Биотехнологии в пищевой и сельскохозяйственной промышленности: создание технологического суверенитетаБиотехнологии в пищевой и сельскохозяйственной промышленности: создание технологического суверенитета
Сегодняшняя мировая повестка диктует условия, при которых России необходимо в сжатые сроки добиться технологического суверенитета.
Сейчас развитие собственных производств, перестраивание важнейших направлений отраслей народного хозяйства, создание передовых компетенций, кооперация науки, бизнеса и государства стали одними из важнейших приоритетов государства. Что уже сделано в области биотехнологий, пищевой, кормовой и сельхоз промышленности, и что нужно сделать еще – эти темы обсудили эксперты на совместном заседании научного совета Секции хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Отделения сельскохозяйственных наук РАН и ФИЦ Биотехнологии РАН. Мероприятие прошло 14 июня 2023 в Центре современных биотехнологий Музее БИОТЕХ на ВДНХ.
В сложившихся геоэкономических условиях нельзя гарантировать поставки важной продукции из-за рубежа, поэтому необходимо наращивать собственные мощности и производства, чтобы создать технологический суверенитет страны. По словам Алексея Федорова, исполняющего обязанности директора ФИЦ Биотехнологии РАН, доктора биологических наук, хотя решать проблемы технологического суверенитета пришлось очень быстро, чего никто в отрасли не ожидал, ученые сделали качественный скачок, чтобы отвечать на вызовы времени.
В своем докладе Алексей Николаевич рассказал о пяти основных направлениях применения биотехнологий в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Первое из них — рекомбинантные ферменты, без которых невозможно большинство биотехнологических производств: сыроварении, изготовлении майонезов, кормов для животных, отбеливании и обработке тканей.
«Индустриальные партнеры стоят перед выбором: заказать разработку у нас, купить ее “под ключ” за рубежом или закупать готовое сырье для своих производств. Чтобы оставаться конкурентными, мы должны быть интересны для своих партнеров. Ограничения в пищевой промышленности очень жесткие даже по сравнению с фармацевтикой: требуется не только высокое качество, безопасность, но и низкая себестоимость, и хорошая масштабируемость. Для производства рекомбинантных ферментов нужно создать идеального продуцента — микроорганизм-биофабрику, который будет давать максимальный выход с минимальными издержками. Мы оптимизируем производство этого белка в клетке на всех уровнях: от генов и ДНК до транскрипции, трансляции и выделения из клетки. Так, для производства химозина в клетках дрожжей по заказу группы компаний ЭФКО мы оптимизировали не только штамм-продуцент, но и технологии очистки», — прокомментировал докладчик.
Вторым направлением стало производство продукции на основе молочного сырья — в первую очередь, функционального и лечебного питания, детских смесей.
«Если мы посмотрим на российский рынок специализированного питания, детских и диетических продуктов, то мы не достигаем даже пороговых значений по продовольственной безопасности. Около 70% от общего объема смесей-заменителей грудного молока для детей импортируется, а большая часть остальных 30% просто расфасовывается у нас в стране, а производится все равно за рубежом. С лечебным энтеральным и парентеральным питанием ситуация еще критичнее. Почему? Дело в отсутствии базовых компонентов и ингредиентов», — обратила внимание на проблемы этой отрасли профессор кафедры технологии молока и молочных продуктов Воронежского государственного университета инженерных технологий, доктор технических наук Елена Мельникова.
Отдельное перспективное направление – работа с молозивом иммунизированных коров. Изготовление на его основе препаратов для «пассивной вакцинации» может помочь в борьбе с внутрибольничными инфекциями, от которых страдает до 9% новорожденных.
Одним из важных направлений применения биотехнологий является также отрасль животноводства. Для мясных продуктов все чаще применяются разработки транскриптомики и протеомики — анализ молекулярных параметров продукции, чтобы определить качественное и количественное содержание различных веществ в ней. Еще два актуальных направления для животноводства — создание вакцин против цирковирусов свиней и систем быстрой диагностики африканской чумы свиней, которые позволяют протестировать животных и получить результат уже через 10-15 минут.
Биотехнологии помогают и в производстве продуктов из растительного сырья. Это обширная тема, начиная от виноградарства до популярной на сегодняшний день темы растительного «мяса» и «молочных продуктов». Так, биотехнологии помогают улучшать качество белковых изолятов из гороха, который в России растет лучше, чем соя. Благодаря разработкам ученых ФИЦ Биотехнологии РАН удалось на основе этого сырья получить растительное молоко без неприятного специфического запаха, который приходилось заглушать ароматизаторами.
«Еще один наш проект по производству растительного сырья —вертикальные городские фермы. Наши опытные конструкции сити-ферм смогли покрыть существенную часть потребности в мини-клубнях для компании “Белая дача”. Кроме того, в управляемых условиях мы можем улучшать метаболизм растений, например, получать больше эфирных масел для более душистого базилика и выращивать “летние”, спелые помидоры зимой», — добавил Алексей Николаевич.
Но как бы ни было получено сырье, еще одним ключевым производственным этапом станет контроль качества продуктов питания. Иммунохроматографический анализ позволяет быстро получить результат и используется как в ветеринарии, так и в пищевом производстве. Такие экспресс-тесты всего за 10-15 минут во внелабораторных условиях способны проводить даже мультианализ, то есть, протестировать на целый набор патогенов и токсинов. Кроме того, важными разработками становятся тесты на микотоксины и антибиотики в кормах, продуктах питания и зерне.
Все научные наработки в этих направлениях важно согласовывать с нуждами бизнеса и потребностями конечных потребителей, чтобы разработки не заканчивались доказательством принципиальной возможности что-то создать. Для укрепления технологического суверенитета страны необходимо проактивное развитие науки, учитывающее реальные запросы отрасли и нацеленное на конечный результат.
