Микроорганизмы с макрозначением
Перечислить все сферы, где применяются исследования из области микробиологии, наверное, невозможно. Диапазон крайне широк: это и медицина, и сельское хозяйство, и промышленность, и экология, и много других более узких направлений. Сегодня Институт микробиологии при Национальной академии наук Беларуси занимается в основном созданием препаратов для нужд самых разных отраслей народного хозяйства. Разработки появляются на базе признанной национальным достоянием коллекции микроорганизмов, которая регулярно пополняется свежими образцами. Команда БЕЛТА постаралась разобраться в сложной теме и расставить все точки над «i».
Полное импортозамещение
Первое, что приходит на ум, когда задумываешься о сфере применения научных изысканий микробиологов, — медицина. Работая по этому направлению, учёные создают различные соединения микробного синтеза, которые используются впоследствии для лечения широкого спектра заболеваний, в том числе вирусных инфекций и даже онкологических патологий.
«Я обращу внимание на одну из наших последних разработок — базовую генетическую конструкцию, являющуюся основой для получения РНК-вакцины. Она имеет преимущество перед существующими за счёт того, что вводится не инвазивно, а через дыхательные пути и отличается высокой эффективностью лечения на начальных стадиях развития вируса», — сделал акцент директор Института микробиологии Александр Шепшелев.
Крайне важно то, что вакцина получена на основе отечественных штаммов микроорганизмов. Это позволило белорусским микробиологам не прекращать исследования и разработать штамм-продуцент ферментов, использующихся для получения усилителя вакцин. Таким образом был обеспечен полный цикл создания вакцины импортозамещающим способом. Сегодня сотрудники института с коллегами из министерства здравоохранения пытаются внедрить разработки в клиническую практику.
«Впервые в стране нами была создана универсальная генетическая конструкция на основе штамма Lactococcus lactis, перспективная для разработки «кефирной вакцины» против огромного набора возбудителей заболеваний человека и животных. Полученный результат — научная основа для быстрой разработки широкого перечня вакцин нового поколения с возможностью безинвазивного введения», — подчеркнул значимость открытия А. Шепшелев.
«Волшебные» гормоны и витаминизированные яйца, упитанные телята и «сахарные» пчёлы
Одной из ключевых сфер интересов для микробиологов всегда было сельское хозяйство. Белорусские учёные делают успехи в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур за счёт разработки микробных удобрений. Из последних новинок специалистов Института микробиологии можно привести в пример принципиально новый в республике микробный препарат «Грамисил» для озимой пшеницы. Биопрепарат предназначен для предпосевной обработки семян и опрыскивания растений. Практикой доказано, что использование разработки отечественных учёных положительно сказывается на росте озимой пшеницы, увеличивая урожай зерна на 14—15%, при том что доза минеральных азотных и фосфорных удобрений снижается на 30%. Аграрии не могли не оценить открытие отечественных микробиологов, ведь оно помогло существенно повысить экономическую эффективность их труда.
«Мы создали штаммы-продуценты, вырабатывающие фитогормоны, способствующие выживаемости растений в сложных условиях, например в засуху. Эти штаммы могут использоваться как основа для микробных препаратов, повышающих устойчивость сельхозкультур к неблагоприятным факторам окружающей среды», — развил тему директор Института микробиологии.
На счету отечественных учёных — разработанные кормовые добавки на основе обогащённых селеном дрожжей «Селекорд-200» и «Селекорд-2000». Первой добавкой обогащают рацион телят, что способствует повышению их среднесуточной массы на 7—9% при уменьшении затрат на корма. Введение в рацион кур-несушек «Селекорда-2000» увеличивает яйценоскость пернатых на 1,3% при повышении таких качественных показателей яиц, как содержание белка, каротиноидов, витамина А и селена.
«У нас есть ещё одна интересная разработка — кормовая добавка «Апифил». На её основе создаются сахарные подкормки для пчёл пролонгированного действия. Результаты показали, что применение кормовой добавки нормализует пищеварение пчёл, улучшает их состояние во время зимовки и подготавливает к мёдосбору», — уточнил А. Шепшелев.
Степень очистки сточных вод достигает 78—100%
Сфера, в которой точно не обойтись без микробиологии, — охрана окружающей среды. Микроорганизмы помогают бороться со многими экологическими проблемами разных масштабов. Давнишняя разработка учёных, имеющая колоссальное значение для всего мира, — биодеструкторы нефти, которые питаются углеводородами нефти, тем самым ликвидируя её разливы. Реальность ставит перед микробиологами более масштабные и интересные задачи, вынуждая не останавливаться на деструкции монопродуктов, а работать над разложением сложных смесей. Так учёные справляются с проблемой очистки сточных вод крупных химических и перерабатывающих заводов. Результат — колоссальный, и достигнут он белорусскими специалистами.
«Наши учёные создали не имеющий аналогов микробный препарат «БиоСЭф». Производственные испытания показали, что его использование обеспечивает эффективность очистки многокомпонентных водных растворов, содержащих смесь органических растворителей, в пределах 78—100%. Биопрепарат предотвращает экологический ущерб от выбросов в окружающую среду высокотоксичных соединений, чем грешат предприятия химической, нефтехимической и лакокрасочной промышленности, а также производства с покрасочными цехами», — заметил директор Института микробиологии.
Не менее важное эконаправление микробиологов — разработка биоразлагаемой упаковки. Впрочем, и с этой задачей белорусские учёные справились, а значит, будут поставлены новые. «Мы разрабатываем биопрепараты и биопродукцию для широкого перечня отраслей промышленности. Один из примеров: создание штамм-продуцента кератиназы — фермента, используемого как в медицине, так и в косметологии. Наш фермент показывает в два раза большую активность, чем его импортные аналоги, поэтому мы ожидаем, что продукт будет востребован белорусскими предприятиями», — надеется А. Шепшелев.
Разработать недостаточно, можно ведь ещё и выпускать. Такого же мнения придерживаются сотрудники Института микробиологии, которые, помимо научно-исследовательской работы, занимаются и производством биопрепаратов. С начала 2024 года их выпустили в количестве, позволяющем заготовить более 1 млн тонн кормов. И востребованность биопрепаратов отечественного производства на внутреннем рынке из года в год только растёт. Институт микробиологии, как нас заверили, справляется с объёмами и готов полностью обеспечить потребности покупателей.
Только практико-ориентированные разработки
К слову, об объёмах. Крупнейший кластер в сфере био- и химических технологий в Белоруссии — государственное научно-производственное объединение «Химический синтез и биотехнологии», в задачи которого входит сопровождение биотехнологической отрасли республики. Её формируют около 60 организаций, которые за 2023 год произвели биотехнологической продукции на Br771,4 млн, что на 23% выше, чем в 2022-м. Что же представляют собой такие товары?
«Перед тем как приступить к созданию биопрепарата, мы детально изучаем проблему, решить которую будет призван наш продукт. Собираем образцы почвы, растений, воды и диагностируем их. Мы создали ДНК-определитель, позволяющий быстро выявлять возбудителей бактериальных и грибных заболеваний у овощных культур, что значительно упрощает процесс. В течение двух дней обнаруживаем патоген и даём точные рекомендации по борьбе с ним, — рассказывает завлабораторией молекулярной диагностики микробоценозов техногенных экосистем ГНПО Татьяна Пилипчук. — Что касается самих препаратов, у нас их много — однокомпонентных и комплексных».
Например, «Бактавен С» предназначен для защиты томатов и огурцов от корневой гнили. Эффективность препарата доходит до 65%, а систематическое применение позволяет огородникам прибавить в урожае примерно на 1,8—2,4 кг/кв.м. Примеров аналогичных разработок для самых разных сельхозкультур привести можно ещё много. Для изготовления некоторых препаратов химики даже используют образцы из экстремальных источников. Это повышает устойчивость культурного растения к неблагоприятным факторам окружающей среды. В частности, в основе биопрепарата «Вегетатин», защищающего капусту от болезней, — бактерия из Антарктиды. При низких температурах храниться кочаны такой капусты будут очень долго.
Исследование микроорганизмов открывает мегавозможности с макрозначением и гигапользой — это факт, а потому после всего сказанного выше остаётся задать лишь один вопрос учёным: что ещё они готовы предложить обществу?
Другие статьи номера
Член-корреспондент Российской академии наук Жан ТОЩЕНКО в беседе с политическим обозревателем «Правды» Виктором КОЖЕМЯКО
Начнём с вопроса нашим читателям. Вы заметили, что очень многие из тех, кто в 1990-е годы объявили себя знающими, как обустроить Россию, и более того — попытались это сделать, в настоящее время благополучно проживают за пределами родной страны — в США, Великобритании, Германии, Израиле или иных государствах?«Пуская корни» в Центральной Азии, Соединённые Штаты не только покупают местные элиты с помощью подачек, но и стравливают регион с соседями. Решение Вашингтона передать Узбекистану угнанные в 2021 году самолёты уже вызвало сильное недовольство афганских властей.
Со времён колониальных империй западные державы научились разжигать в захваченных странах внутренние противоречия, облегчая себе задачи управления. Например, определённые привилегии давались одним этническим группам в ущерб другим.Китай создал лидирующую в мировом масштабе информационно-коммуникационную сеть, насчитывающую почти 3,84 млн базовых станций 5G, что превышает 60% от общепланетарного показателя.
С момента выдачи первой партии китайских лицензий на коммерческое использование технологии 5G пять лет назад она семимильными шагами продвигается и применяется в различных областях, таких как промышленность, электроэнергетика, горнодобывающая промышленность, здравоохранение и образование.
Согласно результатам опроса, проведённого фирмой Plaza Pública Cadem, 70% чилийцев считают, что борьба с преступностью должна быть главным приоритетом для правительства.
32% респондентов назвали основным органом, руководящим этой работой, министерство внутренних дел, 27% — новое министерство безопасности, а 22% — президента страны.
В Бийске (Алтайский край) местные жители провели акцию протеста, выступив против завоза в расположенный неподалёку от города посёлок Новый более 4 тысяч тонн запрещённых пестицидов и токсичных агрохимикатов для постоянного, как предполагается, их размещения. Об этом сообщило в соцсети «ВКонтакте» сообщество «Левый Бийск».
Сервис для поиска работы и размещения вакансий Работа.ру провёл исследование и выяснил, как часто россияне испытывают недовольство по отношению к начальнику. В опросе приняли участие более 3500 пользователей сервиса из всех регионов России.
Лишь каждый третий россиянин (31%) признался, что руководитель никогда не портил им настроение. Чаще всего так отвечали жители Новосибирской области (53%).