Российские учёные разработали биофильтр, поглощающий никотин

Курение опасно не только для курильщиков. При производстве табачных изделий в воздух выделяется значительное количество никотина и других летучих веществ, токсичных для человека, вызывающих у него аллергические реакции или просто сильно пахнущих. Выход один – ставить фильтры. Специалисты Института биохимии им. А.Н. Баха РАН, Института биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН и ООО «Инновационные биотехнологии» разработали биофильтр – сообщество микроорганизмов, способное эффективно поглощать из воздуха никотин и пахучие вещества. В ходе переработки табачных листьев в воздух попадают летучие органические соединения. Самое опасное из них – никотин. Он ядовит, хорошо всасывается в организме человека и может вызывать тяжёлые расстройства. Кроме того, табачные листья содержат множество других летучих соединений, иногда не идентифицированных. Исследователи выделили эти соединения из ферментированных табачных листьев и определили, используя газовую хроматографию и масс-спектрометрию. Им удалось идентифицировать более 200 летучих веществ, принадлежащих к различным классам. У некоторых соединений весьма неприятные запахи, которые специалисты-дегустаторы определили как химический, горелый, едкий или запах плохого табака. У других аромат зелени, ореховый, цветочный, табачно-медовый. Поскольку различные сорта табачных листьев близки по составу летучих веществ, но сильно различаются по их содержанию, то и пахнут они по-разному.

Один из наиболее эффективных и экологически чистых способов удаления летучих органических веществ из воздуха – биофильтрация. Она сравнительно недорога и не вызывает загрязнения окружающей среды. Для создания биофильтров, способных очистить вентиляционные выхлопы табачного производства, московские учёные сконструировали лабораторные микрореакторы, представляющие собой небольшие стеклянные сосуды, заполненные носителем из полиамидного волокна. На волокно наносили суспензию бактерий в минеральной питательной среде. Суспензия постоянно циркулировала в реакторе, бактерии оседали на волокне и образовывали биоплёнки. В состав суспензии вошли микроорганизмы, выделенные из проб, взятых на табачных предприятиях, а также разлагающих летучие органические соединения бактерий родов Pseudomonas, Rhodococcus, Nocardia и Micrococcus из коллекции Института биохимии РАН. Через биореактор пропускали воздух, предварительно прошедший сквозь прогретые измельчённые табачные листья разных сортов.

Лабораторные биореакторы работали более года. За это время на волокне сформировалось сообщество микроорганизмов, адаптированных к использованию летучих веществ и стабильно удаляющих из воздуха пахучие табачные соединения и более 90% никотина. Вещества, которые обычно используют при умягчении табачного листа и ароматизации табака, не влияют на эффективность работы бактерий.

Жидкость, циркулирующая в лабораторном реакторе, в промышленных условиях будет попадать в стоки. Анализ показал, что она не содержит никотина и других токсичных веществ, то есть биофильтры действительно не загрязнят окружающую среду.

По мнению исследователей, полученные в лаборатории результаты могут стать основой для создания и испытания промышленной установки.

Работа учёных поддержана ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы»

Источник информации: Н.А. Загустина, Т.А. Мишарина, А.А. Веприцкий, В.Г. Жуков, А.О. Ружицкий, М.Б. Теренина, Н.И. Крикунова, А.К. Куликова, В.О. Попов «Удаление из воздуха летучих веществ табачных листьев методом биофильтрации», Прикладная биохимия и микробиология, 2012, том 48, № 4.

Наталья Резник

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈