Научные результаты:
- Результатом реализации проекта стало создание в Сибирском федеральном университете лаборатории мирового уровня по инновационным препаратам для защиты социально значимых культур от сорняков и фитопатогенов – возбудителей заболеваний, инновационным разрушаемым полимерным материалам и композитам, а также их приложениям в образовательном процессе при обучении студентов биотехнологии, биоинженерии, материаловедению. Результат реализован на решение научных проблем и разработок, направленных на создание эффективных и экологически безопасных средств защиты культивируемых видов растений для снижения потерь в сельском хозяйстве, повышения урожайности и снижения прессинга ксенобиотиков на природные экосистемы и биосферу в целом.
- Получены новые фундаментальные знания, которые составили научную основу и обеспечили разработку технологии конструирования и применения пионерных пролонгированных и адресных пестицидных препаратов, депонированием в разрушаемую основу из микробных разрушаемых полимеров полигидроксиалканоатов (ПГА).
- Исходя из необходимости экономической целесообразности создаваемых средств зашиты растений, использовано два подхода – расширение субстратных сценариев для биосинтеза разрушаемых ПГА и наполнение полимерной основы доступными природными материалами. Разработаны новые технологии биосинтеза полимеров с применением глицерина, являющегося крупнотоннажным отходом производства биодизеля, и гидролизатов растительных отходов, что снижает затраты на углеродный субстрат для получения ПГА в 2,0-2,5 раза по сравнению с ранее используемыми сахарами.
- Сконструировано не имеющее аналогов семейство долговременных пестицидных препаратов, всесторонне исследованных в лабораторных и полевых условиях; эффективность применения которых доказана на экономически и социально значимых культурах: зерновых (пшеница, ячмень), картофель, овощи (томаты, свекла столовая). Результаты обобщены в монографиях «New Generation Formulations of Agrochemicals: Current Trends and Future Priorities»// CRC/Taylor&Francis: Appl. Acad. Press-2020 и «Агропрепараты нового поколения: стратегия конструирования и реализация»-Красноярск, Россия -2022.
Выполненные экономические исследования показали, что при одинаковых затратах на посев и уборку урожая, довсходовое применение депонированных препаратов одновременно с внесением в почву семенного материала, снижает затраты на технологические операции в период вегетации, обеспечивая снижение себестоимости с/х продукции и повышая рентабельность производства.
Внедрение результатов исследования:
- Серии разработанных депонированных пестицидных препаратов внедрены в Красноярском государственном агроуниверситете и Красноярском НИИ сельского хозяйства ФИЦ «КНЦ СО РАН», в которых с положительным эффектом выполнены полевые испытания.
- Инновационный аспект результатов проекта включает разработанный «Технологический регламент на конструирования депонированных пестицидных препаратов»; разработанные и зарегистрированные в органах стандартизации и сертификации РФ Технические условия: ТУ - 20.20.19-015-02067876-2020 «Пестицидные средства длительного действия для грунтового довсходового применения» и ТУ- 20.20.19-015-02067876-2022 «Средства фунгицидные длительного действия для защиты картофеля от болезней»; полученные сертификаты соответствия на разработанные депонированные пестицидные препараты.
- Результаты РИД - патент РФ на изобретение № 2733295 «Пестицидное средство длительного действия для грунтового применения»; заявка на изобретение «Пленочное покрытие для обеззараживания семенного материала картофеля (заявка № 2022116520 приоритет от 17.06.2022).
Образование и переподготовка кадров:
-
Результаты проекта используются в образовательном процессе и для подготовки кадров высшей квалификации. Разработаны новые образовательные программы и лекционные курсы «Биобезопасность»; «Микология с основами фитопатологии»; «Микробиологический контроль в промышленности» и серия методических пособий, которые включены в учебный план и образовательные программы подготовки студентов бакалавриата по направлению 06.03.01 Биология и магистратуры по направлению 06.04.01 Биология; магистерская программа 06.04.01.01 Микробиология и биотехнология.
- Изданы учебно-методические пособия: «Детектирование физико-механических характеристик полимерных материалов и изделий медицинского назначения», «Микробиология», «Современные биотехнологические препараты для сельского хозяйства», «Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии», «Микробиологический мониторинг биотехнологических производств», «Технология помывки ферментационной линии с использованием CIP-мойки», «Применение сахаросодержащих субстратов для повышения доступности «зеленых» биопластиков».
- За период выполнения проекта в нем активно участвовали в качестве исполнителей студенты и аспиранты - 34; по тематике проекта подготовлено и выпущено 9 бакалавров и 12 магистров. Две аспирантки стали победителями конкурса научных работ «Бай Стади» и получили именные стипендии агроинвестора корпорации BayerCropScience.
- Исполнитель проекта защитил кандидатскую диссертацию по специальности Биотехнология «Технология биосинтеза полигидроксиалканоатов на глицерине и реализация опытного производства». Представлена к защите диссертационная работа исполнителя проекта аспирантки: «Разрушаемый поли-3-гидроксибутират в качестве основы для конструирования гербицидных препаратов для защиты культивируемых растений».
- Более 10 исполнителей проекта прошли обучение по программам повышения квалификации в Сибирском федеральном университете и образовательных, а также научных и профессиональных организациях РФ («Всероссийский НИИ защиты растений», г. Санкт-Петербург; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет»; Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС); АНО ВО «Университет «Сириус» и Индии (Sewa Madal Kamla Nehru Mahavidyalaya, Nagpur). 2 аспиранта как исполнители проекта в 2021 г. прошли месячную стажировку на базе Университета Махатмы Ганди (Керала, Индия).
- На базе СФУ организована и проведена III-я и IV Международная конференция «Биотехнология новых биоматериалов – окружающая среда – качество жизни». Исполнители проекта приняли участие в серии международных научных форумов в предметной области проекта в основном с приглашенными докладами: 9th International conference «Biomaterials and nanobiomaterials: «Recent Advances Safety – Toxicology and Ecology Issues», Ираклион, Греция; Международный конгресс «Биотехнологии: состояние и перспективы развития» «BioTechWorld», Россия, Москва; «International Symposium on Biopolymers» (ISBP – 2018), Пекин, Китай; Международная научная конференция «The SGEM Vienna GREEN 2018», Хофбург, Австрия; 6 Int. Conference on Natural Polymers, Bio-Polymers, Bio-Materials, Коттаям, Индия; Международный форум «STEM-2020: Science – Technology – Engineering – Math», Россия, Москва; XVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Проспект Свободный – 2020»; Международная научно-практическая конференция «Биотехнология: наука и практика» г. Ялта (Крым); 58- я Международная научная студенческая конференция (МНСК-2020), Новосибирск; Международная конференция «Германия и Россия: экосистемы без границ», Калининград и др.
Сотрудничество:
В рамках заключенного договора осуществляется научно-образовательное сотрудничество с университетом Махатмы Ганди (Индия) - проводятся совместные исследования закономерностей биоразрушения микробных полигидроксиалканоатов в почвах Индии (штат Керала); с Technische Universit ät Berlin (Германия) в части совместного исследования новых субстратных сценариев для синтеза разрушаемых биопластиков. Заключен Договор о научно-исследовательском сотрудничестве между Институтом Ядерной Физики Академии Наук Республики Узбекистан (ИЯФ АН РУз) и СФУ; продолжается сотрудничество с кафедрой биоматериалов (проф. М.И. Штильман) МХТУ им. Д.И. Менделеева и «Всероссийским научно-исследовательским институтом защиты растений» (ФГБНУ ВИЗР).
