Владимир ЧИСТЯКОВ, главный научный сотрудник Южного федерального университета даже рад, что из-за санкций на российские прилавки перестала поступать рыбная продукция из скандинавских стран.
— Почему? Она же так привлекательна в хорошей упаковке, и, говорят, технологии выращивания давно отработаны.
— Именно, что давно. Аквакультура — выращивание рыбы и моллюсков в искусственных водоемах — вещь нужная. Но с масштабированием производства обычно начинается его химизация: гидробионтов кормят синтетическими кормами, а живое реагирует на это болезнями, их лечат, добавляя новые синтетические препараты, им увеличивают дозы… Словом, включается обратная связь, продукта становится больше, но он все менее съедобен. Это и произошло со скандинавским, канадским и шотландским аквакультурным лососем. При выращивании его купают в формалине, чтобы смыть грибок, а формалин не очень полезная «пищевая добавка». Пришло время заняться обеспечением сельскохозяйственных производств более экологичными препаратами.
Наш разговор с Владимиром Анатольевичем состоялся после его доклада на форуме в Москве, где обсуждали опыт исследований, ведущихся по инициативе РФФИ представителями разных стран. Доктор биологических наук Владимир Чистяков более 20 лет занимается поиском решений в интересах рыбного хозяйства. Изучая богатейшие возможности пробиотиков (живых микроорганизмов), он обнаружил бактерию, которая помогает малькам легко переваривать пищу и без особых проблем быстро превращаться во взрослую особь. Вместе с коллегами биолог сделал препарат, который по достоинству оценили рыбоводы Дона и Кубани.
Продолжая изучать пробиотики, ученый вошел в неформальную коллаборацию специалистов Армении, Узбекистана, Америки, Южной Африки, Грузии. Вместе они исследовали особенности пробиотических бацилл. Эти очень нужные микроорганизмы, в отличие от ядовитых сородичей обладают множеством полезных качеств: увеличивают, в частности, скорость роста всевозможной живности и повышают ее устойчивость к экстремальным воздействиям. Есть у них и такое замечательно качество — они образуют споры (структуры, защищенные от неблагоприятных воздействий окружающей среды), поэтому их удобно хранить, сушить и скармливать рыбам. Ученые убедились в эффективности пробиотиков, когда давали курам препараты, созданные на их основе. Затем консорциум переключился на рыб — наиболее интересный объект изучения.
— Рыбы пропускают через себя воду, и у них формируется очень важный консорциум микроорганизмов, совсем не такой, как у сухопутных животных, — продолжает рассказ Владимир Чистяков. — Это открыло возможности для перспективных исследований. И когда Российский фонд фундаментальных исследований объявил конкурс международных грантов, не составило труда образовать коллаборацию из специалистов Армении, Узбекистана и России. Мы выиграли грант (20-516-81004 «Пробиотики направленного действия для аквакультуры») на три года (2021-2023), и наши совместные исследования получили столь необходимое финансирование. Сегодня выполнена фактически половина работы. По заданию Фонда мы собрали коллекцию бактерий с пробиотическими свойствами, выделив их из здоровых рыб. На их основе предстоит создать серию препаратов для применения в водной среде. На основе глубоких фундаментальных исследований, которые включают анализ геномов бактерий и молекулярных паттернов их взаимодействия с рыбами, рассчитываем получить и прикладные результаты.
— Эффективные корма для рыб — проблема отечественная или мировая?
— Миллионы тонн рыбы по всему миру выращивают на фермах, например, осетровых, лосося, карпа. Много разводят ее и в нашей стране, а будет еще больше: есть сведения, что в РФ намереваются построить 30 заводов для производства кормов для рыб, которых разводят искусственно. Это говорит об огромном спросе на них. К качеству рыбы наши контрольные органы предъявляют строгие требования, поскольку практически все технологии производства в рыбоводстве включают применение синтетических препаратов. Особенно это характерно для Скандинавии и Юго-Восточной Азии. Скажем, лечат больную рыбу антибиотиками, они попадают в организм человека, и болезнетворные микроорганизмы привыкают к ним. До недавнего времени лекарства (например, «Тетрациклин») давали рыбе для стимуляции роста. Поэтому весь развитой мир стремится вытеснить опасные химические препараты, заменив их безвредными пробиотическими. Особенно активно этим занимаются Индия и Китай. Такова была и позиция РФФИ, посчитавшего необходимым профинансировать исследования нашей группы.
— В чем самые важные преимущества пробиотиков?
— Главное, что эти живые микроорганизмы безвредны для человека. И, как показывают наши опыты, очень эффективны при кормлении рыбы. Созданные на их основе препараты, как уже говорилось, помогают молоди рыб быстро взрослеть. А главное — они вдвое уменьшают показатели смертности рыбы на ранних стадиях развития. Мы работаем с так называемыми направленными пробиотиками, то есть полученными из здоровых рыб, которых разводят в особо чистых водоемах, скажем, в горных реках Узбекистана, озере Севан (Армения) и заповедниках Дона. Мы выделяем из них необходимую микрофлору, так что нам есть из чего выбирать. Прежде всего нас интересуют наиболее стойкие микроорганизмы, способные защитить ДНК рыбы-«хозяина». А если в безопасности будет генетический материал, то и весть организм рыб сумеет противостоять различным напастям. Для этого мы тщательно отрабатываем фундаментальную основу метода и опирающуюся на нее прикладную составляющую. Естественно, наш метод нуждается в длительной и обстоятельной проверке, на это мы отводим целый год.
Однако у препаратов, создаваемых на основе пробиотиков, есть существенный недостаток — они дороги. Высокая цена объясняется сложностью их получения, в частности, процессов выращивания и сушки микроорганизмов. Не так-то просто найти золотую середину, чтобы и споры получались высококачественными, и технологии — достаточно дешевыми и эффективными. Мы использовали метод так называемой инкапсуляции, когда клетки бактерий вводят в пористые минеральные субстраты или скармливают съедобным для рыб рачкам, которые не могут их переварить. Это защищает клетки от разрушительного действия внешней среды, они не пересыхают, не окисляются, их не убивает свет. Наша задача, сохранив все их полезные свойства, — снизить стоимость лекарств, созданных из живых микроорганизмов. К этому стремится весь развитой мир, и пока большинство разработок находится приблизительно на одном уровне. А мы намереваемся получить еще более совершенные препараты, в разы снизив их стоимость.
— На каком этапе сегодня находятся ваши исследования?
— В этом году планируем завершить фундаментальные исследования и начать прикладные, как того требует грант. Выбрали с десяток самых перспективных здоровых штаммов и готовимся их испытать в технологиях инкапсуляции. Накопив необходимые знания, приступим к созданию лабораторных образцов пробиотических препаратов и начнем кормить ими рыбу. Едва ли не главный вопрос, на который мы должны получить ответ, какие гены включаются у рыб, получающих пробиотики, чтобы защитить организм? По этим данным можно судить об эффективности препаратов и отбирать самые перспективные для длительных испытаний.
Грант РФФИ помог установить прочные связи с коллегами из соседних стран. Нам есть что предложить биологам Армении и Узбекистана, а они знакомят нас со своим опытом, накопленном в данной области. Наша группа подвела промежуточные итоги проекта, а окончательные получим после испытания препаратов. Думаю, эту часть работы завершим в следующем году, когда закончится действие гранта. Затем предстоят государственные испытания, но для этого потребуется дополнительное финансирование, а значит, и поиск новых грантов.
— Можно на основе ваших разработок для кормления рыб создать подобные препараты для кошек, собак, птиц?
— Да, конечно. Наш подход — универсальный, и мы постараемся распространить его практически на всех домашних животных, ведь пробиотическая микрофлора полезна всем. Это залог хорошего самочувствия самой разной живности. Закусив нашими полезными бациллами, она почувствует себя здоровой и бодрой.
Юрий ДРИЗЕ
Нет комментариев