Инновации для региона
00:00, 26 марта 2013г, Общество 1802
В отчете губернатора Алтайского края Александра Карлина на прошлой сессии АКЗС была подчеркнута важность развития Алтайского биофармкластера и создания на базе Алтайского госуниверситета Института прикладной биотехнологии совместно с СО АН РФ. О научных разработках ученых АГУ в интересах края говорится в этой статье.
Перевод экономики России и Алтайского края на инновационные рельсы возможен и необходим в первую очередь через биоиндустрию, наноинформационные технологии. Для выполнения поставленных правительством задач в апреле 2012 года была принята Комплексная программа развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года, к которой присоединился и наш регион в рамках Стратегической программы развития биотехнологий на Алтае.
Алтайский государственный университет активно участвует в этой программе, так как является центром фундаментальных междисциплинарных исследований в области биологии, физики, химии. Здесь активно развиваются единственные в крае биологический и химический факультеты, на базе которых функционируют лаборатории, в том числе и совместные с Сибирским отделением Российской академии наук.
В приоритетных направлениях развития университетской науки - агробиотехнология, «зеленая» химия, биофармацевтика, промышленная биотехнология, природоохранная деятельность. С 2013 года в АлтГУ открыта специальная межфакультетская кафедра физико-химической биологии и биотехнологии для подготовки специалистов для АПК, что позволяет в полной мере реализовать позицию губернатора А. Карлина по инновационному развитию региона.
Семена - земледельцам
Созданный недавно Институт биотехнологии, биомедицины и физико-химической биологии АлтГУ с тремя лабораториями решает стратегические задачи для сельского хозяйства региона. Утрата Россией традиций семеноводства нанесла серьезный удар по всему агропромышленному комплексу. Приобретение импортных семян весьма затратно, а российские аналоги не позволяют получать высокие урожаи. К тому же зарубежные производители стали диктовать условия и цены. При этом качество продукции значительно ухудшилось.
По данным Россельхознадзора, в 2012 году возникла опасность проникновения из Казахстана на территорию Алтайского края семенного картофеля, пораженного бурой гнилью – одной из опаснейших болезней данной культуры. Так как основным способом переноса возбудителя бурой гнили является ввоз семенного и продовольственного картофеля, это создает угрозу фитосанитарной безопасности края. Давно и успешно лаборатория биотехнологии АлтГУ работает в направлении микроклонального размножения картофеля, которое позволяет получать семенной материал принципиально более высоких качественных характеристик.
Главная цель развития биотехнологии в сельском хозяйстве – повышение урожайности. Внедрение биотехнологий в аграрную практику повышает отдачу поля на 20-40 %. Сотрудником лаборатории биотехнологии АлтГУ И. Головановой ведутся исследования по разработке биотехнологий мягкой пшеницы. Совместно с научным сотрудником АНИИСХ Н. Коробейниковым они используют растения-регенеранты в селекционных программах. Широкое применение методов биотехнологии в региональных селекционных программах позволит ускоренно вывести сорта (на 3-4 года раньше) с высоким качеством зерна и комплексом ценных хозяйственных признаков. Получение высококачественной муки в свою очередь будет способствовать увеличению экспорта зерна алтайскими производителями.
На основании договора о научном сотрудничестве с НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко сотрудники лаборатории внедряют биотехнологии садовых культур. В результате этой работы получено два патента и подана одна заявка. Совместно с учёными Центрального Сибирского ботанического сада решается проблема сохранения редких и исчезающих видов флоры Западной Сибири. Кроме того, разработаны стимуляторы роста сельскохозяйственных культур, позволяющие повысить устойчивость растений в неблагоприятный период, что особенно актуально для зоны рискованного земледелия.
Развитие аграрной биотехнологии в Алтайском крае, особенно биотехнологии растений, на сегодняшний день представляет большой интерес, поскольку может оказывать значительное влияние на развитие аграрного сектора региона. В начале декабря 2012 года проходило рабочее совещание на базе АлтГУ совместно с Главным управлением сельского хозяйства Алтайского края по проблеме внедрения агробиотехнологий в регионе. Совещание собрало широкий круг заинтересованных лиц: сельхозпроизводителей, ученых всех НИИ сельского хозяйства региона, коллектив агрономического факультета АГАУ, студентов и магистрантов двух вузов. Собравшиеся единогласно высказались за обязательное использование методов биотехнологии в селекционных программах сельскохозяйственных культур, за ускоренное внедрение разработанных биотехнологий в растениеводстве региона. Первоочередной задачей было названо создание учеными АлтГУ и АГАУ научно-производственного центра биотехнологии растений.
Агробиология и агротехнологии
Алтайский государственный университет сотрудничает с лучшими научными центрами Германии в области сельскохозяйственной биотехнологии. В рамках международного проекта «Кулунда» получены первые научные результаты работы. Проведена закладка многолетних полевых опытов в двух базовых хозяйствах края по выращиванию зерновых культур с использованием техники, созданной специально для засушливых территорий. Исследуется влияние чередования культур, приемов обработки почвы и посевных агрегатов на качество посева, структуру почвы, водный режим, развитие растений, структуру урожая и качество зерна.
Первый урожай, собранный на опытных делянках, обнадеживает. В условиях засухи 2012 года урожайность здесь была заметно выше, чем на полях, обрабатываемых традиционным способом.
Проведена оценка деградации почв на фермерских угодьях и пастбищах. Особое внимание было уделено изучению органических запасов и агрегатной стабильности почв. Различными методами было установлено, что снижение стабильности почв связано с увеличивающимся антропогенным воздействием.
В рамках проекта «Кулунда» выявлены локусы распространения наиболее ценных сохранившихся полуестественных степных экосистем и перспективные локусы для создания агростепей и перевода залежей в пастбища. Эти ключевые участки послужат эталонами при изучении изменений свойств почв и запасов углерода в результате сельскохозяйственного использования, источниками генетического материала для селекционных и природоохранных целей. В результате совместной работы с немецкими учеными получены количественные оценки влияния на урожай агроклиматических и технологических факторов и дана оценка потенциала сельхозпроизводителей: производственного, ресурсного и экономического.
Биоинженерия будущего
Основное решение проблем борьбы с самыми тяжелыми заболеваниями человека – это лекарства нового поколения и сохранение здоровья на основе правильного, лечебного питания. В этом аспекте не обойтись без изысканий в области биоинженерии. В лаборатории университета ведутся фармакологические разработки – исследуется флора Алтая на содержание биологически активных веществ. Это уже сегодня позволяет расширить сырьевую базу фармацевтических производств Алтая. Биофармацевтический кластер региона давно нуждается в таких исследованиях и новых технологиях.
С открытием лаборатории биоинженерии появилась полноценная возможность проводить исследования на уровне лучших мировых стандартов. Не случайно в 2012 году университетские ученые заключили соглашения с крупными изготовителями биологически активных препаратов. Для производства лекарственных препаратов требуется большое количество растительного сырья. В настоящее время ряд фармацевтических компаний выращивает редкие лекарственные растения не в природе, а в культурных условиях. Но здесь возникает проблема в получении качественного посадочного материала в большом количестве. При этом серьезные финансовые затраты связаны с содержанием маточников. Ученые АлтГУ по заказу компаний «Эвалар» и «Биолит» разрабатывают биотехнологии, позволяющие получить качественный посадочный материал в короткие сроки и в большом количестве. Назначение таких проектов - это сохранение биологического разнообразия растений, разработка ресурсосберегающих технологий получения и использования хозяйственно ценного растительного сырья. В настоящее время разработаны методики, позволяющие выявлять видовой состав растений, используемых при производстве БАДов и их соответствие рецептуре.
Исследования биохимиков АлтГУ позволили выявить и уникальные физико-химические свойства алтайского мёда, которые необходимы при регистрации места происхождения товара. Научный подход к этой отрасли экономики – надежная защита алтайских пчеловодов от недобросовестной конкуренции и фальсификации мёда на российском рынке. Защита местного производителя не заканчивается в границах нашего аграрного края.
На базе лаборатории биоинженерии впервые на Алтае из клеток растений получен гормон природного происхождения, используемый в коррекции анемий при тяжелых заболеваниях.
Генетические ресурсы
Растительный мир Алтайского края – самый богатый по флористическому составу в Сибири, поскольку вся флора Сибири составляет 4,5 тыс. видов, а 2,5 тыс. видов из них встречается у нас. Особое место занимают редкие и исчезающие виды растений, которые живут только на Алтае. В гербарии Южно-Сибирского ботанического сада АлтГУ хранится уникальный генетический материал, состоящий из 350 000 листов, который используется лабораторией генной инженерии. Это одно из самых крупнейших хранилищ в Сибири. В нем представлены образцы практически всех растений, встречающихся в Алтайском крае и Республике Алтай, а также коллекционный материал из Монголии, Китая, Средней Азии, Дальнего Востока, Европы и Северной Америки. Значительное количество материала позволяет в ближайшей перспективе создать криобанк семян, который станет стратегическим ресурсом России.
Сегодня необходима база данных растений с чистыми генами, и она уже несколько десятилетий формируется в АлтГУ.
Генетические ресурсы, которые привлекаются для биотехнологических работ в Алтайском государственном университете, позволяют проводить целый спектр разноплановых работ. Поддержание, инвентаризация, регистрация – это мировой тренд развития биотехнологии, где каждая страна стремится создать собственную максимально обширную базу данных. Генетическая паспортизация биотехнологических штаммов микроорганизмов - логичный шаг при вступлении России в ВТО. В настоящее время в лабораториях классического университета ведется составление генетических паспортов сортов алтайской пшеницы, расшифрованы последовательности самых распространенных в геноме элементов, что позволяет легко отличать местные генотипы от экспортных. При этом защита местного производителя осуществляется еще и усилиями ученых центральных регионов России. На нашей базе свои исследования проводят медики, биологи, химики не только из Алтайского края, но и Красноярска, Томска, Новосибирска, Санкт-Петербурга, Москвы.
Разработка и внедрение передовых биотехнологий получения и размножения ценных растений обеспечат повышение урожайности насаждений, ресурсосбережение и экологическую безопасность сегодня и для будущих поколений. На этом этапе стоит задача создать Национальный биоресурсный центр, который объединит все заповедники Алтайского края и позволит не только сохранить, но и увеличить бесценное многообразие растений и животных нашего региона.
Сергей МАНСКОВ, декан факультета журналистики АлтГУ.