Где раки зимуют?

Какими бы «стрессоустойчивыми» ни были новые сорта растений, выращиваемых людьми для своих нужд, от опасных насекомых и болезней они не застрахованы до сих пор  — та же саранча вполне может уничтожить треть или половину урожая. «Если не удаётся полностью “усилить” полевые растения, то почему бы не попытаться ослабить вредителей?»  — задумались учёные. Так в лаборатории биологической защиты растений и биотехнологий Новосибирского государственного аграрного университета занялись выявлением и совершенствованием бактерий, грибов и вирусов, которые уничтожают вредителей на полях.

— Номер один среди вредителей  — колорадский жук, его можно уничтожить с помощью эндопатогенных бактерий, штаммы которых мы подбираем через почву и насекомых. Мы работаем по проекту Российского научного фонда, который направлен на борьбу с вредителями при помощи бактерий. Однако бактерии  — «несовершенные» убийцы: на насекомых они паразитируют, а паразиту полностью уничтожать хозяина невыгодно. Поэтому мы с помощью РНК-интерференции добавляем бактериям эффективности, создавая препараты следующего поколения,  — рассказывает заведующий лабораторией биологической защиты растений НГАУ Иван Дубовский .

Этот колорадский жук не знает, что живёт в лаборатории, где против него придумывают специальный вирус.

Ещё одно перспективное направление создания «биологического оружия» против вредителей полей и лесов  — яды пауков. Яды многих видов пауков уже расшифрованы  — но не всех. Совместная работа НГАУ и Института биоорганической химии РАН  — изучение малоисследованных паучьих ядов.

В этой же лаборатории на основе бактерий и грибов создаются и препараты против болезней растений  — ими обрабатывают семена перед посадкой. Препараты повышают «иммунитет» растений и улучшают усвоение ими азота, работая как удобрения. В  итоге урожай может увеличиться на 30%. «Картофель, кукуруза, рапс  — обработку ростостимулирующими препаратами можно использовать почти для всех культур»,  — говорит Иван Дубовский.

Будни лаборатории энтомоакарифагов НГАУ

«Против живого всегда можно применить что-то другое живое»,  — уверена и заведующая лабораторией энтомоакарифагов Александра Зенкова . В  этой лаборатории разводят хищных клещей, которые враждуют с «привычными» клещами настолько, что уничтожают их подчистую  — лучше любого препарата. По словам Александры, самки этого вида клещей откладывают яйца туда же, где находятся яйца вредителя. Родившаяся личинка начинает питаться яйцами, затем включает в свой рацион и то, что движется,  — личинок и взрослых клещей.

Другие обитатели этой лаборатории НГАУ  — жуки-крептолемусы. Эти дальние родственники божьей коровки питаются мучнистым червецом. «Все знают белый мучнистый налёт, возникающий летом в садах на вишнях или дома на лимонниках  — это червец. Убрать его химией тяжело  — вредители обволакивают себя специальной защитой. А  крептолемусы  — и взрослые, и личинки  — его съедают полностью»,  — говорит Александра Зенкова. Сейчас в лабораторию периодически обращаются представители тепличных комбинатов и частники  — за полезными хищниками.

Обитатели аквацентра НГАУ.

Четвёртый год в НГАУ работает свой «аквапарк»  — Исследовательский центр аквакультуры. Здесь в установках замкнутого водообеспечения плещутся карпы, осетры, пелядь и другие рыбы промысловых пород. А  специалисты думают над тем, как обеспечить этим рыбам более быстрый рост, чем предусмотрен природой. Новая технология уже прошла успешную проверку на карпах. Как рассказал руководитель центра, доцент кафедры биологии, биоресурсов и аквакультуры Сергей Севастеев , карп растёт два-три года, учёные же научились выращивать его за год  — за счёт проведения раннего нереста и учёта некоторых особенностей биологии рыбы.

— Карп в природе питается зоопланктоном  — рачками, которые плавают в толще воды, и бентосом  — донной пищей. Эти биомассы достигают пика в разное время, и тем, кто разводит карпов, до сих пор не удавалось поймать эти пики. Традиционно в природу выпускают 50-граммовых мальков, в ходе зимовки часть их погибает, на второе лето погибает ещё одна часть рыбы, и только та, которая доживает до второго года, становится товарной. Взрослый карп не может при этом усваивать планктон так, как личинка. Мы зарыбляем водоём подросшей личинкой, которая ест всё и быстро растёт, затем мы подкармливаем её кормом с высоким содержанием протеина, и карп-сеголеток становится крупным, как трёхлетний,  — говорит Сергей Севастеев.

Исследованиями центра заинтересовалось ООО «Лесное озеро», которое помогло университету с оборудованием и ежегодно инвестирует в исследования рыб. Тем временем технологию, опробованную на карпах, планируют распространить на австралийских раков. Эти членистоногие растут в 2-3  раза быстрее российских собратьев, но выращивать их можно только летом. Делать это предлагается по комбинированной технологии: вначале в центре, затем в водоёме, где они будут доходить до товарной массы, после чего отправляться на реализацию.

Так выглядит блюдо из чёрной львинки.

Задумываются в НГАУ и над усовершенствованием кормовой базы для животных. Здесь обратили внимание на тропическую муху «чёрная львинка», которая водится в Южной Америке. По словам сотрудника лаборатории биополимеров Петра Мирошникова , эти личинки после обжаривания в соусе вполне могут быть пригодны и даже полезны для питания человека. «Они экологически безопасны, в них высокий процент белка (40%) с полным аминокислотным составом, это гораздо лучше, чем соевый, гороховый и другие растительные белки»,  — говорит учёный.

Кроме того, у чёрных львинок отмечается высокий выход хитина, из которого извлекается биополимер хитозан. В  получении хитозана заинтересованы производители фармацевтики и БАДов. Ранее это вещество получали из морских ракообразных, но поскольку Мировой океан всё сильнее загрязняется тяжёлыми металлами, использовать биополимеры из морских животных становится небезопасно. Промышленное производство добавок в корма на основе личинок в НГАУ планируют начать в 2024 году.

Эти и другие разработки специалистов НГАУ внедряются в экономику благодаря господдержке со стороны правительства Новосибирской области. Как рассказал ректор вуза Евгений Рудой , к их числу относятся, например, системы мониторинга внешних признаков поведения животных с помощью искусственного интеллекта. Когда животное неважно себя чувствует, его поведение меняется  — эти изменения и улавливает система, оповещая людей о необходимости обращения к ветеринару. В  вузе создаётся информационно-аналитическая система для племенной работы в молочном скотоводстве  — под неё год назад открылась первая в сельхозвузах России лаборатория прикладной биоинформатики. Внедрение этой системы в АО «Толмачёвское» позволило за два года повысить продуктивность скота на 30% вследствие совершенствования селекции.

Разработками НГАУ всё больше интересуются предприятия Баганского, Тогучинского и других районов области  — сказывается прекращение контактов с поставщиками западных инноваций. Вуз тем временем ищет новых промышленных партнёров в стране и за рубежом  — по последнему пункту наибольший интерес представляют страны Азиатско-Тихоокеанского региона, прежде всего Индия и Китай.