ТЯНЬШИ - хитозан

Это уникальное вещество, которое военные долгое время прятали в тиши своих секретных лабораторий, ученые назвали препаратом XXI века. Имя ему - хитозан.

Препараты на основе хитозана имеют широкое применение: их используют для пропитки бинтов, а такжев качестве компонента в биологических пищевых добавках.

Сегодня у каждого американского солдата, воюющего в Ираке, есть в боевой укладке особенные бинты, которые буквально "прирастают" к ране. Они обволакивают больное место и не спадают даже в экстремальных ситуациях. Марля в этих бинтах заменена особо плотным и пористым материалом, в состав которого входит хитозан - производное природного полимера хитина. Мало того, что хитозан улучшает механические свойства повязки, он еще заставляет красные кровяные тельца быстро сворачиваться, убивает бактерии и активизирует процесс регенерации тканей. Американские чудо-бинты - результат усилий группы медиков под руководством профессора Кентона Грегори, в течение трех лет работавшей над проблемой остановки кровотечения при помощи вещества, полученного из раковин моллюсков. В России аналогичные исследования активно ведутся в лаборатории патологии и фармакологии гемостаза Гематологического научного центра РАМН под руководством Владимира Макарова. Однако, считают специалисты, использование хитозана в качестве гемостатика - это "семечки". У этого удивительного препарата великое будущее... Первооткрывателем хитина считается профессор естественной истории француз Браконно. В 1811 году он получил полисахарид, который в 1823 году назвали "хитин" (от греч. chiton - одежда). В 1859 году посредством декальцинирования из хитина был получен хитозан. В России первые работы по изучению этого биополимера были проведены в 30-х годах прошлого века под руководством академика АН СССР Павла Шорыгина, а систематические исследования хитозана начались в 1950-е годы группой ученых, возглавляемой членом-корреспондентом АН СССР Степаном Даниловым, в Институте высокомолекулярных соединений Академии наук СССР в Ленинграде.

С самого начала этот уникальный биополимер стал объектом пристального внимания военных. Долгое время хитозан был засекречен, а исследования хитина, проводившиеся в военных лабораториях сверхдержав, почти не получали резонанса в научной прессе. По словам доктора химических наук президента Российского хитинового общества Валерия Варламова, многое и сегодня недоступно. "В прошлом году я говорил с директором Института биофизики Минздрава РФ академиком Ильиным, сторонником военного применения хитина, и мы попытались вместе проанализировать проблему, - рассказал Валерий Варламов. - И тут выяснилось, что даже с его помощью далеко не вся информация по этому вопросу доступна, не говоря уже об отчетах тридцатилетней давности. Они до сих пор лежат в секретных архивах! А когда-то, представьте себе, даже само слово "хитозан" нельзя было произносить вслух" Дело в том, что хитозан может использоваться для терапии острой лучевой болезни. Еще в 1961 году советский ученый Борис Белоусов инициировал создание противолучевых препаратов из хитозана. Препараты РС-10 и РС-11 - пионеры среди радиопротекторов - были созданы биофизиками Минздрава на основе хитозана в 1968 году. По сегодняшним меркам они, конечно, несовершенны. Но уже есть их более мощные аналоги, правда, о них известно гораздо меньше - режим секретности сохраняется.
Примечательно, что использование хитозана при техногенных катастрофах, связанных с радиацией, предписывалось инструкцией. Однако во время Чернобыльской катастрофы 1986 года радиопротекторные препараты вовремя применить не удалось, хотя они уже были доступны. Ведь до Чернобыля всерьез не верилось в то, что катастрофа на АЭС вообще возможна. И когда она все-таки случилась, о радиопротекторах никто не вспомнил. Они лежали без применения мертвым грузом - расфасованные в ампулы по 100 и 400 миллиграммов. Содержимое ампул следовало просто разбавить физраствором и ввести пострадавшим. Многие из тех, кто погиб, могли выжить. А вводить хитозан по прошествии нескольких суток было уже бесполезно: за это время в организме под действием радиации происходят необратимые изменения. Ученым давно было известно, что хитозан нужно использовать в первые часы после облучения, а еще лучше принимать его заранее в целях профилактики. За двадцать лет до Чернобыля на семи видах животных, в том числе на собаках и обезьянах, было проверено противолучевое действие хитозана. Его внутривенное введение животным до облучения в летальных дозах полностью предотвращало их гибель. Введение после облучения увеличивало выживаемость до 45 процентов. Очередной всплеск интереса к хитозану в России возник после аварии на атомной подводной лодке "Комсомолец". Специальная комиссия при Госкомитете по науке и технике, занимавшаяся этой проблемой, предложила нестандартное техническое решение: заполнить хитозановыми капсулами первый отсек затонувшей АПЛ и тем самым создать на пути радиации хитиновый щит. Впоследствии оригинальная методика капсулирования, обеспечивающая изоляцию радиоактивных фрагментов, была взята на вооружение и дала толчок строительству новых хитиновых заводов. Под эту проблему были выделены немалые материальные средства. Однако многие разработки пока так и остались на бумаге.

Тем не менее горизонты хитиновых технологий самые широкие. Например, можно использовать хитозан как конструкционный материал. Почему бы с самого начала не включить его в конструкцию ядерных реакторов и в обшивку отсеков атомных подводных лодок? По мнению доктора Варламова, эта идея технически вполне осуществима: "В принципе мысль интересная. Правда, в отсеках лодок и так двойная обшивка, если делать еще третий слой из хитина - это заметно отразится на их стоимости. Но и мы сами, и наши коллеги из Института биофизики считаем, что российские Вооруженные силы обязательно должны быть оснащены хитиновыми протекторами. Для этого нужен суперочищенный хитозан. Мы технически вполне способны его производить при соответствующем финансировании, которое, правда, пока отсутствует" Радиация - не единственный враг человека, с которым хитозан успешно справляется. На его основе может быть создана так называемая вторая кожа для спасения человека от обширных ожогов. В этом году в прессе не раз появлялись утверждения о том, что, если бы идея временно заменить пораженную кожу хитозановой пленкой была реализована в прошлом году, можно было бы спасти жизнь генералу пограничной службы Виталию Гамову, который потерял более 90 процентов кожного покрова. Это, конечно, преувеличение. Но при ожогах меньшей площади хитозан вполне способен спасти пострадавшего.
Хитиновый панцирь способен защитить человека и от других болезней. Например, в онкологии хитозан используется как носитель противоопухолевых препаратов - канцеростатиков. Он продлевает период их присутствия в организме, что позволяет уменьшать дозы этих лекарств, отличающихся высокой токсичностью. Кроме того, недавно выяснилось, что хитозановая молекула и сама способна подавлять рост опухолевых клеток. Молекулу хитозана можно существенно видоизменять и спользовать для получения антикоагулянтов и даже для быстрого снятия похмелья. А ученые Гематологического научного центра РАМН недавно выяснили, что низкомолекулярные производные хитозана предупреждают развитие инфаркта миокарда и тромботического инсульта. Так, например, установлено, что хитозан значительно усиливаетэффект давно известного медикам гепарина (препарата, разжижающего кровь).
При этом хитозановые лекарства доступны многим. Их стоимость - порядка 100-200 рублей за упаковку. Это связано в первую очередь с тем, что сырье для хитозана крайне дешево. По последним данным, участки дна в некоторых морях (например, в Черном) буквально завалены хитиновыми панцирями, которые оставили после линьки многочисленные поколения членистоногих. По размерам запасов на Земле хитозан сопоставим только с целлюлозой. Сырье - крабы, раки, креветки, кузнечики, пчелы, жуки - биоресурс, возобновляемый естественным путем, а потому не требующий материальных и технологических усилий со стороны человека. Кроме того, хитозановое сырье есть практически во всех странах мира. Кстати, у каждой страны своя "культура" добывания этого ценного вещества. Она в первую очередь связана с видом "природного поставщика".
В Польше, например, это креветки, которых шелушат вручную, а затем из снятых панцирей выделяют хитин. Ноу-хау российских хитинологов - получение прекрасного хитинового сырья из пчелиного подмора. Рабочая пчела живет до сорока суток - достаточно просто собрать готовый материал и использовать его. В 2001 году наш хитозан из пчел (пчелозан) получил большую серебряную медаль на выставке в Дурбане (ЮАР).
Процесс получения хитозана из хитина тоже не слишком сложен и, что важно, дешев. Сначала проводится декальцинирование панциря в кислоте (химическая реакция, в результате которой из первоначального вещества выводятся атомы кальция), затем щелочью удаляют белок и, наконец, из освободившегося хитина получают хитозан - тоже при помощи щелочи. В принципе всю эту цепочку химических реакций способен воспроизвести любой выпускник химфака даже средних способностей.
Следует отметить, что хитозан активно применяется не только в медицине. В середине 80-х годов общее направление хитиновых исследований сместилось в сторону изучения применения хитозана в сельском хозяйстве. А в самом начале тысячелетия появились серьезные перспективы для хитозана в деле выращивания трансгенных растений. Последние работы сотрудников научного центра "Биоинженерия" показали, что рост трансгенного картофеля хорошо поддается стимулированию при помощи хитозана. Кроме того, хитозан активно укрепляет болезнеустойчивость генетически модифицированных видов картофеля: в прошлом году Госхимкомиссией зарегистрирован препарат "АгроХит", который применяется для этой цели. Неплохие перспективы и для использования хитозана в животноводстве. Большой резонанс получили исследования профессора Моисея Рабиновича - старейшего члена Российского хитинового общества, который работает в Челябинской области, в городе Троицке. Сотрудники его лаборатории установили, что, если отпаивать коров раствором хитозана, качество молока резко улучшается.

Производство хитозана и основанных на нем препаратов в самое ближайшее время могло бы стать

одним из перспективных направлений в отечественной науке. Как заметил Валерий Варламов, люди, которые еще в СССР работали над хитозановыми радиопротекторами, к счастью, благополучно дожили до сегодняшнего дня, и недавно группа ученых получила патент на создание нового препарата для терапии острой лучевой болезни. Однако многое по-прежнему упирается в проблему финансирования и реализации готовых разработок. Владимир Макаров, заведующий лабораторией патологии и фармакологии гемостаза Гематологического научного центра РАМН, говорит: "Внедрение в клинику - больная проблема для наших исследований. Испытание нового препарата в клинике стоит 150-170 тысяч долларов. Централизованно в Минздраве эта проблема пока не решается".
Существует несколько источников получения хитозана. Один из них - панцири различных насекомых. В России для получения хитозана традиционно использовали панцири камчатских крабов, а теперь все чаще в ход идут пчелы. Российское хитиновое общество было создано представителями 47 регионов России на Учредительном съезде, который состоялся в 2000 году. В него вошли не только ученые, занимающиеся исследованием хитина и хитозана, но и специалисты из других областей науки, представители промышленности, медицины, сельского хозяйства. Президентом Хитинового общества является доктор химических наук Валерий Варламов.

На Западе каждые несколько лет лучшим хитинологам мира вручается Браконновская премия и почетная медаль, названные в честь первооткрывателя хитина француза Браконно. В России пока нет специальной "хитиновой" награды. Чтобы восполнить этот пробел, Российское хитиновое общество собирается учредить премию для поддержки молодых ученых. Премии будет присвоено имя основателя российской хитинологии академика Шорыгина. Кроме того, общество намеревается в ближайшее время создать свои знаки отличия для талантливых ученых - авторов наиболее значительных научных открытий.