Анатолий Маркович Зякун (К СЕМИДЕСЯТИЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
T2N3
Анатолий Маркович Зякун (К СЕМИДЕСЯТИЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
20 июня 2005 г. исполнилось 70 лет доктору биологических наук Анатолию Марковичу Зякуну, стоявшему у истоков практической масс-спектрометрии в СССР.
А.М. Зякун родился в Сумской области (Украина). В 1959 году с отличием окончил физико-математический факультет Сумского государственного педагогического института им. А.С. Макаренко по специальности математика и физика. В этом же году был приглашен на Сумский завод электронных микроскопов и электроавтоматики, где работал сначала в должности старшего техника, затем инженера и старшего инженера-конструктора. В этот период своей трудовой деятельности Анатолий Маркович принимал самое непосредственное участие в конструкторских разработках, производстве и технологических испытаниях первых отечественных массспектрометров МИ-1305 (предназначенного для изотопного анализа, как легких, так и тяжелых элементов), МХ-1201 (первого отечественного автоматизированного масс-спектрометра, предназначенного для анализа окиси этилена в технологической линии при его производстве), МХ-1302 (предназначенного для количественного анализа газовоздушных смесей в атмосфере при производстве высококачественных материалов), МХ-1303 (первого отечественного масс-спектрометра, который впоследствии в течение длительного времени использовался в научно-исследовательских лабораториях СССР и за рубежом при анализе структуры органических молекул).
В 1962 году А.М. Зякун был принят в аспирантуру в лабораторию профессора Н.С. Вульфсона при Институте химии природных соединений АН СССР (в настоящее время Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, г. Москва). Обучаясь в аспирантуре, он продолжил работу по расширению аналитических возможностей масс-спектрометра МХ-1303. Так, им впервые была разработана и изготовлена термостатированная система, обеспечивающая испарение твердых и труднолетучих органических веществ вблизи области ионизации источника ионов. Использование этой системы позволило проводить масс-спектрометрические исследования как природных, так и синтезированных сложных органических молекул, которые при нагревании анализируемого образца от комнатной температуры до 250 °С обеспечивали парциальное давление его паров от 10–5 до 10–8 мм рт. ст. С благословения академика М.М. Шемякина и при его активном участии силами сотрудников Института химии природных соединений АН СССР и с помощью модернизированного А.М. Зякуном прибора МХ-1303 были проведены оригинальные молекулярно-структурные исследования природных соединений (выявлены масс-спектрометрические характеристики аминокислот и их производных; продемонстрированы возможности определения последовательности аминокислот в пептидах, содержащих от 2-х и до 10 аминокислотных остатков; выявлены структурноаналитические характеристики депсипептидов, стероидных молекул, углеводов и др.). Проводимые масс-спектрометрические исследования органических молекул в этот период были выполнены на уровне ведущих лабораторий мира.
В рамках своей диссертационной работы А.М. Зякун выполнил фундаментальное исследование массспектрометрических характеристик метил- и фенилтиогидантоинов аминокислот, которые генерируются в процессе определения аминокислотной последовательности белковых молекул по методу Эдмана. Полученные результаты и применение их к установлению первичной структуры свиного пепсина продемонстрировали широкие возможности практического использования масс-спектрометрии в белковой и пептидной химии как экспресс-метода идентификации отщепляемых аминокислот. В 1966 году Анатолию Марковичу была присвоена ученая степень кандидата химических наук.
С 1967 года и по настоящее время А.М. Зякун является сотрудником Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН (в настоящее время заведующий сектором масс-спектрометрии). Объектами его научных исследований являются органические продукты микробного биосинтеза (антибиотики, алкалоиды) и микробной трансформации ксенобиотиков (гербициды, пестициды), ароматические и гетероциклические техногенные поллютанты и др. Термодистилляция смесей органических продуктов в вакууме и использование ионизации монохроматическим вакуумным ультрафиолетом служили методическими приемами при решении аналитических задач в микробиологии.
Важнейшим направлением научной деятельности А.М. Зякуна является изучение метаболических процессов, происходящих в микробных клетках, на основе измерения вариаций распространенностей стабильных изотопов биофильных элементов (углерод, азот, кислород, сера) методом масс-спектрометрии. В частности, им проведены систематические исследования особенностей изменения изотопного состава углерода в продуктах растительного и микробного фотосинтеза и были выяснены ключевые факторы, определяющие формирование изотопного состава углерода метана при бактериальной метангенерации. На примерах чистых культур метанотрофных бактерий, использующих метан как основной источник энергии и углерода, были изучены условия, определяющие формирование изотопного состава углерода в биомассе бактериальных клеток, продуктах их метаболизма и остаточном метане. Результаты модельных и натурных изотопных исследований по бактериальной метангенерации и метанокислению послужили теоретической основой для создания методов оценки роли бактерий при разработке соответствующих биотехнологических схем. С использованием изотопных данных по углероду показано, что активация метаногенов в пластовых водах нефтедобычных скважин способствует повышению нефтеотдачи, а нанесение бактериальной суспензии метанотрофов на обрушаемые породы в угольных шахтах позволяет значительно снизить концентрацию метана в атмосфере рабочих участков в шахте и обеспечить безопасные условия работы шахтеров.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований по использованию изотопной массспектрометрии в микробиологии составили основу докторской диссертации А.М. Зякуна «Микробное фракционирование изотопов углерода и его использование в биотехнологических исследованиях», которую он защитил в 1994 году.
В настоящее время под руководством Анатолия Марковича разрабатываются подходы к использованию изотопной масс-спектрометрии в медицине. В результате предложен оригинальный метод неинвазивной диагностики хеликобактерной инфекции в организме человека, которая в большинстве случаев является причиной хронических гастритов, язвенных образований в желудке и двенадцатиперстной кишке, а также раковых заболеваний. На основе анализа фракционирования изотопов углерода гетеротрофными организмами разработан масс-спектрометрический метод ранней диагностики нарушений углеводного обмена у человека и таких, связанных с ним заболеваний, как сахарный диабет и ожирение. Проводятся оригинальные исследования по применению изотопной масс-спектрометрии для неинвазивной диагностики заболеваний печени у человека, а также по оценке сохранения и восстановления защитных функций печени после частичной ее хирургической резекции.
В период 1994–2002 гг. при поддержке и активном участии коллег М.Шидловского и К.Бреннингмайера из Института химии им. Макса Планка (Германия) получила дальнейшее развитие идея, опубликованная А.М. Зякуном в 1974 году, о возможности масс-спектрометрической регистрации изотопных изомеров молекул (изотопомеров). В настоящее время возлагаются большие надежды на использование анализа изотопомеров, как аналитического инструмента, в биогеохимических и экологических исследованиях. Этому направлению были посвящены специализированные научные форумы: I-й и II-й Международные симпозиумы по изотопомерам (Япония 2001 г., Италия 2003 г.).
А.М. Зякун — высоко эрудированный ученый, прекрасно ориентирующийся в современной массспектральной технике и возможностях ее применения в различных областях науки и практики. Его отличают огромная трудоспособность, стремление к поиску нового в науке, интеллигентность и исключительная доброжелательность. Много внимания Анатолий Маркович уделяет деятельности Всероссийского массспектрометрического общества и становлению журнала «Масс-спектрометрия», членом редколлегии которого он является.
Всероссийское масс-спектрометрическое общество, редакция журнала «Масс-спектрометрия», а также все друзья, ученики и коллеги сердечно поздравляют Анатолия Марковича Зякуна с семидесятилетием и желают юбиляру на многие годы сохранять неиссякаемое трудолюбие и преданность науке. Много счастья и крепкого здоровья Вам, Анатолий Маркович!
