28 кастрычніка, серада

Вы тут

Новае слова ў мікрабіялогіі. Як навукоўцы ствараюць канкурэнтаздольную біятэхналагічную галіну


Дзякуючы навуковым прарывам у свеце біятэхналогій за апошняе дзесяцігоддзе яны па інвестыцыйнай прыцягальнасці даганяюць ІТ-індустрыю. Менавіта біятэхналогіі адкрылі масу новых магчымасцяў у сельскай гаспадарцы, экалогіі, харчовай прамысловасці і медыцыне.

Інстытут мікрабіялогіі НАН Беларусі з'яўляецца вядучым навукова-даследчым цэнтрам Беларусі ў галіне мікрабіялогіі і біятэхналогій. Яго дырэктар — член-карэспандэнт НАН, доктар біялагічных навук, заслужаны дзеяч Рэспублікі Беларусь Эмілія КАЛАМІЕЦ — была прызнаная «Вучоным года НАН Беларусі» па выніках 2017 года. Менавіта яна сфарміравала і актыўна развівае айчынную навуковую школу па вывучэнні біягенезу біялагічна актыўных злучэнняў з антымікробным дзеяннем і стварэнні біялагічных сродкаў абароны раслін і жывёл. Па ініцыятыве Эміліі Каламіец на базе Інстытута мікрабіялогіі былі створаны Цэнтр аналітычных і генна-інжынерных даследаванняў, Навукова-вытворчы цэнтр біятэхналогій па выпуску біяпрэпаратаў з высокім экспартным патэнцыялам, наладжаны доследна-прамысловая вытворчасць мікробных прэпаратаў, тэхналагічная лінія па вытворчасці ферментаў для біясінтэзу лекавых субстанцый і атрымання дыягностыкумаў.


Эмілія Каламіец, дырэктар Інстытута мікрабіялогіі НАН, член-карэспандэнт Нацыянальнай акадэміі навук.

Унікальная калекцыя

— Біятэхналагічны кірунак у нашай краіне знаходзіцца на годным узроўні і паспяхова развіваецца дзякуючы падтрымцы дзяржавы. Наш інстытут з'яўляецца галаўной арганізацыяй-выканаўцам шэрагу дзяржаўных праграм у сферы біятэхналогій. Таксама мы каардынуем дзейнасць дзяржаўнага навукова-вытворчага аб'яднання «Хімічны сінтэз і біятэхналогіі», — расказвае Эмілія Іванаўна. — Забеспячэнню высокага навуковага ўзроўню даследаванняў і паспяховай камерцыялізацыі распрацовак спрыяюць сфарміраваныя ў інстытуце структуры. Так, у нас сабраная Беларуская калекцыя непатагенных мікраарганізмаў, якая складае аснову біярэсурснай базы біятэхналогій. Яе фонд налічвае больш як 2,5 тысячы штамаў мікраарганізмаў розных таксанамічных груп і пастаянна актуалізуецца. Калекцыя з'яўляецца аб'ектам нацыянальнага здабытку Рэспублікі Беларусь. Мы выдаём мікраарганізмы з нашай калекцыі па запытах навукова-даследчых арганізацый, вышэйшых навучальных устаноў і прамысловых прадпрыемстваў мікрабіялагічнага профілю.

У сферу дзейнасці Цэнтра аналітычных і генна-інжынерных даследаванняў уваходзіць малекулярна-генетычная ідэнтыфікацыя прамыслова каштоўных мікраарганізмаў, канструяванне генна-інжынерных штамаў прадуцэнтаў біялагічна актыўных злучэнняў, секвеніраванне і рэдагаванне геномаў бактэрый і вірусаў.

Магутнасці нашай вопытна-прамысловай вытворчасці разлічаныя на выпуск 30 тон вадкіх прэпаратаў у год. Ёсць тэхналагічная лінія па вытворчасці ферментаў для хіміка-ферментатыўнага сінтэзу лекавых субстанцый і атрымання дыягностыкумаў, якая цалкам забяспечвае патрэбу ўнутранага рынку ў гэтай прадукцыі. Ферменты, што вырабляюцца ў нас, не саступаюць замежным аналагам па ключавых біяхімічных паказчыках (актыўнасці, спецыфічнасці, стабільнасці), пры гэтым іх кошт на 10—15 працэнтаў ніжэйшы.

Навукова-вытворчы цэнтр біятэхналогій спецыялізуецца на выпуску сухіх форм прабіятычных прэпаратаў для кормавытворчасці (праектная магутнасць складае 20 тон у год) і комплексных мікробных прэпаратаў для аднаўлення саставу мікробацэнозаў глебы і павышэння ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур (праектная магутнасць — 56 тон вадкіх мікробных прэпаратаў у год).

Арганічнае земляробства

— А як далёка вашы даследчыкі прасунуліся ў бок стварэння так званай «зялёнай эканомікі»?

— У асартыменце выпускаемай біятэхналагічнай прадукцыі значную ўдзельную вагу займаюць мікробныя прэпараты рознага прызначэння. У сельскай гаспадарцы гэта біялагічныя сродкі аховы раслін, мікробныя ўгнаенні, біярэгулятары, прабіётыкі, біядэзынфектанты, ферментныя прэпараты, біякансерванты расліннай сыравіны. Шмат з іх выкарыстоўваецца ў жывёлагадоўлі і прамысловым рыбаводстве як альтэрнатыва антыбіёткам, пры гэтым на выхадзе ў вытворцаў атрымліваецца экалагічна чыстая мясная і рыбная прадукцыя. У нас сёння ёсць магчымасць ствараць самыя розныя формы прэпаратаў: сухія, канцэнтраты, грануляваныя, вадкія... Гэта дазваляе нам захоўваць канкурэнтаздольнасць.

Усяго ў Інстытуце распрацавана больш як 60 сучасных біятэхналогій, з якіх найбольшай запатрабаванасцю карыстаецца тэхналогія атрымання біяпрэпарату «Полібакт» для аднаўлення мікробацэнозу глебаў і павышэння ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур. У аснове «Полібакта» — пяць штамаў мікраарганізмаў з рознымі функцыямі, іх трэба было сумясціць і «прымусіць» працаваць сумесна, каб яны не падаўлялі адзін аднаго.

Тэхналогія атрымання прэпарату «Полібакт» стала асновай для распрацоўкі комплексных біяпрэпаратаў «Біякампазіт-карэкт» для Расійскай Федэрацыі і ІNMІ-Рhуtоstіm — для КНР. Экспарт перавысіў 750 тысяч долараў ЗША. Для ўнутранага рынку з 2016 года да ліпеня гэтага года было выпушчана і рэалізавана «Полібакта» ў аб'ёме 3215 літраў на суму 291 тысяча рублёў. Прабіятычных прэпаратаў «Спорабакт» і «Спорабакт-К» у сухой таварнай форме, прызначаных для павышэння біялагічнай даступнасці кармоў, карэкцыі мікробацэнозу страўнікава-кішачнага тракту, імунакарэкцыі і актывізацыі працэсаў метабалізму пры вырошчванні маладняку буйной рагатай жывёлы, свіней і птушкі, выраблена 13,3 тоны на суму 203,9 тысячы рублёў, а біяпестыцыду «Бэтапратэкцін» у вадкай форме для абароны агароднінных культур ад захворванняў у працэсе іх вегетацыі і пры захоўванні — 9097 літраў на 51 тысячу рублёў. Выпуск ферментаў склаў 168 мільёнаў адзінак ферментатыўнай актыўнасці на суму 114,2 тысячы рублёў.

Хачу заўважыць, што распрацаваныя намі біяпестыцыды комплекснага дзеяння, такія як «Бэта-пратэкцін», «Полібакт», «Бактасол», «Ксантрэл», «Экагрын», «Фруцін», «Экасад», забяспечваюць эфектыўную абарону ад фітапатагенаў і шкоднікаў, паляпшаюць мінеральнае сілкаванне раслін, павышаюць устойлівасць да стрэсавых умоў. А па канкурэнтаздольнасці яны не саступаюць аналагічным прэпаратам замежных кампаній BАSF, Bаеr СоrрSсіеnсе, Sіngеntа, продажы якіх у 2019 годзе перавысілі 3,5 мільярда долараў ЗША. Выкарыстанне біяпестыцыдаў дапамагае зменшыць хімічную нагрузку на біяцэнозы, бо толькі за адзін сезон на прамысловы сад прыпадае да 25 (!) апрацовак хіміяй. На мікробныя прэпараты за мяжой попыт большы, чым у нашай краіне. Актыўна імі цікавяцца ў Расіі, краінах Еўрасаюза. У Беларусі, на мой погляд, выкарыстанне экалагічна бяспечных сродкаў аховы раслін таксама будзе ўзрастаць, бо ўжо ўступіў у сілу закон аб арганічным земляробстве. Па прагнозах спецыялістаў Мінсельгасхарча, патрэба ў іх можа скласці да 800 тон у год у пераліку на вадкую таварную форму.

Нашы айчынныя прабіятычныя прэпараты і кармавыя дабаўкі «Білавет-С», «Спорабакт», «Бактахэлс», «Эмілін» і іншыя па тэхналагічных і мікрабіялагічных характарыстыках таксама не саступаюць найлепшым замежным аналагам. Пры гэтым кошт ліяфільна высушанай бактэрыяльнай біямасы з высокім паказчыкам KОЕ/г (маецца на ўвазе колькасць жыццяздольных клетак у 1 граме прэпарату) у 2,5-3 разы ніжэйшы, чым у імпартных аналагаў. Па звестках Мінсельгасхарча, агульная патрэба ў прабіятычных прэпаратах для выкарыстання ў якасці лячэбна-прафілактычных сродкаў складае каля 50 мільёнаў доз у год, для кармавой вытворчасці — звыш 1 000 тон у год…

Альтэрнатыва пластыку

— Ці развіваюцца ў Беларусі прыродаахоўныя біятэхналогіі?

— Экалагічны напрамак — вельмі важны ў нашай рабоце. У інстытуце распрацаваны навуковыя асновы стварэння экалагічна бяспечных тэхналогій ачысткі забруджаных прыродных і вытворчых асяроддзяў, створаны мікробныя прэпараты сістэмнага выкарыстання для інтэнсіфікацыі ачысткі сцёкавых водаў камунальна-бытавых і прамысловых прадпрыемстваў, распрацаваныя і ўкаранёныя ў практыку эфектыўныя тэхналогіі рэкультывацыі нафтазабруджаных глеб з дапамогай нашых прэпаратаў «Экабел», «Радабел-Т» і «Радабел-ТН».

Укаранёна больш за 35 тэхналогій абсарбцыйна-біяхімічнай ачысткі вентыляцыйнага паветра ад таксічных арганічных злучэнняў на шэрагу прадпрыемстваў аўтамабільнай, металургічнай, дрэваапрацоўчай, хімічнай і іншых галін прамысловасці Беларусі, Расіі і Украіны (сумесна з унітарным прадпрыемствам «Прамысловыя экалагічныя сістэмы»). У лабараторыі прыродаахоўных тэхналогій створана калекцыя мікраарганізмаў — дэструктараў шырокага спектра арганічных злучэнняў.

Сёння ў цэнтры нашай увагі — біяраскладальныя палімеры. Мы ўжо працавалі з хімікамі і выраблялі ў невялікіх аб'ёмах біяраскладальныя ніткі для выкарыстання іх у медыцыне. Цяпер збіраемся зрабіць замяняльнік плёнак. Плануем пабудаваць вялікі цэх па выпуску малочнай кіслаты. Полімалочная кіслата з'яўляецца ўніверсальным біяраскладальным тэрмапластычным матэрыялам, які атрымліваюць на аснове малочнай кіслаты. Гэта вельмі перспектыўная альтэрнатыва палімерам, што атрымліваюць з нафты. Пакуль што малочная кіслата ў нашай краіне не вырабляецца.

Плануем таксама стварыць дэзынфектанты на аснове бактэрыяфагаў, здольных мэтанакіравана здзяйсняць лізіс патагенных бактэрый. У некаторых гаспадарках сцены жывёлагадоўчых ферм настолькі інфіцыраваны патагенамі, што хімічная апрацоўка ўжо не дапамагае. Таму трэба шукаць мікраарганізмы-антаганісты, якія будуць кантраляваць рост узбуджальнікаў хвароб. Тое ж самае і з сістэмамі вентыляцыі — галоўным рассаднікам патагеннай мікрафлоры. Трэба знайсці фагі, якія будуць мэтанакіравана на яе ўздзейнічаць. Яшчэ адным важным для нас кірункам стане распрацоўка ачышчальных сродкаў з прабіятычнай актыўнасцю, якія будуць утрымліваць мікраарганізмы, здольныя не толькі падаўляць патагены, але і прадуцыраваць ферменты для эфектыўнай ачысткі паверхні.

Кантакты на роўных

— А ці актуальная для вашага навуковага калектыву праблема з амаладжэннем кадраў?

— 58 працэнтаў ад агульнай колькасці даследчыкаў у нашым інстытуце складаюць маладыя людзі ва ўзросце да 35 гадоў. У нас шмат маладых на пасадзе загадчыка лабараторыі і на іншых кіруючых пасадах. Таму ў будучыню я гляджу з аптымізмам. У інстытуце працуюць 4 дактары і 31 кандыдат навук, рыхтуюцца абароны новых доктарскіх і кандыдацкіх дысертацый. Да нас сёння прыходзяць працаваць і мікрабіёлагі, і біятэхнолагі, і хімікі, і батанікі, і медыкі. Усе знаходзяць сабе прымяненне. Лічу, што таленавітай моладзі вельмі прэстыжна ісці ў навуку, бо тут ты ніколі не стаіш на месцы. Ёсць магчымасць наведваць міжнародныя канферэнцыі, паехаць на стажыроўку ў замежжа. Я ў навуцы даўно, працавала яшчэ ў часы Савецкага Саюза і разумею, наколькі вялікая розніца ў тым, што мы маем цяпер, з тым, што было раней. Зараз мы самадастатковыя, маем сучаснае абсталяванне, лабараторыі, усю базу, неабходную для даследаванняў. Гэта вельмі важна, калі ты маеш увесь інструментарый для ўвасаблення сваіх ідэй на практыцы. Раней мы ехалі набірацца вопыту ў расійскіх калег, а тыя, у сваю чаргу, набіраліся вопыту ў замежжы. А сёння мы з усімі замежнымі калегамі кантактуем на роўных.

Дарэчы, прызнаннем аўтарытэту Інстытута мікрабіялогіі стала зацвярджэнне яго ў якасці галаўной арганізацыі-распрацоўшчыка і каардынатара міждзяржаўнай мэтавай праграмы ЕўрАзЭС «Інавацыйныя біятэхналогіі». Таму мы — з нашымі тэхналогіямі, распрацоўкамі і кадрамі — упэўнена рухаемся ў правільным напрамку.

Надзея НІКАЛАЕВА

Фота Інстытута мікрабіялогіі НАН

Выбар рэдакцыі

Грамадства

Карэспандэнты «Звязды» даведалiся, як працуюць ратавальнiкi-кiнолагi

Карэспандэнты «Звязды» даведалiся, як працуюць ратавальнiкi-кiнолагi

У Беларусi прайшлi спартыўныя спаборнiцтвы па службовым шматбор'i кiнолагаў.

Грамадства

Спрабуем «выглядаць на мiльён» танна

Спрабуем «выглядаць на мiльён» танна

Парады ад Аляксандры Анцэлевіч.

Грамадства

Дарогі Беларусі ацэняць у зорках. ​Сістэма дапамогі кіроўцу, «штучны зрок» і нулявыя выкіды СО2

Дарогі Беларусі ацэняць у зорках. ​Сістэма дапамогі кіроўцу, «штучны зрок» і нулявыя выкіды СО2

Незалежны інстытут аўдытараў дарожнай бяспекі будзе створаны ў Беларусі.