Алтайские ученые единственные в стране в лаборатории создают коллекцию "капризного" хмеля. Сегодня российские пивовары почти полностью зависимы от импорта по этой культуре
В ноябре 2024 года Алтайский госуниверситет получил грант губернатора на разработку и внедрение в производство технологии по выращиванию саженцев хмеля совместно с пивоваренной компанией "Балтика". В лабораториях вуза в пробирках, путем клонирования крошечных растений, закладывается основа для многогектарных плантаций этого сырья, по которому сейчас Россия почти тотально зависима от импорта. О том, как алтайские биотехнологи учатся работать с реальными запросами бизнеса и как это поможет продовольственной безопасности страны, "Толку" рассказала Ольга Мироненко, директор Алтайского центра прикладной биотехнологии АлтГУ.
Как герань, но в микромасштабе
Ученые уже реализовали стадии проекта "от пробирки" до грунта и получили хорошие результаты. С помощью новой технологии можно возродить плантации хмеля в Алтайском крае и Республике Алтай
"Хмельная" история для АлтГУ началась пять лет назад. Тогда инвестор, решивший заняться выращиванием этой культуры в Чарышском районе, столкнулся с проблемой нехватки саженцев хмеля в стране. А завозить их из-за границы проблематично. Во-первых, это очень дорого в нужном объеме. А во-вторых, страны – лидеры этой отрасли, например Чехия, запрещают экспортировать саженцы.
"Они не заинтересованы в том, чтобы где-то еще выращивались плантации хмеля. Им выгоднее продавать уже готовые хмелепродукты, прежде всего, конечно, для пивоваренной отрасли. Поэтому наши пивовары очень зависимы от импортных поставок", – объясняет Ольга Мироненко.
С этого запроса от бизнеса вуз и начал знакомство с этой довольно капризной культурой. А в 2024 году исследования алтайских ученых привлекли внимание компании "Балтика", которая реализует масштабный проект по формированию собственной сырьевой базы. Изначально производителя интересовал ячмень, теперь добавился и хмель. Под будущие плантации уже предусмотрены земли, прорабатывается вопрос строительства теплиц.
"Наша задача – создать коллекцию разных сортов и генотипов хмеля в пробирках (в стерильных условиях in vitro), чтобы затем их тиражировать и получать опытные партии саженцев. Компания "Балтика" передала нам свои образцы для клонирования, именно тех сортов, которые подходят под их технологию производства" – рассказывает Ольга Мироненко.
Если упрощенно, то ученые создают оптимальные режимы питания и климата в стерильных условиях для каждого образца. Это позволяет значительно быстрее, чем при использовании обычных сельхозтехнологий, вырастить нужный объем одинаковых растений.
"Теоретически и из одной клетки растения можно получить целый организм. Но это трудоемко и не всегда получается. Поэтому чаще всего используется не одна клетка, а часть стебля, или корневища. Если говорить про работу с хмелем, то мы работаем с побегами – это стебелек, листья и зачатки почек, – объясняет ученый. – Представьте: у вас на окне растет герань, а вы хотите еще одну – вы отрезаете черенок, ставите в воду, он дает корешки. Тут точно такой же принцип, только в микромасштабе, – у нас микрорастения, микрочеренки. При этом мы не нарушаем ни ДНК, ни генотип. Это никакое не ГМО".
"В поле – гектары, у нас – одна полка"
Из одного растения в пробирке можно получить 5-9 микрочеренков. Через месяц снова рассадить и т. д. До 150 тысяч в год.
Известный биолог Татьяна Антоненко рассказала об обитателях Красной книги на городских полях фильтрации, психологии кошек, заработке на научпопе и "биологической совместимости" с родным Барнаулом
"Это одна из задач – тиражировать идентичный клон. Вторая – проверить с использованием самых современных методов ПЦР на зараженность вирусами, при выявлении – подобрать технологию оздоровления. Третья – поддерживать коллекцию оздоровленных образцов. Коллекции в поле занимают гектары, требуют много труда, могут со временем накапливать фитопатогены. А у нас коллекция в 50 сортов – на одной полке, и мы ведем исследования по оптимизации и удешевлению сохранения", – рассказывает Мироненко.
Центр АлтГУ – не единственный, который использует такие технологии. Подобные лаборатории сейчас имеются во многих научных институтах и университетах, появляются и на коммерческих предприятиях. Но чаще всего каждая работает только с несколькими культурами и технологию адаптирует именно под них.
При этом есть культуры, с которыми работают давно или которые "даются" проще. Например, картофель. А с тем же хмелем пока получилось только у алтайских ученых. В том числе поэтому "Балтика" очень заинтересована в развитии исследований.
"Это очень трудоемкий и кропотливый процесс. И результат не всегда предсказуем. В одних пробирках все хорошо, а в других появляется инфекция или тормозится рост растения. Здесь и требуется труд и выдержка ученого, чтобы понять проблему, подобрать и апробировать ее оптимальное решение. Несмотря на то, что этой культурой мы занимаемся пять лет, актуальных задач еще много", – объясняет Ольга Мироненко.
Потенциал применения биотехнологических методов, по ее словам, очень широк. Например, их можно использовать в селекционном процессе:
"Допустим, нужно проверить образцы на засухоустойчивость. В природе пришлось бы ждать засушливый год, а желательно два-три года, отбирать те образцы, которые дадут лучшую урожайность. В лаборатории же мы можем создать искусственную засуху в колбе и за два-три месяца проверить, какие образцы выживут, а какие погибнут".
Первый опыт такого масштаба
По условиям предоставления гранта часть работ оплачивает "Балтика", часть – региональное правительство. "Основная задача – доработать технологию под новые образцы, чтобы ее эффективно масштабировать в производственном цикле, – комментирует Ольга Мироненко. – "Балтика" публично озвучивает, что для удовлетворения собственных потребностей потребуется 600 гектаров хмельников, на каждый из которых 3 тысячи саженцев. То есть на всю площадь – почти 2 млн посадочного материала".
Конечно, речь не идет о том, что уже в этом сезоне центр АлтГУ предоставит посадочный материал сразу в полном объеме. Это сложная, не только научная, но и производственная, и даже логистическая задача.
"Для нас это первый опыт такого массового тиражирования. Запрос рынка сформировал и нашу потребность расти, развиваться, находить узкие места, искать, как можно удешевить процесс, как его можно ускорить. Раньше таких задач не стояло, а сейчас они в приоритете, – объясняет Ольга Мироненко. – Нельзя сказать, что технология отработана от и до, есть еще много вопросов, которые не нашли своего решения. Но мы с нашими индустриальными партнерами ищем ответы – вместе проходим этот путь, набиваем свои "шишки", подставляем друг другу плечо, вместе решаем какие-то оргвопросы, когда необходимо".
По словам директора центра, сегодня в государственной повестке даже появился термин – "квалифицированный заказчик". Это не просто покупатель продукта или услуги. А организация-партнер, который вместе с вузами проходит весь путь коммерциализации научного результата и постановки его на производство. И АлтГУ с "Балтикой" работают именно в таком ключе.
Да и потенциал применения того же хмеля гораздо шире, чем только пивоваренная продукция. Большие перспективы его использования – в косметологии и фармацевтике.
"Сейчас в стране активная фаза формирования новых рынков, возникающих на фоне замещения импорта. Бизнес понял, что нужно занимать новые ниши", – объясняет ученый.
Плюс, подчеркивает она, появился запрос от государства и его воля на формирование технологического лидерства. В этом году государство запускает нацпроект "Биоэкономика", который должен решить задачи независимости экономики и нацбезопасности. И речь идет не только о сельхозкультурах, но и о ферментных, бактериальных препаратах, заквасках – том, в чем сегодня отечественные производители зависимы от импорта.
"Актуальность этого направления подчеркивается на самом высоком уровне и транслируется как задача вузам. И наш университет на это нацелен – не просто публиковать статьи и получать патенты, которые будут лежать на полке, но доводить свои исследования до создания конкретного продукта или высокотехнологичной услуги, которую мы сможем оказывать бизнесу быстро, оперативно, качественно", – поясняет Ольга Мироненко.
Под решение этих задач, подчеркивает она, должны быть "заточены" все вузовские процессы, вся инфраструктура, весь коллектив, чтобы можно было оперативно проводить закупки, заключать договоры, проводить эксперименты, оформлять сопроводительную документацию и т. д.
"В первую очередь коллектив должен быть готов принимать на себя ответственность и меняться, откликаться на запросы индустрии. И этому тоже нужно учиться, поскольку широкого опыта у университетов в этой сфере не было, – резюмирует Ольга Мироненко. – На трансформацию, на развитие новых партнерств и выстраивание конструктивного диалога с бизнесом, на создание конкурентоспособных высокотехнологичных продуктов и сервисов нацелена обновленная программа развития университета, которая реализуется по программе "Приоритет-2030"".
Вячеслав Химочка рассказал, когда в Барнауле могут создать индустриальный парк, будут ли заводы индексировать зарплаты и почему импортозамещение началось фактически только сейчас
