27 декабря 2023
Лаборатория фармацевтической биотехнологии и экспериментальной нейрофизиологии ИГУ – структура достаточно молодая, но очень перспективная.
Иркутские ученые чуть больше, чем за три года не только развили несколько направлений деятельности, но и вплотную подобрались к практическим разработкам, которые в самом ближайшем будущем смогут стать частью жизни современного человека. Спортивное питание на основе белка грибов, антиоксидантные и ноотропные пластыри, замедляющие старение организма – лишь часть проектов, которыми занимаются сотрудники лаборатории, которая начиналась с исследования трюфелей. Проект, посвященный ноотропным пластырям, реализован в рамках программы направления Агробиофармтехнологии Межрегионального научно — образовательного центра Байкал.
— Трюфели в России занесены в Красную книгу. Но научных статей ни в России, ни в международной профильной литературе о них практически нет. В то время, когда десятки тысяч статей ежегодно публикуются про антибиотики или антибиотикорезистентность, работы, посвященные трюфелям, единичны и лишь несколько тысяч работ публикуется в мире ежегодно. Когда я это понял, то решил, что нужно это исправить и изучить трюфели, — рассказывает кандидат биологических наук, заведующий Лабораторией фармацевтической биотехнологии и экспериментальной нейрофизиологии ИГУ, доцент биолого-почвенного факультета ИГУ Денис Аксёнов-Грибанов.
Так получилось, что иркутские ученые стали первыми и пока единственными в России, кто решился на детальное и пристальное исследование этого вида грибов. У темы – огромный потенциал и результаты, которые можно получить не через несколько десятилетий, а буквально через пару-тройку лет.
— После подготовительной работы мы написали проект, приложили описание ситуации в России и в Мире, объяснили, что трюфели рассматриваются только как деликатесы и больше никак. И нам Российский научный фонд выделил средства на создание лаборатории. В рамках первого проекта мы поняли, насколько в этой теме много белых пятен, написали еще проект и привлекли дополнительное финансирование, — продолжает рассказывать Денис Аксенов-Грибанов.
А затем поясняет: трюфели – это целый консорциум микроорганизмов, который живет и сосуществует в рамках одного гриба, но по каким законам – неизвестно.
— Поэтому мы исследуем этот вид грибов, выделяем из него бактерии и прочие микроорганизмы и распутываем сложную историю их симбиоза и «родственных связей». Кроме того, ученые до сих пор не видели в динамике «как растут трюфели», за счет каких факторов у них формируются плодовые тела и почему именно под корнями одних деревьев трюфель растет, а под другими — нет. Очень много вопросов, к которым мы пока только пытаемся приблизиться. Мы первые и единственные в России, кто сделал экстракт трюфеля и начал его анализировать с помощью ультрасовременных биологических и инфохимических методов. Да-Да, искусственный интеллект нам помогает в анализе дикого массива данных. Человеческий мозг на это не способен. А мы уже принимаем решение – верить Искусственному интеллекту, или же нет. — отмечает собеседник.
Во время исследований трюфелей родился смежный проект – по микопротеину и спортпиту на основе грибного белка. Этот продукт — аналог уже имеющимся протеиновым добавкам, которым он сможет составить достойную конкуренцию в ближайшей перспективе. Также ученые проверяют теорию о том, что трюфели тоже, возможно, смогут стать источником такого белка.
-Создавая проект по микопротеину (точнее, так часто называют просто грибной мицелий), сложно бороться со сложившейся практикой и мнением людей о том, что грибы – тяжелая пища, которая медленно усваивается. Невозможно встретиться с каждым человеком и объяснить – где это — так, а где -не так. Потому, принято решение скорректировать продукт и рынок, на который мы идем. Наш спортпит или добавки к питанию для спортсменов разработаны на основе изолята грибного белка. Все те компоненты вроде хитина, которые в грибах действительно трудно усваиваются, мы отбрасываем. Они идут в иной биотехнологических проект. У нас полный цикл и стремимся к безотходному производству. В проекте, связанном со спортпитом мы оставляем только то, что приносит пользу и хорошо «заходит» человеческому организму, — поясняет заведующий лабораторией.
Параллельно с трюфелями ученые биотехнологической лаборатории ИГУ занимаются поиском природных соединений для неврологии. Объектом изучения стали мхи, которые, как и трюфели, остаются для науки белым пятном.
— Мы знаем, например, для чего применяют ромашку или кору дуба, чем полезен корень женьшеня, корень аконита и многие другие растения. А вот трюфели или водные мхи с точки зрения химии природных соединений почти не изучены. Исторически научное сообщество не смотрело в их сторону. Так что мы решили занять эту нишу. Из этого родился проект, посвященный антиоксидантам и ноотропным пластырям, — поясняет ученый.
Денис Аксенов-Грибанов поясняет: в водах Байкала, особенно зимой, накапливается огромное количество кислорода. Его переизбыток в живых организмах может вызвать преждевременное старение, сокращение продолжительности жизни и нарушить синтез правильных белков. В то же время в озере живет масса существ, которые активно борются с проблемой оксидативного стресса.
— Есть такой широко известный факт: если человек испытывает стресс, в нем накапливаются активные формы кислорода. На молекулярном уровне это выглядит так, что электроны воздействуют на клетки, повреждая белки и липиды. Количество окисленных белков и липидов начинает преобладать и доминировать в организме, от чего мы раньше стареем и умираем. Для этого природа изобрела антиоксиданты, которые борются с повышенным содержанием кислорода, — рассказывает Денис Аксенов-Грибанов.
Так вот в Байкале организмы живут в условиях повышенного кислородного фона, но не испытывают на себе его вредное влияние. Значит, у них есть какие-то природные способы подавлять этот оксидативный стресс.
— И вот у нас появилась идея – перенести эти молекулы с Байкала к нам в лабораторию и изучить, узнать, как байкальские организмы борются с повышенным кислородом. Сейчас это исследование пока еще на этапе фундаментальных научных исследований и как наука — исследование идет отлично. Также, в рамках данной работы мы придумали ноотропные пластыри. Это пластыри, на которые мы наносили экстракты растений и грибов и проводили испытания. В ряде моментов мы смогли превзойти проведенные ранее и описанные клинические испытания. Все прошло удачно, поэтому сейчас разработка уже отправлена к патентованию в Роспатент, — отмечает ученый.
Денис Аксенов-Грибанов признался, что сам на себе тестировал свои же разработки. И они показали очень достойные результаты. По его словам, в области агротехнологий в следующем году ученые планируют выйти на коммерческое производство мицелия трюфелей. Технология получения мицелия трюфелей также отработана и запатентована, и процесс оказался непростым. Кроме того, уже разрабатывается упаковка для мицелия. Мицелий – инновационный продукт. Это пробирка с активированными спорами гриба, а не классический «белый пух на зернах пшеницы».
В области биофармацевтики в ближайший год лаборатория, будучи резидентом ИЦ «Сколково», планирует выпустить первые образцы спортивного питания на основе грибного белка. Более того в течение года могут появиться первые пробники ноотропных пластырей. Сейчас идут поиски компаний, готовых произвести пробную партию.
Всего за два года существования лаборатории исследователи написали пять патентов и сейчас оформляют два товарных знака.
