Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
«Подоить» змею: пермские ученые рассказали об инженерном вдохновении и пользе ядовитых рептилий
В мире обитают более 3500 видов змей, из них только 600 ядовитые. Эксперты Пермского Политеха рассказали, где и зачем в России «доят» змей, как делают антидоты, что на самом деле называют «змеиным ядом» в косметике и как он помогает бороться с морщинами, зачем нужна имитация змеиного жира в кремах и как рептилии вдохновляют инженеров для создания инспекционных роботов.
Откуда у змей появляется яд?
Змеиный яд — это видоизмененная слюна, вырабатываемая специальными железами, расположенными за глазами рептилии. Они анатомически связаны с клыками, через которые яд попадает в тело жертвы.
— Яд представляет собой сложную смесь из нескольких токсинов и биологически активных веществ, которые не обязательно имеют белковую природу. В нем содержатся свободные аминокислоты, сахара, липиды и ионы металлов, гидролитические ферменты, низко- и высокомолекулярные протеины и небольшое число других органических и неорганических молекул (пигментов, минеральных компонентов и микроэлементов) нуклеотиды. Все эти биологически активные веществе могут поражать нервную, кровеносную и мышечную системы организма. Если быть точной, то состав видоизмененной слюны варьируется в зависимости от вида змеи, ее возраста, рациона, географического положения и других факторов, — рассказывает Екатерина Баньковская, доцент кафедры химических технологий Пермского Политеха, кандидат фармацевтических наук.
Полная характеристика белков змеиного яда достаточно сложна даже при доступности современных физико-химических методов анализа из-за наличия множественных изомерных форм токсинов.
Типы ядов классифицируются по их воздействию на организм
В России известно 13 опасных и ядовитых для человека змей. Членистоногие, относящиеся к этим семействам, отличаются по своей биологии, строению ядовитого аппарата, химическому составу яда и механизмам его токсического действия. На территории страны встречаются гадюки (обыкновенная, степная, кавказская и др.), среднеазиатские кобры, щитомордники (обыкновенный, восточный) и крайне редко — гюрза.
Существуют нейротоксичные яды, которые воздействуют на нервную систему. Они нарушают передачу нервных импульсов, блокируя рецепторы на мышечных клетках или препятствуя высвобождению нейромедиаторов – биологически активных химических веществ, необходимых для передачи электрохимического импульса от нервной клетки. Действие таких ядов проявляется в параличе, в том числе дыхательной мускулатуры, что приводит к остановке жизненно-важных органов. У пострадавшего опускаются веки, затрудняется глотание, а речь становится невнятной.
— Гадюки, гремучие змеи и некоторые щитомордники обладают гемотоксическим ядом. В его состав входят ферменты, которые приводят к разрушению кровяных клеток эритроцитов (гемолиз), нарушению свертываемости крови (коагулопатию) и повреждению сосудистой стенки. Их действие вызывает кровотечения, тромбоз, отеки, некроз тканей, снижение артериального давления и нарушение в работе почек. Цитотоксические яды также характерны для змей, которые «плюются». Вещества в нем травмируют клетки организма в месте укуса. Действие проявляется в сильной боли, отеке, покраснении, образовании пузырей, некрозе тканей и рубцевании, — поясняет Екатерина Баньковская.
Миотоксические яды воздействуют на мышечные ткани, их токсины высвобождают внутриклеточные ферменты в кровь, что в результате приводит к боли в мышцах, слабости и острой почечной недостаточности. Ядом с такими свойствами обладают некоторые морские и гремучие змеи.
Как готовят противоядие от укуса?
Поскольку у змей разный по составу яд, в некоторых регионах выпускают поливалентные сыворотки, эффективные против нескольких видов змей, но обычно они менее специфичны, чем моновалентные, которые направлены против одного вида. Производство антитоксинов – длительный и дорогостоящий процесс.
— После сбора змеиного яда путем «доения» его разбавляют и вводят небольшими, постепенно увеличивающимися дозами животным, чаще всего лошадям, реже – овцам или козам. Это делается, чтобы стимулировать их иммунную систему вырабатывать антитела, специфичные к компонентам токсичного вещества. В этот период, который длится до года, у животного регулярно берут кровь, выделяют из нее плазму с антителами. Затем очищают и концентрируют, извлекая белки, которые не являются антителами, и добавляют консерванты для стабильности и хранения препарата, — добавляет Екатерина Баньковская.
Кто и как «доит» змей?
В России существует только один центр добычи змеиного яда и находится он в Новосибирске. Процессом добычи ценного вещества занимаются специалисты, которых называют герпетологами, токсикологами или змееловами. Они обучены технике безопасного обращения со змеями.
— Процесс «доения» змеи не такой уж простой, он требует осторожности и опыта. Змею аккуратно фиксируют, чаще всего за голову, специальным инструментом или вручную, чтобы животное не могло укусить человека. Для выделения яда чешуйчатое подносят к стерильному контейнеру (чаще всего это стеклянная чашка Петри, покрытая тонкой пленкой) и аккуратно надавливают на ядовитые железы. Иногда для стимуляции змею заставляют кусать через тонкую мембрану, которая покрывает край чашки. Выделившийся яд собирают со дна емкости, а затем фильтруют, чтобы удалить примеси слюны и крови, — рассказывает Екатерина Баньковская, доцент кафедры химических технологий Пермского Политеха, кандидат фармацевтических наук.
Змеиный яд добавляют в лекарства
Змеиный яд — сложный комплекс биологически активных соединений, являющийся ценным сырьем для фармацевтической науки и промышленности. В доказательной медицине змеиный яд находит свое применение для создания антидотов – противоядий, спасающих жизни при укусах змей. Отдельные компоненты яда, в том числе белки, влияющие на свертываемость крови, используют при разработке лекарств для разжижения крови и от тромбозов, снижая риск образования тромбов в сосудах. Другие соединения, воздействующие на нервную систему, нашли применение в лечении хронических болей и нейродегенеративных заболеваний.
— Сначала яд тщательно обрабатывают, очищают его от крови и слюны путем фильтрации. Затем для повышения стабильности и срока годности подвергают сушке, чаще всего лиофилизации — процессу обезвоживания яда путем замораживания и последующего удаления льда под вакуумом. Проще говоря, яд сначала замораживают, а затем вытягивают из него воду, превращая в сухой порошок. Готовый сухой яд хранят в герметичных контейнерах. Из него выделяют отдельные фракции, обладающие нужными фармакологическими свойствами, и используют для создания препаратов, — поясняет эксперт Пермского Политеха.
Змеиный яд против морщин
В основе большинства косметических средств со «змеиным ядом» лежит синтетический трипептид Syn-Ake, который является подражателем нейротоксичного компонента из яда.
— Важно подчеркнуть, что в косметологии не применяют натуральный змеиный яд, только его синтетический аналог. Проведенные клинические испытания на настоящих людях показали, что синтетический трипептид при местном применении может уменьшать глубину и выраженность мимических морщин, в том числе «гусиные лапки», межбровные и лобные. В этих исследованиях обычно оцениваются параметры кожи с помощью методов визуализации (например, трехмерного сканирования), — отмечает Екатерина Баньковская, доцент кафедры химических технологий Пермского Политеха, кандидат фармацевтических наук.
Крема с имитацией змеиного жира
Еще один известный косметический ингредиент «змеиный жир» в большинстве случаев представляет собой не настоящий жир, извлеченный из животного, а его имитацию, созданную на основе растительных масел, минеральных компонентов и других добавок.
— Среди его компонентов есть растительные экстракты, которые обладают противовоспалительными свойствами, способствуют уменьшению покраснений и раздражений. Еще добавляют фосфолипиды, витамины A, E и D, считающиеся мощными антиоксидантами, они защищают клетки от повреждений и способствуют их регенерации. Сквален – природный углеводород, который является компонентом кожного сала. Этот ингредиент увлажняет, смягчает и защищает кожу. Жирные кислоты и липиды образуют на теле человека защитную пленку, предотвращая трансэпидермальную потерю влаги. Это приводит к повышению увлажненности кожи, ее эластичности и гладкости, — поясняет Екатерина Баньковская.
Настоящий змеиный жир дорогой и эксклюзивный
Жир змеи считается одним из самых дорогостоящих и эксклюзивных продуктов, поскольку он богат такими жирными кислотами, синтез которых в организме человека не осуществляется. Он славится своими обезболивающими, смягчающими, противовоспалительными, антибактериальными, а также антисептическими свойствами. Змеиный жир абсолютно гипоаллергенен и с успехом применяется в косметологии для замедления старения и восстановления защитных свойств кожи.
— Жир змеи встраивается в липидный слой кожи, восполняя истонченный защитный слой. В результате кожа становится менее уязвимой, визуально выравнивается и омолаживается, приобретает здоровый вид. При некоторых видах заболеваний змеиный жир используется в качестве компонента лечебного питания, так как способен стимулировать всевозможные обменные процессы, проходящие в организме человека, — уточняет эксперт Пермского Политеха.
Змеи вдохновляют инженеров
В биомеханике и робототехнике маневренность змеи используют как модель для создания роботов, имитирующих перемещение чешуйчатых.
— Такие роботы, цепляясь за поверхность, подтягивают себя вперед. Их конструкция состоит из звеньев, соединенных приводами — эластомерными или механическими сервоприводами. Движение обеспечивается активными (приводными) или пассивными колесами, а также силами трения, — рассказывает Андрей Затонский, заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала Пермского Политеха, доктор технических наук.
Для усовершенствования алгоритмов управления роботом, ученые изучали особенности перемещения змей в разных условиях. Например, археологический робот Elizabeth оказался неспособен ползти в песке. Тогда инженеры создали в зоопарке условия для исследования рогатого гремучника, ловко ползающего по дюнам, и выяснили, что, попав на песок, живая змея резко увеличивает длину соприкосновения одного из изгибов с грунтом. Это позволяет ей двигаться, не «пробуксовывая». Метод был успешно перенесен на изделие.
Змееподобные роботы
Бурное развитие змееподобных роботов происходило лет 10-20 назад, их создавали и испытывали в разных странах. Основное их назначение – инспекционное.
– Например, японский ACM-R5H или российский ЗМЕЕЛОК-3 способны проникать в трубы и узости с целью их осмотра изнутри. ЗМЕЕЛОК может ползти по прямой, по заданной кривой, по горизонтальному или даже вертикальному каналу, развернуться на месте, перекатиться, преодолевать небольшие препятствия, – приводит примеры Андрей Затонский.
По словам эксперта, в 2023 году NASA провела испытания «змеи» Exobiology Extant Life Surveyor, предназначенной для исследования космических объектов. Робот создает трехмерную карту своего окружения при помощи четырех пар стереокамер и лидара, который использует короткие лазерные импульсы. На основе данных датчиков аппарат определяет наиболее безопасный путь. Англичанами разработан робот Lira, предназначенный для работ в труднодоступных зонах АЭС Dounreay, выводимой из эксплуатации.
Telegram 
Дзен 
VK Команда российских исследователей, включая ученых из НИУ ВШЭ, применили искусственный интеллект для анализа подписок 4,5 тысячи студентов на VK-сообщества. Оказалось, что алгоритмы могут с высокой точностью предсказывать, кто отличник, а у кого трудности с учебой.
В длительном выступлении 30 мая 2025 года Илон Маск не ограничился повторением уже известного, но и обозначил ряд новых моментов по программе Starship и конкретике первых нескольких волн полетов на Марс.
Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Исследователи ВШЭ выделили более 4000 примеров устной русской речи билингвов из семи регионов России и выяснили: большинство нестандартных форм в конструкциях с числительными связано не только с их родным языком, но и с тем, как часто выражение встречается в повседневной речи. Например, фразы «два часа» или «пять километров» почти всегда совпадают с литературным вариантом, а вот менее привычные выражения, особенно с числительными от двух до четырех, а также с собирательными формами вроде «двое» или «трое», часто звучат иначе.
Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно