Кладовые Алтая богаты не только полезными ископаемыми, но и значительными запасами биоресурсов, в частности живыми организмами водоемов.

Аквабиоресурсы Алтайского края являются ценным сырьем для получения живых стартовых кормов, белковых добавок в корм животным, а при глубокой переработке аминокислот, жиров и т.п. Только соленые озера края позволяют без ущерба для природы обеспечивать ежегодный сбор более 50 тонн зимних яиц Артемии, которые являются ценным сырьем для получения живых стартовых кормов.

Наибольший экономический и практический интерес представляет получение из аквабиоресурсов хитина и хитозана.

Хитин входит в состав панцирей морских ракообразных ( крабов, креветок, криля), содержится в скелетах насекомых, клеточных стенках грибов и т.д. Он представляет собой природный полисахарид, образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина. Хитин не растворяется в воде и органических растворителях, что создает трудности для его использования на практике.

При дезацетилировании хитина получают линейный полисахарид, полимерная цепь которого построена из -1,4 - связанных остатков глюкозамина и небольшого количества N - ацетил-глюкозаминовых (хитиновых) звеньев. Такой полисахарид называется хитозаном, он хорошо растворяется в слабых кислотах, в водных растворах существует в виде солей. Для хитозана, как и для любого полисахарида, может быть синтезирован широкий спектр производных по имеющимся функциональным группам [ 1 ].

Хитозан, по мнению специалистов, субстанция, без которой невозможно представить промышленную цивилизацию следующего столетия в такой же степени, как без цемента, полиэтилена, компьютера и т.п.

Перечень сфер применения хитина и хитозана увеличивается с каждым годом. Эти ценные материалы нашли широкое применение в сельском хозяйстве, при производстве продуктов питания, медицинских препаратов и косметики, моющих средств, бумаги, тканей и волокон, сорбентов, красителей, пленок, мембран и во многих других областях.

Активность ученых, технологов, бизнесменов и даже политиков вокруг хитозана увеличивается с каждым годом. Хитозан называют веществом ХХI века. Количество статей, патентов, обзоров по проблемам хитина и хитозана растет в геометрической прогрессии.

Будущее хитозана надежно обеспечено тем, что он является простейшим производным хитина - основного компонента покровных тканей всех членистоногих, общее число видов которых превышает число всех остальных видов на Земле вместе взятых в полтора раза [ 2 ]. Таким образом по неисчерпаемости запасов среди всех видов однородного возобновляемого органического сырья хитин сопоставим только с целлюлозой. И того и другого в природе примерно по 100 миллиардов тонн.

Хитозан, получаемый путем дезацетилирования природного хитина, с полным основанием относят к природным веществам, так как он является полностью биодеградируемым - все живые организмы содержат необходимый для этого набор ферментов - хитиназ.

Следовательно, применение препаратов хитина и хитозана является безвредным, потому что не происходит их накапливания в организме животных, растениях и окружающей среде.

Перспективным сырьем для получения хитина и хитозана является пресноводный рачок - гаммарус, распространенный в озерах Сибири и Алтая [ 3 ]. Воспроизводство его только в Алтайском крае составляет около 1000 тонн в год.

В период с 1993 по 1997 годы авторами проведены инициативные исследования по разработке технологии получения хитина и хитозана из местного сырья - пресноводного рачка рода гаммарус.

Изучены технологические особенности исходного сырья и конечных продуктов в сравнении с традиционным сырьем морского происхождения (крабы, креветки и т.п.), что потребовало корректировки общепринятой схемы производства и разработки принципиально новой аппаратуры для реализации процесса.

В это же время были наработаны образцы хитина, хитозана и их производных ( в размере опытных партий), что позволило провести оценку возможности их применения в различных отраслях народного хозяйства. Ниже приводится перечень предприятий и организаций на базе которых проведены испытания хитина, хитозана и их производных:

1. Западно-Cибирский филиал Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института химизации сельского хозяйства (г. Барнаул) - образцы солей хитозана, хитодекстрина как экологически чистые биостимуляторы и эффективные пестициды для сельскохозяйственных культур.

Предпосевная обработка семян пшеницы хитозаном способствовала росту урожая зерна на 3 центнера с гектара, при этом прибыль составила 39 долларов на гектар, окупаемость затрат более 4 долларов на каждый затраченный доллар. Значительное повышение урожайности, до 20 центнеров с гектара, отмечено в случае предпосевной обработки картофеля хитодекстрином. Установлено влияние препаратов хитозана на сохранность кормов при консервировании зеленой массы люцерны, оно составило более 80% при полной порче на контроле.

2. Лакокрасочный завод (г. Бийск) - образцы солей хитозана, как экологически чистые противогрибковые компоненты рецептур водоэмульсионных красок и шпаклевок. Наработаны товарные партии водоэмульсионной краски, аттестованные ОТК завода.

3. Мясоконсервный комбинат (г. Бийск) - образцы солей хитозана как эффективные флокулянты для очистки жиросодержащих сточных вод.

4. АО “ Бахташ” при ФНПЦ “ Алтай” (г. Бийск) - образцы солей хитозана как осадители коллоидов из одеколонов, лосьонов, бальзамов.

5. АО “Алфеникс” при ФНПЦ “Алтай” (г. Бийск) - образцы солей хитозана как осадители тонкодисперсного палладия из технологических растворов катализаторного производства.

6. Алтайская ассоциация пчеловодов (г. Барнаул) - образцы солей хитозана для борьбы с возбудителем болезни пчел “Varroa jacobsoni”.

7. Институт хирургии им.Вишневского РАМН, Всероссийский центр противоожоговых, шовных и полимерных материалов в хирургии (г. Москва) - пластыри на основе хитина для лечения ожоговых ран.

Проведенные исследования подтвердили высокую эффективность хитина, хитозана и их производных, полученных из местного сырья. В стадии испытаний находятся образцы хитозана, поставленные для “ Межрегионального центра коррекции микроценоза человека” ( г. Новосибирск).

Наиболее актуальным для Алтайского края в ближайшей перспективе является применение хитозана в животноводстве. Институтом высокомолекулярных соединений АН СССР и Ленинградским ветеринарным институтом разработан препарат на основе хитозана, повышающий резистентность поросят к инфекционным заболеваниям. Препарат апробирован на базе свиноводческого комплекса “Спутник” Ленинградской области. Применение препарата позволяет повысить на 10-15 % сохранность молодняка у свиней. Благодаря протективному эффекту препарата среднесуточный прирост массы тела поросят составил 20 - 40 граммов.

С учетом высокой эффективности хитозана для очистки сточных вод перспективно его применение для сточных вод пищевых производств, а также использование в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов и радионуклидов. Сфлокулированные хитозаном осадки из сточных вод пищевых производств включают от 30 до 70% белков, от 30 до 50% жиров и могут быть использованы в качестве ценной кормовой добавки для животных. Многочисленными исследованиями установлена высокая сорбционная способность хитина и хитозана к ионам тяжелых металлов и радионуклидам, не уступающая лучшим синтетическим ионитам.

Значительные инвестиции по всему миру ( сотни миллионов долларов в год) в индустрию хитозана подтверждают тенденцию вытеснения хитозаном своих конкурентов во всех областях - от косметики до сельского хозяйства, от защиты семян до защиты денежных купюр.

Для России, и в частности для Алтайского края, с целью выхода из затянувшегося экономического кризиса необходимо развивать в первую очередь отрасли и научно-технические направления, которые позволяют решать комплексную задачу подъема перерабатывающих производств, опирающихся на местные ресурсы.

Производство хитина и хитозана из местных аквабиоресурсов позволит повысить эффективность сельского хозяйства, выпускать промышленную экологически чистую продукцию, соответствующую мировым стандартам, решать экологические проблемы региона.

Необходима краевая программа инвестирования в хитин, опирающаяся на государство и частный капитал.

Появление данного производства в Западной и Центральной Сибири имеет значительный потенциал потребителей, а также позволит краю внести посильный вклад в развитие биосовместимых материалов в нашей стране.

Инвестирование в вещество ХХI века - это основа экономической независимости края и России в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ