Версия для печати
Вернуться к списку

ЗЕЛЕНАЯ ЭКОНОМИКА ИЗ ПРОБИРКИ

Резервы роста приморской экономики сегодня надежно поддерживаются фундаментальной наукой, наработками ученых ДВО РАН. И один из аспектов государственной программы «Охрана окружающей среды Приморского края» на 2013-2020 годы - это востребование сделанных ими за многие годы наработок в промышленном и сельскохозяйственном производстве.

О некоторых из них - в этом интервью Дальневосточной деловой газеты «Золотой Рог», на вопросы которого ответил ведущий научный сотрудник ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, к.б.н., доцент ТМГУ Юрий ШКРЫЛЬ:

- Юрий Николаевич, если говорить о «зеленой» экономике, то в чем вы видите вклад в нее лично ваш и ваших коллег?

- В рамках научных исследований нашего Федерального научного центра биоразнообразия мы занимаемся биотехнологией. Она особенно перспективна в разработке альтернативных источников биологически активных веществ и позволяет не брать ресурсы из природы, сохранять имеющееся сегодня биоразнообразие редких и исчезающих видов растений. На их основе мы создаем клеточные культуры, которые растут в условиях in vitro - в пробирке - и могут быть использованы для получения всех необходимых нам веществ без использования природных ресурсов.

Ведущий научный сотрудник Биолого-почвенного института ДВО РАН, к.б.н., доцент ДВФУ Юрий Шкрыль: «Культуры-клетки в отличие от растений занимают значительно меньшую площадь. Даже небольшой комнаты может быть достаточно для такого бизнеса. Основную работу можно выполнять силами двух-трех человек. Это сфера малого и среднего предпринимательства».

- Насколько это экономически выгодно?

- Экономическая целесообразность в каждом случае индивидуальна. Для растений, которые в природе распространены или которые можно легко культивировать, клеточная культура вряд ли может являться оптимальным источником с точки зрения экономики. Но это применимо для большого количества растений, которые относятся к эндемикам или краснокнижным, произрастающим в особых условиях внешней среды, а также практически ко всем деревьям, которые растут очень медленно. В этих случаях клеточные культуры для получения многих нужных веществ являются безальтернативным вариантом.

Так, тис остроконечный - эндемичный вид и растет сотни лет. И для получения из него таксола, известного как мощное противоопухолевое средство, никто не позволит его рубить, поскольку это губительно для его популяции. И в этом случае клеточная культура тиса может быть альтернативным источником для получения таксола в промышленных масштабах.

- За счет чего?

- Клетки в культуре растут гораздо быстрее, чем дерево. Если в природе на растения влияют температуры, соленость почв, ее увлажнение, фитопатогены, то при культивировании все эти факторы нивелируются. Клетки можно выращивать круглый год, независимо от сезонности. Скорость деления клеток в культуре и прирост биомассы гораздо выше, чем у растений в природе. Это показала наша работа с женьшенем, кирказоном и многими другими лекарственными растениями, распространенными как на Дальнем Востоке, так и более широко. Например, клеточная биомасса женьшеня за месяц увеличивается как минимум в десять раз.

Но и здесь разные технологии показывают разную производительность. Так, при поверхностном культивировании клеточного материала женьшеня на основе желеобразной массы агар-агара с прочими ингредиентами - солями, витаминами, сахарозой - скорость роста биомассы гораздо ниже, чем в колбах с жидкой питательной средой, расположенных в виброкачалке, работающей в определенном режиме.

На базе института ранее уже имелось полупромышленное производство клеточной культуры женьшеня. Но своими силами мы не смогли провести это производство через экономические кризисы.

- Вероятно такое производство возможно возобновить. А что еще может быть поставлено на поток?

- Есть у нас клеточные культуры растений, имеющие опыт промышленного выращивания и все необходимые документы. Например, культура воробейника краснокорневого, которая накапливает шиконин - хинон, обладающий противомикробной активностью, способствующий заживлению ран и регенерации клеток. Препараты на его основе одно время были распространены в крае - это шикониновые лак, масло, спиртовая настойка.

Внедрение этой культуры пришлось на конец 1990-х. Найти инвестиции для производства не удалось. Поэтому оно тоже было свернуто. Но эта культура сохранилась и в любой момент может быть введена в производство.

Имеются у нас и другие клеточные материалы, находящиеся на разных стадиях НИОКР. Помимо женьшеня и воробейника к перспективным относится и виноград.

- Но он-то к редким растениям не относится!?

- Виноград - источник популярного вещества ресвератрола. Считается, что французы меньше других страдают от сердечно-сосудистых заболеваний, потому что регулярно употребляют вино, содержащее этот компонент.

Чтобы добиться такого лечебного эффекта, не обязательно пить много вина. Достаточно принимать капсулы этого вещества. А для его получения необходимо очень большое количество винограда, и это мало оправдано. В таком случае клеточная культура - хорошая альтернатива растению.

- В клеточной культуре содержание ресвератрола может быть повышено?

- Да. С помощью генно-инженерных манипуляций мы увеличили его в клеточной культуре до 150 раз.

Не всегда биосинтез клеточной культуры соответствует растению. Часто он оказывается ниже. Это - проблема, и мы ее решаем разными способами. Прежде всего, классическими методами биотехнологии: подбор оптимальных сред, каких-то предшественников, которые могли бы активировать биосинтез вещества. Часто мы используем методы генетической инженерии, направленные на активацию биосинтеза конкретного интересующего нас соединения. Особенно много занимаемся тем, что называется молекулярной биотехнологией, включающей методы молекулярной биологии и генной инженерии.

Направления нашей работы сегодня продиктованы актуальными задачами импортозамещения и инновации в области сельского хозяйства. Много времени мы уделяем разработке новых способов получения сельскохозяйственных растений с полезными свойствами. В первую очередь - с повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды.

В решении этой проблемы мы сотрудничаем с ПримНИИСХ. Ученые сельхозакадемии задают нам вектор - какие сорта требуют улучшения, а мы со своей стороны находим для этого генно-инженерные пути решения. Получается, что ПримНИИСХ взаимодействует напрямую с производителями, а мы - через наших коллег.

В первую очередь мы работаем с сортами, которые выращиваются в Приморье, на Дальнем Востоке.

На стадии НИОКР у нас совместно с ПримНИИСХ получены трансгенные сорта сои, устойчивые к температурным стрессам и патогенам. Первые результаты показали повышение их устойчивости на 100-200%.

- Есть ли взаимодействие с зарубежными учеными?

- В области сельского хозяйства наметилось сотрудничество с тайваньскими учеными. Но с ними еще надо найти взаимные интересы - пока они у нас разные.

Сегодня биотехнология и биоинженерия - общепризнанные мировые тренды в экономике, и оставаться в стороне от их развития неправильно и губительно для страны и края, тем более что у нас под боком такие мощные конкуренты, как Китай, Япония, Республика Корея, где эти направления хорошо финансируются и им уделяется огромное внимание - открываются новые центры с прекрасным оборудованием. Быть закрытыми в этой области сегодня нельзя - можем сильно отстать от других. Надо следить за разработками наших соседей, перенимать и превосходить.

- Что необходимо, чтобы не отстать?

- В биотехнологии, как и в целом в науке, на первом месте - вопрос финансирования. Это достаточно сложная область исследований, требующая дорогостоящего оборудования, реактивов, расходных материалов. Основным оборудованием мы в какой-то степени обеспечены. Площади под посадки растений есть в ПримНИИСХ. В нашем институте есть центр коллективного пользования биотехнологии и биоинженерии. Правда, необходимо его расширение. Нужны высококвалифицированные специалисты, которых как-то надо удерживать. Хотелось бы, чтобы больше молодых людей загоралось идеей двигать нашу науку.

Но, чтобы не отставать от других и внедрять наши инновации, уровень финансирования академической науки в настоящее время должен быть значительно выше.

- Сегодня ваши планы формирует госзаказ или есть и другие заказчики?

- В основном наши работы направлены на получение результатов, необходимых для реализации научно-технологического развития России, определенных стратегией научно-технологического развития страны. Есть и госзадание, и гранты по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации. А заказов от конкретных коммерческих структур в этой области нет.

- То есть бизнес не планирует развивать такие производства?

- В области биотехнологии у нас есть примеры микроклонального размножения декоративных растений - рододендрон, сирень и другие виды, которые трудно воспроизводить. Этот метод позволяет быстро получить большое количество саженцев, которые затем могут быть использованы в ландшафтном дизайне, озеленении.

Получение посадочного материала деревьев - молодое и перспективное направление нашей работы. Выведением саженцев в пробирках у нас занимается отдельная лаборатория. В ней гораздо быстрее, чем в природе, растения достигают стадии, когда их можно укоренить.

Микроклонирование производится в условиях пробирочной технологии, но в отличие от клеточных культур – при определенном режиме освещения и температуры. Здесь иная питательная среда. Гораздо меньше сахарозы, потому что растения могут и сами синтезировать ее в отличие от клеток, которые в культуре утрачивают эту способность. Здесь формируются нормальные растения с корневой системой. На определенном этапе их относительно легко можно перенести в грунт, чтобы они могли укорениться и расти дальше.

В лабораторных условиях рост посадочного материала происходит гораздо быстрее, чем в природе. Выращиваются тополь, хвойные породы. Но в основном столько, сколько нужно для исследований. При этом основной принцип - это сохранять и совершенствовать растения, чтобы при необходимости масштабировать тот или иной вид до уровня потребности края или страны.

Формулы микроклонирования позволяют добиваться тысячекратного увеличения посадочного материала за год.

В этом действительно может быть интерес коммерческих структур. Ведь ученый должен заниматься наукой, а бизнесмен - бизнесом, и в развитии производства нам надо взаимодействовать.

ВОПРОС РЕБРОМ

- Выходит, на уровне внедрения такой связки пока нет?

- Да. У нас есть несколько проектов, которые мы можем предложить предпринимателям, но с их стороны тоже должен быть интерес и готовность нести некоторые затраты, потому что такое производство не столь скоро окупается, как, например, сырьевой бизнес.

Мы же коммерческой составляющей не занимаемся. Наша роль - фундаментальные исследования, разработка технологии, и принципов, с помощью которых можно достигать определенных практических целей, заниматься консультированием, экспертизой, передачей опыта. И как только это окажется востребовано, внедрением должны заниматься технологи и другие специалисты.