Комментарии 0
...комментариев пока нет
Белорусские ученые с помощью микроорганизмов очищают воду, обогащают почву и создают особые сладости
Известное выражение «человек — венец природы» легко бы оспорили микробиологи. Со всей серьезностью они могли бы заметить: микробы — вот вам невидимые гиганты, которые регулируют все важные процессы на планете. Белорусские ученые, кстати, активно используют их возможности. Они разработали биопрепараты для очистки сточных вод промышленных предприятий от опасных органических загрязнителей, создали сахарозаменитель, несколько миллиграммов которого по сладости эквивалентны килограмму сахара, и даже изучили микроорганизмы в космосе. Обо всем этом наш разговор с заместителем директора по научной работе Института микробиологии Национальной академии наук Беларуси Александром Никитиным.
— Микроорганизмы окружают нас повсюду и неотделимы от среды обитания человека. Поэтому в любой сфере деятельности приходится считаться с этими невидимыми глазу соседями по планете. Я не буду останавливаться на болезнетворных бактериях, с которыми постоянно сражаются врачи и ветеринары. Это отдельная сфера. Но если продолжать тему медицины, то значительная часть действующих веществ лекарственных препаратов — продукты жизнедеятельности микроорганизмов.
В большинстве своем это генетически модифицированные организмы, производящие антибиотики, инсулин и его аналоги, противораковые соединения, компоненты вакцин. Согласитесь, об этом мало кто задумывается. Отдельно можно упомянуть пробиотики — живые бактерии, которые человек принимает внутрь для того, чтобы восстановить или улучшить функции пищеварительной, иммунной и других систем.
И, наконец, совершенно новое экспериментальное направление — живые бактерии с измененным геномом. Они смогут жить в кишечнике и прямо в нем производить лекарственные субстанции в необходимых количествах.
Нельзя переоценить роль микроорганизмов для растениеводства. Без их участия не смогли бы сформироваться плодородные почвы. Они активные участники преобразования фосфора, азота, калия и других элементов в те формы, которые легко поглощаются корнями растений. Уже давно доказано, что обогащение почвы азотфиксирующими бактериями (превращают азот из атмосферного воздуха в аммоний) позволяет на 20 — 40 процентов снизить нормы внесения химических азотных удобрений. Этот прием не только снижает затраты на единицу урожая, но и уменьшает негативное воздействие сельского хозяйства на окружающую среду. В нашем институте разработана целая линейка микробных удобрений, которые особенно ценятся в органическом сельском хозяйстве.
Но раньше всего человек научился использовать микроорганизмы для приготовления и повышения сохранности продуктов питания. Приготовление кисломолочных продуктов, квашение овощей и фруктов, пивоварение, хлебопечение и многое другое невозможны без дрожжевых организмов, молочнокислых и бифидобактерий. От когда-то стихийного использования невидимых глазу организмов мы постепенно перешли к осознанному созданию эффективных штаммов микроорганизмов, ежедневно создающих сотни тысяч тонн йогуртов, булочек, алкогольных напитков и множество других продуктов. А десятки наименований пищевых добавок — естественные продукты жизнедеятельности бактерий. Сегодня у нас в институте реализуется проект по созданию отечественной биотехнологии производства фермента инвертаза. Результата этой работы очень ждут кондитерские предприятия. Данный фермент позволяет создавать сладости, которые не засахариваются. Например, зефир и мармелад долго сохранят упругую консистенцию.
Микроорганизмы выполняют сложную работу по переработке и обезвреживанию бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов, ликвидации загрязнения почв и водоемов нефтью и нефтепродуктами. Относительно молодым направлением является использование микробиологических процессов для синтеза биогаза и биоэтанола из органических отходов. Также сегодня происходит постепенная замена нефти в качестве источника сырья для производства полимеров. Бактерии и дрожжи могут производить из отходов переработки сельскохозяйственного сырья молочную кислоту, бутандиол, изопрен и некоторые другие молекулы, из которых получают полимеры с самыми разнообразными свойствами.
Возможно, удивлю, но космическая отрасль также не может обойтись без микробиологии. Вы, наверное, слышали о микробиологических экспериментах, которые провела первый белорусский космонавт на борту МКС. Наш институт принимал непосредственное участие в подготовке этих экспериментов и анализе полученных результатов. Сегодня мы также исследуем процессы биоповреждения различных материалов микроорганизмами. В условиях космической станции они могут незаметно привести к повреждению жизненно важных систем. По моему мнению, потребность в космической биологии многократно возрастет при межпланетных перелетах и колонизации других планет.
— Почему сегодня так активно развивается промышленная микробиология?
— Если я приведу другое название этой отрасли — природоподобные технологии, вы и сами сможете ответить на этот вопрос. По сути, мы можем использовать почти неисчерпаемый потенциал мира микроорганизмов для создания практически любых веществ и материалов. Причем сырье для этого находится буквально у нас под ногами.
Достичь желаемого эффекта обычно непросто. Нужно подобрать или даже создать штамм микроорганизма, оптимизированный для решения поставленной задачи. Например, превращение отходов сахарного производства в молочную кислоту. Важно подобрать условия культивирования для микроорганизма и отработать технологию очистки конечного продукта. Но при масштабировании этой биотехнологии мы можем выпускать пластик, по многим характеристикам превосходящий тот, который производят из нефти.
Не менее заманчивые горизонты открывает промышленная микробиология в области синтеза фармакологических субстанций с очень высокой эффективностью. Возьмем, например, недавний прорыв в области лечения сахарного диабета и метаболического синдрома — использование аналогов человеческого глюкагоноподобного пептида. И это стало возможным благодаря достижениям промышленной микробиологии!
— В нашем институте функционирует белорусская коллекция непатогенных микроорганизмов, являющаяся научным объектом национального достояния. В ней собрано более 3150 штаммов бактерий, мицелиальных и дрожжевых грибов и бактериофагов. Также в коллекции хранятся генетические конструкции, необходимые для создания новых штаммов микроорганизмов, промышленно ценные микроорганизмы, используемые для синтеза различных веществ. Представлены в ней и биодеструкторы органических загрязняющих веществ и многие другие штаммы. Коллекция микроорганизмов Института микробиологии Национальной академии наук Беларуси имеет международно признанный статус, она зарегистрирована во Всемирной федерации коллекций культур. Мы, кстати, активно обмениваемся штаммами с другими, например с Курчатовским институтом.
— Как производится отбор микроорганизмов, ценных для промышленности?
— Это очень тяжелая и кропотливая работа, требующая высокой квалификации. Есть два пути. Первый — исследовать многообразие микробного мира в окружающей нас среде, искать кандидатов в штаммы, которые уже обладают необходимыми признаками. Затем, многократно повторяя мутагенез и селекцию по заданным признакам, создавать штамм, который может использоваться в промышленности. На этом пути мы во многом полагаемся на природу. Надеемся на удачу в поиске подходящей бактерии, а затем ненаправленно вносим искажения в ее геном и снова ищем подходящую бактерию.
Второй путь — спроектировать микроорганизм с заданными свойствами, а затем создать его с помощью методов генной инженерии. Для этого нам, конечно, нужен базовый штамм, в него вставляем новые гены или редактируем в нем те гены, которые имеет. Можем также удалить гены, мешающие высокому уровню продукции, например аминокислоты.
— Звучит пугающе…
— Если честно, я не понимаю опасений по поводу подобных генно-инженерных штаммов. В отличие от первого пути здесь имеем более высокую степень уверенности в свойствах микроорганизма и его безопасности.
— Над какими продуктами вы работаете сейчас?
— Мы постоянно совершенствуем свои биотехнологии, добиваемся их более высокой эффективности, работаем над снижением себестоимости, увеличением сроков хранения биопрепаратов — это ведь живые микроорганизмы, которые не так просто заставить сохранять свои свойства в период длительного хранения на складах. Сейчас разрабатываем новую комплексную технологию очистки почв и грунтов от нефти и нефтепродуктов. По нашим оценкам, она будет работать в широком диапазоне экологических условий и помогать полностью ликвидировать негативные экологические эффекты аварий с разливом нефти и нефтепродуктов. Также активно включились в переработку отходов пищевых производств. Есть хорошие предварительные результаты по переработке отходов картофельных и спиртовых производств. При внедрении этих разработок получается двойной эффект: производства расширяют линейку своих продуктов и снижают нагрузку на окружающую среду. Скоро мы предложим новые ферментные препараты для пищевой промышленности и кормопроизводства. Вместе с медиками и ветеринарами институт разрабатывает диагностические наборы для обнаружения вирусных инфекций и ряд фармакологических субстанций.
Сегодня беремся только за те проекты, в результатах которых видим реальную заинтересованность различных отраслей. Но наука — это не магазин, куда можно прийти купить нужную технологию. Хорошая разработка требует нескольких лет напряженного труда высококвалифицированных специалистов, а инновации всегда сопряжены с риском неполучения ожидаемого. Но мы всегда работаем на результат и, как правило, получаем продукты, превосходящие заявленные характеристики.
— Однозначно. Если вы посмотрите на Цели устойчивого развития, установленные Генеральной Ассамблеей ООН, то важную роль в достижении практически каждой из них играют биотехнологии. Инвестиции в эту сферу сегодня позволяют создавать производства завтрашнего дня, независимые от ископаемого сырья. Чем быстрее страна сможет создать экономику замкнутого цикла, в которой биотехнология будет использоваться для глубокой переработки вторичных ресурсов и отходов, тем меньше вреда нанесем среде нашего обитания. Мы сможем достичь максимально полного использования имеющихся ресурсов, повысив тем самым экономические показатели производственных цепочек.
Наш институт активно работает над технологиями экономики замкнутого цикла для сельскохозяйственной отрасли. Например, начнем с улучшения плодородия почвы с помощью микробных удобрений. Сегодня они не способны полностью вытеснить минеральные, но прогресс не стоит на месте. С каждым годом улучшаем их характеристики и круг сельхозкультур, с которыми они могут использоваться. В комплексе с микробными удобрениями предлагаем использовать бактерии, стимулирующие рост растений и повышающие их устойчивость к неблагоприятным факторам среды и болезням. После уборки урожая обработать поле еще одним препаратом, ускоряющим разложение растительных остатков, возвращающих элементы минерального питания в почву, и подавляющим развитие болезней.
Для увеличения сроков хранения заготовленных растительных кормов и улучшения их питательных свойств выпускаем закваски для силосования, а также разрабатываем биопрепараты для превращения трудноперевариваемых растительных остатков в высокопитательные корма. Для выращивания бактерий, используемых в наших биопрепаратах, применяется отход сахарного производства — меласса. Большой популярностью пользуются кормовые добавки на основе живых молочнокислых и бифидобактерий. Они повышают устойчивость молодняка и взрослых животных к болезням, увеличивают их привесы и надои молока.
Наконец, для быстрого получения качественного органического удобрения из отходов животноводства также предлагаем специальный биопрепарат. По нашим оценкам, комплексное использование этих биотехнологий в сельском хозяйстве должно повысить экономическую эффективность на 15 — 30 процентов в зависимости от конкретных условий. Этот эффект могут дать невидимые глазу помощники, которых мы смогли приручить и направить в нужное русло. И я считаю, что это далеко не предел.
— Если бы вам пришлось определить рейтинг самых интересных разработок в области микробиологии в нашей стране, о чем бы говорили в первую очередь?
— Давайте попробуем: на первое место я бы поставил комплексные биопрепараты для очистки сточных вод промышленных предприятий от опасных органических загрязнителей. Сегодня эти технологии защищают природу от выбросов предприятий лакокрасочной промышленности, производств химических волокон.
Большие перспективы открывает разработанный метод внеклеточного синтеза белковых молекул. Наши ученые смогли создать в пробирке сложную систему синтеза белковых молекул. С ее помощью был синтезирован белок с очень сладким вкусом — браззеин. Несколько миллиграммов белка по сладости эквивалентны килограмму сахара. Это очень перспективный сахарозаменитель, поскольку он целиком натуральный и побочных эффектов от него не может быть по определению. Сегодня отрабатываются методы синтеза вирусных частиц в этих бесклеточных системах, что важно для создания диагностических наборов и вакцинных препаратов.
Созданный в стенах нашего института комплексный биопрепарат, защищающий городские насаждения от негативного влияния противогололедных смесей. Сегодня коммунальные хозяйства присматриваются к нему. Но я уверен, что через несколько лет это средство позволит практически свести к нулю засыхающие и погибшие деревья вдоль дорог.
В этом году создан новый концентрат для силосования кормов. На первый взгляд в нем нет ничего нового и необычного. Однако он может использоваться для заготовки так называемых трудносилосуемых кормов с высокой долей бобовых культур, что позволяет насытить зимние рационы наших буренок белком. Это снижает потребности в покупке белковых концентратов за границей. А по показателям скорости силосования и сохранности кормов новому концентрату нет равных.
В стенах нашего института созданы специальные штаммы микроорганизмов, позволяющие быстро наладить производство компонентов вакцин последнего поколения и веществ, повышающих их эффективность. Этот пункт мне очень хотелось бы поместить в начало списка, но, к сожалению, с трудом просматривается их доведение до готовых продуктов. Внедрение новых разработок в медицине требует огромных вложений и времени для очень большого количества испытаний. С разработками для охраны окружающей среды и сельского хозяйства в этом смысле гораздо проще.
— Если говорить о медицине, есть чем хвастаться?
— При создании медицинских разработок наш институт не может играть первую скрипку. Все-таки эту работу должны инициировать и вести ученые-медики. Мы можем им лишь помогать, создавая «биофабрики» по производству соединений с высокой биологической активностью или отбирая бактерии с доказанными лечебными и профилактическими свойствами. В свое время наш институт принял участие в разработке технологий химико-ферментативного синтеза ряда веществ для лечения онкогематологических заболеваний и рассеянного склероза. Сегодня эти препараты выпускаются в стране и даже поставляются на экспорт. Данная разработка — заслуга научной школы, возглавляемой членом-корреспондентом Национальной академии наук Беларуси Анатолием Зинченко. Сегодня эта школа разрабатывает технологии синтеза новых противораковых соединений.
Вместе с Республиканским научно-практическим центром детской онкологии и гематологии мы установили связь между успешностью лечения онкогематологических заболеваний и составом микроорганизмов, обитающих в кишечнике пациентов. Связь между этими двумя вещами может показаться неочевидной, но наш кишечный микробиом оказывает существенное влияние на состояние организма и его способность противостоять различным болезням.
azanovich@sb.by
Маленькие, да удаленькие
— Удивительно, что микроскопические живые существа, размер которых не превышает один миллиметр, оказались так полезны людям. Получается, сегодня труды микробиологов применяют практически в любой сфере?— Микроорганизмы окружают нас повсюду и неотделимы от среды обитания человека. Поэтому в любой сфере деятельности приходится считаться с этими невидимыми глазу соседями по планете. Я не буду останавливаться на болезнетворных бактериях, с которыми постоянно сражаются врачи и ветеринары. Это отдельная сфера. Но если продолжать тему медицины, то значительная часть действующих веществ лекарственных препаратов — продукты жизнедеятельности микроорганизмов.
В большинстве своем это генетически модифицированные организмы, производящие антибиотики, инсулин и его аналоги, противораковые соединения, компоненты вакцин. Согласитесь, об этом мало кто задумывается. Отдельно можно упомянуть пробиотики — живые бактерии, которые человек принимает внутрь для того, чтобы восстановить или улучшить функции пищеварительной, иммунной и других систем.
И, наконец, совершенно новое экспериментальное направление — живые бактерии с измененным геномом. Они смогут жить в кишечнике и прямо в нем производить лекарственные субстанции в необходимых количествах.
Нельзя переоценить роль микроорганизмов для растениеводства. Без их участия не смогли бы сформироваться плодородные почвы. Они активные участники преобразования фосфора, азота, калия и других элементов в те формы, которые легко поглощаются корнями растений. Уже давно доказано, что обогащение почвы азотфиксирующими бактериями (превращают азот из атмосферного воздуха в аммоний) позволяет на 20 — 40 процентов снизить нормы внесения химических азотных удобрений. Этот прием не только снижает затраты на единицу урожая, но и уменьшает негативное воздействие сельского хозяйства на окружающую среду. В нашем институте разработана целая линейка микробных удобрений, которые особенно ценятся в органическом сельском хозяйстве.
Но раньше всего человек научился использовать микроорганизмы для приготовления и повышения сохранности продуктов питания. Приготовление кисломолочных продуктов, квашение овощей и фруктов, пивоварение, хлебопечение и многое другое невозможны без дрожжевых организмов, молочнокислых и бифидобактерий. От когда-то стихийного использования невидимых глазу организмов мы постепенно перешли к осознанному созданию эффективных штаммов микроорганизмов, ежедневно создающих сотни тысяч тонн йогуртов, булочек, алкогольных напитков и множество других продуктов. А десятки наименований пищевых добавок — естественные продукты жизнедеятельности бактерий. Сегодня у нас в институте реализуется проект по созданию отечественной биотехнологии производства фермента инвертаза. Результата этой работы очень ждут кондитерские предприятия. Данный фермент позволяет создавать сладости, которые не засахариваются. Например, зефир и мармелад долго сохранят упругую консистенцию.
Микроорганизмы выполняют сложную работу по переработке и обезвреживанию бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходов, ликвидации загрязнения почв и водоемов нефтью и нефтепродуктами. Относительно молодым направлением является использование микробиологических процессов для синтеза биогаза и биоэтанола из органических отходов. Также сегодня происходит постепенная замена нефти в качестве источника сырья для производства полимеров. Бактерии и дрожжи могут производить из отходов переработки сельскохозяйственного сырья молочную кислоту, бутандиол, изопрен и некоторые другие молекулы, из которых получают полимеры с самыми разнообразными свойствами.
Возможно, удивлю, но космическая отрасль также не может обойтись без микробиологии. Вы, наверное, слышали о микробиологических экспериментах, которые провела первый белорусский космонавт на борту МКС. Наш институт принимал непосредственное участие в подготовке этих экспериментов и анализе полученных результатов. Сегодня мы также исследуем процессы биоповреждения различных материалов микроорганизмами. В условиях космической станции они могут незаметно привести к повреждению жизненно важных систем. По моему мнению, потребность в космической биологии многократно возрастет при межпланетных перелетах и колонизации других планет.
— Почему сегодня так активно развивается промышленная микробиология?
— Если я приведу другое название этой отрасли — природоподобные технологии, вы и сами сможете ответить на этот вопрос. По сути, мы можем использовать почти неисчерпаемый потенциал мира микроорганизмов для создания практически любых веществ и материалов. Причем сырье для этого находится буквально у нас под ногами.
Достичь желаемого эффекта обычно непросто. Нужно подобрать или даже создать штамм микроорганизма, оптимизированный для решения поставленной задачи. Например, превращение отходов сахарного производства в молочную кислоту. Важно подобрать условия культивирования для микроорганизма и отработать технологию очистки конечного продукта. Но при масштабировании этой биотехнологии мы можем выпускать пластик, по многим характеристикам превосходящий тот, который производят из нефти.
Не менее заманчивые горизонты открывает промышленная микробиология в области синтеза фармакологических субстанций с очень высокой эффективностью. Возьмем, например, недавний прорыв в области лечения сахарного диабета и метаболического синдрома — использование аналогов человеческого глюкагоноподобного пептида. И это стало возможным благодаря достижениям промышленной микробиологии!
Коллекция под микроскопом
— Правда, что в вашем институте собрана целая коллекция микроорганизмов, есть и абсолютно уникальные экспонаты?— В нашем институте функционирует белорусская коллекция непатогенных микроорганизмов, являющаяся научным объектом национального достояния. В ней собрано более 3150 штаммов бактерий, мицелиальных и дрожжевых грибов и бактериофагов. Также в коллекции хранятся генетические конструкции, необходимые для создания новых штаммов микроорганизмов, промышленно ценные микроорганизмы, используемые для синтеза различных веществ. Представлены в ней и биодеструкторы органических загрязняющих веществ и многие другие штаммы. Коллекция микроорганизмов Института микробиологии Национальной академии наук Беларуси имеет международно признанный статус, она зарегистрирована во Всемирной федерации коллекций культур. Мы, кстати, активно обмениваемся штаммами с другими, например с Курчатовским институтом.
— Как производится отбор микроорганизмов, ценных для промышленности?
— Это очень тяжелая и кропотливая работа, требующая высокой квалификации. Есть два пути. Первый — исследовать многообразие микробного мира в окружающей нас среде, искать кандидатов в штаммы, которые уже обладают необходимыми признаками. Затем, многократно повторяя мутагенез и селекцию по заданным признакам, создавать штамм, который может использоваться в промышленности. На этом пути мы во многом полагаемся на природу. Надеемся на удачу в поиске подходящей бактерии, а затем ненаправленно вносим искажения в ее геном и снова ищем подходящую бактерию.
Второй путь — спроектировать микроорганизм с заданными свойствами, а затем создать его с помощью методов генной инженерии. Для этого нам, конечно, нужен базовый штамм, в него вставляем новые гены или редактируем в нем те гены, которые имеет. Можем также удалить гены, мешающие высокому уровню продукции, например аминокислоты.
— Звучит пугающе…
— Если честно, я не понимаю опасений по поводу подобных генно-инженерных штаммов. В отличие от первого пути здесь имеем более высокую степень уверенности в свойствах микроорганизма и его безопасности.
— Над какими продуктами вы работаете сейчас?
— Мы постоянно совершенствуем свои биотехнологии, добиваемся их более высокой эффективности, работаем над снижением себестоимости, увеличением сроков хранения биопрепаратов — это ведь живые микроорганизмы, которые не так просто заставить сохранять свои свойства в период длительного хранения на складах. Сейчас разрабатываем новую комплексную технологию очистки почв и грунтов от нефти и нефтепродуктов. По нашим оценкам, она будет работать в широком диапазоне экологических условий и помогать полностью ликвидировать негативные экологические эффекты аварий с разливом нефти и нефтепродуктов. Также активно включились в переработку отходов пищевых производств. Есть хорошие предварительные результаты по переработке отходов картофельных и спиртовых производств. При внедрении этих разработок получается двойной эффект: производства расширяют линейку своих продуктов и снижают нагрузку на окружающую среду. Скоро мы предложим новые ферментные препараты для пищевой промышленности и кормопроизводства. Вместе с медиками и ветеринарами институт разрабатывает диагностические наборы для обнаружения вирусных инфекций и ряд фармакологических субстанций.
Сегодня беремся только за те проекты, в результатах которых видим реальную заинтересованность различных отраслей. Но наука — это не магазин, куда можно прийти купить нужную технологию. Хорошая разработка требует нескольких лет напряженного труда высококвалифицированных специалистов, а инновации всегда сопряжены с риском неполучения ожидаемого. Но мы всегда работаем на результат и, как правило, получаем продукты, превосходящие заявленные характеристики.
Экономика замкнутого цикла
— Страны, которые преуспеют в создании биотехнологий, будут развиваться наиболее эффективно и устойчиво, как считаете?— Однозначно. Если вы посмотрите на Цели устойчивого развития, установленные Генеральной Ассамблеей ООН, то важную роль в достижении практически каждой из них играют биотехнологии. Инвестиции в эту сферу сегодня позволяют создавать производства завтрашнего дня, независимые от ископаемого сырья. Чем быстрее страна сможет создать экономику замкнутого цикла, в которой биотехнология будет использоваться для глубокой переработки вторичных ресурсов и отходов, тем меньше вреда нанесем среде нашего обитания. Мы сможем достичь максимально полного использования имеющихся ресурсов, повысив тем самым экономические показатели производственных цепочек.
Наш институт активно работает над технологиями экономики замкнутого цикла для сельскохозяйственной отрасли. Например, начнем с улучшения плодородия почвы с помощью микробных удобрений. Сегодня они не способны полностью вытеснить минеральные, но прогресс не стоит на месте. С каждым годом улучшаем их характеристики и круг сельхозкультур, с которыми они могут использоваться. В комплексе с микробными удобрениями предлагаем использовать бактерии, стимулирующие рост растений и повышающие их устойчивость к неблагоприятным факторам среды и болезням. После уборки урожая обработать поле еще одним препаратом, ускоряющим разложение растительных остатков, возвращающих элементы минерального питания в почву, и подавляющим развитие болезней.
Для увеличения сроков хранения заготовленных растительных кормов и улучшения их питательных свойств выпускаем закваски для силосования, а также разрабатываем биопрепараты для превращения трудноперевариваемых растительных остатков в высокопитательные корма. Для выращивания бактерий, используемых в наших биопрепаратах, применяется отход сахарного производства — меласса. Большой популярностью пользуются кормовые добавки на основе живых молочнокислых и бифидобактерий. Они повышают устойчивость молодняка и взрослых животных к болезням, увеличивают их привесы и надои молока.
Наконец, для быстрого получения качественного органического удобрения из отходов животноводства также предлагаем специальный биопрепарат. По нашим оценкам, комплексное использование этих биотехнологий в сельском хозяйстве должно повысить экономическую эффективность на 15 — 30 процентов в зависимости от конкретных условий. Этот эффект могут дать невидимые глазу помощники, которых мы смогли приручить и направить в нужное русло. И я считаю, что это далеко не предел.
— Если бы вам пришлось определить рейтинг самых интересных разработок в области микробиологии в нашей стране, о чем бы говорили в первую очередь?
— Давайте попробуем: на первое место я бы поставил комплексные биопрепараты для очистки сточных вод промышленных предприятий от опасных органических загрязнителей. Сегодня эти технологии защищают природу от выбросов предприятий лакокрасочной промышленности, производств химических волокон.
Большие перспективы открывает разработанный метод внеклеточного синтеза белковых молекул. Наши ученые смогли создать в пробирке сложную систему синтеза белковых молекул. С ее помощью был синтезирован белок с очень сладким вкусом — браззеин. Несколько миллиграммов белка по сладости эквивалентны килограмму сахара. Это очень перспективный сахарозаменитель, поскольку он целиком натуральный и побочных эффектов от него не может быть по определению. Сегодня отрабатываются методы синтеза вирусных частиц в этих бесклеточных системах, что важно для создания диагностических наборов и вакцинных препаратов.
Созданный в стенах нашего института комплексный биопрепарат, защищающий городские насаждения от негативного влияния противогололедных смесей. Сегодня коммунальные хозяйства присматриваются к нему. Но я уверен, что через несколько лет это средство позволит практически свести к нулю засыхающие и погибшие деревья вдоль дорог.
В этом году создан новый концентрат для силосования кормов. На первый взгляд в нем нет ничего нового и необычного. Однако он может использоваться для заготовки так называемых трудносилосуемых кормов с высокой долей бобовых культур, что позволяет насытить зимние рационы наших буренок белком. Это снижает потребности в покупке белковых концентратов за границей. А по показателям скорости силосования и сохранности кормов новому концентрату нет равных.
В стенах нашего института созданы специальные штаммы микроорганизмов, позволяющие быстро наладить производство компонентов вакцин последнего поколения и веществ, повышающих их эффективность. Этот пункт мне очень хотелось бы поместить в начало списка, но, к сожалению, с трудом просматривается их доведение до готовых продуктов. Внедрение новых разработок в медицине требует огромных вложений и времени для очень большого количества испытаний. С разработками для охраны окружающей среды и сельского хозяйства в этом смысле гораздо проще.
— Если говорить о медицине, есть чем хвастаться?
— При создании медицинских разработок наш институт не может играть первую скрипку. Все-таки эту работу должны инициировать и вести ученые-медики. Мы можем им лишь помогать, создавая «биофабрики» по производству соединений с высокой биологической активностью или отбирая бактерии с доказанными лечебными и профилактическими свойствами. В свое время наш институт принял участие в разработке технологий химико-ферментативного синтеза ряда веществ для лечения онкогематологических заболеваний и рассеянного склероза. Сегодня эти препараты выпускаются в стране и даже поставляются на экспорт. Данная разработка — заслуга научной школы, возглавляемой членом-корреспондентом Национальной академии наук Беларуси Анатолием Зинченко. Сегодня эта школа разрабатывает технологии синтеза новых противораковых соединений.
Вместе с Республиканским научно-практическим центром детской онкологии и гематологии мы установили связь между успешностью лечения онкогематологических заболеваний и составом микроорганизмов, обитающих в кишечнике пациентов. Связь между этими двумя вещами может показаться неочевидной, но наш кишечный микробиом оказывает существенное влияние на состояние организма и его способность противостоять различным болезням.
azanovich@sb.by