Начало формы К.А. ТУЛЕМИСОВА, Г.С. МАХМУДОВА, А.А

К.А. ТУЛЕМИСОВА, Г.С. МАХМУДОВА, А.А. ЖУБАНОВА*
СОХРАНЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
(Национальный академический центр аграрных исследований МО и Н РК,
*Казахский национальный университет имени аль-Фараби)
В статье представлены материалы по комплексному решению актуальной, имеющей
государственный приоритет проблемы сохранения, изучения и использования генофонда
микроорганизмов для агропромышленного комплекса Республики Казахстан. Показана
необходимость обеспечения сохранности ценных культур микроорганизмов, перспективных
для использования в сельском хозяйстве, показаны пути проведения исследований для
внедрения в производство, а также приведена схема научного обеспечения сохранения,
развития и использования генофонда микроорганизмов
На пороге XXI века общество и наука о живой природе оказываются перед удивительным
парадоксом: несмотря на успешное развитие генной инженерии и разработку все более
сложных методов селекции растений и других организмов, практическое использование
ресурсов живой природы нередко ведет к снижению биологического разнообразия. Вот
почему в настоящее время особую актуальность приобретает задача сохранения
генетического фонда микроорганизмов, их разнообразия и, в конечном счете, всего наследия
микробного мира нашей планеты /1, 2, 3, 4/.
Эффективное использование микробных ресурсов в различных отраслях сельского
хозяйства, промышленности и медицины является важной проблемой, обеспечивающей
качество жизни. Решение этой проблемы во многом зависит от состояния экономики страны и
приобретает значимость в современных рыночных условиях. В связи с этим рассмотрим
вопросы о генофонде микроорганизмов в нашей республике: Что мы имеем, что нужно
сделать сегодня и только сегодня, так как завтра будет уже поздно!
Нами ранее были получены новые и достоверные результаты, свидетельствующие о
возможности сохранения жизнеспособности и практически полезных признаков
микроорганизмов в течение 25-30 лет. Подобраны условия хранения, гарантирующие
выживание и продуктивность бактерий, актиномицетов и грибов: например, молочнокислых
бактерий при лиофилизации 5 лет, при хранении под вазелиновым маслом 10 лет, для
актиномицетов: в почве и песке - 10-25 лет, под минеральным маслом и физиологическом
растворе- 10 лет; для винных и хлебопекарных дрожжей 25-30 лет. При этом сохраняются все
практически полезные свойства.
Институтом микробиологии и вирусологии ИмиВ МОиН РК совместно с институтами НАЦАИ и
НЦБ разработан и подготовлен к изданию первый в республике "Каталог микроорганизмов",
который будет своеобразным справочником о штаммах микроорганизмов, их наличие в
коллекции Казахстана и неоценимым пособием для студентов ВУЗов. Настоящий Каталог
включает описание 730 культур микроорганизмов и линий культур клеток: актиномицетов-73,
бактерий -202, дрожжей-74, мицелиальных грибов-147, фитопатогенных и зоопатогенных -125
и 8 шт., хламидий-3, линий культур клеток-18, вирусов-86.
Учитывая ответственность за сохранение биологического разнообразия и рациональное
использование биологических ресурсов, необходимость расширения Международного
сотрудничества, в Институтах НАЦАИ проводятся исследования по сохранению генофонда
культур микроорганизмов и их эффективному использованию.
Заслуживает большого внимания работа по созданию коллекции в КазНИИ пищевой
промышленности, где имеются квалифицированные кадры и современное оборудование и
установлены методы хранения более 200 культур дрожжей и молочнокислых бактерий для
пищевой и перерабатывающей промышленности. С использованием математического
моделирования оптимизирована питательная среда, обеспечивающая высокую физиологобиохимическую активность молочнокислых бактерий. Подобранные индивидуальные режимы
лиофилизации способствуют сохранению жизнеспособности дрожжей и молочнокислых
бактерий и могут быть использованы для длительного хранения в течение 5-15 лет по
сравнению с периодическим посевом.
В результате скрининга создан консорциум молочнокислых бактерий, обладающий высокими
антагонистическими свойствами в отношении условно-патогенной микрофлоры в сравнении с
монокультурами. Эта работа легла в основу Международного гранта США по программе IPP
/5/.
Каз НИИПиВ имеет коллекцию винных дрожжей, КазНИВИ - коллекцию культур-возбудителей
болезней животных для приготовления вакцин и диагностикумов, КазНИИКиП, КазНИИЗР,
КазНИИЗХ им.А.И.Бараева - коллекцию грибов для защиты растений от болезней и
вредителей. В этих же институтах хранятся и коллеции тест-культур, возбудителей болезней
растений и животных, на которых исследуется биологическая активность выделяемых
штаммов-антагонистов в составе препаратов для борьбы с ними.
Несмотря на определенные успехи имеется ряд факторов, тормозящих эффективное
использование микробных ресурсов в различных отраслях сельского хозяйства и
промышленности. Отсутствие централизованной коллекции культур микроорганизмов в
республике приводит к тому, что штаммы хранятся в различных коллекциях при институтах,
лабораториях производственных, лабораториях кафедр ВУЗОв, различными методами, что
порой приводит к потере ценных штаммов. Восстановление штаммов или их свойств требует
значительных материально-технических затрат и удлинения сроков внедрения технологий в
производство.
Учитывая все это, в Национальном академическом центре аграрных исследований была
создана единая научно-техническая программ "Сохранение, развитие и использование
генофонда сельскохозяйственных растений, животных и микроорганизмов", которая призвана
обеспечивать комплексность исследований, которая и представлена на рис.1 научного
обеспечения данной программы. В области микробиологии будет создан орган с функциями
контроля эталонных и активных штаммов при получении ветеринарных и препаратов для
защиты растений, системы их государственной экспертизы качества, конкурентоспособности
и соответствия международным требованиям.
Специфика создания новых безотходных ресурсосберегающих технологий в аграрном
секторе обуславливает необходимость новых подходов к изучению совокупности
промышленно-ценных признаков культур микроорганизмов, порядку их испытаний с учетом
требований производства и осуществления постоянного микробиологического контроля,
основные направления исследований будут проводиться согласно этапам, приведенным на
рис.2.
Проведение таких работ имеет значение для международного обмена культурами
микроорганизмов как в научных, так и производственных целях, а также развития базы для
Вузов страны. Нельзя не отметить при этом необходимость разработки максимума таких
работ на коммерческой основе.
Коллекции
микроорганизмов
имеют
международное
значение
при
выполнении
международных грантов, особое внимание уделяется отечественным технологиям на основе
микроорганизмов и их метаболитов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Colwell Rita R. Culture collections an important resousce for preserving biological diversity and
for biotechnology //2 hd Int. Symp. -1992,- P. 7-9.
2. Nacgaito Perspective catalogue of IFO actinomycetes collection II, -1993,- N 16.
3. Cao Yue. Nanying linye daxue xuebao // Nanying Forest Univ., -1994, -18, N 2,-Р.84-88.
4. Махмудова Г.С. Формирование информационного банка данных о штаммах
микроорганизмов.Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана.-2000,-№7,-С.68-71.
5. Дудикова Г.Н. Использование генофонда промышленных микроорганизмов в пищевых
производствах // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана - 2000, -№ 7. -С. 71-72
SUMMARY
There are materials in the article on complex solution of very urgent, having a priority of public
problem of preservation, studying and utilisation of genofound microorganisms for agroindustries
complex of Republic Kazakhstan. It shows necessity to ensure the preservation ov valuable cultures
of microorganisms, which are perspective for using in agriculture, besides it shows the ways to pass
an investigations for introduction in production and also. There is a diagram of scientific ensuring of
preservation, development and utilization of genofound microorganisms.