В команде из шести человек одним из главных подрядчиков гранта является американец Бернд Симонейт, почетный профессор Орегонского государственного университета.
- Мое знакомство с Берндом Симонейтом продолжается уже более двадцати лет", - объясняет геолог.
- Профессор регулярно посещает наш факультет два-три раза в год, он является выдающимся специалистом и авторитетом в своей области, его знания о возникновении и выявлении органических соединений в осадочных породах ставят в один ряд с ведущими мировыми геохимиками.
Инновационная подготовка проб для анализа
Большинство сахаридов было обнаружено в ксилитах (разновидность бурого угля, который является промежуточным звеном в углеродном ряду между торфом и каменным углем, называемым фосфорной древесиной), но моно- и дисахариды также были извлечены из некоторых слоев детритовых углей, используемых в энергетике.
Местами разведки были карьеры, открытые участки и шахты, все действующие месторождения миоценового лигнита в Польше. Тщательное наблюдение за последующими слоями позволило взять весь профиль (отдельные образцы по полкилограмма).
Затем образцы измельчали и извлекали (растворимую часть вымывали растворителями, такими как метанол или этанол). Затем сахариды были дериватизированы на менее полярные связи (так называемые силиловые производные).
Только материал, подготовленный таким образом, был подвергнут анализу методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС).
- Мы не ограничились ископаемым материалом, т.е. породами, мы также изучали современные аналоги дерева и грибов, чтобы сравнить их с ископаемым", - объясняет геолог.
Исследователи обнаружили сахариды почти во всех образцах угля, за исключением Турошувского месторождения. По мнению профессора Лешека Мариновского, это, вероятно, связано с ходом процессов осадконакопления, эти породы должны были осаждаться в других условиях, а сахариды окисляться на ранней стадии диагенеза.
Первопроходческий характер проекта также заключался в модификации метода пробоподготовки. Хотя метод был известен, некоторые стадии были опущены, так как никто не ожидал найти в них сахара.
Сахар - это полярное вещество (полярность молекулы показывает, как распределяется электрический заряд), поэтому его можно адсорбировать (связать), например, на силикагеле.
Однако, как правило, эти образцы отделяются на колонках силикагеля и только позже дериватизируются. Этой техникой пользуются все в мире, но она заставляет большинство полярных соединений не проходить через кремнегель, а останавливаться на нем.
Наличие свободных сахаридов, первоначально признанных в образцах мезозойских ископаемых деревьев и миоценовых ксилитов, является большой редкостью в мировых геохимических исследованиях и может способствовать лучшему пониманию термодинамических свойств этих теоретически нестабильных органических соединений.
Ученые подготовили еще один проект для продолжения этой темы, на этот раз речь пойдет о появлении сахаров грибкового происхождения.
Полученные в ходе проекта результаты могут вдохновить на дальнейшие исследования по использованию свойств молодых буроугольных пластов, которые по-прежнему содержат большое количество целлюлозы и даже, хотя и в меньшей степени, гемицеллюлозы. Уголь может использоваться различными способами, аналогично использованию, например, биомассы.
Мощные месторождения бурого угля (мировые извлекаемые запасы оцениваются в 512 миллиардов тонн) не могут и не должны служить только энергетическим сырьем, использование которого увеличивает загрязнение окружающей среды.
Многие инновационные проекты направлены на использование биодеградации таким образом, чтобы производить метан. Аналогичной тенденции следуют ученые, ищущие новые способы использования бурого угля.
Целлюлоза (около 40%), особенно в ксилитах, позволяет открыть новый исследовательский путь, который может ускорить процесс получения альтернативных источников метана.
- Это только вопрос времени", - уверяет профессор Лешек Мариновский.
