Использование ядовитых веществ: чем борщевик может помочь на МКС

У ядовитой хабу с острова Окинава и человека есть одно общее – токсичные гены. Японские и австралийские ученые изучили более трех тысяч генов гадюки и выяснили, что в слюне человека потенциально присутствует змеиный яд.

"У каждого млекопитающего или рептилии есть генетический каркас, на котором построена система ротового яда. И люди производят ключевой белок, используемый во многих системах токсина змей. Просто этот ген у человека спит, и разбудить его может эволюция", – говорит президент Окинавского института науки и технологий Карин Маркидес. 

Получается, человек может стать ядовитыми в любой момент? Даже если и так, не стоит пугаться. Что, если мутация станет не наказанием, а спасением, и яд превратится в лекарство? Программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ рассказывает о неожиданных свойствах яда. 

Борщевик для защиты космонавтов 

Борщевик Сосновского – это потенциальные ожоги, слепота и даже смерть. К сорняку без костюма химзащиты лучше не приближаться, особенно в солнечную погоду. Кто бы мог подумать, что ядовитое для человека растение может очистить воду от радиации. Открытие сделали российские ученые. Они получили из стебля борщевика вещество, которое поглощает до 70% ионов урана. 

"В результате высокотемпературного синтеза мы получаем наносорбент на основе биомассы борщевика", – рассказала доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института геологии Коми НЦ УРО РАН им. Н. П. Юшкина Людмила Кочева.

Ученые из Сыктывкара перемололи стебель борщевика и добавили к нему окислитель – нитрат аммония. А затем из биомассы вырастили наноструктуры, которые смогли пропустить через себя тяжелые радионуклиды.

"Окислитель играет роль запала, и начинает развиваться высокотемпературная реакция, в результате которой все вредные вещества, содержащиеся в борщевике, сгорают, и у нас происходит карбонизация. Наш сорбент внешне напоминает активированный уголь. Он обладает очень высокой удельной поверхностью, а это необходимые условия для проявления сорбционных свойств", – пояснила ученый.

Российские химики предлагают использовать наносорбент для очистки стоков промышленных предприятий и отправить его на МКС. Борщевик сможет защитить космонавтов от солнечной радиации.

Топливо из ядовитого цветка 

Один из видов ядовитого цветка ятрофа – куркас – настоящая нефтяная скважина. Помимо токсина, в семенах ятрофы содержится до 40% масла. Ученые из России и Судана добавили к нему метанол, катализатор, специальные присадки и получили дизельное топливо.

"Используется природный катализатор, это природные цеолиты. И в качестве компонентов, добавок, которые будут улучшать технологические характеристики топлива, используются тоже доступные природные вещества", – отметила кандидат химических наук, доцент кафедры физической и коллоидной химии РУДН Татьяна Шишко. 

Мало того что горючее из яда экологичное, оно еще выгодное: с одного гектара поля ятрофы можно собрать полторы тонны топлива.

"Это масло, которое мы извлекли из растения. После процесса оптимизации мы получили биодизель. Его физико-химические свойства пока сложно назвать идеальными для автомобилей. Мы работаем над тем, чтобы еще улучшить характеристики", – говорит кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры физической и коллоидной химии РУДН Осман Мохамед Изелдин Абдалла. 

Суперклей для ран из яда змеи  

Канадские ученые нашли применение ядам в медицине. Химики превратили яд не просто в препарат, а в спасительный суперклей. В Университете Западного Онтарио изобрели из яда змеи суперклей для ран. Токсин из слюны пресмыкающегося содержит фермент свертывания крови – рептилазу. Ученые добавили к нему желатин и получили клей эффективнее медицинского. Такой точно должен лежать в походном рюкзаке.

"Этот суперклей можно нанести на рану и направить на него на несколько секунд видимый свет, например лазерную указку. С этой задачей справится даже фонарик смартфона. В сравнении с фибриновым клеем, который используют в хирургии, наш клей имеет в 10 раз большую адгезионную прочность, а кровь сворачивается в два раза быстрее – всего за 45 секунд", – объяснил профессор биохимической инженерии Университета Западного Онтарио Кибрет Меквэнинт. 

Токсичный металл для крыш 

Ядовитым веществам нашли применение даже в строительстве. На этот раз на помощь пришел токсичный металл – висмут. Ученые из России, Индии и Китая предложили остужать им раскаленную крышу. Висмут используют для производства аккумуляторов, рентгеновских аппаратов и даже лака для ногтей. Ежедневно микроэлемент поступает в организм человека с пылью, сигаретным дымом, водой и лекарствами. Но ядовитый металл присутствует в малых дозах. А вот доза побольше может вызвать острое отравление. Зато, как утверждают ученые, висмут способен прекрасно отражать солнечные лучи.

"Здесь мы используем ванадат висмута. Он очень стабильный и гораздо менее токсичен, чем простой висмут. В комбинации с такими веществами, как оксид циркония и ванадий, наш композит безвреден и отлично выполняет свои функции", – рассказал кандидат химических наук, старший научный сотрудник Международной молодежной лаборатории Южного Федерального Университета Аслам Хоссейн.

Летом обычная железная крыша нагревается до 80 градусов Цельсия. Но если покрыть ее смесью висмута, температура упадет в два раза.

"Это позволит сильно снизить затраты на энергию для охлаждения зданий с помощью кондиционирования. К тому же наш материал обладает высокой коррозионной стойкостью, то есть может защищать от сырости и дождя", – отметила лаборант-исследователь Международной молодежной лаборатории Южного Федерального Университета Полина Кузнецова.

Яд для поиска золота 

Следующий яд от коррозии не защитит, зато поможет найти золото. У драгметалла есть преданный спутник – мышьяк. В земной коре золотые жилы всегда находят рядом с залежами этого вещества. Французские геофизики выяснили, что положительно заряженные ионы золота как магнитом притягивает к отрицательно заряженным ионам мышьяка. Чем больше яда в почве, тем больше в ней золота.

"Мы изучили минералы с помощью интенсивного рентгеновского луча. И обнаружили, что внутри минералов, богатых мышьяком, золото накапливается быстрее. Если же в породе мышьяка мало, то золото связывается с атомами серы и быстро вымывается из минералов", – поделился подробностями старший научный сотрудник Института геологии и геофизики Национального центра научных исследований Франции Кристиан Винсент.

Ученым осталось понять, как снизить риски отравления мышьяком у золотоискателей. Ведь канцероген в природе не имеет запаха, да и внешне не сразу бросается в глаза. 

Для чего можно использовать самый токсичный газ 

Самый токсичный газ на планете – фосфин. Он не просто горит, а воспламеняется в воздухе и еще дурно пахнет. Но это аромат внеземной жизни, уверяют ученые из Массачусетского технологического университета. Обитателям Земли, которые дышат кислородом, не нужен фосфин. Зато его вырабатывают другие бактерии – анаэробные организмы, которые выживают в бескислородной среде. Возможно, даже за пределами Солнечной системы.

"Мы потратили несколько лет, чтобы понять, при каких условиях только живые организмы могут давать определенное количество фосфина. И пришли к выводу, что газ может быть перспективным биомаркером, если его обнаружить на каменной экзопланете", – рассказала молекулярный астрофизик Массачусетского технологического института Клара Соуза-Сильва. 

Фосфин уже нашли в космосе – в атмосфере Венеры. Судя по всему, токсичные организмы смогут выжить даже на этой адской планете. А ведь таких небесных тел во Вселенной множество. И возможно, когда спящие ядовитые гены проснутся у людей, мы свободно заселим Галактику, а наши потомки, только еще более токсичные, освоят всю Вселенную.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.