Начиналось с авиации, а пришло к инновации (Интервью директора НВП «БашИнком» журналу «Уфа»)

/ Просмотров: 1049

В Уфе вовсю кипит работа по внедрению всех этих инноваций в жизнь. Корреспондент журнала «Уфа» Екатерина Климович приоткрыла завесу в биотехнологическую жизнь города. Приводим здесь полностью статью «Бактерии-«Робин Гуды» против патогенов».

Бактерии-«Робин Гуды» против патогенов

- Главную роль в мировой экономике сегодня начинают играть другие отрасли, в числе которых био- и нанотехнологии, генная инженерия, - подчеркнул на заседании коллегии Минэкономразвития глава Башкортостана Рустэм Хамитов.

Именно биотехнологические инновации в мировом сельском хозяйстве и пищепроме давно стали решающим конкурентным преимуществом транснациональных корпораций. Мировой рынок биотехнологий для сельского хозяйства и пищевой промышленности оценивается сегодня в 45 миллиардов долларов. В СССР выпускались десятки тонн биотехпродукции - аминокислоты, витамины, средства защиты растений. А затем, пока наша отрасль разрушалась, западные технологии продвинулись от клеточных к трансгенным.

Сегодня российский рынок биотехнологий оценивается специалистами в 300 миллионов долларов. При этом доля отечественных производителей едва достигает 10%.

От авиации к удобрениям

Однако на данный момент в республике уже имеется около десятка крепких компаний, разрабатывающих данные технологии. С развитием одной из них мы решили познакомиться поближе.

- В 1989 году я работал доцентом в филиале авиационного института в Кумертау, - рассказывает директор научно-внедренческого предприятия «БашИнком» Вячеслав Кузнецов. - Как-то раз отправился на «Башкируголь», мы заключили договор на автоматизацию. (Они делали брикеты из бурого угля, теперь этого предприятия уже нет, а жаль). Пока сидел в кабинете у замдиректора, просматривал разные отчеты - узнал, что из бурого угля получается прекрасное удобрение и стимулятор роста. В советское время объект изучался со всех сторон, в этом была сила нашей науки.

Так вот, бурый уголь - продукт разложения растений и животных, которые жили миллионы лет назад (когда в районе Кумертау шумели роскошные тропические леса) - содержит гуминовые вещества, которые улучшают структуру, влагоемкость почв, повышают активность ее микроорганизмов. Но для того чтобы этот уголь стал удобрением, полезные вещества нужно активизировать. В институте мы соорудили аппарат для активации - диспергатор, это устройство для дробления пузырьков газа в потоке жидкости, накопали остатков угля и пропустили через него. Этим занимались не только мы, но и, к примеру, украинские исследователи, - но только у нас процесс активации длится два часа, а у них - два дня. И я решил оставить институт и заняться производством удобрений. Тем более что все вокруг пришло в движение…

Первые опыты с полученной жидкостью были проведены на мамином огороде и дали великолепные результаты. Мы арендовали цех на лакокрасочном заводе на улице Зенцова и там получили первый препарат - «Гуми-20». Его нужно было во что-то разливать. Сначала закупали бутылочки на «Химпроме», потом предприятие закрыли, установки для производства тары продали не нам. Но та фирма обанкротилась, мы перекупили установку и теперь делаем собственную тару: это в три раза дешевле, чем покупать. Плюс того времени (а также и минус) заключался в том, что не нужно было никакой регистрации, сертификации - продавай что хочешь. Мне, например, предлагали производить водку из технического спирта - я отказался… а кто-то согласился, водка эта на прилавках появилась, отравив немало народу. А у нас вначале новый продукт никто не брал. Тогда мы развесили в магазинах плакаты с фото результатов его применения. Лучшей рекламы и не нужно было. Препарат стал пользоваться спросом. Кстати сказать, в Институте гербицидов была целая группа ученых, занимавшихся гуминовыми удобрениями. Только они не коммерциализировали свои разработки.

Одна против 200

Штамм бактерии, способной защитить хлопчатник от одного из его главных врагов – фузариоза, - прибыл в Уфу вместе с агрономом Магданом Менликиевым. Проходя по пораженному заболеванием полю, он заметил несколько совершенно здоровых, мощных растений. Оказалось, их защитила Bacillus subtilis или, как ее называют, сенная палочка.

- Штамм был отправлен на изучение в НИИ сельхозмикробиологии в Санкт-Петербург, а затем ведущий микробиолог института Анатолий Хотинович помогал нам организовать производство фитоспорина - препарата на основе Bacillus subtilis, - продолжает Вячеслав Кузнецов. - Она способна выделять до 200 различных веществ, подавляющих множество заболеваний растений. Причем выделяет вещества, точечно поражающие конкретные патогены. Еще хороша тем, что в неблагоприятных условиях (например, в холода) превращается в споры и благополучно их переживает. Сейчас мы изучаем штаммы данной бактерии из различных зон нашего региона, чтобы создать препараты, которые будут наиболее действенными в этих зонах.

- Вам наверняка приходилось бывать на полях, видеть стога сена. Так вот, если сено желтое, золотистое (как ему и положено) - значит, там много сенной палочки, а если оно серое, гниловатое - мало, - продолжает Вячеслав Кузнецов.

Биопрепараты нужны не только для чисто экологического земледелия. При обработке гербицидами культурные растения (пшеница, сахарная свекла) тоже слабеют, количество белка в них может уменьшиться аж до 40%. Однако, если одновременно с гербицидом применить «Фитоспорин» или «Гуми» (или и то и другое) - это очень помогает культурным растениям, они переносят обработку практически безболезненно. При такой обработке эффективность увеличивается в два-три раза, что доказано многочисленными опытами - у нас, в Оренбургской области, в Краснодаре.

Сегодня у нас три научно-производственные лаборатории: микробиологическая, агрохимическая и физиологическая, четыре завода по производству более 200 видов препаратов. За 20 лет мы разработали несколько линеек биопрепаратов, в том числе лечебные и кормовые добавки для животных, реагенты для экологически безопасной добычи углеводородов - в общей сложности около 200.

Доработались до грантов

Также мы выиграли грант Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в размере 5 миллионов рублей - на налаживание промышленного производства нашего препарата «Стерня». Он применяется после уборки зерновых: при помощи содержащихся в нем бактерий (14 различных штаммов) солома превращается в удобрение гораздо быстрее, чем если бы она разлагалась сама по себе. По условиям выдачи гранта мы должны вложить 10 миллионов собственных средств и закупить необходимое оборудование. Если все получится, к концу года нам выделят еще 5 миллионов, то есть компенсируют затраты на 50%. Спасибо государству за поддержку.

А наш Институт биохимии и генетики выиграл грант на создание препарата, который сможет защищать растения и от насекомых, и от болезней (таких препаратов в России пока нет). Мы выступаем как их индустриальный партнер, инвестируем в науку 1,6 миллиона рублей, а государство выделяет институту еще 10 миллионов.

Здоровая почва = молодильные помидоры

Сейчас я готовлюсь к выступлению в Госсобрании - Курултае РБ по поводу повышения плодородия наших почв, которое зависит от ее химического и биологического состава, активности микроорганизмов. Биоудобрения его повышают. А у нас иногда получается так, что сначала мы убиваем все полезные микроорганизмы ядохимикатами, а потом, как с ложечки, кормим слабые растения удобрениями. Конечно, урожай можно вырастить и на одних основных микроэлементах (азот, фосфор, калий) - в некоторых теплицах так и делается. Однако для настоящего вкуса овощам и фруктам нужна вся биота, которая есть в нормальной почве. Она и обогащает плоды множеством полезных веществ - белков, витаминов, ферментов. К тому же здоровая почва обладает собственной супрессивностью - способностью подавлять вредные болезнетворные организмы. Биотехнология поможет почве ожить и давать более качественные урожаи.

Сегодня – ЦКД, завтра – новая отрасль

С биологическими средствами защиты растений и очистки окружающей среды мы уже познакомились. Кстати, очистные сооружения с использованием водорослей, питающихся различными загрязнителями, много лет существуют на «Уфаводоканале» и многих крупных предприятиях.

Микробов – в штат

Что еще микроорганизмы могут сделать для человечества? Об этом нам рассказал главный инженер недавно созданного Регионального инжинирингового центра биотехнологий Роберт Гайфуллин.

- Все упомянутое нужно развивать и дальше, искать более эффективные штаммы.

Например, на Международной промышленной выставке в Ганновере в 2014 году Институт биологии Уфимского научного центра РАН представил бактериальные штаммы, способные достаточно эффективно очищать воду от фенола и его хлорпроизводных. Но вы правы: на этом останавливаться нельзя.

Хотите сделать корма для животных более питательными, содержащими все необходимые аминокислоты (которых зачастую не хватает)? В республике уже созданы соответствующие кормовые добавки, но над этим можно еще работать и работать.

Есть другая проблема - переработка отходов птицеводства: птицефабрик у нас немало, а отходы жизнедеятельности кур и уток относятся к третьему классу экологической опасности. Но уже есть биотехразработки, при помощи которых они превращаются в удобрение. Вообще из отходов жизнедеятельности, к примеру, в саду, можно получать метан - газ, вполне пригодный для отопления жилища. В Китае подобная установка стоит практически в каждом дворе.

Недавно появилась новая идея: из зерна, которое не годится для хлеба (а хлебопекарного зерна у нас из-за климата получается не слишком много) при помощи микробов получать молочную кислоту, а далее полилактид - биоразлагаемый полимер для производства пакетов и другой пищевой упаковки, одноразовой посуды, хирургических нитей и штифтов. Для экологии это гораздо лучше, чем одноразовая тарелка, которая будет разлагаться сотни лет.

Откуда берутся стабилизаторы и загустители для пищевой промышленности, новые способы извлечения металлов из руд, экстракции остаточных порций нефти из иссякающих месторождений? Для этого и многого другого применяются получаемые при помощи микробов полисахариды. Например, при помощи бактерии Xanthomonas campestris получают ксантан, или ксантановую камедь. Она может использоваться в косметике для увлажнения кожи (поскольку защищает саму бактерию от высыхания), а в пищевой промышленности известна как добавка Е415 (стабилизатор). Она позволяет увеличить вязкость и эластичность фарша, вообще получить более стабильную структуру продукта, уменьшить потери влаги, поэтому ее применяют при производстве соусов, молочных продуктов, мороженого, десертов.

Препараты продигиозан и зимозан, созданные на основе микробных полисахаридов, нормализуют иммунологические реакции, лечат опухоли и ряд инфекционных заболеваний, и это далеко не единственные лекарства такого происхождения.

Одни бактерии при помощи своих выделений способны извлекать из сточных вод уран, медь, кадмий; другие могут концентрировать разлившуюся в воду нефть, очищать сточные воды от нефтяных примесей.

Заведите свои бифидумы

В настоящее время в здании Регионального инжинирингового центра уже установлено оборудование первой очереди. На него потрачено 50 миллионов рублей, затем поступит следующая партия - на 100 миллионов, включающая и установки для получения промышленных партий биопрепаратов. Базируется все это на части площадей Института гербицидов. И мы отправляемся на экскурсию по местам будущих открытий.

Для различных групп микроорганизмов организованы отдельные лаборатории. Первым делом заглядываем в будущую лабораторию споровой микрофлоры (где будут культивировать знакомую нам сенную палочку). Оказывается, если микроорганизм подавляет другие грибы или бактерии, болезнетворные для растений - значит, он будет дружественным и для животных, и для человека. И наоборот. Полезные микробы принадлежат к одним родам, вредные - к другим. Добро и зло четко знают свои позиции. Пример - все та же Bacillus subtilis: проникнув вместе с овощами и ягодами в организм человека, она убивает вредную микрофлору и освобождает место для полезной. Просто-таки бактерия - Робин Гуд! Также полезными для человека являются бифидумы, которые помогают переваривать пищу, вырабатывают витамины и аминокислоты, ростовые вещества. При этом в организме каждого человека - свои бифидумы, их не так просто «подсадить» извне. А как вырастить? Ешьте овощи со своей грядки, свою квашеную капусту, как сотни лет делали наши предки!

Показали нам и блок работы с патогенными культурами - но только потому, что он еще не начал работать. Даже самим микробиологам, чтобы им пользоваться, нужно еще получить лицензию и проверку на соответствие всем правилам СанПиН: некоторые патогены растений и животных опасны и для человека. Нужны они, конечно, для того, чтобы проверять действие биопрепаратов, призванных с ними бороться: убьют или нет? А по завершении испытаний происходит «убивка» абсолютно всех организмов, произраставших в ферментерах и чашках Петри: чтобы ничто не нарушало чистоту следующего эксперимента.

- Труднее всего избавиться от споровых культур и грибов, особенно плесневых, - просвещает меня Роберт Гайфуллин. - Плесень сумела проникнуть даже на станцию «Мир». Возможно, из-за этого ее и пришлось затопить.

Есть идея? Приходи![b][/b]

- Зачем нам нужен этот центр? Допустим, там можно запустить процессы сразу в 12 ферментерах и очень быстро сравнить свойства микроорганизмов, нам бы на это потребовалось гораздо больше времени, - отмечает директор НВП «Башинком» Вячеслав Кузнецов.

- Вот этот комплекс ферментеров обошелся в миллион рублей: там есть контроль по всем параметрам процесса, для производства небольшим предприятиям, как правило, хватает более бюджетного варианта - с контролем только температуры, - объясняет главный инженер. - Более дорогие агрегаты им не по карману. А между тем им они тоже нужны - для усовершенствования технологий, создания новых продуктов. И здесь за определенную плату они получают доступ к самым современным микробиологическим лабораториям - то есть мы функционируем как Центр коллективного доступа для всех, кто работает в отрасли или разрабатывает перспективную идею, и как аналитический и консультационный центр. На помощь предпринимателям готовы прийти 30 специалистов, плюс очистка сточных вод после опытов, юридическая поддержка.

Только в 2013 году услугами РЦИ воспользовались 35 компаний. При его содействии на реализацию инновационных проектов малых предприятий привлечено 34,9 миллиона рублей субсидий. В Башкортостане выявлено 162 химических, 700 сельскохозяйственных, не менее 1352 малых и средних предприятий с выручкой от 2 до 600 миллионов рублей в год, которым для усовершенствования технологий или создания новых продуктов может потребоваться помощь центра и его специалистов. Уже разработаны программы модернизации для пяти предприятий с окупаемостью до пяти лет.

Заловить на месте преступления

Сейчас наличие вредоносных микроорганизмов в пище проверяют при помощи традиционных методов культивации: это когда в чашке Петри выращивается колония бактерий. Занимает это от 24 часов до семи дней. В итоге результат приходит, когда продукция уже стоит на полках. Если вредоносный микроорганизм обнаруживается, готовую партию приходится уничтожать. Из-за этого компании по всему миру каждый год несут многомиллиардные потери.

Метод, который предлагает компания Conelum, позволяет в десять раз сократить время до получения результата. Если, например, в молоке есть определенный штамм вредоносных бактерий, то в их клетки попадет флуоресцентный маркер – и при изучении под микроскопом они окажутся подсвеченными. Метод разрабатывался учеными Рижского технического университета около 10 лет.

Автор: Екатерина КЛИМОВИЧ.

Источник: http://www.journal-ufa.ru/



Комментариев: 0

    Оставьте комментарий!

    Комментарий будет опубликован после проверки

    Вы можете войти под своим логином или зарегистрироваться на сайте.

    (обязательно)