Для кого-то, как для меня, собирать грибы – не более чем осенний марафон. Молодой ученый же этого номера, профессор кафедры органической химии АлтГУ Денис Викторович Минаков, можно сказать, профессиональный грибник: в свои 35 лет он защитил докторскую диссертацию по высшим базидиомицетам! Вот об этом «ЗН» с ним и поговорила.
– Денис Викторович, вам только 35, но вы уже доктор наук.
– Я занимаюсь наукой более 10 лет. Еще в аспирантуре у меня появилось исследование, связанное с высшими базидиальными грибами (в частности, опенок осенний, шиитаке, мейтаке), оно и привело меня к защите кандидатской в 2018 году. Честно, у меня не было особых рвений к защите докторской диссертации. Просто все идеально сложилось: уже на тот момент были публикации, патенты и сформированное научное направление. Оценив накопленную базу знаний и обширные связи со специалистами в области биотехнологий по всей стране, я понял, что готов. Диссертация посвящена глубокой переработке биомассы высших грибов с целью получения ценных продуктов для пищевой и фармацевтической промышленности. Мы получали регенеративные пленочные материалы из полисахаридов высших грибов, ферменты для пищевой промышленности, биологически активные соединения, которые используются в БАДах. Параллельно с этим решалась проблема утилизации вторичных растительных ресурсов.
– Почему именно грибы?
– Интерес к ним появился в 2013 году, когда я только поступил в аспирантуру. Мой научный руководитель Валерий Павлович Севодин – кандидат химических наук, профессор, декан факультета химической технологии и машиностроения Бийского технологического института (с 1992 по 2016 год. – Прим. автора) – предложил эту тему, и с тех пор я активно занимаюсь исследованиями в этой области. Грибы – отдельное царство живой природы, оно играет ключевую роль в экосистемах. Например, как редуценты грибы разлагают органические вещества, участвуя в круговороте веществ. Поэтому исчезновение грибов привело бы к накоплению мертвой органики, нарушению почвообразования и в итоге к катастрофическим последствиям для человека, ведь многие пищевые цепочки и процессы жизнедеятельности планеты зависят от их функционирования.
– На сайте АлтГУ указано: вы преподаете свыше 14 дисциплин, связанных с биологией!
– На самом деле за пять лет преподавания в университете я насчитал 33 дисциплины. Понятно, ежегодно учебные планы меняются, список предметов обновляется: какие-то дисциплины исключаются, новые добавляются. Тем не менее большинство из них сохраняют схожую направленность. Мои самые любимые – классические биотехнологические дисциплины: «Основы биотехнологии», «Промышленная биотехнология», «Процессы и аппараты биотехнологических, фармацевтических, химических производств», «Введение в биотехнологию». Помимо того, приходится преподавать и дисциплины, связанные с экологией, например «Промышленная экология и мониторинг». Это тоже очень интересно, но биотехнологические темы мне все же ближе. Из-за высокой нагрузки других преподавателей мне приходится брать дополнительные дисциплины, которые хоть и не строго профильные, но тесно связаны с биотехнологией и крайне необходимы студентам.
– У вас 100 научных публикаций. Не каждый молодой ученый может похвастать таким количеством статей. Как вы успеваете не только преподавать, но еще и писать?
– По данным научной электронной библиотеки eLibrary, даже превышает 115. Важно отметить, что не все журналы индексируются в этой базе, и мои публикации охватывают различные категории: ВАК, Scopus, Web of Science, а также материалы конференций. Научная деятельность требует значительных временных затрат. Мой график часто включает работу до позднего вечера и занятия в выходные дни. Днем я провожу занятия, занимаюсь организационными вопросами: это и постдоговорные работы, и встречи с предпринимателями для обсуждения научных проектов, и подготовка студентов к стипендиальным и грантовым конкурсам. Вечером, после работы, я пишу заявки на гранты, занимаюсь подготовкой публикаций и патентов. И обязательно стараюсь уделять время семье.
– Все же вы доктор технических, не биологических или химических, наук. Правильно?
– Да. Биотехнология объединяет химические, биологические и технические науки. Если защищаться по биологическим наукам, то акцент делается на изучении механизмов воздействия на живые организмы и их трансформацию. Однако в биотехнологии часто встречаются гибридные процессы. Возьмем для примера производство витамина С: первую стадию можно реализовать с помощью микроорганизмов, а вторую – путем химического синтеза. Такой химико-ферментативный метод производства предполагает применение знаний из области химии. Мне, как инженеру-технологу с образованием по биотехнологии, ближе именно технологическая сторона процесса. Организация технологических схем, аппаратурное оформление – это то, что привлекает и хорошо мне знакомо. Так что при выборе между биологией, химией и технической стороной я выберу последнее.
– Вы читаете отдельный курс по производству базидиальных грибов. Что это такое?
– Мы ввели этот курс, потому что я специалист в области культивирования съедобных и лекарственных видов грибов. Эти грибы, помимо мицелия (или, проще говоря, грибницы), образуют также плодовые тела. Название «базидиальные» из биологии: такие грибы имеют базидиомы, плодовые тела грибов класса Базидиомицеты (Basidiomycota), в которых созревают споры полового размножения. Существует больше 30 тыс. видов базидиальных грибов. Этот курс охватывает всю технологию их производства: от лабораторных условий до крупномасштабного промышленного культивирования в тепличных комплексах и цехах. Мы подробно рассматриваем каждый технологический этап. Для тех, кто только начинает знакомиться с миром грибов, у меня есть дополнительный курс «Культивирование грибов в домашних условиях». Он рассказывает, как вырастить съедобные грибы дома. Например, белый гриб вырастить сложно, но опята вполне реально. Хотя мы привыкли к таким грибам, как шампиньоны и вешенки, которые широко используются в кулинарии, существует и множество других видов. Особого внимания заслуживают лекарственные грибы, такие как шиитаке, ганодерма и кордицепс. В Японии, США, Китае и Корее их активно используют для производства лекарственных препаратов, в частности полисахаридных фракций, применяемых в лечении онкологии. Также на основе этих грибов создают различные биологически активные добавки. В рамках курса мы не только изучаем технологии их производства, но и рассматриваем их применение. Исследуем, какие биологически активные вещества содержатся в разных видах грибов и какие фармацевтические продукты на их основе можно получить.
– Грибы считаются трудноусвояемым продуктом. Но почему мы их все равно едим?
– Клеточная стенка грибов состоит из хитина – жесткого полимера. Именно из-за хитина грибы сложно усваиваются организмом, подобно целлюлозе и лигнину в растениях или хитину у насекомых и ракообразных, образующему их твердую оболочку. Грибы не всем рекомендуются, особенно людям с проблемами пищеварения. Однако для здорового организма они могут быть весьма полезны. Например, белый гриб – это источник белка и аминокислот. Лисички богаты биологически активными веществами, такими как полисахариды и каротиноиды, которые благотворно влияют на организм. В вешенках содержится плевран – полисахаридно-пептидный комплекс, который хорошо влияет на иммунную систему, повышая ее. Существуют и другие грибы, например ежовик гребенчатый, содержащий эринацины, способствующие восстановлению нейронных связей. Чтобы достичь выраженного эффекта от этих веществ, необходимо употребить очень большое количество грибов, но чрезмерное употребление может принести больше вреда, чем пользы. Именно поэтому на рынке существуют концентрированные фармацевтические препараты и экстракты, содержащие эти действующие компоненты.
– Вы сами собираете грибы?
– Мой интерес к грибам изначально был не столько гастрономическим, сколько научным. Я занимался их сбором с целью выделения чистых культур, чтобы исследовать те виды, которые накапливают биологически активные вещества. Образцы я культивировал, создавая собственную коллекцию, которая существует до сих пор. Она насчитывает около 30 видов грибов. Это позволяет мне в любой момент взять нужный гриб, зная, что он продуцент белков, каротиноидов или полисахаридов, и использовать его для дальнейшей работы. Для успешного сбора грибов важны два фактора: наличие леса и благоприятный климат с достаточным количеством осадков. Засуха негативно сказывается на грибном урожае. По моим наблюдениям, самое грибное место в Алтайском крае – село Троицкое, что по направлению к Бийску. Там наблюдается своего рода аномалия: постоянные дожди, обилие снега зимой, что создает подходящие условия для роста грибов. Даже когда в других местах грибов нет, в этом районе они встречаются повсеместно. Я часто собираю там лисички и белые грибы.
– Денис Викторович, развейте какой-нибудь миф о грибах.
– Меня настолько глубоко увлекла тема грибов, что мне порой сложно обсуждать их на бытовом уровне. Я слышал разные мнения, как правильно собирать грибы: срезать или выкручивать? Существует мнение, что разницы нет. Но позвольте объяснить с точки зрения биологии. Грибница (мицелий) – это сеть тонких нитей, расположенных в почве. Если мы выкрутим плодовое тело, часть мицелия может повредиться, но, скорее всего, это не окажет критического влияния на грибницу в целом. Если же мы срезаем плодовое тело, его верхняя часть начнет подгнивать и на ней может развиться другая, нежелательная плесень. Это также может повлиять на грибницу, но, вероятно, не настолько значительно. Оба способа – и срезание и выкручивание – имеют право на существование. Выбор метода зависит от вида гриба. Например, белый гриб можно и выкрутить и срезать. А вот опята, растущие на древесине, скорее всего, придется именно срезать, так как их выкрутить будет проблематично.
– Если говорить про грибы как микроорганизмы: какую пользу и вред они несут человеку?
– Грибы как микроорганизмы (микромицеты) приносят огромную пользу. Прежде всего они выступают в роли продуцентов антибиотиков, таких как пенициллин, витаминов, органических кислот, ферментов и многих полезных для человека продуктов. Дрожжи тоже относятся к грибам, только одноклеточным, микроскопическим. В биотехнологии их польза очень разнообразна. Они широко используются в производстве хлеба, пива, вина, а также в создании различных биопрепаратов и биоактивных веществ. Правда, грибы не всегда полезны, они могут вызывать порчу пищевых продуктов и других материалов. Плесень, которая относится к микроскопическим грибам, может быть очень опасной. Черная, зеленая и серая плесени вызывают различные заболевания. В 2021 году в Индии даже был случай, когда черная плесень привела тысячи людей к летальному исходу. Заболевание называется мукормикозом и поражает нос, глаза и органы дыхания. На бытовом уровне, например, если спуститься в подвал с плесенью, в первую очередь может возникнуть аллергия на ее споры, которые летают в воздухе. В более серьезных случаях, при большой дозировке, возможно развитие инфекций, проблемы с дыханием. Плесень на продуктах, вроде заплесневевшего хлеба или сыра, как правило, относительно безопасная и обычно не вызывает серьезных проблем при кратковременном вдыхании. Хотя лучше и не вдыхать. Еще существуют микроскопические паразитические грибы, вызывающие микозы – грибковые инфекции, поражающие кожу, ногти и слизистые оболочки человека.
– Сменим тему: на каких предприятиях ждут выпускников – биотехнологов и химиков АлтГУ прямо сейчас?
– Биотехнологов в первую очередь ждут на фармацевтических производствах. Крупные предприятия, «Эвалар», «Алтайвитамины», а также небольшие, например «Витамин Продукт», «Грин Сайд», «Гален», – все они потенциальные места трудоустройства. Я, как руководитель образовательной программы по биотехнологии, могу с уверенностью сказать, что наши выпускники востребованы. Многие из них успешно работают на предприятиях в Казани, Санкт-Петербурге и Москве. Уровень их подготовки оказался настолько высок, что некоторые поступают в магистратуру в центральную Россию и сообщают, что уже хорошо знакомы с материалом, который там преподают. Ближайшее крупное предприятие для биотехнологов – это «Вектор» Роспотребнадзора в Кольцово. Что касается химиков, хоть и преподаю у них я не так много, но могу сказать: они очень востребованы на фармацевтическом предприятии Renewal в Новосибирской области, да и на любом химическом производстве, я думаю, их будут обязательно ждать. Фармацевты-провизоры трудятся в аптеках и на фармпредприятиях. Профессии химика и биотехнолога сегодня чрезвычайно востребованы. Без специалистов в этих областях государство не сможет эффективно развиваться, особенно учитывая текущий прогресс в химии. Национальные и федеральные проекты, направленные на развитие этих направлений, подтверждают их важность. И радует, что если раньше биотехнологов в АлтГУ было мало, три-четыре человека в группе, то сейчас группы большие, от 30 человек.
– На последнем заседании ученого совета вас рекомендовали к награде…
– Да, к награде «Почетный наставник» Минобрнауки России. Под моим руководством много студентов участвовало и побеждало в конкурсах, в том числе грантовых. Мои студенты проходили стажировки, например в Школе молекулярной и теоретической биологии в Новосибирске. Они занимали призовые места на «GxP-Фест» в Москве, показывая успехи в биотехнологии и фармацевтике. Особо хочется отметить победы в программе «Студенческий стартап». Программа, нацеленная на поддержку инноваций, позволила моим студентам получить по миллиону рублей. Они зарегистрировали собственные предприятия, и кто-то уже воплощает свои проекты в жизнь, а кто-то находится на стадии оформления договоров. Мои студенты активно участвуют в акселерационных программах, развивая предпринимательские навыки. Я полагаю, что именно эти успехи и стали причиной того, что меня рекомендовали к награде.
Софья ПРОТАСОВА
Фото Дмитрия ГЕРАЙКИНА
Факт
Наш молодой ученый – обладатель награды «Почетный наставник» Минобрнауки России.
