Проект «Инноваторы» выходит при поддержке ООО «Омсктехуглерод», высокотехнологичного предприятия, имеющего свой научно-технический центр и понимающего важность продвижения молодых ученых, исследователей и разработчиков.
Ученые Омского государственного технического университета разрабатывают технологию создания пищевых компонентов при помощи микробиологии. Предполагается, что полученный продукт заменит растительные масла и животные жиры. Какими свойствами он будет обладать, чем лучше традиционных, обозреватель еженедельника «Коммерческие Вести» Анастасия ИЛЬЧЕНКО обсудила со студенткой 3-го курса художественно-технологического факультета ОмГТУ Марией КЕРБЕР, которая занимается проектом.
– Мария, как давно вы включились в работу над созданием микробиологических жиров?
– Данной темой увлеклась 1,5 года назад, когда на втором курсе нам предложили выбирать научного руководителя и направление дипломной работы. Я занимаюсь проектом под руководством профессора кафедры «Биотехнология, технология общественного питания и товароведение» ОмГТУ, доктора технических наук Елены Александровны МОЛИБОГА. Тема меня привлекла своей инновационностью. Раньше и не представляла, что при помощи микроорганизмов можно получать жиры.
– Расскажите о проекте.
– Вообще липиды можно выделять из биомассы разных микробных клеток, в том числе из дрожжей Rhodotorula glutinis. Мы занимаемся именно этим видом. Изучаем его биосинтез, свойства. Некоторые из известных штаммов способны накапливать незаменимые жирные кислоты, например, самую известную – омега-3. Она благотворно влияет на здоровье человека – его сердечно-сосудистую и иммунную системы. Мы выделяем из дрожжей липиды, которые они вырабатывают. Можем получать их круглосуточно, просто добавляя питательную среду.
– Как протекает процесс получения жира из дрожжей?
– Штамм дрожжей Rhodotorula glutinis-Y689 мы получаем уже готовый от Российской академии наук. Он хранится в пробирках в холодильнике. Пересаживаем дрожжи в колбы и на питательной среде выращиваем в шейкере. Затем переносим в ферментер и доводим до нужного объема. Процесс длится в среднем пять дней. В качестве питательной среды используем различные макро- и микроэлементы, например, марганец, железо, цинк, медь, кобальт. У нас все реактивы чистые, а значит, ничего вредного в жиры попасть не может.
– Получается, органикой они не питаются?
– В питательной среде для дрожжей также присутствуют пептон и дрожжевой экстракт. В процессе работы над проектом я испробовала несколько способов извлечения липидов из клетки и подобрала самый безопасный и эффективный – ферментативная обработка. С ним получается максимально извлечь весь жир из клетки. Это можно делать также механическим или кислотным гидролизом. Все перечисленные процедуры направлены на разрушение оболочки дрожжей, содержащей липиды. Затем проводим экстракцию для выделения чистых жиров, удаляя при этом запахи и остатки оболочек.
– Как выглядит конечный продукт вашего эксперимента?
– Поскольку сами дрожжи, которые мы используем, имеют коричнево-оранжевый цвет, то и порошок из липидов получается такого же оттенка. Кстати, кроме липидов данный штамм дрожжей синтезирует и каротиноиды. Это тоже полезные для человека вещества.
– Для чего нужно вырабатывать жиры таким сложным способом?
– Количество населения на нашей планете растет, нужно искать альтернативу имеющимся источникам жиров. При получении жиров из микроорганизмов не требуются сельскохозяйственные угодья, их производство не зависит от климатических условий. Весь процесс проходит в ферментере, где контролируются условия и понятен конечный результат, т.е. мы можем получить нужный нам жирнокислотный состав.
– Сколько вы получаете жира с килограмма дрожжей?
– Конечно, пока объем значительно меньше, чем если бы мы выжимали масло из растительного сырья. Сейчас как раз работаем над улучшением питательной среды, над тем, чтобы процесс выделения липидов проходил интенсивнее.
– Где можно использовать липиды, полученные из микроорганизмов?
– В пищевой промышленности, например при производстве кондитерских изделий, молочных продуктов. Мы при дальнейшей работе над проектом планируем попробовать применять наши липиды именно в изготовлении кондитерских изделий. На наш взгляд и других ученых, это удачная замена пальмового масла и молочных жиров. Тема в последние годы актуальна по всему миру, особенно ею интересуются в англоязычных странах.
– Чем планируете заниматься дальше?
– Поработать над выходом липидов, попытаться получить большее их количество с единицы дрожжей. А также изучим, как они влияют на готовый продукт, исследуем физико-химические показатели. И конечно, попробуем их на вкус. Кроме того, планируем отправить полученный продукт на исследование в «Искусственный желудок» в СО РАН в Екатеринбург. Это лаборатория, где полностью имитируется процесс переваривания пищи, т.е. в определенный момент, как и у человека, вбрасывается один фермент, затем другой, третий. Мы хотим понять, все ли липиды, созданные микробиологическим путем, переварятся в человеческом организме или что-то останется.
– Вы просчитывали экономику такого производства?
– Мы пока работаем над лабораторными исследованиями, технологией. В промышленных масштабах речь будет идти совсем о других объемах, а соответственно, и ценах. Будем обращаться к экономистам, чтобы совместно разработать бизнес-план для нашего проекта.
– Чем планируете заниматься после окончания бакалавриата в ОмГТУ?
– Поступить в магистратуру, хочу продолжить заниматься данной темой, работать над средой для получения большего количества липидов с определенными свойствами.
– Какие у вас любимые предметы?
– Может быть, это покажется странным, но я люблю математику и физику. Они мне, кстати, помогают в изучении биотехнологии. Меня эта наука привлекала изначально, поэтому и выбрала при поступлении в ОмГТУ данную специальность. В 2024 году я уже успела поучаствовать в конкурсе «СТАРТ», но на тот момент занималась темой только пару месяцев, поэтому грант мы не получили. А вот в конкурсе инновационного центра «Бирюч» «Молодой ученый» победила среди бакалавров, получила денежный приз за статью по теме. Это мероприятие организует компания ЭФКО, которая является нашим партнером.
– Компания помогает вам с исследованиями?
– Да, они оснастили в ОмГТУ биотехнологическую лабораторию, провели обучение по работе с ферментером. Компания заинтересована в развитии темы выделения липидов из дрожжей. Также ведется работа по изучению и применению сладких белков в качестве натуральных заменителей сахара. Правда, проблема в том, что если в Европе на сладкие белки давно есть технические условия, то в России вопрос решили буквально недавно.
– В каких конкурсах планируете участвовать в текущем году?
– Снова подам документы на конкурс «СТАРТ», а также на «УМНИК». В 2025 году данный конкурс пройдет по шести направлениям, из которых нам подходят «Новые материалы» и «Биотехнологии».
– Мария, чем вы занимаетесь в свободное время?
– Пилатесом. Занятия меня успокаивают, восстанавливают физическое и душевное равновесие. Это особенно важно, когда идет значительная нагрузка. Я после учебы три раза в неделю работаю в лаборатории над проектом, сейчас сдаю экзамены. После напряженного дня хочется расслабиться, и пилатес в этом помогает.
Биография
Мария Сергеевна КЕРБЕР
Студентка 3-го курса ОмГТУ
Мария КЕРБЕР родилась 27 января 2004 года в Омске. В 2022 году окончила среднюю школу №109 города Омска и поступила в ОмГТУ на художественно-технологический факультет (направление «Биотехнология»).
Не замужем.
Фото © из архива Марии КЕРБЕР
