Как химики делают переворот в агрономии

Обычно птицефабрики нерационально используют пухо-перьевые отходы: крупные производители делают из них кормовые добавки и удобрения, которые содержат нерастворимый в воде белок — кератин, из-за чего плохо усваиваются. Мелкие фермы и вовсе не занимаются переработкой таких отходов, несмотря на то, что пух и перо составляют не менее 5% от веса курицы.

Лаборатория органического синтеза ХФ ТГУ нашла перспективный способ утилизировать эти отходы — делать из них огнезащитную добавку для пропитки изделий из дерева и ткани. Сейчас ученые ищут наиболее эффективные способы переработки пуха и пера для получения кератина — основы для будущей пропитки и ценного продукта в фармацевтике, косметологии и других сферах.

В зелени пихты содержатся тритерпеновые кислоты, полипренолы и другие полезные для растений вещества. Одни эффективно борются с грибками, другие — с бактериями, третьи усиливают рост культур, четвертые полезны не только для растений, но и для человека. Способ выжать из хвои все соки ищут ученые из Кафедры природных соединений, фармацевтической и медицинской химии ХФ ТГУ совместно с ООО «Солагифт», Ботаническим сдаом ТГУ и Сибирским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства и торфа. Им необходимо добыть из сырья максимум экстракта, разложить его на составные компоненты, отделить их друг от друга, чтобы создать целую линейку безопасных удобрений и натуральных высокоэффективных БАДов.

Безопасное удобрение не обязательно должно быть «натуральным». Как правило, не синтез вещества, а испытания становятся самой сложной частью производства удобрения и длятся несколько лет. Чтобы химическое вещество не нанесло вред человеку и окружающей среде ученые очень точно подбирают дозировку удобрения, частоту внесения, отслеживают влияние на почву, микроорганизмы, на полезные и сорные растения. Импортный эфир 2,4-хлорфеноксиуксусной кислоты давно прошел эти испытания и широко используется в России, так как отлично подавляет рост одуванчиков, чертополоха и других сорняков. Химики из Лаборатории органической химии ХФ ТГУ сегодня разрабатывают отечественную технологию получения ценного вещества, которое тормозит процесс фотосинтеза в сорняке, ведет к распаду белков, инулина и крахмала, резко снижает поступление в растение калия, фосфора и азота. Вследствие этого водный обмен нарушается и сорняк увядает.

Биоразлагаемые композиции для производства пластика можно получить из полимолочной кислоты. Для этого берут свеклу или кукурузу, выделяют крахмал и глюкозу, ферментируют, получают сначала молочную кислоту, а затем превращают ее в полимолочную.

В Центре исследования компаундов НОЦ ПИШ «Агробиотек» из нее будут делать композиции, которые отлично подходят для изготовления вилок, ложек, стаканов, трубочек и даже текстиля, и при этом безопасны для окружающей среды. В отличие от аналогов такие композиции действительно разлагаются, а не фрагментируются на микропластик, и могут быть переработаны. Ученые добились этого в том числе благодаря гидрофобизирующим добавкам, которые не позволяют влаге задерживаться на поверхности во время хранения сырья. Именно вода обычно затрудняет переработку композиции в готовые изделия.

Метионинсульфоксимин фосфат обладает уникальными свойствами в сельском хозяйстве: в качестве кормовой добавки он усиливает иммунитет животных и помогает им быстрее набрать массу. Исследования этого вещества начались еще в конце 80-х, и ученые Лаборатории органического синтеза и Лаборатории полимеров и композиционных материалов решили возродить проект. Сегодня химики занимаются синтезом необходимого количества фосфата для проведения испытаний и разрабатывают программы кормления перепелов, коров и куриц. В течение года совместно с СФНЦА ученые будут использовать кормовую добавку и наблюдать за изменениями здоровья тысяч животных. В следующем году планируется выход на рынок и сотрудничество с крупными производителями питания для скота.



Чтобы узнать больше о научных проектах Передовой инженерной школы «Агробиотек» и Химического факультета ТГУ, следите за новостями на нашем сайте. Если вы хотите стать частью исследовательских команд в этих и других проектах, поступайте на направления бакалавриата, магистратуры и аспирантуры «Агробиотек».