Новости

В России разрабатывают биологический метод борьбы с загрязнениями нефтепродуктами — речь идёт о биоремедиации. С её помощью можно расщеплять углеводороды за счёт активности специальных бактерий, уверены учёные и фармацевты. Сейчас Научно-технологический университет «Сириус» и компания «Р-Фарм», которые заняты разработками, тестируют научную гипотезу: они уже провели эксперимент, который показал, что в течение 28 дней содержание углеводородов в среде с мазутом снижается на 32%, и это не предел. Это означает, что подобранные микроорганизмы расщепляют загрязнения, преобразуя нефтепродукты.

В качестве углеводородного субстрата были использованы образцы загрязнения с пляжей Анапы, пострадавших в декабре 2024 года из-за крушения в Керченском проливе танкеров, перевозящих мазут.

Таким образом, первый этап лабораторного эксперимента уже завершён: доказана способность бактериального консорциума разлагать нефтепродукты. Впереди проверка дополнительных гипотез, повышающих эффективность бионефтедеструкции, масштабирование и полевые испытания метода. В случае успешного прохождения этих этапов такой подход станет одним из составляющих комплексной системы очистки.

Для очистки нефтезагрязнённых береговых линий традиционно применяются механические и, реже, химические методы. Биологические методы ликвидации разливов нефти, несмотря на их потенциал, часто рассматриваются как вторичные. В идеале биоремедиация должна выступать завершающим звеном технологической цепочки, интегрируясь с механическими и физико-химическими методами очистки для достижения максимальной эффективности деструкции нефтяных углеводородов. Данный подход реализует последовательную стратегию: на начальном этапе удаляются макроскопические загрязнения, после чего биологические агенты обеспечивают деградацию устойчивых микрокомпонентов и субвизуальных фракций, недоступных для первичных методов воздействия.

«С научной точки зрения мы имеем дело не с готовой технологией, а с открытой гипотезой, требующей строгой валидации. Наша задача — подтвердить или опровергнуть применимость выбранного подхода в реальной среде, с фиксацией необходимых параметров: от выживаемости консорциумов микроорганизмов до степени биотрансформации и деградации отдельных групп целевых соединений. Особенно важен в данном случае переход от модели к полевым условиям, где вмешательство ограничено. Мы рассматриваем этот проект как этап формирования методологической базы, на которой впоследствии можно будет развивать системные решения в сфере биоремедиации техногенных загрязнений», — заключает Елена Гершелис, исполнительный директор Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Научно-технологического университета «Сириус».

Таким образом, биоремедиацию можно рассматривать как один из возможных компонентов комплексного подхода к борьбе со сложными загрязнениями среды, особенно в условиях, где только физико-химические и механические подходы демонстрируют ограниченную эффективность. Однако даже при положительных результатах биоремедиацию следует применять в совокупности с другими технологическими решениями — только так можно достичь максимальной эффективности, в том числе для полной ликвидации последствий техногенного воздействия, а формирование устойчивых экосистемных решений возможно только при междисциплинарной кооперации.

«Механическое и физико-химическое удаление таких веществ, как правило, требует либо высокой энергоёмкости, либо приводит к образованию неэкологичных выбросов и отходов. Поэтому всё большую значимость приобретают биотехнологические подходы, основанные на использовании природных или модифицированных штаммов микроорганизмов и их консорциумов, способных к частичной биотрансформации или полному метаболическому разложению загрязняющих веществ», — объясняет Антон Кирилин, руководитель группы биотехнологического и вакцинного производства Ярославского завода «Р-Фарм».

Идея о создании нового подхода по борьбе с загрязнениями нефтепродуктами появилась на фармацевтическом производстве. У заводов есть специфический, но важный ресурс — обеднённые питательные среды. Они остаются после культивирования микроорганизмов в биотехнологических процессах. Эти среды уже не используются в основной технологической цепочке, но они сохраняют свойства, которые можно применить при осуществлении других задач. Например, для выращивания специализированных бактерий, способных расщеплять углеводороды. Это особенно актуально в условиях развития в стране экономики замкнутого цикла, которая требует переработки отходов. 

«Для нас переход к экономике замкнутого цикла — это не просто декларация ответственности, это конкретные действия. Мы рассматриваем отходы фармацевтического производства не как обременение, подлежащее только утилизации, а как возможную ресурсную базу. Так родилась идея на стыке биотехнологии, экологии и фармацевтической технологии: если остатки питательных сред не несут риска, но сохраняют ценность, то логично использовать их там, где важна масштабируемость и экономическая целесообразность. Выращивание бактерий для биоремедиации — один из таких примеров», — говорит Александр Быков, директор по экономике здравоохранения «Р-Фарм».

В 2024 году группа компаний «Р-Фарм» совместно с учёными из Научно-технологического университета «Сириус» запустили НИОКР для тестирования новой гипотезы. Речь идёт об идее использовать обеднённые питательные среды в качестве основы для выращивания штаммов бактерий, способных разлагать нефтепродукты.

«Мы постепенно приближаемся к модели, где отдельные производственные цепочки не существуют изолированно, а образуют замкнутые промышленные экосистемы. Эта модель предполагает осознанное использование побочных потоков одного производства в качестве ресурсной базы для решения задач другой отрасли, в том числе утилизации токсических соединений. В результате снижается суммарное количество отходов и перенаправляются остаточные высвободившиеся ресурсы. В этой логике ключевую роль играет поиск и установление устойчивых связей между отраслями и производственными процессами. Формирование функциональных межотраслевых пересечений позволяет не просто оптимизировать отдельные процессы, а перестраивать производственную среду как целое, снижая нагрузку на экосистему без дополнительных экономических и экологических издержек», — поясняет Марк Мандрик, ассистент кафедры фармацевтической технологии Сеченовского университета.

1