Кершенгольц Б. М.,  д.б.н., проф.

В апреле 2025 года будет запущен Национальный проект «Биоэкономика». АНО «Научно-координационный центр по проблемам Севера, Арктики и жизнедеятельности малочисленных народов Севера» (АНО НКЦ «Север») в тесном сотрудничестве с Институтом биологических проблем криолитозоны (ИБПК) СО РАН на площадке сайта «Арктика сегодня» осуществляет информационную поддержку Национального проекта «Биоэкономика» по направлению «Биоэкономика на Севере и в Арктике».

На форуме «Биопром-24» в октябрь 2024 года в Геленджике руководитель Курчатовского комплекса генетических исследований Курчатовского института Александр Яненко в своем докладе на сессии «Прикладные разработки для развития биоэкономики: новые подходы и презентация научной программы» сообщил, что технологическая зависимость от импорта в секторе составляет 80%, так как большинство применяемых в РФ биотехнологий пришли из-за рубежа. 

Отечественная наука все предыдущие годы «в оглоблях не спала», а работала и нарабатывала задел, который в определенной своей части усилиями самой науки даже апробирован в опытном производстве, вот только массовой продукцией не стал по сумме субъективных для отечественного бизнеса обстоятельств. В новых условиях вынужденного импортозамещения для отечественной науке открываются возможности реализовывать накопленные заделы и получать ресурсы для дальнейшего развития. 

На нашем сайте мы будем рассказывать о наработанных заделах в сфере биоэкономики и новых разработках. В настоящем тексте мы знакомим с изданной еще в 2006 году при содействии АНО НКЦ «Север» статьей доктора биологических наук, профессора, заведующего лабораторией Институтом биологических проблем криолитозоны СО РАН Б. М. Кершенгольца (Кершенгольц Б. М. Западные сенсации и российские приоритеты // НЕП XXI век. Наука, экономика, производство, 2006, № 2. С. 23-26). 

 Якутскими учеными разработаны технологии экстрагирования из лишайников биологически активных веществ, добавление которых в алкогольные напитки обеспечивает: 

- почти не ослабляя эйфорическое действие этанола, существенно, в 1,8÷2,5 раза снижает его тимоэргическое действие и более чем в 20 раз – интенсивность постинтоксикационного (похмельного) синдрома; 

- почти полностью снимает постинтоксикационный эффект 40 % водно-этанольной смеси;

- более, чем в 5 раз уменьшает скорость формирования наркоманической алкогольной зависимости.

Ежедневное «спаивание» крыс в течение трех месяцев продемонстрировало: в контрольной группе алкоголиками стало 62% животных. В получавшей водку с добавками опытной группе, хроническим алкоголизмом начали страдать лишь 11 % животных.

В феврале текущего года газета «Фигаро» с гордостью за французских ученых, за свою страну сообщила о создании небольшой французской компанией PPN нового средства «Секьюрити фил беттер» - своеобразного «напитка от похмелья», позволяющего выводить алкоголь из организма в 3-6 раз быстрее, чем обычно и эффективно избавиться от алкогольной интоксикации. Разработанный препарат пользуется успехом не только во Франции. В текущем году планируется продать до 1 млн. бутылок в Южной Корее. Гордость французов за своих специалистов и их успех особенно явственно звучала во фразе: «Рецепт чудесного снадобья сохраняется в строжайшей тайне». Специалисты, вероятно, в курсе, но французские читатели вряд ли подозревают, что их ученые лишь воспроизвели давние достижения своих российских коллег.

Около 30 лет назад в Тихоокеанском океанологическом институте АН СССР коллективом под руководством профессора И.И. Брехмана был разработан водно-спиртовый экстракт кистей винограда под названием «Каприм» (Кахетия-Приморье). Испытания водки «Золотое руно» [2], содержащей Каприм, проводились в 1983-84 гг. в двух изолированных районах Магаданской области с населением по 8 тысяч человек и одинаковой заболеваемостью алкоголизмом (около 10%). В один из районов во время летней навигации завезли двухгодовой запас водки, в другой - аналогичный запас испытываемого алкогольного напитка. Довести эксперимент до завершения и приступить к выпуску одобренной Госпланом и Советом Министров СССР продукцией помешала начавшаяся в 1985 году антиалкогольная кампания. Тем не менее, за 10 месяцев наблюдения установили, что потребление алкоголя в контрольном районе не изменилось, а в опытном - снизилось на 27%. Уменьшилось число травм в состоянии алкогольного опьянения на 22% и бытовых травм - на 16%. Количество алкогольных психозов сократилось в четыре раза. Если за год до эксперимента в районе на учете состояло 67 алкоголиков, а во время эксперимента – 17.

В 2002 году на IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» было признано, что биологическое действие Каприма всесторонне исследовано на протяжении длительного периода времени разными научными коллективами. В исследованиях на добровольцах и больных алкоголизмом, в экспериментах на животных, и популяционных исследований достоверно установлено, что Каприм обладает выраженной способностью существенно ослаблять токсические эффекты алкоголя и препятствовать развитию соматической патологии алкогольного генеза. 

В настоящее время в Российском НИИ здоровья, под руководством профессора В.П. Нужного, с участием бывших сотрудников ДВО АН СССР, завершаются работы по разработке и апробации биологически активной добавки (БАД) СКС-211, существенно снижающей токсичность и наркотичность водочных изделий. Варианты БАД СКС-211 позволяют создавать сорта вино-водочных изделий адекватных этногенетически детерминированным особенностям реагирования на алкоголь.

Еще одним примером снижения токсичности водок за счет введения комплекса биологически активных веществ животного происхождения - например, экстракта пантов северного оленя «Эпсорин». Эти добавки предотвращают образование свободнорадикальных и перекисных токсикантов, но не обеспечивают защиту от карбонильных соединений (сивушных масел), прежде всего ацетальдегида. Нужно уточнить, что если на первых стадиях алкоголизма собственно эйфорический эффект алкоголя и зависимость обусловлены, в первую очередь, самим этиловым спиртом [1-3], то время как наркотический эффект на более поздних стадиях алкоголизма и токсический эффекты связаны, в наибольшей степени, с промежуточным продуктом окисления спирта в организме – ацетальдегидом[1, 3, 4]. 

Снижение токсичности и наркотичности алкогольных продуктов можно достичь введением в них следующих групп веществ:

1. Природных антиоксидантов - антистрессоров (было известно ранее).

2. Веществ, обладающих следующим комплексом свойств (ранее было не известно):

- прочно связывать катионы тяжелых металлов, экзогенные альдегиды, кетоны и другие компоненты сивушных масел в самом алкогольном продукте; 

- всасываться через клеточные мембраны вместе с этанолом и продолжать связывать эндогенный ацетальдегид, образующийся при окислении этанола непосредственно в клетках его образования (гепатоцитах и др.);

- не подвергаться гидролизу в желудочно-кишечном тракте, клетках, в биологических жидкостях;

- обладать небольшими размерами и хорошо выводиться через почки в виде комплексов со связанными катионами и органическими молекулами.

Описанные выше варианты биологически активных добавок (БАД) в вино-водочные изделия основаны на содержании в них практически только антиоксидантов, т. е. реализуют только первую часть механизма снижения токсичности и наркотичности алкогольных продуктов.

Новизна выдвинутой якутскими учеными из Института биологических проблем криолитозоны Сибирского Отделения Российской Академии наук (ИБПК СО РАН) идеи заключается:

во-первых, в том, что такому набору свойств могут отвечать природные амино-бета-олигосахариды;

во-вторых, такие вещества в неявном виде (в составе полисахаридов) содержатся в некоторых арктических организмах – лишайниках и выделяются в свободном виде при проведении экстракции углекислым газом в состоянии сверхкритической жидкости при определённых условиях: давление, температура, микродобавки органического экстрагента.

Первый этап реализации идеи (получение амино-бета-олигосахаридов) стартовал с приобретения ИБПК СО РАН установки по экстракции биологических объектов в режиме сверхкритической жидкости, доводки её совместно с российским производителем (фирма «Маяк», г. Красноярск, [5]) и экспериментальному определению оптимального режима экстракции, при котором образуется и экстрагируется максимальное количество амино-бета-олигосахаридов. Совместно с производителями оборудования [5] разработаны основные параметры технологического режима и выделен ряд групп лишайниковых биологически активных веществ (БАВ) из тканей кладин (представители рода Cladonia) и цетрарии исландской (Cetraria islandica L.), в том числе амино-бета-олигосахариды. Изучено влияние микродобавок органического экстрагента на выход конечного продукта – первое «НОУ-ХАУ» проекта. Второй этап идеи реализован посредством проведения прямых доклинических испытаний влияния комплекса выделенных лишайниковых БАВ (БАД «Ягель») на эйфорический, тимоэргический, постинтоксикационный и наркотический эффекты 40%-ной водно-этанольной смеси. Эти эксперименты проведены на лабораторных крысах в вивариях Российского НИИ здоровья (г. Москва) и Медицинского института Якутского государственного университета (ЯГУ) по идентичным методикам.

Проведенные испытания позволяют сделать вывод о том, что экстракция тканей лишайников кладонии и цетрарии по разработанной технологии позволяет получать комплекс биологически активных веществ содержащий антиоксиданты, некоторые другие группы БАВ и, самое главное, амино-бета-олигосахаридные комплексы, образующиеся из полисахаридов в самом процессе «суперкритической» экстракции. Благодаря наличию этих веществ в выделяемом комплексе лишайниковых БАВ он способен оказывать (в микродобавках) следующее влияние на наркологические эффекты 40% — 60%-ного  раствора этанола на модели лабораторных крыс (второе «НОУ-ХАУ» проекта): 

- почти не ослабляя эйфорическое действие этанола, существенно, в 1,8÷2,5 раза снижает его тимоэргическое действие и более чем в 20 раз – интенсивность постинтоксикационного (похмельного) синдрома; 

- почти полностью снимает постинтоксикационный эффект 40 об.% водно-этанольной смеси;

- более, чем в 5 раз уменьшает скорость формирования наркоманической алкогольной зависимости.

Ежедневное «спаивание» крыс в течение трех месяцев (крысы реагирует на алкоголь примерно так же, как человек) продемонстрировало: в контрольной группе алкоголиками стало 62% животных. В получавшей водку с добавками опытной группе, хроническим алкоголизмом начали страдать лишь 11 %.

Описанный продукт может реализовываться водочным заводом и далее использоваться ими для улучшения качества уже производимых водок, а также может послужить основой для разработки составов нового поколения водочных изделий. Например, якутскими специалистами разработаны составы водок «Северная» (включает группы БАВ из пантов северного оленя, корней и корневищ родиолы розовой) [6, 7], «Сайсары» (включает антиоксиданты и другие БАВ, выделяемые из тканей лишайников, полученных обычной водно-спиртовой экстракцией; не содержит амино--олигосахариды) [8], водки «Пантофф» (содержит БАД «Эпсорин» [9-11]) [12], профилактического бальзама «Симэhин Эрчим» (содержит БАВ из пантов северного оленя и 22 видов лекарственных растений Якутии) [13, 14], которые выпускались и выпускаются вино-водочным заводом комбината «Якутский» (г. Якутск) и «Владалко» (г. Владимир). Имеются соответствующие патенты, ТУ и ТИ [6-15]. Разработанные комплексы БАВ отмечены наградами на российских и зарубежных выставках и ярмарках [16-20]. 

Однако ни один из известных в настоящее время БАД, в том числе ранее разработанных заявителем и коммерциализованных БАД, не имеет такой высокой противонаркологической и противотоксической эффективности как представляемый в данном проекте БАД «Ягель». О положительном опыте взаимодействия заявителя с вино-водочной промышленностью России свидетельствует и публикация рекламных материалов по БАД «Эпсорин» в качестве основы нового поколения водок в ведомственном специализированном бюллетене «Ликеро-водочное производство и виноделие» [21].

Наиболее близким аналогом к изобретению якутских ученых является добавка в водочные изделия препарата «Лаэль» (в водки «Парламент», «XXI век» и другие), где эффект снижения отравления организма достигается за счет более высокой степени очистки сорбентом - дисахаридом лактулоза, выделяемым из молочного сахара. Но он не содержит аминогрупп, поэтому его способность связывать сивушные масла ограничена. К тому же лактулоза сама подвергается гидролизу в клетках и крови, поэтому связываемый ею ацетальдегид может вновь поступать в кровь.

Список литературы

1. Кершенгольц Б.М. Этанол и ацетальдегид в организмах растений и животных // Автореф. на соиск. уч.степени доктора биол.наук. 1992. М. 49 с.

2. Нужный В.П. Вино в жизни  и жизнь в вине. М.: СИНТЕГ, 2001, 396 с.

3. Кершенгольц Б.М., Ильина Л.П. Биологические аспекты алкогольных патологий и наркоманий. – Якутск: ЯГУ, 1998. – 150 с. 

4. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Колосова О.Н., Кершенгольц Е.Б. Алкоголь, экология и здоровье человека: физиологические и биохимические реакции организма на экотоксиканты, пути их оптимизации // Наркология, №7, 2004. С. 45-54.

5. Ляшенко М.В. Преимущества форм малого предприятия для организации наукоёмкого биотехнологического производства (на примере экстракции СО2) // Наука и образование. - №2.- 2004. – С.149-152.

6. Кершенгольц Б.М., Иванов Б.И., Журавская А.Н., Тулешова Е.Б. Тонизирующая пищевая добавка из биологического сырья “Вита” // ТУ на производство. Утв.Госсанэпиднадзором РС(Я) и Минпищепромом РС(Я) 15.06.95.

7. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Иванов Б.И. и другие Композиция ингредиентов для лекарственного средства (Роксирин)// Патент РФ № 2112524 от 10.06.98.

8. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Таюрская С.Н., Тулешова Е.Б. и др. Рецептура и технологическая инструкция водки особой “Сайсары” // ГОСТ 12712-80, РЦ 10-4528-97 (группа Н-74). Протокол №14 от 26.06.97. Утверждена департаментом пищевой и перерабатывающей промышленности МСХиП РФ.

9. Кершенгольц Б.М., Ахременко А.К., Рогожин В.В. Способ получения экстракта из пантов северного оленя // Авторское свидетельство РФ № 1822785 от 12.10.92.

10. Кершенгольц Б.М., Ахременко А.К. Временная фармакопейная статья “Эпсорин //ВФС РФ № 42-2467-95. – 1995.

11. Кершенгольц Б.М., Ремигайло П.А., Ахременко А.К. ТУ и регистрационное удостоверение «Биологически активная добавка к пище – Эпсорин»// Регистрац. удостов. МЗ РФ №77.99.11.921.Б.000188.08.03 от 21.08.2003.

12. Кершенгольц Б.М.,  Федоров О.Р., Лукин И.И. Рецептура и технологическая инструкция 10-25707-03 по производству водки особой «Пантофф» // ГОСТ 51355-99, РЦ 10-25707-03 (группа Н-74). Протокол №7 от 06.03. 03. Утверждена департаментом пищевой и перерабатывающей промышленности и детского питания МСХ РФ.

13. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Иванов Б.И. и другие Композиция ингредиентов для лекарственного средства (Роксирин)// Патент РФ № 2112524 от 10.06.98.

14. Черенова Л.К., Иванов Б.И Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., и др. Композиция ингредиентов для тонизирующего бальзама “Симехин Эрчим” //  Патент РФ № 2021342 от 28.10.92.

15. Таюрская С.Н., Тулешова Е.Б., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. и др. Рецептура и технологическая инструкция настойки сладкой “Букет тайги” // ГОСТ 7190-93, РЦ 10-4544-97 (группа Н-74). Протокол №19 от 01.08. 97. Утверждена департаментом пищевой и перерабатывающей промышленности МСХиП РФ.

16. Награждены Кершенгольц Б.М., Иванов Б.И. Золотой медалью Международного конгресса «EAST-WEST Euro Intellect ’95. Exhibition of Invention, Research and Innovation». – Болгария, 19-23 сентября 1995 г.

17. Золотая медаль Марсельской Международной ярмарки, 1996 г.

18. Золотая медаль США, Питсбург, 1996 г.

19. Награжден ИБПК СО РАН Золотой медалью Всероссийского открытого конкурса инновационных проектов за разработку проекта «Организация биотехнологического производства биофармпрепаратов на основе местного сырья животного и растительного происхождения. – Москва. Минпромнауки и технологий РФ - 2002 г.

20. Награжден ИБПК СО РАН Золотой медалью III Московского международного салона инноваций и инвестиций за разработку «Организация биотехнологического производства новой биологически активной пищевой добавки «Эпсорин» (экстракт из пантов северного оленя). – Москва,ВВЦ, 4-7 февраля 2003 г.

21. Дячкина А.Б., Ремигайло П.А., Лисовский А.А. Знакомьтесь – «Эпсорин»! // Специализированный бюллетень «Ликеро-водочное производство и виноделие». - №2. – февраль 2004. – С.4-5.