На химическом факультете Томского государственного университета при поддержке Минобрнауки РФ открыта новая научная лаборатория исследования и применения сверхкритических флюидных технологий в агропищевых биотехнологиях. Около 80% сотрудников коллектива – молодые ученые в возрасте до 39 лет. В лаборатории будут работать над современными технологиями производства функционального питания – подробно изучать уже известные пищевые концентраты и создавать новые, с дополнительными полезными свойствами.
Направления исследований в новой лаборатории соответствуют стратегическому проекту «Инженерная биология 2.0», которое ТГУ реализует в рамках федеральной программы «Приоритет 2030», это позволит осуществить технологический прорыв в таких областях, как «Еда будущего» и «Биопрепараты для персонализированной медицины».
В связи с общим увеличением продолжительности жизни на Земле особо актуальными становятся препараты, сохраняющие качество жизни людей старше 35 лет, антибактериальные препараты и препараты, позволяющие бороться со стойкостью бактерий или опухолевых клеток к антибиотикам. Всеми этими характеристиками обладают природные вещества, выделяемые из натурального, в частности, растительного сырья. Оно является богатым источником витаминов, незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот. В России, как и в Европе, активно развивается пришедшее из Азии направление функционального питания как части персонализированной медицины.
Как отмечают ученые ХФ, производство функционального питания с применением флюидных технологий позволяет сократить время между разработкой и выходом товара на рынок, упрощает оформление экспорта продукции, а главное, способствует развитию культуры питания населения. Кроме того, комплексное потребление функциональной пищи обладает синергетическим эффектом и зачастую более эффективно, чем употребление активных полезных ингредиентов по отдельности.
– Проблема в том, что при традиционной экстракции некоторые нестабильные соединения могут быть разрушены, что негативно скажется на конечном продукте, – объясняет профессор ХФ ТГУ Ирина Курзина. – Поэтому сейчас активно развивается отрасль сверхкритической флюидной экстракции. Это позволяет выделять вторичные метаболиты растений с хорошим выходом. При этом в Сибири произрастает уникальная флора, большое количество редких растений и эндемиков региона, использование которых экономически оправдано. А применение технологий экстракции сверхкритическим флюидом позволит выделить и изучить минорные соединения, которые не позволяли обнаружить прежние методологии извлечения.
Полученные данные помогут сформировать новые подходы и обеспечить конкурентные преимущества при выделении новых веществ и в разработках технологических процессов. Ожидается, что выделенные в новой лаборатории соединения будут обладать антиоксидантной активностью, противомикробными и противовирусными свойствами, способствовать уменьшению пораженности сельскохозяйственных растений возбудителями болезней.
Руководителем новой молодежной лаборатории ТГУ станет приглашенный ученый – Александр Захаренко. Он имеет большой опыт работы за рубежом, что позволит организовать кооперацию с партнерами из Китая, Вьетнама, Греции, Турции, Кореи, Ирана, Румынии, Польши, Франции и других стран. В настоящее время Захаренко работает на Инженерном факультете Дальневосточного федерального университета, занимается исследованиями в области биотехнологий, морской биологии и иммунологии, ведет текущий проект «Наночастицы. Биоминералы. Сверхкритические жидкости. Полисахариды».
– Мы надеемся усилить взаимодействие химиков ТГУ с иностранными коллективами и лабораториями. Это позволит освоить новые методики и вплотную подступить к биотехнологической тематике. Ведь технологии, над которыми мы будем работать в этой лаборатории, – новое направление для химического факультета ТГУ, – поясняет Александр Захаренко.
В команду проекта вошли научные сотрудники и инженеры лаборатории редких растений Сибирского ботанического сада, лаборатории физико-химических методов анализа ХФ, аспиранты и студенты старших курсов; 76,9% сотрудников – молодые ученые.
Создаваемую на ХФ лабораторию организационно поддержит новая базовая кафедра природных соединений, фармацевтической и медицинской химии ТГУ. Перспективные результаты исследований будут особенно интересны для промышленного освоения промышленным партнерам кафедры, использующим технологии переработки растительного сырья для производства пищевых продуктов и фармпрепаратов, – ООО «Солагифт» (Томск) и АО «Органика» (Новокузнецк). Научными партнерами станут Томский НИМЦ РАН, Гейдельбергский университет и Вестфальский университет имени Вильгельма (Германия).
Лаборатория исследования и применения сверхкритических флюидных технологий в агропищевых биотехнологиях ТГУ создана при поддержке Минобрнауки РФ в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты». Заявленная тема исследований научного коллектива соответствует приоритетным направлениям Стратегии научно-технологического развития России: это переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработка и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективная переработка сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных продуктов питания (Н3), а также переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) (Н4).