В химическом факультете Томского государственного университета под руководством Владимира Отмахова развернута масштабная работа по изучению распределения микро- и макроэлементов в различных биологических объектах. Команда химиков исследовала зольный остаток после сжигания волос человека, шерсти животных и частей растений, чтобы выяснить важные закономерности накопления химических элементов в зависимости от пола, места проживания и условий окружающей среды. Эти научные изыскания открывают новые горизонты для понимания роли химических веществ в биосистемах, способствуя созданию эффективных рекомендаций для здоровья и качества жизни.
Передовые исследования микроэлементов на химическом факультете ТГУ
Современный подход к анализу состава биологических тканей основан на инновационной методике атомно-эмиссионной спектрометрии с многоканальным анализатором. Именно этот метод был внедрён учёными химического факультета ещё в 2017 году, что позволило в разы повысить точность и информативность исследований. Для анализа образцы — волосы людей, шерсть животных и растительные остатки — подвергаются сжиганию в специализированной камере при температуре около 400-450°C. В результате получают зольный остаток, который детально изучают, определяя концентрации десятков жизненно важных и потенциально опасных элементов.
Подобная технология обеспечивает получение обширных данных о состоянии организма. Она позволяет выявлять не только избыток токсичных элементов, но и возможные дефициты необходимых микро- и макронутриентов. Понимание таких закономерностей помогает диагностировать скрытые проблемы в организме и формировать обоснованные рекомендации по коррекции питания и образа жизни для разных групп населения.
География и уникальные особенности обследуемых групп
Проект охватил разные регионы: Томск, Усть-Каменогорск, Кызыл, а также село Парабель в Томской области. Представители женщин и мужчин в возрасте от 18 до 55 лет согласились принять участие в этом исследовании на добровольной основе. Выборка разнородна не только по половому составу, но и по экологическим и климатическим условиям проживания, что позволяет выявлять прямую связь между образом жизни, внешними факторами и уровнем микроэлементов в организме. В дополнение к волосам человека были изучены также шерсть животных и растения как важные индикаторы состояния окружающей среды.
Исследования показали, что депонирование ключевых элементов, таких как цинк, медь, селен, марганец, существенно различается у мужчин и женщин. Результаты исследований открывают возможности для более тонкой диагностики и индивидуального подбора рациона, учитывая индивидуальные биохимические особенности и потребности представителей разных полов.
Вклад открытий ТГУ в заботу о здоровье человека
Работы профессорско-преподавательского состава ТГУ в области химических элементов получили признание научного сообщества не только Томска, но и других регионов, включая Кызыл, Усть-Каменогорск и Парабель. На основании этих данных формируются современные подходы к профилактике и коррекции дефицита или избытка тех или иных веществ в организме. Особое внимание уделяется формированию сбалансированного питания, что способствует укреплению иммунитета и профилактике многих хронических заболеваний.
Исследования, проводимые на базе лаборатории мониторинга окружающей среды, также ценны с точки зрения экологического анализа. Сравнение данных по разным населенным пунктам позволяет выявлять влияние не только диеты, но и экологии на содержание микроэлементов: одни регионы характеризуются избытком определённых веществ, другие — их недостатком. Это особенно важно для корректной оценки рисков нарушений, связанных с миграцией населения, изменением климата и трансформацией среды обитания.
Будущее исследований и их роль для общества
Химики Томского государственного университета, вдохновлённые первыми результатами, продолжают расширять число объектов и регионов для мониторинга. В планах — интеграция новых аналитических инструментов, а также совместные проекты с медицинскими учреждениями для применения знаний в сферах здравоохранения и общественного питания. Благодаря этим усилиям, наука становится ближе к каждому человеку, помогая не только понять сложные биохимические процессы, но и улучшать здоровье населения через современные научные открытия.
Таким образом, проекты химического факультета ТГУ и вклад таких учёных, как Владимир Отмахов, доказывают, что грамотный подход к изучению обмена микроэлементов способен значительно повысить качество жизни, а также играет важную роль в сохранении и укреплении здоровья нации.
– Мы обнаружили, что основные закономерности распределения элементов во многом схожи, – делится результатами Владимир Отмахов. – Однако для каждого региона страны существуют свои уникальные особенности. Так, среди жителей Усть-Каменогорска выявлен дисбаланс по семи элементам, среди которых Ba, Ca и Al. Для Томска характерно изменение уровня шести элементов: волосы людей содержат больше Al, Ba, P и W, но меньше Ni и Cu. В Кызыле фиксируется значительное превышение концентраций Ag, Al, Ba, Ca, P, Mg, Mn, Zn и, напротив, недостаток Cu и W. Жители села Парабель имеют избыточные показатели Ag, Al, Ba, Mn, P, Zn. В свою очередь, аномально высокий уровень вольфрама (W) отмечен только в волосах томичей.
Индивидуальные особенности химического баланса
Наблюдаемые отличия в концентрации элементов у разных групп людей объясняются разнообразием окружающей среды, рабочими условиями и характером питания. Глубокий анализ показал: химический состав волос у женщин и мужчин, а также среди представителей одного пола, но разных возрастных групп и уровней иммунитета, существенно различается.
Отмечается, что с возрастом у людей в целом наблюдается снижение содержания химических элементов в организме. Однако встречаются и исключения – некоторые элементы сохраняются или даже увеличиваются, что связано с индивидуальными физиологическими особенностями. Например, уровень кальция у женщин в возрасте 20–30 лет оказывается в 6,7 раза выше, чем у мужчин тех же лет, в возрасте 50–60 эта разница достигает уже 7,9 раза, а в пожилом возрасте (80–90 лет) разрыв сокращается до 3,3 раза. Эти данные частично объясняют, почему женщины обычно отличаются продолжительностью жизни, превосходящей мужскую.
Важность научных выводов для жизни
Результаты данного исследования имеют огромное значение не только для фундаментальной науки, но и для практики – они дают возможность разрабатывать рекомендации, помогающие выстраивать здоровый образ жизни. Корректируя питание с учетом географических и индивидуальных потребностей, можно эффективно поддерживать сбалансированный уровень необходимых микро- и макроэлементов в организме, что напрямую сказывается на качестве жизни и самочувствии.
Уникальность работы состоит в системном подходе: помимо человеческих волос, анализировались шерсть животных (лошадей, быков, лосей, коров), зелёные части лекарственных и сельскохозяйственных растений (мелисса, ромашка, лабазник, эвкалипт и др.), а также органы водоплавающих птиц и рыб – бакланов и трески. Это позволило ученым проследить взаимосвязи между биогеохимическими процессами разных биологических систем и выявить интересные аналогии.
Экологические особенности и новые перспективы
Выявленные различия в балансе элементов четко отражают влияние окружающей среды на биологию человека и животных в конкретных регионах. Эти данные открывают широкие возможности не только для коррекции питания и профилактики заболеваний, но и для понимания глобальных процессов самоорганизации биосферы. Современная наука уверенно доказывает: грамотный учет этих знаний помогает строить здоровое будущее для общества, сохраняя оптимизм и веру в прогресс.
Безусловно, дальнейшие исследования позволят еще глубже раскрыть индивидуальные и региональные особенности состава организма, уточнить механизмы влияния различных факторов на здоровье, а значит, помогут каждому прожить долгую, энергичную и насыщенную жизнь.
– В процессе анализа зольного остатка лекарственных растений были выявлены интересные особенности их способности поглощать и аккумулировать ряд элементов, потенциально опасных для человека. К таким веществам относятся, например, мышьяк, вольфрам, ванадий, кобальт и другие микроэлементы, – рассказывает Владимир Отмахов. – В биологии давно известно: все элементы таблицы Менделеева важны для жизнедеятельности живых существ, однако решающее значение играет их количество и гармоничное взаимодействие с основными питательными элементами. Если баланс этих веществ сохраняется, организмы функционируют максимально эффективно.
Роль лекарственных растений в очистке почвы
Изучая механизмы усвоения микроэлементов, специалисты пришли к выводу, что лекарственные травы, такие как лабазник и ромашка, способны значительно быстрее поглощать из почвы сложные химические вещества, в том числе опасные для человека. Эти растения выступают своеобразными «фильтрами», способными снижать концентрацию нежелательных элементов в окружающей среде. Данный факт побудил ученых предложить новый подход для сельского хозяйства. Суть его заключается в совместном выращивании культурных растений и определённых лекарственных трав. Такой способ стимулирует очищение почвы и позволяет защищать пищевые культуры, предназначенные для человека, делая их более безопасными и чистыми экологически.
Вклад науки в здоровое питание
Предложенная мера позволяет существенно повысить качество продуктов питания. Таким образом, высевая рядом с пищевыми культурами лекарственные растения, фермеры могут создать естественный барьер для накопления вредных микроэлементов, значительно улучшая чистоту будущего урожая. Гармонизация природных процессов с сельскохозяйственным производством открывает широкие перспективы для получения экологически чистых и безопасных продуктов, которые необходимы для крепкого здоровья человека. Такие инновационные методы становятся вкладом в устойчивое развитие агросектора и заботу о благополучии потребителей, ведь здоровье начинается с того, что мы едим!
Источник: scientificrussia.ru
