Новости

В качестве корма для сельскохозяйственных животных часто используют продукты на основе зерновых отходов, которые содержат пробиотики.    Спорообразующие бактерии рода Bacillus выделяют специальные ферменты, которые «перерабатывают» трудноперевариваемые корма из отрубей в легкоусвояемые белки и аминокислоты. Ученые из Пермского Политеха разработали технологию, которая позволит сделать продукты питания для животных более полезными. Они выявили факторы, которые улучшают биосинтез необходимых ферментов. Разработка позволит решить задачи импортозамещения кормовых добавок для сельского хозяйства, считают биотехнологи. Результаты исследования ученые опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).    "Мы предложили получать корма с помощью биоконверсии отходов зернового сырья и изучили, как состав питательной среды влияет на образование протеолитических ферментов, которые производят бактерии. Именно они позволяют «превращать» корма на основе отрубей в полезные продукты, которые будут легко усваиваться животными", – рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха, кандидат химических наук Анна Портнова.    Ученые применили в качестве питательного субстрата для микроорганизмов пшеничные отруби, а пробиотиком выступила сенная палочка Bacillus subtilis. Основа для культивирования содержала набор солей, которые обеспечивали потребность бактерий в ионах магния, кальция, натрия и калия, а также 5 % отрубей. В качестве источника углерода исследователи использовали глюкозу в различных концентрациях. Они внесли культуру бактерий в питательные среды в количестве 1 %. Далее ученые провели инкубирование в течение семи суток с помощью термостатированного орбитального шейкера, соблюдая температуру 37 °С и скорость перемешивания 130 оборотов в минуту. Каждые 24 часа они определяли количество образующихся аминокислот.    "Мы определили, что при расщеплении белка происходит разрыв его пептидных связей и увеличение карбоксильных и аминных групп. Ферменты действуют на добавленные в питательные среды отруби и разлагают белки до аминокислот. Это позволяет преобразовать корма в легкоусвояемую форму. При добавлении в смесь глюкозы процесс происходит активнее", – поясняет одна из разработчиков, выпускница магистратуры кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха Инесса Анашкина.    На основе экспериментальных данных исследователи составили технологическую схему получения кормовой добавки из отходов зернового производства и бактерий Bacillus subtilis. Они провели расчеты для необходимого оборудования и оптимизировали параметры технологии. По словам биотехнологов, новая кормовая добавка оказывает пробиотический эффект, поддерживая здоровую микрофлору кишечника животных. Разработка позволит отказаться от профилактического использования антибиотиков в животноводстве и повысит уровень биологической безопасности продукции.

Инновационная разработка AutoHem позволит существенно повысить точность результата анализа.    Ответственный за всю техническую часть проекта – бакалавр 3 курса направления «Мехатроника и робототехника» Института математики и компьютерных наук ТюмГУ Иван Демин. Всего в межвузовской команде на данный момент пять человек. Это также студенты Тюменского медуниверситета Николай Мышьяков, Алиса Колганова, Диана Ярмухаметова и Никита Наумов из индустриального университета. Разработкой аппарата для автоматического забора венозной крови ребята занимаются уже полтора года. На данный момент есть первый физический прототип.    Компактная система AutoHem позволит брать кровь на анализы без участия медицинского персонала и даже за пределами лицензированных процедурных кабинетов, так как аппарат сам поддерживает внутри рабочей зоны все необходимые по стандартам гигиенические нормы.    «Такое устройство, во-первых, облегчит жизнь бизнесу платной лабораторной диагностики. То есть теперь вместо того, чтобы ждать четыре месяца, пока пройдёт регистрация помещения, можно сразу запустить работу. А также сократить расходы на фонд оплаты труда и аренду, так как аппарат очевидно компактнее процедурного кабинета, – говорит Иван Демин.    "Во-вторых, наше устройство облегчит жизнь людям, у которых труднодоступные вены, и им часто не с первого раза удачно делают венепункцию. Наш аппарат использует инфракрасное излучение и ИК-чувствительные камеры, чтобы получить видеопоток с контурами вен. Мы также используем две таких камеры и триангуляцию, чтобы перед началом процедуры прикинуть диаметр вены. Глубина её залегания также определяется с помощью тензорезисторов. В общем, наш аппарат видит и чувствует вены лучше, чем это могли бы делать люди. В-третьих, мы исключаем ошибки на преаналитическом этапе лабораторной диагностики. Теперь можно будет быть уверенными, что все рекомендации по хранению и подготовке крови к аналитическому этапу соблюдены. Всё это значительно повысит точность анализов».   На разработку всей системы AutoHem по различным грантам пока привлекли 450 тысяч рублей. Также проект стал финалистом конкурса «Студенческий стартап» (это еще 1 млн рублей по гранту).    Недавно команда разработала прототип визуализатора вен CyberVein, который будет встроен в AutoHem. Его функция - это сканирование поверхности кожи пациента (на расстоянии 30 см), обработка изображения и проецирование 3D-рисунка вен. Для этого, в отличие от уже имеющихся аналогов, в CyberVein будут использоваться две камеры с ближним инфракрасным спектром. Опытный образец устройства будет готов летом 2023 года. К 2025 году планируется конечная регистрация изделия и выход на рынок.