Биотехнологии: поиски и находки на клеточном уровне

Известно, что разные временные эпохи развития человечества связывают с различными отраслями науки и техники или с определенными видами энергоносителей. Так, вторая половина ХIХ века называлась эпохой пара, начало ХХ — временем электричества и радио, а его окончание неразрывно связано с ядерной энергией и компьютерами.

Судя по удивительным достижениям и успехам последних лет и месяцев в биологии (в том числе и клонирование), ХХI век останется за этой наукой. А точнее, за биотехнологиями.

Собеседником Pravda.Ru в 2003 году стал заведующий отделом биотехнологии Прикаспийского института биологических ресурсов ДНЦ РАН, профессор, доктор наук, заслуженный деятель науки РФ и РД Шалум Абрамов.

Биотехнологии в виноделии

— Конечно, на мой первый вопрос вы можете ответить словами Шерлока Холмса: "Это элементарно, Ватсон". Но тем не менее, Шалум Аронович, чем занимается руководимый вами отдел?

— Похвастаться новомодными и сенсационными исследованиями и результатами в области изучения наследственности, клонирования или бионики мы не можем, но сильны мы и интересны другим. Как повелось с 70-х годов — времени создания отдела (тогда лаборатории), — наши разработки посвящались проблемам, без разрешения которых невозможно было эффективное развитие жизненно важных отраслей дагестанской экономики. В частности, виноградарства и виноделия, которые благодаря трудам моих коллег поставлены на добротную научную основу. Больше того, эти исследования всегда имели и имеют ощутимое, реальное прикладное значение, и мы гордимся авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ, медалями ВДНХ и публикациями наших сотрудников в отечественных и зарубежных специальных изданиях. Чтобы представить диапазон и значимость этих разработок, достаточно сказать, что простираются они от изучения биохимических и технологических свойств почти тридцати сортов винограда, культивируемых в Дагестане, до рекомендаций по сортовому составу и эффективному размещению плантаций наиболее ценных столовых и технических сортов винограда с повышенным содержанием биологически активных веществ.

— Вам не кажется, что это скорее агрономические, чем биотехнические рекомендации…

Что такое биотехнология

— Чтобы не возникало таких сомнений и вопросов, нужно хотя бы коротко объяснить, что же такое биотехнология.

Современному обществу трудно представить свое существование без широкого использования продуктов, полученных с помощью микроорганизмов. Поэтому и появился термин "биотехнология", которым определяются способы получения разнообразных необходимых человеку продуктов из живых клеток различного происхождения. Биотехнология, главным образом, базируется на успехах микробиологии, биохимии, молекулярной биологии, генетики, биофизики. Современное промышленное производство продуктов микробного синтеза представляет собой единую биотехнологическую систему, которая базируется на знании обменных процессов в микробной клетке, ее биохимии и физиологии, включая взаимодействие со внешней средой. Большое внимание уделяется изучению влияния различных физических факторов на микроорганизмы для изыскания современных способов управления их жизнедеятельностью, что и является важнейшей задачей современной биотехнологической науки.

Биотехнологии в агрономии

Так вот, возвращаясь к вашему вопросу, скажу, что из вполне агрономических, как вы их назвали, рекомендаций специалисты по биотехнологии делают более широкие выводы, чем просто достижение высокой урожайности. Исследуя плоды разных сортов винограда, мы можем, например, сказать, годятся ли они для производства шампанского или нет. Именно так были разработаны научные основы и биотехнология производства шампанского и других игристых вин из сырьевых ресурсов Дагестана. На основе этих исследований в Дербенте и был создан завод по производству этой праздничной продукции, завоевывающей все большую популярность в Дагестане и в других регионах России.

— В одной из ваших многочисленных статей вы прочите блестящее будущее в смысле виноградарства и виноделия району вокруг бархана Сарыкум.

— На мой взгляд, для Дагестана это действительно шанс занять достойное место в мировой винодельческой элите. Природа наделила республику уникальным по сочетанию условий районом, где можно выращивать технические сорта винограда, способные по специальной технологии давать вина ликерного типа, аналогов которым нет ни в России, ни за рубежом, — это микрорайон бархана Сарыкум. Его кварцевые пески создают особый микроклимат с повышенной суммой активных температур, то есть, проще говоря, здесь теплее, чем за несколько километров отсюда. А значит, и виноград лучше. Что же касается технологии, то она разработана в нашем отделе под моим руководством еще десять лет назад. Есть также проект, включающий научное обоснование, собственно биотехнологию и бизнес-план создания специального предприятия по выпуску уникальных вин. Он поддержан и утвержден Правительствами России и Дагестана и включен в Федеральную целевую комплексную программу социального развития РД. Комитет "Дагвино" уже начал практическую реализацию этой перспективнейшей разработки. Предполагаемый экономический эффект — более 30 миллионов долларов в год. Вот что могут биотехнологии.

Нет ничего более практичного, чем хорошая теория

— То есть еще раз подтверждается афоризм одного из великих физиков, то ли Планка, то ли Эйнштейна, что нет ничего более практичного, чем хорошая теория.

— Вот именно! К сожалению, я этого высказывания не знал, но всегда ему следовал.

— Может быть, в этом и кроется ответ на мой следующий вопрос. Итак, вы поэт, теоретик и практик такого благородного производства, как виноделие, искушенный дегустатор, бывший много лет членом союзной Центральной дегустационной комиссии, автор нескольких крупных винодельческих проектов (то же дербентское шампанское) — и вдруг такое прозаичное дело, как разведение хлебопекарных дрожжей. В юбилейном буклете Прикаспийского института биологических ресурсов об этом говорится с не меньшей гордостью, чем о достижениях в области получения игристых вин. Как вы занялись дрожжами? С какой стати?

— Ну, во-первых, по своей биотехнологической сущности это очень близкие области, а микроорганизмы оттуда и отсюда — вообще родственники: и там брожение, и здесь брожение. А во-вторых, жизнь заставила.

— Это что? Нехватка дрожжей в Дагестане?

— И это тоже, но в основном свирепые времена антиалкогольной кампании конца 80-х годов. Ведь тогда вырубались не только элитные виноградники, но и научные коллективы, которые занимались проблемами виноградарства и виноделия, все эти вредные и опасные микробиологи и биотехнологи. Для того, чтобы сохранить научные кадры, пришлось их переориентировать на близкую, но не алкогольную проблематику. Наиболее приемлемым и безболезненным оказалось обращение к дрожжевому производству, так как микроорганизмы, участвующие в процессах виноделия и хлебопечения, имеют одну и ту же родовую принадлежность.

Таким маневром нам удалось сберечь научные кадры, и теперь они занимаются другими перспективными проектами, о которых мы уже говорили.

— Но, насколько я знаю, эта переквалификация не была временем "сидения в обозе". Не такой вы человек, чтобы писать и защищать липовые диссертации. Что удалось сделать?

— Если коротко, то удалось обосновать необходимость и добиться строительства дрожжевого завода в Махачкале. Теперь он производит в год 3 тысячи тонн хлебопекарных дрожжей, что полностью покрывает потребности республики. Это оказалось как нельзя более кстати, если учесть огромный размах частного хлебопечения. Теперь предпринимателям, занимающимся этим бизнесом, не надо гонять машины за дрожжами в Кабардино-Балкарию или Волгоград — все есть дома, в Махачкале. Да и качество свежего дагестанского продукта не сравнить с привозным.

Кстати, о качестве. Мы установили, что отличным резервом его повышения является использование в биотехнологическом процессе получения дрожжей геотермальных вод.

— Горячих?

— Не обязательно горячих, так как здесь важна не их температура, а состав. Известно, что для производства дрожжей, их роста по традиционной технологии, принятой в нашей стране и за рубежом, требуется особая среда-источник углеводного питания. Для подготовки питательной среды необходимо до десятка совсем не дешевых компонентов. Между тем ряд регионов России, в том числе и Дагестан, располагает огромными запасами геотермальных вод, имеющих в своем составе комплекс всех этих минеральных и органических веществ. Были проведены биотехнологические исследования, показавшие, что хлебопекарные дрожжи, полученные с использованием геотермальной воды, по ряду важнейших показателей гораздо лучше, чем продукция старой технологии, не говоря уже о резком снижении себестоимости производства дрожжей и подъеме рентабельности предприятий, связанных с их получением и хлебопечением. Там очень много преимуществ.

Боюсь наскучить специальными терминами, но должен сказать еще об одной стороне этой темы. Применение термальной воды очень хорошо вписывается в процесс производства не только прессованных, но и сушеных дрожжей с более продолжительными, нежели 12 суток, сроками хранения. За такое короткое время прессованные дрожжи не успевают доставлять в районы Крайнего Севера, другие труднодоступные места страны, скажем, в далекие армейские гарнизоны или поселки, города — в этой ситуации нужны высокопродуктивные сухие дрожжи, которые хранятся гораздо дольше. Но их в России производится лишь 20 процентов необходимого, а остальные восемьдесят завозятся из Турции, Австрии, Франции и других стран. И не бесплатно, конечно. Наши же исследования показали, что сушеные дрожжи, полученные с использованием геотермальной воды, в процессе 6-месячного хранения в соответствующих условиях по биотехнологическим показателям значительно превосходят образцы продукции, полученные по старой технологии. Это имеет важное значение для определения степени их конкурентоспособности на рынке.

— А что, речь идет уже о промышленных количествах сухих дрожжей, полученных в Махачкале?

— Пока нет, но разработанная нами и защищенная патентом РФ технология дает реальную возможность для создания высокоэффективных предприятий в тех регионах страны, где имеются запасы геотермальных вод. Разумеется, в первую очередь технология разработана и интересна для Махачкалинского дрожжевого завода, в районе которого находятся нужные месторождения геотермальных вод. К сожалению, эта весьма интересная и эффективная разработка остается пока что невостребованной, несмотря на мировой приоритет.

— Не знаете, почему? Ведь все предыдущие ваши проекты рано или поздно реализовались — это и Дербентский завод игристых вин, и Махачкалинский дрожжевой.

— Для промышленных испытаний новой технологии необходимо 500 тысяч рублей, а их нет. Российская академия наук в основном выделяет сейчас деньги на зарплату сотрудникам, а испытания — это уже роскошь. Если учесть, что предлагаемая технология представляет интерес для развития экономики нашей республики, то остается надеяться на поддержку ее Правительством РД. В конце концов мы его ожиданий действительно никогда не обманывали.

— А кто это — мы? Вы постоянно пользуетесь этим словом.

— Это мои сотрудники — кандидаты биологических наук С. Котенко, Э. Халилова, С. Гасанов, Б. Далгатова, Д. Аливердиева, Ф. Исламова, научные сотрудники Исалмагомедова, С. Даунова. 

— Не знаю, комплимент ли я вам скажу, но у меня во время нашего разговора все более определенным становилось ощущение, что общаешься не с ученым, не с доктором биологических наук, а с крупным менеджером. Вам, наверное, с переходом к рынку и перестраиваться особенно не пришлось?

— Все дело в названии нашей науки. Слово "технология" даже с приставкой "био" предполагает прочную связь с производством, с промышленной реализацией научных идей и разработок. Вот мы это название и оправдываем. Вы же сами сказали, что нет ничего практичнее хорошей теории.

Интервью было проведено в 2003 году.