Анатолий Маркович Зякун
T7N3
Анатолий Маркович Зякун
(к семидесятипятилетию со дня рождения)
20 июня 2010 г. исполнилось 75 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 он с отличием окончил физико-математический факультет Сумского государственного педагогического института им. А.С. Макаренко по специальности «Математика и физика». Тогда же 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 для анализа оксида этилена в технологической линии при его производстве), МХ-1302 (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 Института химии природных соединений АН СССР (в настоящее время Институт биоорганической химии им. 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 1.33´10–3 до 1.33´10–6 Па. При активном участии академика М.М. Шемякина 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 двух до 10 аминокислотных остатков; выявлены структурно-аналитические 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 нефтедобывающих 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 и II Международные симпозиумы по изотопомерам (Япония 2001 г., Италия 2003 г.).
А.М. Зякун — высокоэрудированный ученый, прекрасно ориентирующийся в современной масс-спектральной 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 масс-спектрометрического общества и журналу «Масс-спектрометрия», одним из редакторов которого он является.
Всероссийское масс-спектрометрическое общество, редакция журнала «Масс-спектрометрия», а также все друзья, ученики и коллеги сердечно поздравляют Анатолия Марковича Зякуна с семидесятипятилетием и желают юбиляру на многие годы сохранять неиссякаемое трудолюбие и преданность науке. Много счастья и крепкого здоровья Вам, Анатолий Маркович!
