Немного об объекте нашего исследования:

Природные гуминовые системы (ПГС) образуются в результате супрамолекулярной сборки продуктов окислительной деградации биомакромолекул, входящих в состав отмершей биомассы: лигнина, полисахаридов, таннинов, пептидов и т.д. Гумификация представляет собой второй по величине процесс после фотосинтеза. Поэтому на Земле накоплены громадные сырьевые ресурсы гуминовых веществ (ГВ), входящих в состав ПГС: нетопливный бурый уголь, торф, сапропель, к ним нужно еще добавить возобновляемое сырье: компост, биогумус, гидролизный лигнин, и т.д.

В природе ГВ играют уникальные функции жизнеобеспечения, связанные с их защитными и регуляторными свойствами, в основе которых лежат как абиотические, так и биотические процессы. К абиотическим процессам относятся связывание экотоксикантов в нетоксичные аддукты, формирование комплексов биогенных элементов с контролируемым высвобождением, наносборка водопрочных органоминеральных агрегатов, поддерживающих структуру почв, и др. Биотические процессы включают в себя мультитаргетное стресс-протекторное воздействие на живые организмы, антивирусные и бактерицидные свойства, иммобилизацию и стабилизацию ферментов, онкопротекторные функции и др. Несмотря на столь широкую палитру свойств, ГВ до сих пор не нашли широкого применения для биомедицинских и природоохранных технологий. Это связано с экстремальной сложностью их строения и полимолекулярным характером. Следовательно, понимание молекулярного строения и природных механизмов жизнеобеспечения является весьма актуальной научной проблемой, открывающей путь к созданию природоподобных технологий на основе ГВ. Это обусловило постановку основных направлений исследований, разрабатываемых в лаборатории:

1) молекулярный анализ гуминовых веществ методами магнитного резонанса сверхвысокого разрешения (масс-спектрометрии ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье, МС ИЦР ПФ и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и свертка получаемых «больших данных (big data)» для создания химической библиотеки гуминовых систем, классификации и моделей «структура-свойство»

2) разработка способов направленной модификации и фракционирования гуминовых систем, направленных на получение гуминовых продуктов с заданными свойствами, включая редокс-активность, поверхностную активность, инкорпорирование биогенных или биологически активных металлов. Направленная модификация, кремнийорганические производные ГВ, создание инъекционных материалов для установки проницаемых реакционных барьеров, создание биодоступных комплексов с железом.

3) изучение функциональных свойств и биологической активности исходных и модифицированных гуминовых систем для разработки природоподобных технологий, в частности: для очистки загрязненных сред от токсикантов (самопрограммируемые инъекционные материалы), для восстановления плодородия почв («зеленые мелиоранты»), для замедленного высвобождения биогенных элементов («наноудобрения»).

Кроме того, пол руководством Перминовой И.В. в содружестве с нашими коллабораторами ведутся следующие междисциплинарные исследования: совместно с лабораторией инженерии генов химфака МГУ (к.х.н. М.Ю. Рубцова, к.х.н. Григоренко В.Г.) ведутся работы по восстановлению антибиотикочувствительности (синэргия с ингибиторами беталактамаз),

совместно с лабораторией экобиокатализа (д.б.н. Ефременко Е.Н., н.с., к.х.н. Степанов Н.А.) выполняются исследования по синтезу ингибиторов биосинтеза метана на основе фенолпроизводных гуминовых веществ и их комплексов с Fe(II/III)

совместно с Сибирским медицинским государственным университетом (СибГМУ, д.ф.х.н. М.В. Зыкова) ведутся работы по коррекции железо-дефицитной анемии (комплексы ГВ с железом замедленного высвобождения),

совместно с институтом иммунологии ФМБА (д.м.н. Ю.В. Жернов) проводятся исследования по антивирусным свойствам гуминовых веществ (средства профилактики ВИЧ-инфекции) и т.д.

Работы ведутся так же в составе межфакультетской группы МГУMУC, объединяющей ученых, аспирантов и студентов целого ряда факультетов МГУ: химического, физического, биологического, почвоведения, наук о материалах, в которую входят:

Кроме того, лаборатория сотрудничает с научными группами институтов РАН и других ведомств:

Лаборатория ведет обширное международное сотрудничество с научными группами в Германии:

и США:

Все сотрудники являются членами Международного гуминового общества (International Humic Substances Society, www.humic-substances.org), Перминова И.В. является председателем Отделения СНГ МГО, в 2020 г.избрана Вице-президентом IHSS, лаборатория регулярно проводит международные конференции по гуминовым инновационным технологиям (HIT), имеет целый ряд научных проектов (РНФ, РФФИ, Норникель) и научных публикаций в высокорейтинговых международных журналах.

Примеры проектов и публикаций приведены ниже:

Хоздоговор с АО «Норильско-Таймырская Энергетическая Компания» на НИР по организации и проведению опытно-промышленных испытаний с разработкой технологии применения промывных агентов для «in situ» очистки грунтов, загрязненных в результате разлива дизельного топлива на земельном участке, расположенном на территории промышленной площадки (ХАДТ ТЭЦ 3), Красноярского края, г. Норильск, а также оценке воздействия на окружающую среду (далее – ОВОС) с проведением общественных слушаний в целях получения заключения государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) (2020 – 2021).

Проект РНФ 20-63-47070 «Бионаноматериалы и композиции с антимикробными и ранозаживляющими свойствами на основе гуминовых веществ» (2020 -2023)

Проект РФФИ 18-29-25065 «Разработка и синтез активных редокс-агентов и связующих на основе хинон-производных гуминовых веществ для биокаталитического подавления газовыделения со свалок» (2018-2021)

Завершен проект ИЮПАК «Database on molecular compositions of natural organic matter and humic substances as measured by high resolution mass spectrometry (# 2016-015-2-600) https://iupac.org/project/2016-015-2-600/