Аннотация:
С использованием широкого спектра современных экспериментальных методов исследования была изучена эталонная коллекция образцов мочевых камней у мужчин и женщин в возрасте 27—83 лет, а также мочи пациентов с мочекаменной болезнью и хроническим пиелонефритом. Были проанализированы химический и фазовый состав, содержание микроэлементов, аминокислотный состав и содержание в белках, а также изотопный состав углерода и азота. В мочевых камнях были обнаружены биоминералы, охватывающие практически весь современный спектр типов минералов: элементарные вещества (металлы), халькогениды (сульфиды), галогениды (хлориды), оксиды (магнетит, фаза SiO2), силикаты (алюмосиликаты) и кислородные соли. Помимо минералов камни также содержат так называемые минералоиды, представленные водными оксалатами кальция и мочевой кислотой. В исследованных образцах было идентифицировано пятнадцать белковых аминокислот, в том числе семь незаменимых. Три аминокислоты содержат небольшое количество D-энантиомера. Изотопный состав углерода и азота в органическом веществе, содержащемся в камнях и моче человека, уникален и отличается от состава органического вещества, содержащегося в костях человека, атмосфере Земли и в осадочных породах. Однако мочевые камни имеют сходство по изотопному составу углерода с органическими полимерами, образующимися в результате современного вулканизма.

Ключевые слова:
мочевые камни, минералообразование в организме человека, биоминералы

Введение

Мочекаменная болезнь — широко распространённое заболевание, выражающееся в образовании в почках и мочевыводящих путях так называемых мочевых камней (уролитов). Считается, что основной причиной такого заболевания является нарушение обмена веществ в организме, особенно водно-солевого обмена, и нарушения кислотно-щелочного равновесия в крови и других жидкостях организма человека вследствие инфекционных заболеваний печени и желудочно-кишечного тракта (Севостьянова, Полиенко, 2004). Заболевания желез внутренней секреции, регулирующих водный и солевой обмен (щитовидная железа, паращитовидные железы, гипофиз), также играют значительную роль в возникновении мочекаменной болезни. Развитию заболевания способствует состав пищи, например, растительно-молочная пища приводит к ощелачиванию урины, мясная, наоборот, к повышению её кислотности. Способствует возникновению мочекаменной болезни и недостаточное содержание в пище витаминов A и D. В конечном счете все упомянутые факторы приводят к возникновению у людей биоминерализации (Мак-Коннелл, 1977) вследствие кристаллизации в урине слаборастворимых солей. При нарушении физиологического равновесия, приводящем к снижению растворимости в жидкостях организма человека, из нее выделяются и начинают расти твердые зародыши, формируясь в разноразмерные органоминеральные образования — объекты биоминералогических исследований (Бородулин, Глыбочко, 2009; Брик, Радчук, 2007; Волков, Волкова, 2004; Каткова, 1996; Каткова, Боровкова, 2007; Козловский, 1973; Кокин, 2020; Колониченко, 2007; Кораго, 1992; Полиенко, Ермолаев, 1996; Полиенко, Севостьянова, 2003, 2010, 2012; Полиенко, Шубин, 1997; Силаев, Кокин, 2017, 2021; Cилаев, Пономарев, 2016; Сребродольский, 1983; Юшкин, 1999, 2002, 2006, 2007).

В настоящее время установлено, что абсолютное большинство уролитов имеет сложный фазовый состав (Боровкова, Филиппов, 2009; Козловский, 1973; Лебедев, Смирнова, 2021; Нигматулина, Сокол, 2004; Ракин, Каткова, 2006; Севостьянова, Полиенко, 2004). К числу наиболее часто встречающихся минералоподобных фаз относятся оксалаты кальция — уэвеллит и уэделлит; урициты (мочевая кислота); фосфаты — брушит, струвит, ньюбериит, бабьеррит, гопеит, био­апатит; сульфаты — гипс и др. Среди смешаннофазных камней наиболее распространены мочекислотно-оксалатные, фосфато-оксалатные, фосфатомочекислотные. Очевидно, что уже достигнутый уровень изученности уролитов не является окончательным и может быть существенно повышен благодаря непрерывно развивающимся методам экспериментальных минералогических исследований.

 

Объекты и методы исследований

 

В качестве объектов наших исследований (табл. 1) выступили: 1) 12 образцов мочевых камней мужчин и женщин в возрасте 27—83 лет с максимальным размером (5.5 ± 2.3) мм (V_x = 43 %) и массой (160.9 ± 201.4) мг (V_х = 125 %); 2) сопряженные с камнями 10 образцов мочи-1; 3) два дополнительных образца мочи-2 пациентов с пиелонефритом. В ходе исследований был использован широкий комплекс методов: оптическая микроскопия (компьютеризированный комплекс OLYMPUS BX51); химический анализ горных пород; определение содержания С_орг методом кулонометрического титрования по величине pH на анализаторе Ан-7529М; термический анализ на автоматическом дериватографе Shimadzu DTG-60A/60AH; рентгеноструктурный анализ с использованием дифрактометра Shimadzu XRD-6000; ИК-спектроскопия с применением прибора «Люмекс ИнфраЛЮМ ФТ-02»; раман-спектроcкопия с использованием прибора Horiba LabRam HR 800; ЭПР на спектроскопе SE/X-2547; рентгенолюминесцентная спектроскопия на основе рентгеновского аппарата УРС-1.0 (трубка БСВ-2, Fe-антикатод, напряжение на катоде 50 кВ, анодный ток 14 мА), монохроматора AAS-1 (Carl Zeiss, Jena) и регистрирующего узла с ФЭУ-106; аналитическая сканирующая электронная микроскопия с применением комплекса Jeol JSM-6400; рентгенофлуоресцентный анализ на ЭД-спектрометре MESA-500W; определение изотопного состава углерода и азота в углеродистом веществе на аналитическом комплексе Flash EA, соединенном с масс-спектрометром Delta V Advantage; газовая пирохроматография с использованием пиролитического устройства и хроматографа «Цвет-800»; масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой с использованием масс-спектрометра ELAN 9000 (Perkin Elmer). ИСП-МС-анализы на микроэлементы в образцах мочи выполнены в ЦКП «Геоаналитик» Института геологии и геохимии УрО РАН в рамках госбюджетной темы № 123011800012-9.

Для определения содержания аминокислот в белках мочи 1.0 мл пробы помещали в пробирку Eppendorf, добавляли 0.4 мл 40 % раствора трихлоруксусной кислоты (ТХУ) и встряхивали в течение 10 мин. Для отделения белков, выпадающих в осадок, пробирки помещали в микроцентрифугу и подвергали вращению со скоростью 12000 об./мин в течение 5 мин. Супернатант аккуратно сливали. Белковый осадок промывался от ТХУ, для чего к нему добавляли 1 мл смеси метанола и диэтилового эфира в объемной пропорции 1:1. Пробирка подвергалась встряхиванию в течение 1 мин, после чего ее центрифугировали с последующим аккуратным сливанием супернатанта. Операция повторялась трижды. Дальнейшая методика анализа аминокислот была стандартной.

Объекты для исследований были представлены ассистентом кафедры терапии медико-биологического факультета РНИМУ им. Н. И. Пирогова А. А. Слюсарь и врачом-урологом высшей категории Ростовской клинической больницы ЮОМЦ ФМБА России А. В. Слюсарем. В число этих объектов вошли пять образцов мочевых камней и скоррелированные с ними пять образцов мочи мужчин в возрасте 27—71 лет (в среднем 52 года), а также пять образцов мочевых камней и мочи женщин в возрасте 40—83 лет (в среднем 64 года). Масса камней: у мужчин — 236.7 ± 235.9 мг (у более пожилых камни массивнее); у женщин — 104.8 ± 137.2 мг (у более пожилых камни менее массивные). Кроме того, исследовались два образца мочи пациентов с хроническим пиелонефритом. Все образцы мочи варьировались по окраске от бесцветных до бурых.

 

Морфология, внутреннее строение и химико-фазовый состав

Исследованные мочевые камни характеризовались преимущественно светлой окраской и округлой формой, не обнаруживая корреляции ни с возрастом больных, ни с местом извлечения камней, ни с их размером (рис. 1). Уролиты широко варьировались по внутреннему строению благодаря сочетанию участков со скрытокристаллической, микрозернистой, пластинчатой, лучистой, лучисто-слоистой структурами (рис. 2—11), что вообще характерно для таких образований (Боровкова, 2004).

По валовому составу исследуемые камни близки к составу карбонатапатита, но по результатам рентгеноспектрального микрозондового анализа (табл. 2) в их составе выявлено до 14 фаз (в последовательности снижения частоты встречаемости, %): 1) органическое вещество, включая эритроциты и урициты (100); 2) водные кальциевые оксалаты (100); 3) силикаты и алюмосиликаты (90); 4) металлоорганические соединения (80); 5) самородные металлические фазы (60); 6) гидроген (Н)-сульфаты и фосфаты (60); 7) биоапатит (40); 8) эритроциты (30); 9) фосфато-сульфаты бария (30); 10) сульфиды (10); 11) гидрокси (ОН)- и гидроген-хлориды (20); 12) сульфато-силикатофосфаты (10); 13) магнетит (10); 14) кремниевая (SiO₂) фаза (10). По данным рентгеноструктурного анализа, часть микрофаз в составе исследованных камней характеризуется кристалличностью. В число таких фаз входят (d, в скобках индексы hkl):

Вевеллит, CaC₂O₄ H₂O = 5.94—5.95 (10—1); 5.81 (110); 4.78 (200); 4.53 (101); 3.78 (21—1); 3.64—3.65 (020); 3.11 (12—1); 2.97 (10—2); 2.91 (310); 2.84 (121); 2.49 (112); 2.52 (301); 2.49—2.51 (112); 2.45 (31—2); 2.42 (32—1); 2.38 (400); 2.35 (130); 2.30 (11—2); 2.26 (202); 2.24 (031); 2.21 (40—2); 2.13 (23—1); 2.09 (10—3); 2.08 (321); 1.996 (50—1); 1.976—1.978 (30—3); 1.95 (411); 1.933 (013); 1.890 (42—2); 1.858 (312); 1.845 (610); 1.837 (510); 1.824 (040); 1.814 (12—3); 1.793 (132); 1.737 (32—3); 1.691 (520); 1.639 (213); 1.589 (600); 1.573 (20—4); 1.573 (20—4); 1.548—1.549 (033).

Ведделлит, CaC₂O₄ 2H₂O = 8.76—8.77 (110); 6.19 (200); 4.42—4.43 (211); 4.36 (220); 3.91 (310); 3.68 (002); 3.39 (112); 3.16 (202); 3.09 (400); 2.81-2.82 (222); 2.78 (411); 2.67 (312); 2.42 (510); 2.41 (103); 2.37 (402); 2.34 (501); 2.28 (331); 2.24 (213); 2.21 (422); 2.12 (530); 2.02 (512); 1.994 (323); 1.957 (611); 1.898 (413); 1.836—1.837 (532); 1.797 (602); 1.787 (631); 1.762 (204); 1.741 (503); 1.711 (640); 1.695 (224); 1.624 (730); 1.624 (730); 1.578 (712); 1.564 (613); 1.552 (642).

Урицит (мочевая кислота), C₅H₄N₄O₃ = 6.59—6.63 (200); 5.66—5.68 (001);4.94—4.96 (210); 4.78—4.80 (111); 4.50—4.51 (011); 3.87—3.89 (11—1); 3.72—3.74 (020); 3.6 (20—1); 3.28—3.29 (400): 3.20—3.21 (121); 3.11—3.12 (021); 3.01 (410); 2.88 (12—1); 2.80 (402);2.63—2.64 (012): 2.58(421): 2.46—2.47 (420); 2.42—2.43 (40—1); 2.41 (11—2); 2.32 (230); 2.28—2.29 (521); 2.25 (022); 2.19—2.24 (600); 2.15 (13—1); 2.10 (12—2); 2.03 (42—12); 1.918—1.919 (332); 1.879—1.881 (003); 1.801—1.809 (721); 1.796 (731); 1.77 (322); 1.746 (123); 1.667—1.668 (623; 1.641—1.642 (800); 1.616—1.617 (62—1); 1.594—1.598 (242); 1.553—1.554 (042).

Тиннункулит (урицит дигидрат), С₅H₄N₄O₃2H₂O = 8.84 (200); 5.99 (101); 5.67 (210); 4.23 (211); 3.78 (410; 3.72 (311); 3.42 (220); 3.25 (411); 3.20 (021); 3.15 (121; 3.06 (221); 2.8 (302); 2.72 (610); 2.61 (312); 2.58 (402; 2.50 (611; 2.43 (412); 2.37 (716); 2.19 (800); 2.15 (430).

Брушит, CaH[PO₄] 2H₂O = 7.6 (020); 4.93 (–111); 4.24 (021; 3.80 (040); 3.64 (–131); 3.05 (041); 3.93 (–221); 2.86 (–112); 2.67 (150); 2.62 (220); 2.60 (–202); 2.52 (–132); 2.42 (–241); 2.41 (022); 2.27 (061; 2.25 (240); 2.17 (151); 2.15 (–242); 2.12 (042); 2.10 (–152); 2.08 (–311); 2.02 (170); 2.0 (171); 1.976 (112); 1.898 (08); 1.876 (260); 1.858 (–223); 1.815 (241); 1.797 (062); 1.787 (081); 1.741 (330).

Именно эти кристаллические фазы считаются в почечных камнях наиболее ранними и наиболее влияющими на регулирование режима пересыщения минералообразующих растворов в организме человека (Изатулина, Гуржий, 2014). Не исключено, что число окристаллизованных фаз не ограничивается оксалатами, урицитами и гидроген-фосфатами, но рентгеновский результат сильно лимитируется содержанием фаз и размером их индивидов.

ИК-поглощение в среднем ИК-диапазоне в основном определяется органическим веществом, на что указывают следующие группы полос в направлении снижения длины волны: 1) 428—540 см^–1 — деформационные колебания химических связей –С–Н (ароматические функциональные группы); 2) 710—770 см^–1 — внеплоскостные колебания химических связей С—С (ароматические функциональные группы); 3) 990—1135 см^–1 — деформационные колебания химических связей С–Н, –СН₂=СН₂=СН₂– и –СН₂–СН₃–СН₃–СН₂– (фенольные гидроксилы, спирты, алифатические эфиры); 4) 1300—1387 см^–1 — деформационные колебания групп ОН в химических связях СН₂(ОН)–СО–СН₂(ОН) (алифатические группы); 5) 1642—1674 см^–1 — деформационные колебания химических связей СО–ОН (группы аминов, карбонильные группы) в органическом веществе и биоминералах — биоапатите и сульфатах; 6) 2800—2820 см^–1 — валентные колебания химических связей СН и СН₂ (алифатические функциональные группы); 7) 3006—3481 см^–1 — валентные колебания химических связей NH и групп ОН (группы аминов и гидроксильные группы). Валовый элементный состав органического вещества в исследованных камнях приведен в табл. 3. Полученные для них данные примерно соответствуют данным и для желчных камней (Каткова, Боровкова, 2007), и для человеческого организма в целом (Колониченко, 2007).

На кривых нагревания присутствуют экзотермические эффекты, отвечающие выгоранию органического вещества: пик В1 = (282—349 °С) отражает «липидный» этап ДТА (выгорание углеводородов); В2 = (365—476 °С) — «аминокислотный» этап ДТА (выгорание белков) (Силаев, Юшкин, 2019). Кроме того, на кривых нагревания наблюдаются и три эндотермических эффекта: 1) экстремум при 55—100 °С (потеря гигроскопической воды); 2) перелом при 660—665 °С (возможно, конституционная вода в алюмосиликатах); 3) экстремум при 800—831 °С (вероятно, диссоциация кислородных солей (Архипенко, Бокий, 1982)).

По характеру распределения выявленных фаз исследуемые мочевые камни подразделяются на два типа. К первому — преобладающему — типу (№ обр. 1, 2, 4—6, 9, 10) относятся многофазные (от 6 до 14 фаз) камни, равномерно распределенные между мужчинами и женщинами с возрасте 27—83 лет. Второму — более редкому — типу (№ обр. 3, 7, 8) соответствуют ограниченно-фазные (3—5 фаз), преимущественно мужские. В целом полученные нами данные значительно расширяют известные представления о фазовом составе данного вида минерализаций (Боровкова, Филиппов, 2009; Изатулина, Гуржий, 2014; Ламанова, 2007; Лебедев, Смирнова, 2021; Мак-Коннелл, 1977; Машина, 2017; Нигматулина, Сокол, 2004; Ракин, Каткова, 2006; Севостьянова, Полиенко, 2004; Huskic, Pecov, 2016).

Органическое вещество составляет до трети вещества мочевых камней, будучи равномерно рассеянным по объему камня в виде микровключений, линзочек и прослоев. По элементному составу — C_0.65—0.68(N+H)_0.2—0.25O_0.08—0.13 (табл. 3) — оно примерно соответствует смеси урицитов и бактериального вещества. Довольно часто наряду с обычными частицами органического вещества встречаются формы, похожие на эритроциты (клетки крови). Как правило, во всех этих органических образованиях присутствует поликомпонентная неорганическая примесь (табл. 4), вполне отражающая сложный минерально-фазовый состав камней. Эритроциты при этом такими примесями беднее раза в 1.5.

В части биоминералов в исследованных камнях преобладают водные оксалаты кальция, часто представленные хорошо окристаллизованными пластинчатыми формами (моноклинно-призматическими). При этом оксалаты характеризуются сильно примесным составом, комплексно отражающим всю сложность фазового состава камней (табл. 5).

Широкое распространение и разнообразие по составу в мочевых камнях имеет металлоорганические соединения, которые современными физиками рассматриваются как вполне закономерные формы конденсации металлов в живых организмах (Миронова, 2006). В нашем случае в камнях выявлены до восьми видов и разновидностей таких форм (табл. 6), которые в последовательности снижения частоты встречаемости металлических компонент могут быть представлены следующим образом: 1) оловянно-медные — Cu_0.38—0.58Sn_0.05—0.44Zn_0—0.36Pb_0—0.04Ni_0—0.05Fe_0—0.06Si_0—0.09Al_0—0.07Ca_0—0.02P_0—0.22S_0—0.07Cl_0—0.12; 2) золотые — Au_0.51—0.77Cu_0—0.07Pв_0—0.01Ni_0—0.06Si_0—0.18Al_0—0.31Ca_0—0.06K_0—0.03Cl_0—0.06; 3) железные — Fe_0.88—1P_0—0.02 S_0—0.03Cl_0—0.07; 4) железистые — Fe_0.42—0.47Cu_0—0.06 Zn_0.06Ni_0—0.03Pb_0—0.01Au_0.01Si_0.19—0.25Al_0.02—0.21Ca_0.03—0.04 K_0.01—0.02S_0—0.01Cl_l0.02—0.03; 5) цинковые — Zn_0.44—0.95Si_0.01—0.08Al_0—0.04 Mg_0—0.42Ca_0.01—0.03K_0—0.02P_0—0.12 S_0—0.1; 6) цинково-медные — Cu_0.55—0.74Zn_0.24—0.44 Fe_0.01—0.02; 7) медистые — Cu_0.44Pb_0.04Fe_0.01Sn_0.02 Si_0.04 Al_0.04Ca_0.02K_0.01P_0.2SS_0.01Cl_0.19; 8) никель-оловянные — Sn_0.53Ni_0.13Zn_0.1Cu_0.04Cl_0.2.

Наряду с металлоорганическими соединениями в исследованных камнях обнаружены собственно металлические фазы, подразделяющиеся на четыре разновидности (в порядке снижения частоты встречаемости): оловянистые — Sn_0.6—0.94Cu_0.01—0.3Fe_0—0.23Zn_0—0.11Ni_0—0.03Cr_0—0.02; железные — Fe; висмутовые — Bi_0.94—1Ca_0—0.04Si_0—0.02; железистые — Fe_0.95—0.98Mn_0—0.04Zn_0—0.02Cr_0—0.01(Si,Na,K)_0—0.01 (табл. 7). В микроассоциации с металлическими фазами в мочевых камнях обнаружены редкие включения сульфидов, представленные пиритом (Fe = 46.13; S = 53.89 мас. %; эмпирическая формула — Fe_0.98S₂) и галенитом (Pb = 86.59; S = 13.41 мас. %; PbS).

Довольно распространенным биоминералом в изученных камнях выступает магнетит, широко варьирующийся по составу (табл. 8). Его можно представить следующей эмпирической формулой: (Fe_0.59—1Cu_0—0.22Mg_0—0.16Mn_0—0.13Ni_0—0.0.03Zn_0—0.02)(Fe_0.55—2Al_0—0.6Cr_0—0.81Ti_0—0.04)₂O₄. По минальному составу этот минерал подразделяется на четыре разновидности — преобладающую магнетитовую, герцинит-магнохромит-купрошпинель-магнетитовую, якобсит-магнетитовую и франклинит-магнетитовую.

Широко распространены в исследованных мочевых камнях силикатные и алюмосиликатные микрофазы (табл. 9), чаще всего приуроченные к выделениям органического вещества. По составу и минералогической номенклатуре они могут быть сопоставлены (в последовательности снижения частоты встречаемости) с каолинитом, плагиоклазами, слюдами, анортоклазом, клинопироксенами, гранатами. Кроме того, в ассоциации с алюмосиликатами встречаются зерна кремниевой фазы состава (мас. %): SiO₂ = 97.63, Al₂O₃ = 2.37 — с эмпирической формулой (Si_0.97Al_0.03)O₂.

Кислородные соли в составе мочевых камней представлены прежде всего биоапатитом (табл. 10), состав которого характеризуется следующей эмпирической брутто-формулой: (Ca_9.31—9.51Mg_0.09—0.29Na_0.2—0.5K_0—0.05Ni_0—0.04Zn_0—0.07)₁₀[P_5.38—6S_0—0.21C_0—0.41O₂₄]F_0—1.59Cl_0—0.04(OH)_0—1.85. Судя по приведенной формуле, в камнях мы имеем дело главным образом с фтор-, фторгидро­ксил- и хлоргидроксилапатитом. Изредка встречается фторкарбонатапатит А-типа.

Наряду с биоапатитом в мочевых камнях обнаружена серия так называемых гибридных соединений, в составе которых сочетаются несколько комплексных анионов — силикатных, фосфатных, сульфатных. К таким соединениям отнесены титано-кальциевые сульфато-силикатофосфаты с эмпирической брутто-формулой: (Ca_0.47—0.62Ti_0.19—0.75)_0.81—1.22[PO₄]_0.55—0.76[SiO₄]_0.21—0.42[SO₄]_0.02—003 (табл. 11) — и гидроген-гидроксильные фосфатосульфаты бария (табл. 12), которым отвечают следующие эмпирические формулы: (Ba_0.79—0.99 Ca_0.03—0.25Sr_0—0.05K_0—0.05)_0.87—1.24H_0—0.41[SO₄]_0.9—1[PO₄]_0—0.1 (OH)_0—0.48 и (Ba_0.67—0.68Ca_0.02—0.04Ni_0.06—0.08Na_0—0.37 K_0—0.05Cu_0—0.08)_0.79—1.27H_0—0.53[SO₄]_0.87—0.89[PO₄]_0.11—0.13(OH)_0—0.48.

В качестве галогенидов в мочевых камнях выступают гидрокси- и гидроген-хлориды с незначительной примесью сульфатного и фосфатного анионов (табл. 13). По катионному составу эти минералы можно подразделить на четыре разновидности: натрий-кальций-калиевые гидроксихлориды — (K_0.9—0.99Na_0—0.09Ca_0.05—0.27)_1.03—1.86[SO₄]_0.01—0.02[PO₄]_0—0.02Cl_0.97—0.99(OH)_0.07—0.81; калий-натриевые гидроксихлориды — (Na_0.62—1.53K_0.25—0.51Ca_0—0.02Fe_0.01—0.04Ti_0.01—0.05)_1.17—3.07Cl(OH)_0.21—2.41; натрий-кальциевые гидроксихлориды — (Ca_0.54Na_0.1)_0.64 [SO₄]_0.02[PO₄]_0.02Cl_0.96(OH)_0.12: кальций-натриевые гидроген-хлориды — (Na_0.14—0.47K_0.01—0.02Ca_0.04—0.28)_0.19—0.57H_0.15—0.77[SO₄]_0—0.01[PO₄]_0—0.01Cl_0.98—1.

Таким образом, в составе изученных нами мочевых камней обнаружены биоминералы, охватывающие практически всю современную номенклатуру минеральных типов: простые вещества (металлы), халькогениды (сульфиды), галогениды (хлориды), оксиды (магнетит, SiO₂-фаза), силикаты (алюмосиликаты), кислородные соли. В дополнение к минералам в камнях присутствуют так называемые минералоиды, представленные водными оксалатами кальция и урицитами.

Моча, сопряженная с мочевыми камнями и принадлежащая пациентам с пиелонефритом, исследовалась на валовый химический состав. Полученные данные для обеих коллекций мочи оказались схожими (мас. %, в скобках — среднее): H₂O = 75—77 (76.3), Cl = 6—12 (9), SO₃ = 1.5—4 (2.8), P₂O₅ = 2.5—7 (4.4), Na₂O = 3—5 (4), K₂O = 2—4 (2.7), CaO = 0.2—0.3 (0.26), MgO = 0.05—0.25 (0.14), NH₄ = 0.6—1.5 (1.5).

Микроэлементы

Определялись в образцах мочевых камней и моче пациентов с мочекаменной болезнью (моча-1) и пиелонефритом (моча-2).

В составе исследованных мочевых камней выявлены 18 микроэлементов, из которых к определяющим сумму относятся Zn > Sr > Ti (табл. 14). Доля (%) групп органофильных элементов (Солонин, 1991) в среднем составляет для эссенциальных (жизненно необходимых) — 46.2, физиогенно-активных — 53.7. Доля элементов-антибионтов крайне незначительна — 0.1 %. Из приведенных данных следует, что в составе мочевых камней абсолютно доминируют именно органофильные микроэлементы. При этом суммарное содержание этих элементов в камнях отрицательно коррелируется с массой камней (r = –0.39) и возрастом человека (r = –0.73). По сравнению с микроорганизмами в человеческих конкрементах (Павлович, Кокин, 2019) общее содержание микроэлементов в исследованных камнях выше в 30—1580 раз. Согласно вычисленным кларкам концентрации, степень обогащения камней эссенциальными и физиогенно-активными микроэлементами несколько уступает таковой в земной коре (КК < 1), но многократно (до КК = 100) превышает степень концентрации тех же элементов в базовых органических субстанциях (Войткевич, Кокин, 1990) в последовательности «наземные растения < бактерии < наземные животные < живое вещество». При этом в сравнении с большинством органических субстанций в мочевых камнях физиогенно-активные микроэлементы значительно преобладают над эссенциальными (рис. 12).

В образцах мочи-1 пациентов с мочекаменной болезнью выявлен 41 микроэлемент (табл. 15), что более чем в 2 раза превышает число микроэлементов в соответствующих образцах мочевых камней. К определяющим сумму в моче малым элементам относятся: Ti > Rb > Zn > Sr > V > As. В отличие от камней, моча содержит 9 лантаноидов, при этом содержание элементов иттриевой подгруппы превышает содержание элементов цериевой подгруппы в 3 раза. Проанализи­рованная моча по сравнению с образцами камней валово обогащена микроэлементами в среднем в 26 раз. По суммарной их концентрации она отрицательно коррелируется с камнями (–0.73) и возрастом больных (r = –0.33). Доли (%) групп элементов органофилов в моче составляют в среднем для эссенциалов — 86.4, физиогенно-активных — 12.9, элементов-антибионтов — 0.7. То есть в составе мочи, так же как и в камнях, сильно доминируют именно органофильные микроэлементы. Согласно кларкам концентрации, степень обогащения мочи эссенциальными и физиогенно-активными микроэлементами превышает таковую в базовых органических субстанциях в 10—850 раз в последовательности «бактерии < наземные растения < живое вещество < наземные животные». Относительно земной коры моча в среднем немного уступает по физиогенно-активным микроэлементам, но в 10 раз превышает по эссенциальным (рис. 13).

Таким образом, получается, что моча у пациентов с мочекаменной болезнью по валовой концентрации аномально обогащена органофильными микроэлементами как относительно камней, так и эталонных органических субстанций. При этом в ней многократно превалируют не физиогенно-активные, как в камнях, а эссенциальные элементы.

В образцах мочи-2 пациентов с пиелонефритом тоже выявлен 41 микроэлемент, к определяющим сумму элементам в этом случае относятся Ge > Sc > Te > Rb > Cd > Li. В составе 9 лантаноидов содержание элементов иттриевой подгруппы преобладает над содержанием элементов цериевой подгруппы в 9 раз (табл. 16). По валовому содержанию микроэлементов рассматриваемая моча уступает почечным камням почти в два раза, а моче пациентов с мочекаменной болезнью — в 49 раз. Доля (%) групп элементов-органофилов в образцах мочи-2 составляет в среднем для эссенциальных микроэлементов — 75, физиогенно-активных — 23, элементов-антибионтов — 2. То есть в составе мочи пациентов с пиелонефритом, так же как и в моче пациентов с мочекаменной болезнью, абсолютно преобладают элементы-эссенциалы при ничтожной доле элементов-антибионтов. Согласно вычисленным кларкам концентрации, степень обогащения мочи-2 эссенциальными микроэлементами превышает кларки в большинстве органических субстанций в 18—45 раз в последовательности «наземные растения < живое вещество < наземные животные». Рассматриваемая моча почти на два порядка уступает земной коре по содержанию элементов-антибионтов и в 5 раз — по содержанию физиогенно-активных элементов, но в 1.5 раза превосходит ее по элементам-эссенциалам (рис. 14 ).

Белковые аминокислоты

Важное значение в современных исследованиях органического вещества имеет анализ аминокислотного состава их белков (Амосова, Машина, 2020; Амосова, Шанина, 2018; Анищенко, Шанина, 2009, 2010; Бельская, Голованова, 2007; Изатулина, Голованова, 2007; Каткова, Симаков, 1998; Каткова, Шанина, 2019; Котельникова, 2018; Машина, Шанина, 2022; Шанина, Бушнев, 2016; Шанина, Голубев, 2022; Юшкин, 1999; Юшкин, Бушнев, 2006; Fuch, Berger, 2005; Kimura, Hamase, 2016). В рамках нашего исследования аминокислотный состав органического вещества определялся в мочевых камнях, образцах мочи-1 и мочи-2, а также непосредственно в белках мочи-1.

В мочевых камнях установлено 15 аминокислот, в том числе 7 незаменимых (табл. 17). Сумма содержаний всех кислот колеблется в пределах 13—37 мг/г, незаменимых — 4.67—14.38 мг/г. Размах колебаний групповых концентраций составляет в среднем около 15. Среднестатистический коэффициент вариации содержаний аминокислот составляет (59 ± 23) %. Доля незаменимых кислот составляет в среднем 0.85. Последовательность снижения концентрации групп аминокислот: алифатические > кислые > имино > ароматические > гидроксильные > основные > алифатические серосодержащие. Аналогичный ряд для незаменимых кислот: лейцин > метионин > лизин > фенилаланин > треонин > валин > изолейцин. В нашем случае, что храктерно для органического вещества в организме человека (Каткова, Шанина, 2019), только три аминокислоты — аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты — представлены обоими энантиомерами, отношения D/L (показатель хиральности) составляют в них соответственно 0—0.013, 0.038—0.055, 0—0.011.

В образцах мочи-1 установлены те же аминокислоты (табл. 18). Сумма содержаний всех кислот варьируется в пределах 0.0552—0.4407 мг/г, а незаменимых кислот — 0.0235—0.1913 мг/г, что уступает данным для камней соответственно в 84—235 и 75—199 раз. Размах колебаний групповых концентраций аминокислот составляет в среднем около 10. Среднестатистический коэффициент вариации содержаний кислот составляет (93 ± 33) %. Доля незаменимых кислот определяется в среднем как 0.93, т. е. в моче пациентов с мочекаменной болезнью доля незаменимых аминокислот выше, чем в собственно камнях. Последовательность снижения концентраций групп аминокислот: алифатические > кислые > ароматические > гидроксильные > основные > имино > алифатические серосодержащие. Этот ряд почти совпадает с аналогичным рядом для камней, отличаясь только дефицитом группы имино. Последовательность снижения концентраций незаменимых кислот имеет в рассматриваемом случае следующий вид: лизин > лейцин > валин > фенилаланин > треонин > метионин > изолейцин. То есть моча-1 отличается от камней дефицитом метионина. Так же как в камнях, в этой моче аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты представлены обоими энантиомерами, отношения D/L в них составляют соответственно 0—0.103, 0—0.038, 0—0.159.

В собственно белках мочи-1 (табл. 19) сумма содержаний всех аминокислот достигает 27.74—286.43 мг/г, а незаменимых — 11.55—124.28 мг/г, что превышает данные для камней соответственно в 2—8 и 2.5—9 раз, а для мочи-1 соответственно в 533—650 и 491—650 раз. Размах колебаний групповых концентраций составляет в среднем около 10. Среднестатистический коэффициент вариации содержаний аминокислот оценивается в (92 ± 27) %. Доля незаменимых кислот в проанализированных белках составляет в среднем 0.42, что гораздо ниже, чем в моче-1 и камнях. Последова­тельность снижения концентрации групп аминокислот в мочевых белках: алифатические > кислые > ароматические > основные > гидроксильные > имино > алифатические серосодержащие. Это практически совпадает с последовательностью в моче. Аналогичная последовательность незаменимых кислот в белках тождественна таковой в моче: лизин > лейцин > валин > фенилаланин > треонин > метионин > изолейцин. В мочевых белках, так же как в камнях и моче, аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты представлены обоими энантиомерами, отношения D/L в них составляют соответственно 0—0.105, 0—0.04, 0—0.07.

В образцах мочи-2 больных хроническим пилонефритом (табл. 20) установлен тот же набор аминокислот. Сумма содержаний всех аминокислот составляет 0.0974—0.233 мг/г, что в 1.5 раза меньше, чем в моче-1. Размах колебаний групповых концентраций достигает в среднем 19, что почти в два раза больше, чем в моче-1. Среднестатистический коэффициент вариации содержаний аминокислот определяется как 82 ± 37 %, что уступает такому показателю в моче-1. Сумма содержаний независимых кислот в моче-2 составляет 0.0384—0.1109 мг/г, что дает 0.88 общего баланса аминокислот. Это ниже, чем в моче-1. Последовательность снижения концентрации групп аминокислот: алифатические > кислые > гидроксильные > ароматические > основные > имино > алифатические серосодержащие. Здесь в сравнении c образцами мочи-1 поменялись местами гидроксильные (их стало больше) и ароматические кислоты. Последовательность незаменимых аминокислот в моче-2 специфична: треонин > лейцин > лизин > валин > фенилаланин > > изолейцин > метионин. Здесь особенность состоит в том, что в моче-2 наибольшее содержание не у алифатической, а у гидроксильной незаменимой кислоты. Кроме того, в этой моче только две аминокислоты — аланин и аспарагиновая кислота — представлены обоими энантиомерами, отношения D/L в них составляют соответственно 0—0.0415 и 0—0.032.

Обобщение полученных данных приводит к следующему выводу. Среди исследованных объектов по свойствам аминокислотности объединяются три, относящиеся к пациентам с мочекаменной болезнью и образующие более или менее упорядоченную последовательность: белки мочи-1  мочевые камни  моча-1. В направлении этой последовательности более или менее упорядоченно снижается сумма содержаний аминокислот (очень резко при переходе к моче), аналогичным образом падает сумма содержаний незаменимых кислот, возрастает доля незаменимых кислот в их общей сумме. Последовательности снижения концентраций групп аминокислот в белках мочи-1 и собственно моче-1 практически тождественны, а в мочевых камнях концентрация отличается аномально высоким содержанием метионина. Аналогично ведут себя величина колебаний содержаний кислот (достигает максимума в камнях) и коэффициентов их вариации (минимален в камнях). Степень хиральности в аланине, аспарагиновой и глутаминовой кислотах минимальна и примерно одинакова. Как известно, это свойство аминокислот в живых организмах и минерализациях часто объясняют старением (Huskic, Pecov, 2016; Hassan, Jaleel, 2014). Однако в нашем случае корреляции между возрастом пациентов и степенью хиральности не выявляется. Вероятной причиной появления D-энантиомера в аминокислотах изученных образцов может являться участие в жизнедеятельности человека бактерий, в аминокислотах которых всегда есть D-энантиомеры (Машина, Шанина, 2022).

Остается отметить особенности аминокислотного состава образцов мочи-2 пациентов с хроническим пиелонефритом. В этом случае суммарное содержание аминокислот и содержание незаменимых кислот примерно совпадают с таковыми в образцах мочи-1, но значительно (почти в 2 раза) возрастает размах колебаний содержаний, увеличивается групповая доля гидроксильных аминокислот и особенно резко возрастает содержание треонина среди незаменимых кислот.

 

Изотопия

Изотопный состав углерода и азота определялся в органическом веществе мочевых камней и моче-1 пациентов с мочекаменной болезнью (табл. 21), а также моче-2 пациентов с хроническим пиелонефритом (табл. 22). Согласно полученным данным (рис. 15), мочевые камни характеризуются относительно изотопно-тяжелым составом углерода, но изотопно-легким составом азота. Моча-1 более изотопно-легкая по углероду, но более изотопно-тяжелая по азоту. Моча-2 наиболее изотопно-легкая по углероду и изотопно-легкая на уровне мочевых камней по азоту. В целом исследованные нами объекты по изотопному составу весьма специфичны и отличаются как от органического вещества человеческих костей — гораздо более изотопно-тяжелые по азоту (Силаев, Белицкая, 2019), ископаемых копролитов — более изотопно-тяжелые по углероду (Силаев, Юшкин, 2019), так и от земной атмосферы (δ¹³С_PDB = –5…–8 ‰; δ¹⁵N_AIR = 5—8 ‰) и углеродного вещества в осадочных горных породах (δ¹³С_PDB = –15 —2 ‰; δ¹⁵N_AIR = от –12 до 12 ‰) (Силаев, Смолева, 2012). Как ни странно, но наиболее близкими к изученному органическому веществу по изотопным данным оказались выявленные нами в продуктах современного вулканизма абиогенные органические полимеры, в которых δ¹³С_PDB лежит в пределах –27…–25 ‰ (Силаев, Аникин, 2018).

Заключение

С использованием широкого комплекса минералогических и физико-химических методов изучена эталонная коллекция образцов мочевых камней мужчин и женщин в возрасте 27—83 лет и мочи пациентов с мочекаменной болезнью и хроническим пиелонефритом. Мочевые камни характеризуются преимущественно светлой окраской и округлой формой, широко варьируются по внутреннему строению. В их составе выявлено до 14 фаз: органическое вещество с урицитом и эритроцитами, водные кальциевые оксалаты, силикаты и алюмосиликаты, металлоорганические соединения, металлические фазы, гидроген-сульфаты и фосфаты, биоапатит, фосфатосульфаты бария, сульфиды, гидрокси- и гидроген-хлориды, сульфато-силикатофосфаты, магнетит, кремниевая фаза. По характеру распределения выявленных фаз исследуемые мочевые камни подразделяются на два типа: 1) многофазные (от 6 до 14), равномерно распределенные между мужчинами и женщинами в возрасте 27—83 лет; 2) ограниченно-фазные (3—5), преимущественно мужские. В целом обнаруженные в составе мочевых камней биоминералы охватывают практически всю современную номенклатуру минеральных типов. Исследованная моча состояла на 75—77 % из воды, в состав примесей входили Cl, SO₃, P₂O₅, FeO, Na₂O, K₂O, CaO, MgO, NH₄ — важнейшие компоненты и мочевых камней.

В мочевых камнях выявлены 18 микроэлементов, почти исключительно органофильных: 46 % — эссенциальные, 54 % физиогенно-активные. В моче-1 обнаружен 41 органофильный микроэлемент с сильным преобладанием (86 %) эссенциальных элементов. По степени суммарного обогащения микроэлементами моча-1 преобладает над мочевыми камнями в 26 раз. В моче-2 установлен также 41 органофильный микроэлемент с преобладанием (75 %) эссенциальных элементов. По степени суммарного обогащения микроэлементами образцы мочи-2 в два раза уступают мочевым камням и в 49 раз — образцам мочи-2.

Исследованные объекты, относящиеся к пациентам с мочекаменной болезнью, по свойствам белковых аминокислот образуют довольно упорядоченную последовательность: белки мочи-1  мочевые камни  моча-1. В направлении этой последовательности снижается сумма содержаний аминокислот (очень резко при переходе к моче), аналогичным образом падает сумма содержаний незаменимых кислот, но возрастает их доля в общей сумме аминокислот. Очевидно, что это обусловлено последовательностью снижения в объектах содержания белков. Последовательности снижения концентраций групп аминокислот в белках мочи-1 и собственно моче-1 практически тождественны, а в мочевых камнях аналогичная последовательность отличается только аномально высоким содержанием метионина. Аналогично ведут себя размах колебаний содержаний кислот (достигает максимума в камнях) и коэффициент их вариации (минимален в камнях). Степень хиральности в аланине, аспарагиновой и глутаминовой кислотах минимальна и примерно одинакова. Вероятной причиной появления D-энантиомера в аминокислотах изученных образцов может являться участие в жизнедеятельности человека бактерий. В целом информация об аминокислотном составе свидетельствует о высокой степени сходства мочи-1 и мочевых камней. В образцах мочи-2 пациентов с хроническим пиелонефритом суммарное содержание аминокислот и содержание незаменимых кислот примерно совпадают с таковыми в образцах мочи-1, но значительно (почти в 2 раза) возрастает размах колебаний содержаний, увеличивается групповая доля гидроксильных аминокислот и особенно резко возрастает содержание треонина среди незаменимых кислот.

Мочевые камни характеризуются относительно изотопно-тяжелым составом углерода, но изотопно-легким составом азота; моча-1 более изотопнолегкая по углероду, но более изотопно-тяжелая по азоту; моча-2 наиболее изотопно-легкая по углероду и изотопно-легкая на уровне мочевых камней по азоту. В целом исследованные объекты по изотопному составу весьма специфичны, отличаясь от органического вещества человеческих костей, ископаемых копролитов, земной атмосферы и углеродного вещества в осадочных горных породах. Но при этом они обнаруживают близость по изотопному составу углерода с абиогенными органическими полимерами в продуктах современного вулканизма. Представленные данные достаточно хорошо согласуется с современными представлениями о непрерывном процессе обмена веществом практически всех геосфер Земли (Кокин, 2024).

Результаты междисциплинарного исследования показывают следующее. Если в условиях земной коры источником энергии образования минеральных видов выступают физико-химические процессы в её геологической истории, то в организме человека биоэнергетический и биохимический потенциал выполняет ту же работу, но по синтезу металлоорганических соединений и других минералоидов. В условиях, близких к равновесному состоянию, в организме человека и земной коре не происходит существенных сдвигов, вызывающих минералообразование. В неравновесных термодинамических условиях земной коры под влиянием обменных эндогенных физико-химических и геологических процессов формируется все многообразие пород, руд и минералов. Подобное состояние наблюдается и в организме человека, но при нарушениях обменных биохимических процессов под влиянием особенностей питания, различных заболеваний, колебаний pH и Eh среды, жизнедеятельности бактерий, изменений в окружающей среде. В организме человека происходит сброс органоминеральных образований из водно-солевого раствора по всей разветвлённой сети сосудов и каналов, что приводит к возникновению мочекаменной и желчнокаменной болезней, отложению солей в кровеносных сосудах. То есть практически в организме человека возникают условия для минералообразования, имеющего принципиальное подобие с минералообразованием в геологических условиях (коэволюция минерального и биологического миров по Н. П. Юшкину). Однако концентрации органофильных элементов и соответствующих им биоминералов в организме человека могут многократно превышать таковые в геологических условиях. То есть потенциал живого для экстракции ряда химических элементов из водных растворов при образовании конкрементов может оказаться более эффективным, чем рудообразование в геологических условиях.

Все это лишний раз подтверждает известные положения о том, что «природа транслирует подобие своей организации на любом уровне вещества в рамках её фундаментальных законов» (Кокин, Кокин, 2022). Следовательно, продемонстрированные нами междисциплинарные исследования могут быть полезными не только для минералогов, биологов и медиков, но и для геологов в части изучения осадочных рудных месторождений, образовавшихся при участии живого вещества.

Исследования выполнены в рамках бюджетной темы 122040600009-2 «Фундаментальные проблемы минералогии и минералообразования, минералы как индикаторы петро- и рудогенеза, минералогия рудных районов и месторождений Тимано-Североуральского региона и арктических территорий».

1. Амосова О. Е., Машина Е. В., Шанина С. Н. Аминокислоты как биомаркеры фазового состава холелитов // Вестник геонаук. 2020. № 10. С. 22—29. DOI:https://doi.org/10.19110/geov.2020.10.3

2. Амосова О. Е., Шанина С. Н., Каткова В. И. Многомерный статистический анализ аминокислотного состава уролитов // Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии: Материалы минералогического семинара с международным участием (Юшкинские чтения — 2018). Сыктывкар, 2018. С. 127—128.

3. Анищенко Л. А., Шанина С. Н. Аминокислоты как возможные индикаторы условий накопления и консервации органического вещества // Органическая минералогия: Материалы российского совещания. Сыктывкар, 2009. С. 71—74.

4. Анищенко Л. А., Шанина С. Н. Аминокислоты в недрах: результаты исследования и перспективы изучения // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2010. № 9. С. 34—35.

5. Архипенко Д. К., Бокий Г. Б., Пальчик Н. А., Корнева Т. А. Модель термического разрушения структуры ярозита по данным ИК-спектроскопии и рентгенографии // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1982. № 1.С. 126—129.

6. Бельская Л. В., Голованова О. А. Особенности аминокислотного состава зубных и слюнных камней // Минералогия и жизнь — происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биология: Материалы IV Международного минералогического семинара. Сыктывкар, 2007. С. 81—82.

7. Боровкова Е. В. Морфологические типы желчных камней // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2004. № 8. С. 13—14.

8. Боровкова Е. В., Филиппов В. Н. Микровключения в пигментном холелите // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2009. № 8. С. 9—11.

9. Бородулин В. Б., Глыбочко П. В., Дудакова Ю. С. Гипотеза биохимических механизмов образования почечных камней // Урология. 2009. № 3. С. 77—81.

10. Брик А. Б., Радчук В. В., Клименко А. П., Калиниченко А. М., Багмут Н. Н. Исследования биоминералов, локализованных в организме человека, в связи с решением экологических и медицинских проблем // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 159—160.

11. Войткевич Г. В., Кокин А. В., Мирошников А. Е., Прохоров В. Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 480 с.

12. Волков В. Т., Волкова Н. Н., Смирнов Г. В., Полиенко А. К., Ермолаев Е. А., Бакиров А. Г., Медведев М. А., Рихванов Л. П., Сухих Ю. И. Биоминерализация в организме человека и животных. Томск: Тандем-Арт, 2004. 498 с.

13. Иванов К. С., Биглов К. Ш., Ерохин Ю. В. Микроэлементный состав нефтей Республики Татарстан (на примере Ромашкинского месторождения) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2013. № 6. С. 2—6.

14. Изатулина А. Р., Голованова О. А., Пунин Ю. О., Штукенберг А. Г. Влияние аминокислот на формирование оксалатных почеченых камней // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 175—176.

15. Изатулина А. Р., Гуржий В. В., Кржижановская М. Г., Франк-Каменецкая О. В. Кристаллохимия органических минералов мочевой системы человека // Органическая минералогия: Материалы V Всероссийского совещания с международным участием, Пущино, 2014. С. 42—43.

16. Каткова В. И. Мочевые камни: минералогия и генезис. Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ УрО РАН, 1996. 86 с.

17. Каткова В. И., Боровкова Е. В. Пигментные холелиты // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 178—179.

18. Каткова В. И., Симаков А. Ф. Аминокислотный состав биоминеральных образований в зависимости от их строения // Теоретическая минералогия и техническая кристаллография: Материалы 2-го Уральского кристаллографического совещания. Сыктывкар, 1998. С. 95.

19. Каткова В. И., Шанина С. Н. Хиральные соединения в уролитах // Вестник геонаук, 2019. № 4. С. 38—41.

20. Каткова В. М., Шанина С. Н. D-аминокислоты в составе биоапатита // Органическая минералогия: Материалы V Российского совещания с международным участием. Пущино, 2019. С. 45—46.

21. Козловский Ю. Г. О минералогической классификации мочевых камней // Урология и нефрология. 1973. № 2. С. 24—26.

22. Кокин А. В. К проблеме формирования вещества геосфер Земли в её геологической истории // Труды Института геологии Дагестанского научного центра РАН. 2024. № 4 (99). С. 4—12. DOI:https://doi.org/10.33580/2541-9684-2024-99-4-4-12

23. Кокин А. В., Кокин А. А. Золотое сечение и эволюция (введение в общую теорию нелокальной эволюции). М.: Информ-право. 2022. 232 с.

24. Кокин А. В., Силаев В. И., Павлович Н. В., Киселева Д. В., Слюсарь А. В., Слюсарь А. А. О возможной связи мочекаменной болезни с деятельностью бактерий в организме человека // Наука юга России, 2020. Т. 16. № 1. С. 77—87. DOI:https://doi.org/10.7868/S25000640200110

25. Колониченко Е. В. Живое и косное вещество: Сравнительный анализ элементов в составе человека // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 103—105.

26. Кораго А. А. Введение в биоминералогию. СПб.: Недра, 1992. 280 с.

27. Котельникова Е. Н. Дискретные соединения и пределы твердых растворов в бинарных системах аминокислот // Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения — 2018): Материалы минералогического семинара с международным участием. Сыктывкар: Геопринт, 2018. С. 74.

28. Ламанова Л. М. Кристаллические отложения в атеросклеротических бляшках как полиминеральные объекты // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров, биоминералогия: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 108—110.

29. Лебедев Д. Г., Смирнова В. И., Лапин С. В., Бурлака О. О., Розенгауз Е. В., Эмануэль В. Л. Анализ мочевых конкрементов в изучении особенностей патогенеза мочекаменной болезни // Вестник урологии. 2021. Т. 9. № 3. С. 44—51. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2021-9-3-44-51

30. Мак-Коннелл Д. Биоминералогия фосфатов и физиологическая минерализация // Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 1977. С. 462—481.

31. Машина Е. В. Карбонаты и фосфаты в холелитах // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского региона: Материалы 21-й научной конференции ИГ Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар: Геопринт, 2017. С. 151—152.

32. Машина Е. В., Шанина С. Н. Исследование энантиомеров в патогенных биоминеральных образованиях // Российский химический журнал. 2022. Т. 66. № 4. С. 14—18. DOI:https://doi.org/10.6060/rcj.2022664.2

33. Миронова Г. А. Конденсированное состояние вещества: от структурных единиц до живой материи. Т. 2. М.: Физический факультет МГУ, 2006. 840 с.

34. Нигматулина Е. Н., Сокол Э. В., Чиглинцев А. Ю., Лукьянов Я. Л. Главные минералогические типы почечных камней // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. № 12. С. 61—81.

35. Павлович Н. В., Кокин А. В., Силаев В. И., Ронова Н. В., Цимбалистова М. В., Киселева Д. В., Слюсарь А. В. Сравнительный анализ состава микроэлементов у бактерий различных видов // Актуальные вопросы изучения особо опасных и природно-очаговых болезней. Ростов-на-Дону, 2019. С. 309—313.

36. Полиенко А. К., Ермолаев В. А., Жуков Ю. Н. Морфология и генезис почечных камней // Материалы к топоминералогии Урала. Свердловск: УНЦ РАН, 1996. С. 107—111.

37. Полиенко А. Л., Севостьянова О. А. Генезис уролитов // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 4. С. 50—55.

38. Полиенко А. К., Севостьянова О. А. Развитие научных исследований по биоминералогии и урологии в Томском политехническом университете // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 320. С. 206—211.

39. Полиенко А. Л., Севостьянова О. А., Орлов А. А. Симбиоз живого и косного вещества в уролитах // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 317. № 1. С. 10—15.

40. Полиенко А. Л., Шубин Г. В., Ермолаев В. А. Онтогения уролитов. Томск: РИО Пресс-интеграл ЦПК ЖК, 1997. 128 с.

41. Ракин В. И., Каткова В. И., Макеев Б. А. Особенности трансформации оксалатов кальция в уролитах // Теория, история, философия и практика минералогии: Материалы 4-го международного минералогического семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2006. С. 75—76.

42. Севостьянова О. А., Полиенко А. К. Минеральный состав уролитов // Известия Томского политехнического университета. 2004. Т. 307. № 2. С. 62—62.

43. Силаев В. И., Аникин Л. П., Шанина С. Н., Карпов Г. А., Васильев Е. А., Шуйский А. С., Смолева И. В., Киселёва Д. В., Мартиросян О. В., Вергасова Л. П. Абиогенные конденсированные органические полимеры в продуктах современного магматизма в связи с проблемой возникновения жизни на Земле. Сыктывкар: Геопринт, 2018. 128 с.

44. Силаев В. И., Белицкая А. А., Туркина Т. Ю., Смолева И. В., Хазов А. Ф., Киселева Д. В. Окружающая среда и диета населения раннего средневековья Европейского Северо-Востока (по данным изотопно-геохимического анализа антропологических материалов из могильников V—VII вв. н. э.) // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 3. С. 53—64.

45. Силаев В. И., Кокин А. В., Павлович Н. В., Шанина С. Н., Киселева Д. В., Васильев Е. А., Мартиросян О. В., Смолева И. В., Филиппов В.Н., Хазов А. Ф., Шуйский А. С., Щемелинина Т. Н., Игнатьев Г. В., Слюсарь А. В. Первые результаты комплексных исследований современных микроорганизмов физико-химическими и минералого-геохимическими методами // Вестник геонаук. 2021. № 9. С. 3—35. DOI:https://doi.org/10.19110/geov.2021.9.1

46. Силаев В. И., Кокин А. В., Слюсарь А. В., Попов Ю. В. Микростроение и минералого-геохимические свойства типичных конкрементов человека // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 8. С. 23—35.

47. Силаев В. И., Пономарев Д. В., Симакова Ю. С., Шанина С. Н., Смолева И. В., Тропников Е. М., Хазов А. Ф. Современные исследования ископаемого костного детрита: палеонтология, минералогия, геохимия // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2016. № 5. С. 19—31.

48. Силаев В. И., Смолева И. В., Антошкина А. И., Чайковский И. И. Опыт сопряженного анализа изотопного состава углерода и азота в углеродистых веществах разного происхождения // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: Материалы Научных чтений памяти П. Н. Чирвинского. Вып. 15. Пермь, 2012. С. 342—366. Russian.

49. Силаев В. И., Юшкин Н. П., Жарков В. А., Киселева Д. В., Лютоев В. П., Симакова Ю. С., Филиппов В. П. Ископаемые копролиты мезокайнозойских животных как источник минералого-геохимической, палеонтологической и палеоэкологической информации // Литосфера. 2019. Т 19. № 3. С. 393—415.

50. Солонин Ю. Г. Минералы в организме человека // Топоминералогические аспекты медицинской минералогии: Материалы 12 региональной минералогической школы. Сыктывкар, 1991. С. 8—10.

51. Сребродольский Б. М. Биологическая минералогия. Киев: Наукова Думка, 1983. 102 с.

52. Шанина С. Н., Бушнев Д. А., Бурдельная Н. С. Аминокислоты доманиковых сланцев // Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии: Материалы минералогического семинара с международным участием (Юшкинские чтения — 2018). Сыктывкар: Геопринт, 2016. С. 176—177.

53. Шанина С. Н., Голубев Е. А., Амосова О. Е. Изменение аминокислотного состава природных углеродистых веществ и некоторых синтетических аналогов в ряду карбонизации // Вестник геонаук. 2022. № 8. С. 25—37.

54. Юшкин Н. П. Биоминеральные взаимодействия: 42-е Чтения им. В. И Вернадского. М.: Наука, 2002. 60 с.

55. Юшкин Н. П. Минеральный мир и биосфера: минеральный организмобиоз, биоминеральные взаимодействия, коэволюция // Минералогия и жизнь: происхождение биосферы и коэволюция минерального и биологического миров. Биоминералогия: Материалы IV Международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2007. С. 5—8.

56. Юшкин Н. П. Радиосинтез белковых аминокислот в твердых битумах // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН, 1999. № 9. С. 2—3.

57. Юшкин Н. П., Бушнев Д. А., Шанина С. Н. Ископаемые смолы Северной Евразии // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2006. № 11. С. 2—9.

58. Юшкин Н. П., Силаев В. И., Жарков В. А., Филиппов В. Н., Лютоев В. П., Симакова Ю. С. Мезозойские копролиты: минералого-геохимические свойства и отношение к прогнозу фосфатоносности // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: Научные чтения памяти П. Н. Чирвинского. Вып. 16. Пермь: Изд-во ПГУ, 2013. С. 26—52.

59. Fuch S. A., Berger R., Klomp L. W., Koning T. J. D-amino acidas in the central nervous system in health and disease. Molecular Genetics and Metabolism. 2005;85(3):168—180.

60. Huskic I., Pecov I. V., Krivovichev S. V., Friscic T. Minerals with metal-organic framework structure. Science Advances, 2016. Aug 5: 2(8); e1600621.

61. Hassan Q., Jaleel A., Bashir Z., Jajja N., Tarar U. M., Haider S., Zehra L. Amino acid racemization in human dentine as an estimator of chronological age. Pakistan Journal of Medicine and Dentistry. 2014;3:3—11.

62. Kimura T., Hamase K., Miyoshi Y., Yamamoto R., Yasuda K., Mita M., Rakugi H., Hayashi T., Isaka Y. Chival amino acid metabolomics for novel biomarker screening in the prognosis of chronic ridney disease. Scientific Reports. 2016;6(1):26—37.