Наша задача – сохранить микробное биоразнообразие

Биологическое разнообразие – это совокупность всех живых организмов, населяющих нашу планету, включая растения, животные и микроорганизмы. Биоразнообразие является достоянием огромной ценности для нынешних и будущих поколений. Невосполнимое сокращение биологического разнообразия (на уровне видов и экосистем) может привести к необратимым нарушениям стабильности биосферы. Каждый вид живого представляет собой уникальный результат эволюции, что делает утрату генотипов невосполнимой.

Микроорганизмы представляют собой самую многочисленную группу живых организмов на Земле. Микроорганизмы оказывают огромное влияние на функционирование любой экосистемы и, следовательно, на здоровье нашей планеты и людей. Более того, микроорганизмы являются главными действующими микрообъектами в пищевой, медицинской и биотехнологической промышленности и окружающей среде.

Соответственно, изучение и сохранение микробного биоразнообразия важно не только для поддержания природных экосистем, но и также для науки и изучения биотехнологического потенциала микроорганизмов.

Первостепенной задачей в Казахстане, как и во всех странах мира, является сохранение микроорганизмов без утраты их биологических свойств.

Для этих целей повсюду в мире созданы коллекции микробов для сохранения ex-situ (сохранение вне мест естественного местообитания) микробных генетических ресурсов. Более ста лет тому назад первые коллекции микробов возникли в Европе. Коллекции микроорганизмов бесценны и считаются во многих странах национальным достоянием. На сегодняшний день микробные коллекции находятся во многих странах мира: США, Англии, Японии, Франции, Китае, Белоруссии, России, Украине.

В Республике Казахстан в 2002 году Постановлением Правительства РК создана Республиканская коллекция микроорганизмов. Сегодня РГП «Республиканская коллекция микроорганизмов» КН МОН РК является единственной и основной коллекцией по промышленным штаммам микроорганизмов в Казахстане.

Одной из основных функций коллекции является депонирование микроорганизмов (долгосрочное хранение). Так, с 2002 года около 40 научных институтов, университетов и других организаций биологического профиля депонировали различные виды микроорганизмов. В основном это бактерии, в том числе молочнокислые, бациллы, актиномицеты, дрожжи, микроводоросли и мицелиальные грибы. Для длительного хранения используются два основных метода – криоконсервация и лиофилизация с защитными средами, которые обеспечивают сохранность штаммов микроорганизмов до 20 лет и дольше. Также для проведения научно-аналитических исследований Республиканская коллекция микроорганизмов выдает культуры микроорганизмов по запросу научно-исследовательских институтов, государственных предприятий и организаций. Большим спросом пользуются тест-штаммы культур микроорганизмов E.coli, St.aureus, C.albicans и другие штаммы.

Каждый штамм микроорганизма имеет свой паспорт, где описано происхождение штамма, место и год выделения, авторы, основные полезные свойства микроорганизма и т.д.

На сегодняшний день в хранилище Республиканской коллекции микроорганизмов находится свыше 800 промышленно-ценных штаммов микроорганизмов. Фонд ежегодно пополняется новыми штаммами культур микроорганизмов из различных научных организаций Казахстана, ближнего зарубежья и от выполнения проектов и программ.

Также Республиканская коллекция микроорганизмов, как хранилище биоресурсов, входит в перечень стратегических объектов и является аккредитованной научной организацией на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. И с 2006 года является членом Всемирной федерации коллекций культур (WFCC) c акронимом RCM под номером 907.

Для выполнения основных функций имеется собственное 4-хэтажное здание с боксовыми помещениями и необходимое оборудование (секвенатор, амплификатор, ферментер, микроскопы, низкотемпературные холодильники, лиофильные сушки, центрифуги, шкафы биобезопасности и многое другое).

Работают с микроорганизмами высококвалифицированные ученые микробиологи, биологи, биотехнологи, химики, которые выделяют, изучают, сохраняют численность микроорганизмов, разрабатывают биопрепараты и т.д. Так, 70% научных кадров – это молодые ученые до 40 лет, четверо из которых являются лауреатами стипендии для молодых ученых Казахстана.

На сегодняшний день реализуется проект «Получение препаратов на основе автохтонных штаммов молочнокислых бактерий из кишечника промысловых рыб для борьбы с инфекциями и оценка их эффективности». Главной целью данного проекта является получение пробиотического препарата, состоящего из представителей нормальной микрофлоры кишечника карпов и форели. Данный препарат будет обеспечивать снижение падежа молоди рыб, в особенности молоди форели, в прудовых хозяйствах Казахстана.

Также в Республиканской коллекции микроорганизмов реализуется проект по разработке ПЦР тест-систем для обнаружения видовой фальсификации мясной продукции, выигранный в рамках конкурса на грантовое финансирование для молодых ученых. Идея проекта заключается в разработке тест-систем для качественного обнаружения видовой фальсификации мясной продукции (говядины, конины, курицы, индейки, свинины) методом полимеразной цепной реакции в режиме «реального времени», а также в дальнейшем производстве и реализации отечественных тест-систем в Республике Казахстан совместно с бизнес-партнером проекта.

С 2021 года реализуется проект по разработке биопрепарата для обеспечения длительного хранения и высокого качества плодовых культур Казахстана. Цель проекта – разработать биопрепарат для обработки урожая садовых хозяйств Казахстана, увеличивающий срок хранения плодов. Разработка будет полностью отвечать запросам современных покупателей, заинтересованных в безопасной и здоровой продукции. Проект направлен на усиление конкурентоспособности казахстанской продукции, а именно ценных сортов яблок Казахстана, и способствование их выводу на международный рынок.

На 2021-2022 годы выделено программно-целевое финансирование по программе «Создание и пополнение коллекции промышленно-ценных микроорганизмов, изучение и сохранение их биологического разнообразия для нужд биотехнологии, медицины и сельского хозяйства». Данная программа позволит расширить и пополнить коллекцию микроорганизмов промышленно-ценными штаммами, создать базу данных и разработать основу биобанка промышленных микроорганизмов.

Таким образом, в Республиканской коллекции микроорганизмов наряду с основной деятельностью по сохранению микробного биоразнообразия проводятся и научные исследования прикладного характера.

Также хочется отметить, что коллекции промышленных микроорганизмов необходимо постоянное финансирование для функционирования аналитического и лабораторного оборудования, высококвалифицированного персонала, закупа расходных материалов и современного оборудования. Так, в 2020 году было закуплено необходимое лабораторное оборудование: секвенатор, лиофильная сушка и фотобиореактор.

Ведь именно постоянная работа по сохранению микробного биоразнообразия важна и для поддержания биоразнообразия в целом!

Зинигуль САРМУРЗИНА,
генеральный директор РГП
«Республиканская коллекция
микроорганизмов» КН МОН РК