«Куры экологов пугают». Кандидат сельхознаук о том, как сделать мир чище

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики КубГАУ Анна Гнеуш участвовала во втором Science Slam в Краснодаре - конкурсе, где исследования молодых учёных зрители оценивают шумом и аплодисментами. Там корреспондент «АиФ-Юг» и познакомился с её работой над бактериальными препаратами, которые делают окружающий мир чище. И, чтобы узнать об этих технологиях побольше, отправился в аграрный университет. 

Отходы или удобрения

Отходы сельского хозяйства можно разделить на две большие группы - животноводческие и растениеводческие. И те, и другие ценны как с биологической, так и с экономической точки зрения. Из них, например, получаются экологически чистые и качественные удобрения. Но за выращиванием животных пристально следят органы экологического надзора. Многие думают, что навоз можно просто вывезти на поля - вот тебе и бесплатное удобрение, и проблема утилизации решена. Но, как объясняет Анна, свежие отходы перенасыщены азотом.

«Да, одно из направлений моей научной работы - переработка различных органических отходов сельского хозяйства, - рассказывает Анна. - В Краснодарском крае их много, и наша задача - помогать производителям получать с них дополнительную прибыль. Биотехнология - интересное направление. Это не только экологическое сельское хозяйство, животноводство без антибиотиков, растениеводство без фунгицидов и пестицидов, но и биометаллургия, медицина - любой фермент, вакцину делают биотехнологии. 

Может, видели на полях множество растений с жёлтыми листьями? Это результат переизбытка азота. Так мы можем сжечь не только сами растения, но и нарушить биологическое равновесие в природе. Плюс помёт животных как минимум неприятно пахнет. Но это не главный их минус. По закону отходы животноводства относятся к третьему классу опасности, то есть сравнимы с отходами металлургии. Поэтому крупным сельхозпроизводителям нужно правильно утилизировать их - как вредные вещества».

Микробы должны быть правильными

Простая математика: штраф за размещение одной тонны куриного навоза - 497 рублей. Одна курица в день производит его 150 граммов, а в крупных хозяйствах поголовье насчитывает сотни тысяч. Даже просто хранение отходов в таких объёмах - серьёзная проблема: необходимы специальные площадки с толстым слоем бетона, чтобы ничего не попало в подземные воды. Способов переработать хватает - отходы можно сжечь, превратить в компост, то есть, как на домашнем огороде, сделать яму и собирать туда, чтобы они перегнили. Но это долго, хотя процесс можно ускорить с помощью различных биопрепаратов.

«Понятно, что агрохолдинг с десятками и сотнями тысяч бройлеров такую компостную яму не сделает, и ждать полтора года, пока перегниют, не сможет - объёмы слишком большие, - рассказывает Анна Гнеуш. - Значит, нужно эти процессы ускорить. А как это сделать? Тут и приходит на помощь наша разработка».

По словам Анны, в почве уже есть аборигенная микрофлора, она потихоньку ускоряет разложение отходов в той же компостной яме. Если внести в неё «правильные» микроорганизмы, превращение отходов в удобрения ускорится в несколько раз.

«С полугода всего до трёх недель, то есть примерно в девять раз, - уточняет Анна. - Препарат состоит из двух культур микроорганизмов. Первая - это псевдомонада, вторая - азотобактер. Обе эти бактерии - почвенные, то есть мы взяли от природы то, что в ней уже есть».

Утилизировать отходы с помощью бактерий - не революционное изобретение. Но конкуренты содержат не два компонента, а десятки.

Редактирование генов не миф. Ученый о ГМО, мутации и клонировании людей Подробнее

Анна Гнеуш признаётся, что утилизировать отходы с помощью бактерий - не революционное изобретение. Но конкуренты содержат не два компонента, а десятки.

«С точки зрения производства это сложно и, соответственно, дорого, - говорит она. - Изначально мы делали ставку на экологичное сельское хозяйство, в котором можно убрать или минимизировать химизацию и, одновременно, снизить себестоимость переработки».

Чтобы превратить бактерии в работающий препарат, нужно потрудиться: отобрать правильные штаммы, вырастить, культивировать нужные качества.

«Это можно сравнить, например, с разведением кур, - продолжает Анна. - Чтобы хорошие несушки несли больше яиц, они получают один рацион, бройлеры - другой. Так же и с бактериями».

Как это работает

Чтобы понять принцип работы препарата, придётся вспомнить школьную программу биологии.

«Псевдомонада - протолитическая культура, активно продуцирующая ферменты, которые разлагают белок - а его очень много в отходах животноводства, - объясняет Анна. - Белок - это большая длинная молекула, которую тяжело разбить на соединения. И чтобы оторвать аминокислоты от этой громоздкой молекулы, нужны ферменты.

Псевдомонада помогает разорвать связи внутри молекулы, а получившиеся аминокислоты уже легко усваивает аборигенная микрофлора. Проще говоря, псевдомонада стимулирует, заводит маховик работы аборигенной микрофлоры. А азотобактер фиксирует азот. А в основе всего сельского хозяйства лежит соотношение азота, фосфора и калия. Помните, в школе рассказывали про клубеньковые бактерии, которые активно синтезируют и фиксируют азот? Тем же занимается и азотобактер».

Азотобактер связывает аммиак, уменьшая неприятный запах и, одновременно, переводит азот в формы, которые лучше усваиваются растениями. Почему бы не использовать бактериальный препарат для решения более глобальных задач - борьбы не только с отходами сельского хозяйства, но и с мусором вообще, ведь человечество буквально погрязло в нём - свалки растут не по дням, а по часам?

«Это более широкий вопрос, но здесь сначала нужно подумать о воспитании - первое, с чего надо начать, с сортировки мусора, - говорит Анна. - Когда у нас будут однородные отходы, тогда можно искать возможность его переработать с помощью микроорганизмов. Как можно переработать кучу, в которой одновременно находятся пища, бумага, стекло и, допустим, батарейка? Никак».

Конечно, мало сказать - вот мы сделали препарат, он очень хороший, купите его.

Время изобретать. Кто сегодня создает дороги в нанобудущее? Подробнее

Выйти на рынок

Отечественных учёных часто упрекают в неумении извлекать прибыль из своих изобретений. Мол, придумать что-нибудь эдакое наши могут, а вот создать из своего изобретения продукт, запатентовать его и получать прибыль - не получается.

«Конечно, мало сказать - вот мы сделали препарат, он очень хороший, купите его, - говорит Анна. - Сейчас идёт очень сложный процесс вывода препарата на рынок. Нужно пройти большое количество апробаций, мы работаем со многими предприятиями края, даём на пробу, подбираем дозировку. Дело в том, что хозяйства к кормлению подходят индивидуально. Для бройлера - один рацион, для несушки - другой. На старте, росте и финише тоже разные схемы кормления и, соответственно, характеристики помёта. Это мы сейчас отрабатываем, чтобы вывести либо унифицированную рекомендацию применения, либо более тонкие. Когда составим все рекомендации по интересующим производителей вопросам, только тогда продукт пойдёт на этап сертификации и выхода на рынок. Я думаю, это займёт не так много времени».

Анна рассказывает, что уверенности ей придаёт пример коллег из университета. Дело в том, что 9 лет назад федеральный закон мотивировал вузы создавать у себя малые инновационные предприятия. Они должны помогать учёным монетизировать свои разработки. Да и когда приходишь к руководителю хозяйства, как представитель науки, ассимилированной с бизнесом, отношение другое.

«У нас на факультете уже есть три таких предприятия, - рассказывает Анна. - Они реально работают, приносят прибыль. Так что я, в случае чего, могу проконсультироваться у коллег.