, отгонка велась в тех же самых условиях, а масло оказалось тёмно-синим. В чём причина? Посмотрела на аппарате — хамазулен. Откуда? То ли он появился как отклик на экологические условия, то ли на климатические?

Опыт показывает, что в раcтениях, собранных в одном и том же месте, но в разные годы, компоненты эфирного масла варьируются в процентном отношении. Зависит это соотношение даже от времени, когда растение сорвано — утром или вечером. Я не говорю уже о стадиях вегетации — розетка, листья, рост стебля, плодоношение и т.д.

В зонтичных эфирного масла больше в семенах, а в других растениях — в соцветиях, а вот в листьях, стеблях и корнях, как правило, совсем немного. Зато в стеблях пастернака — содержится застывающий при комнатной температуре метилсалицилат. Медики считают, что это очень ценное свойство. Можно делать лекарство, которое будет растворяться в организме постепенно, и человек получит нужную дозу лекарства в определённое время. И в масле лабазника такое вещество есть.

— А не проще, используя достижения химии, получить нужные вещества искусственным путём?

— Может, в промышленных масштабах и невыгодно из природы всё вытаскивать, но исследовать надо однозначно. Простор для изучения огромен! Уже сейчас благодаря имеющимся разработкам можно было бы выпускать лечебные препараты — мази, свечи с эфирными маслами дикоросов. Это несложно. Проблема в том, чтобы пройти сертификацию. Тем не менее мы не собираемся прекращать исследования.

Эксперименты

Ирина Дементьевна показывает ещё один прибор.

— Это спектрофотометр. С его помощью мы пишем электронные спектры эфирных масел в ультрафиолете. Я нашла методику, как растительные экстракты действуют на реакцию аутоокисления адреналина в бикарбонатном буферном растворе. Чем она интересна? Проведём опыт. Понаблюдаем реакцию. Вот видите, на кривой появляется пик, соответствующий образованию промежуточного продукта окисления, скорость окисления со временем нарастает за счёт роста свободных радикалов кислорода. Теперь я ввожу в реакцию эфирное масло, оно должно захватывать эти радикалы и… вот, видите, линия идёт вниз, пик становится меньше. Это говорит о том, что масло обладает антиоксидантным свойством. Есть концентрации масла, которые замедляют реакцию аутоокисления адреналина, а есть, которые ускоряют.

Однажды мне стало интересно проверить, отличаются ли наши закалённые сибирские растения от своих южных родственников? Из Геленджика привезла древесную зелень сосны пицундской и сравнила полученное масло с маслом сосны сибирской. Разницы особой нет, хотя… в масле родственницы с черноморского побережья оказалось больше ароматического вещества бета-пинена.

Ещё одно наблюдение. В обычной перечной мяте содержится ментол, а в нашей дикой (мяте канадской) — карвон — равноценная замена. И то и другое применяют при изготовлении зубной пасты. Интересно распорядилась природа…

Кстати, вы покупали в аптеке масло душицы? Мы проверили состав: он совершенно не похож на тот, что у растений в дикой природе. Парфюмерная композиция — не более…

Сейчас под руководством Александра Алексеевича пишу докторскую диссертацию, хотя это не самоцель, работа должна вылиться во что-то практическое. Мечтаю с помощью эфирных масел попробовать победить рак. Такие эксперименты проводят с раковыми клетками в Новосибирске. Мы нынче для себя открыли и будем исследовать клопогон вонючий — это растение в народе используют для лечения некоторых видов рака.

Мой научный консультант — идейный вдохновитель, глядя на него, хочется работать и работать. С ним мы написали уже не одну статью, а буквально на днях выходит совместная монография «Компонентный состав эфирных масел дикорастущих лекарственных растений флоры Сибири».

Формула счастья

О предмете своего исследования — сибирских травах — Ирина Дементьевна готова рассказывать бесконечно. Каждое лето она ездит в районы края на заготовки.

— У нас такая огромная база растительного сырья! Сорвать бы это всё, да в нашу бочечку… Сейчас модное, кстати, направление — фитодизайн, это когда эфирные масла распыляют в помещении, и создаётся эффект соснового леса или земляничной поляны… И человек расслабляется, не выходя из офиса.

Столько ещё всего неисследованного… В Сибири почти три тысячи видов растений, из них более 500 — лекарственные. Казалось бы, одуванчик — простой сорняк, а за рубежом его сок уже с успехом попробовали применить при изготовлении природного каучука для автомобильных шин…

— И примерно пятая часть мирового производства шин основана сейчас на природном каучуке, который превосходит синтетический по некоторым параметрам. Пока что его получают из млечного сока (латекса) тропической гевеи.

— Уж чего-чего, а сорняков на наших полях хватает… Хочу на себе попробовать эфирное масло молочая для заживления порезов. Однажды я нарвала его, потому что перепутала с володушкой — уж очень похожи! Из дикоросов в моей домашней аптечке всегда есть ромашка и медуница, их отвары использую как противовоспалительное средство. Другие травы, такие как душица, чабрец, кипрей, идут на приготовление ароматного чая, поднимают настроение.

— Ирина Дементьевна, вы такая жизнерадостная и энергичная. Эликсир молодости в своей лаборатории случайно не изобрели?

— Секрета нет. Я неисправимая оптимистка, и это выручает в любой ситуации. И физически стараюсь держать форму. Иногда специально выхожу из автобуса раньше своей остановки, чтобы пройти пешком. В воскресенье — обязательно Столбы. Сейчас начнётся зима, и вы сможете увидеть меня на пробежке в лёгкой одежде. На себе исследую терморегуляцию, научилась держать холод до –150С градусов. Я ведь родилась на Севере, в Туруханске, так что мне это даётся легко. В молодости занималась волейболом, лыжами, баскетболом. Однажды простудилась сильно и вспомнила один книжный совет: даже если у вас высокая температура, идите под холодный душ и стойте две минуты, потом перерыв — и опять.

— Помогло?

— Эффект был. Потом решила закаляться регулярно. Вот вы спросили — секрет молодости. Я считаю, мне в жизни очень помогает музыка. В детстве окончила музыкальную школу по классу «фортепиано», в студенчестве научилась играть на гитаре, освоила синтезатор. Музыку люблю разную, под настроение: сегодня — бардовское, завтра — тяжёлый рок, а послезавтра — органная токката Баха или соната Бетховена. И сама люблю классику исполнять на синтезаторе. Я и статью могу писать под музыку. Есть специальная подборка — релаксация.

— Скажите, какая она, формула счастья с точки зрения химии?

— Универсальной точно нет. Она у каждого своя, и у каждого в сердце.

А вот химия счастья известна — это выработка эндорфинов, которые укрепляют иммунную систему, способствуют выздоровлению и вызывают у человека приподнятое настроение. «Наливаешь слёзы в колбу и кипятишь над горелкой страсти», — так советовали нам, студентам-химикам, старшекурсники...

Виктория ДМИТРИЕВА