Какие вопросы безопасности питания на сегодняшний день наиболее актуальны? Как повлияет на развитие пищевой отрасли в России законопроект о запрете ГМО? В преддверии Международного симпозиума «Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности» мы поговорили об этом с руководителем Исследовательского центра продовольственной безопасности ЭФ НГУ, старшим научным сотрудником Института экономики и организации промышленного производства СО РАН, кандидатом экономических наук Юлией Сергеевной Отмаховой и главным научным сотрудником Центра, заведующей сектором Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики СО РАН доктором биологических наук Еленой Константиновной Хлёсткиной.
С 26 по 28 августа Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук совместно с Исследовательским центром продовольственной безопасности Новосибирского государственного университета проводит международный симпозиум «Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности».
В мероприятии примут участие ведущие ученые и молодые исследователи, аспиранты и студенты из России, Казахстана, Германии, Индии, Франции, Австралии и других стран. Основная цель симпозиума — способствовать развитию международного научного сотрудничества в области современной генетики растений как важнейшего источника знаний для решения проблем продовольственной безопасности.
Основные направления работы симпозиума:
— Генетические ресурсы растений и расширение генетического разнообразия.
— Генетика и селекция растений в изменяющихся условиях окружающей среды.
— Качество растительного сырья и продуктов его переработки (генетические, технологические и экономические аспекты).
— Генетическая инженерия.
— Биоинформатика и «омиксные» исследования растений.
— Какие вопросы продовольственной безопасности сегодня наиболее актуальны?
Юлия Отмахова: Продовольственная безопасность — многоаспектная категория, которая занимает всё большее место в исследованиях социально-экономического, политического, экологического, демографического, управленческого, биологического, технологического и институционального характера. Как известно, в российской Доктрине продовольственной безопасности определено, что её основными критериями являются физическая и экономическая доступность и качество продуктов питания. Снижение последнего представляет одну из серьезных угроз продовольственной безопасности нашей страны. Проблема качества обусловлена наличием разнонаправленных интересов производителей и потребителей. Введение химически синтезированных ингредиентов и добавок, использование токсичных технологических процессов позволяет увеличивать сроки годности продуктов питания и повышать экономическую эффективность их производства. И хотя всё это обеспечивает доступность пищевой продукции для населения, оно несовместимо с требованиями качества. Необходим поиск новых подходов на новом уровне. Исследование факторов и условий продовольственной безопасности включает комплекс технологий и научно-технических решений в области принципиально разных специальностей: экономики, товароведения, биологии, химии, информационных технологий. В условиях существующих внутренних и внешних угроз продовольственной безопасности в России наиболее интересные решения могут быть получены на стыке научных направлений и реализованы в рамках мультидисциплинарных научных исследований и интеграционных проектов.
— На базе Новосибирского государственного университета первый год функционирует Исследовательский центр продовольственной безопасности (ИЦПБ). Над какими исследованиями ведётся работа?
Юлия Отмахова: В настоящее время ключевое направление исследований Центра — развитие новой парадигмы экономического анализа продовольственного рынка и прикладного экономического моделирования в области продовольственной безопасности. Для решения этих задач Центр реализует проект «Методы оценки эффективности и реализуемости перспективных научно-технических решений и технологий для увеличения экспортного потенциала РФ на примере продовольственного рынка», который получил поддержку РФФИ в рамках конкурса ориентированных фундаментальных исследований по актуальным междисциплинарным темам. Помимо этого, Центр выступает в качестве инициатора дискуссионных площадок, в частности международного круглого стола «Современные технологии и научно-технические решения на рынке продуктов питания и сырья в контексте продовольственной безопасности» в рамках форума «Технопром-2016» и X Сибирской Венчурной Ярмарки.
Елена Хлёсткина: Кроме того, в рамках Стратегической академической единицы НГУ «Синтетическая биология» Центр будет работать над реализацией проекта «Продовольственная безопасность в обеспечении качества продуктов питания с использованием современных биотехнологий». Исследования направлены на определение возможностей применения молекулярно-генетических подходов к управлению технологическими свойствами злаковых растений и на разработку новых инструментов анализа и моделирования, необходимых для построения научно обоснованных прогнозных сценариев агропродовольственного рынка. С помощью современных методов генетики и геномики мы выявляем новые гены, определяющие качество и питательную ценность зерна, а также способность растений давать хороший урожай при неблагоприятных условиях окружающей среды и использоваться для промышленного производства натуральных продуктов питания. За прошедший период Центр позволил выйти на междисциплинарные исследования между специалистами в области генетики пшеницы и специалистами в области анализа и производства продуктов питания. Есть первые результаты по переведению фундаментальных задач в практическую плоскость. Важно было наладить оперативное тестирование выводимых генетиками экспериментальных образцов пшеницы. Обратная связь со специалистами в области анализа и производства продуктов питания крайне важна для того, чтобы при необходимости можно было бы подкорректировать свойства будущих сортов еще на стадии их разработки.
Юлия Отмахова: Следует отметить, что первые опытные образцы экспериментальной пшеницы, изделия из которой могут занять нишу среди продуктов для функционального питания, протестированы, проведена пробная выпечка, идет отработка рецептуры и тестирование полученного хлеба на функциональные свойства (в частности, на антиоксидантную активность). Междисциплинарные исследования Центр ведет с партнерами не только из России, но и из Республики Беларусь (в области функционального и детского питания) и стран Юго-Восточной Азии (оценка альтернатив использования различных видов продовольствия и их утилизации в рамках выполнения междисциплинарных научных проектов по обеспечению глобальной продовольственной безопасности). В настоящее время совместно с моей аспиранткой из Таиланда мы завершили первый проект по экономической и экологической оценке направлений использования отходов промышленного производства натурального крахмала кассавы, а в середине сентября будет подписано Соглашение о научном сотрудничестве с Технологическим университетом им. Короля Монгута (Таиланд).
— Как, на ваш взгляд, повлияет на продовольственное развитие страны законопроект о запрете на выращивание и разведение в России генно-модифицированных организмов? Изменит ли он направления научных исследований в профильных отечественных институтах?
Елена Хлёсткина: В данный момент Россия в состоянии обеспечить себя продуктами растительного происхождения, производимыми из сортов традиционной селекции, и этот закон, защищающий наш рынок в первую очередь от иностранных ГМ-культур, никак не скажется на продовольственной безопасности. Однако изменения, происходящие в окружающей среде, приспособления растительных патогенов к генам устойчивости растений, меняющиеся требования рынка диктуют необходимость постоянного создания новых сортов. Пока генетического разнообразия культурных растений и их диких сородичей, от которых переносят полезные гены без методов генетической инженерии, достаточно. Кроме того, в селекции, в том числе и в нашей стране, сейчас применяются вспомогательные методы ДНК-диагностики для ускоренного создания сортов с заданными свойствами (не ГМО). Однако может так оказаться, что через некоторое время пул полезных генов для селекции будет исчерпан. Кроме того, нельзя исключать вероятность появления новых разновидностей растительных патогенов, против которых не скоро найдутся нужные гены устойчивости. Тогда без методов генетической инженерии не обойтись. Именно поэтому закон не касается лабораторных исследований — важно развивать эти технологии, чтобы в критический момент суметь использовать их на практике. Но методы генетической инженерии важны не только для потенциального практического применения. Они являются одним из основных инструментариев функциональной генетики и нужны для выяснения функций конкретных генов в формировании свойств растений.
— Что такое функциональная генетика? Имеет ли это направление науки практическое значение?
Елена Хлёсткина: Функциональная генетика исследует, какие гены контролируют тот или иной полезный признак. Понимание этого важно для практической селекции, для разработки диагностических маркеров с целью проведения ускоренной маркер-ориентированной селекции. Хотя функциональная генетика решает прежде всего фундаментальные задачи, в конечном счете она нацелена на перевод результатов в практическую плоскость. Например, у злаков есть легко определяемое, но совсем не изученное в функциональном плане свойство — черная окраска колоса. До сих пор не ясна природа и не до конца изучена биологическая роль этого признака. Между тем канадские и российские исследователи отметили, что наличие пигмента помогает ячменю и овсу противостоять некоторым инфекционным болезням. Химики пока не смогли определить особенности состава черного колоса по сравнению с неокрашенным. На помощь приходят современные методы генетики и геномики. Совместно с биоинформатиками сейчас исследуем, работой каких генов отличаются сорта с черным от сортов с неокрашенным колосом, что позволит не только понять природу данного пигмента, но и выяснить его биологическое значение, а также предположить пока не исследованные полезные свойства.
Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Геномика — раздел молекулярной генетики, посвящённый изучению генома и генов живых организмов. Биоинформатика — отрасль информатики, занимающаяся теоретическими вопросами хранения и передачи информации в биологических системах.
Это был лишь единичный пример из того широчайшего фронта работ, который сейчас ведется отечественными и зарубежными учеными в области современной генетики растений. А для того чтобы получаемые генетиками результаты оперативно переводились в практическую плоскость, организуются проекты полного цикла (от знаний о генах до выведения новых сортов — такие проекты есть и в ФИЦ ИЦиГ СО РАН), а также осуществляются междисциплинарные исследования, которые позволяют извлекать из результатов научных работ конструктивные решения для продовольственной безопасности (именно такими проектами занимается ИЦПБ ЭФ НГУ). Академгородок не в первый раз становится площадкой для проведения международных научных мероприятий в области генетики и селекции растений, но именно в рамках проводимого в эти дни симпозиума впервые ставится акцент на мультидисциплинарности и связи с продовольственной безопасностью. Важно отметить и то, что вопросы, обсуждаемые на мероприятии, непосредственно связаны с целями, озвученными в Указе Президента Российской Федерации «О мерах по реализации государственной научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства», подписание которого состоялось чуть более месяца назад.
«Наука в Сибири»
Фото: Екатерины Пустоляковой (анонс), предоставлено Юлией Отмаховой (1), предоставлено Еленой Хлесткиной (2)
