Наука в ногу с практикой Учёные Забайкальского государственного гуманитарно-педагогического университета им. Н.Г. Чернышевского Владимир Вертипрахов, Елена Цуканова и Мария Бутенко получили патент на изобретение «Способ определения содержания пищевых белков». О теоретических основах разработки и практическом значении методики рассказывает доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии, физиологии и валеологии ЗабГГПУ Владимир Вертипрахов.
Павлов, Батоев и другие
- Владимир Георгиевич, расскажите, пожалуйста, о Вашей деятельности. Что входит в сферу Ваших профессиональных интересов?
- В 1985 г. закончил ветеринарный факультет Благовещенского сельскохозяйственного института. С этого времени и посвятил себя науке – сразу поступил в аспирантуру по специальности «Физиология», которую успешно закончил. С тех пор занимаюсь вопросами пищеварения – тем, как они происходят у животных. Наш метод, который называется фистульным, широко используется в науке. Родоначальник его – русский академик, Нобелевский лауреат, Иван Петрович Павлов. Мы используем методику нашего земляка Цыдена Батоева, предложившего в 1970 г. способ получения чистого панкреатического сока от кур. Долгое время занимаясь проблемами пищеварения, мы с коллегами пришли к выводу, что можно создать метод определения качества продуктов и кормов, используя пищеварительные ферменты.
- В чём принципиальное отличие Вашего «Способа определения содержания пищевых белков» от других методик. Известного метода Кьельдаля, в частности?
- Принципиальное отличие в том, что эти методы базируются на определении количества азота. Метод Кьельдаля, в частности. Известно, что белки отличаются от др. органических соединений тем, что имеют в своём составе азот. Определив его количество и умножив на 6,25, можно вычислить количество белка. Однако количество азота не всегда соответствует белку, который может усваиваться организмом человека или животного. Во-первых, это может быть азот, который входит в белки, вызывающие замедление пищеварения – так называемые ингибиторы. Во-вторых, часть азота может входить в вещества, вообще не усваиваемые организмом или даже токсичные для него. Поэтому мы решили предложить метод, который бы позволял определить тот белок, который может усваивать организм. И не только белок, но и пищевые жиры и углеводы, соответственно. Суть нашего фермент-субстратного анализа в определении не азота, а количества связанного с белком фермента.
Явное преимущество
- Насколько трудоёмок и дорогостоящ этот процесс?
- Процесс не очень трудоёмок, ведь мы используем достаточно старые методы. Методика определения протеаз или белка – активности фермента, расщепляющего белок, предложена Ц. Батоевым в 1971 г. Основой является казеин – белок молока. Приборы, которые у нас установлены, стоят недорого. Но суть не в этом, а в самой идее. Если же говорить о стоимости и времени, затраченных на производство этого метода, то они значительно меньше других известных методик. Например, чтобы определить азот по Кьельдалю, надо в течение суток в вытяжном шкафу нагревать субстрат с серной кислотой, чтобы она всё расщепила и образовала азот. С помощью нашего метода в течение 30-60 мин. можно сделать анализ. Затраты на него также небольшие в отличие от известных методов.
- Сколько времени заняла работа над проектом, и сколько человек в нём участвовали?
- Идея возникла давным-давно, с момента окончания института. Всегда интересовало, как сделать такой метод, так как всё, что используется в настоящее время, далеко от идеала. Поясню на простом примере из сельского хозяйства. Существует понятие так называемой «кормовой единицы», активно применяемой Министерством сельского хозяйства. Это величина для измерения и сравнения общей питательности кормов, равная питательности одного килограмма овса, дающего прирост жира у буйвола в 150 гр. или что-то в этом духе. И простой труженик, узнав о содержании кормовых единиц в зерне, пшенице или какой-то добавке, ничего не поймёт. Ведь даже в составе продуктов для людей указываются белки, жиры и углеводы – компоненты, из которых происходит строительство тела и образуется энергия. На этикетках нет ни кормовых, ни энергетических единиц. И даже для определения количества белка в продуктах питания для людей используют тот же отсталый метод – по количеству азота. Поэтому наша методика могла бы пригодиться не только в сельском хозяйстве, но и в диетологии при определении качества продуктов питания для людей и составлении грамотных рационов.
Ферментное направление
- Это Ваш первый патент?
- Нет, это третий патент в моей жизни. Были ещё патенты по ферментным препаратам. В 90-е гг., когда мы занимались проблемой Шивертуйского цеолитового месторождения, то на цеолитовую основу стали «сажать» ферменты. Удалось сделать 2 ферментных препарата – Панкреатин и Гастроветин, которые мы использовали на птицефабриках и свинокомплексах края. Патенты были получены в 1996 и 2000 гг.
- Для чего использовались эти препараты?
- Для комплексной терапии расстройств пищеварения у новорождённых и молодых животных. Ферментные препараты применяются, когда пищеварительная система не справляется со своей функцией. Известными ферментными препаратами для человека являются Мезим-форте, Фестал, Энзистал… Люди употребляют их, порой не задумываясь, хотя это нужно делать в ограниченных количествах и только для улучшения пищеварения. Наши препараты в целом давали хороший эффект. Но после того, как сельское хозяйство попало в чёрную полосу, покупать их перестали. Поэтому мы не стали их производить.
- Читал, что Ваш метод можно использовать для выявления генномодифицированных продуктов? Уже испытывали его в этом качестве?
- Мы не использовали его для выявления ГМО. Но его можно использовать для этого, так как он определяет уровень усвояемого белка. При производстве генно-модифицированного или искусственного продукта – фальсифицированного, белок в нём будет изменён. А это, естественно, найдёт отражение в наших результатах. Мы не использовали его, пока это чисто теоретическое предположение.
Сбалансированный рацион для людей
и животных
- Кто-нибудь уже заинтересовался практическим применением Вашего изобретения?
- Заинтересовались некоторые продвинутые фермеры, которые спросили, можно ли сделать сбалансированный рацион, используя наш метод? Мы ответили: «Да, можно». Ведь основная проблема нашего животноводства состоит в низкой конверсии корма в продукцию. В развитых странах при производстве свинины на 2,5-3 кг корма получают 1 кг привеса. Таким образом, превращение корма в продукцию у них соотносится как 2,5:1.В Забайкальском крае – 10:1! Для говядины это соотношение ещё выше – 20:1. Корма, используемые для производства свинины, завозятся с Алтая, состоят из отрубей и содержат большое количество клетчатки, на деле являясь обычными кормосмесями. В результате у покупателя этих кормов и производство продукции невысокое, и привесы низкие. Затягивается процесс выращивания – в течение года вырастают свиньи в Забайкальском крае. С помощью нашей методики мы определяем качество компонентов, составляем сбалансированный рацион, который усваивается организмом на 90%. В рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. мы разработали комплексную белковую добавку. Её использование показало высокую эффективность благодаря тому, что мы смогли определить количество белков, жиров и углеводов в кормах и составили грамотный рацион. Вынуждены были создать своё подсобное хозяйство, ведь государство для нас ничего не делает. Построили ферму недалеко от Сивяково, где содержим 100 голов свиней и проводим эксперименты. Аспиранты там работают, всё это апробируется. Наука у нас идёт очень тесно с практикой – получаем среднесуточные привесы на уровне лучших российских ферм: 500-600 граммов. Время откорма животных сократилось до 5-6 месяцев. В результате имеем рентабельное производство, позволяющее не только внедрять достижения, но и эффективно развиваться.
- Не попробовали договориться с каким-нибудь действующим хозяйством в крае для апробирования методики?
- Искать инвесторов на стороне не было смысла – они сегодня не вкладывают деньги в сельское хозяйство, т.к. не уверены в нём. Использовать своё хозяйство в качестве площадки для экспериментов никто сейчас не даст. А государственных ферм практически не осталось. Рисковать никто не хочет, все хотят получить прибыль. Сбалансированные полнорационные корма мы начали выпускать в Забайкалье в 2006 г. после приобретения мини-завода. На сегодня мы произвели на нём 180 тонн полнорационных кормов. Со временем наши разработки стали внедряться в сельское хозяйство. ИП Стерликов, Юрий Калашников приобрели комбикормовые заводы и по нашей рецептуре теперь производят комбикорма. А люди берут и довольны – привес идёт. Патентовать сам корм нет смысла – пусть люди развивают сельское хозяйство. Ведь если хозяйства наших крестьян начнут становиться рентабельными, Забайкальский край только выиграет. Так пусть его поднимают не чиновники, а простые крестьяне своим трудом и умом.
От лабораторного стола –
к аккредитованной лаборатории
- Владимир Георгиевич, спасибо Вам за рассказ. Над чем Вы сейчас работаете?
- Сегодня наша задача заключается в том, чтобы дать нашему методу широкое распространение. Россия – страна большая, и многие нескоро узнают о нашем методе. Тем не менее, думаю, что он заинтересует многих учёных. И наша задача – внедрить его в жизнь. У нас, как правило, изобретения не сразу приходят на службу людям. Поэтому работаем над скорейшей доработкой методики, чтобы сделать её как можно более мобильной. Может быть, найдутся спонсоры, которые помогут в приобретении анализатора для определения белков, жиров и углеводов, чтобы мы смогли сделать всё быстрее и точнее. А когда мы сможем внедрить метод в практику, постараемся его сертифицировать, сделать аккредитованную лабораторию, которая будет определять качество продуктов питания и кормов для животных.
Беседовал
Андрей Фарионов,
фото автора
|
