Исследователь Василий Нохсоров — о будущем аграрной индустрии Якутии

Доцент Института естественных наук, победитель федерального Гранта Президента РФ Василий Нохсоров специально для «Якутии» рассказал о начале своего научного пути и перспективных направлениях биологии. Мы узнали у молодого учёного, к каким изменениям могут привести его исследования, и как государству поддерживать молодые кадры.

Начало пути учёного

– Василий Васильевич, сегодня вы успешный молодой учёный, а как всё началось?

– Наукой я интересовался ещё со школьных времен. Успешно участвовал в научно-практических конференциях и много раз был участником республиканских, международных олимпиад по химии.

Огромное влияние оказали учебно-тренировочные сборы на форуме «Ленский край» Малой академии наук. К нам приезжали преподавать учёные из Москвы, Томска и других центральных городов страны, были преподаватели из Якутского государственного университета. Они нам и привили любовь к науке. Ребята, с которыми я учился на этих сборах, сейчас преподают в СВФУ, связали свою жизнь с наукой. Во многом мои научные начинания связаны с моими глубокоуважаемыми учителями биологии, химии и якутского языка школы №31 Якутска, за что я им передаю огромную благодарность.

После школы я целенаправленно выбрал специальность, связанную с биологией и химией. В студенческие годы с 3-го курса проходил практику в научно-исследовательской лаборатории Института биологических проблем криолитозоны СО РАН, в то время я познакомился уже со своим научным наставником. Во время практики начал интересоваться химическим составом растений, биологически активными соединениями растений.

После окончания вуза с отличием поступил в очную аспирантуру и параллельно начал свою педагогическую деятельность в качестве преподавателя университета. Затем меня отправили на стажировку в Сибирский институт физиологии и биохимии растений Иркутска, где я освоил методы определения липидного и жирнокислотного состава растительных тканей. Взяв с собой материалы местных растений, мы сделали глубокий химический анализ и впервые с коллегами обнаружили в тканях растений Якутии ранее неизвестные вещества, которые помогают выживать им в экстремальных условиях. А ещё они обладают высокой питательной ценностью для северных животных.

Междисциплинарная наука

– Чем вас заинтересовал именно профиль биологии?

– Биология является междисциплинарной наукой, то есть она тесно связана с химией, физикой, математикой, медициной и другими. В самой науке есть ещё много направлений: генетика, микробиология, молекулярная биология и т.д. Я занимаюсь физиологией и биохимией растений. Это подразделение изучает функционирование растений в процессе роста и развития.

Физиология растений является фундаментальной основой сельскохозяйственных наук, в частности, агрохимии. Именно физиология растений сегодня является наукой, изучающей получение трансгенных сортов растений. Будущее аграрной индустрии — это получение высокопродуктивных, безопасных для человека и окружающей среды сортов растений.

Финансовая поддержка

– Вы в этом году выиграли федеральный грант. За какие исследования?

– В этом году я выиграл Грант Президента РФ среди молодых учёных, кандидатов наук до 35 лет. Конечно, чтобы написать проект, требуется много времени и усилий. Во многом это результат работы целого коллектива сотрудников, с которыми я веду совместные исследования.

По условию гранта молодой учёный должен иметь определённый задел по тому направлению, по которому он подаёт заявку. У меня на момент подачи документов были уже научные статьи по содержанию липидов и жирных кислот древесно-кустарниковых растений криолитозоны Якутии. В них мы с коллегами показали, что устойчивость сосны, ели, берёзы и ольхи к низким температурам во многом зависит от липидных молекул и необычных полиненасыщенных жирных кислот, которые являются основными запасающими компонентами клетки растений. Также ранее был получен патент на изобретение, где мы, поняв механизмы накопления веществ в растениях в зависимости от действия климатического, естественного холода, разработали способ получения растительного сырья с повышенным содержанием каротиноидов. Каротиноиды – это жёлтые пигменты растений, они не образуются в организме человека и животных, поэтому важно их получать из пищи.

Грант направлен на изучение бетаиновых липидов растений Якутии (бетаиновые липиды являются древними группами липидов и характерны только для криптогамных растений). Мы предполагаем, что наши растения выработали специальные механизмы накопления данных веществ для выживания в экстремальных условиях произрастания. Исследование также направлено на выявление наиболее перспективных кормовых растений Якутии с оценкой их незаменимых жирных кислот.

Средства гранта будут направлены на закупку расходных материалов, прежде всего – различных реактивов, которые стоят очень дорого, также за счёт гранта планируется экспедиция, командировка и опубликование монографии по результатам исследования.

– Зачем коммерциализировать свои исследования?

– Финансовая поддержка для молодых учёных, которые ведут активные научные исследования, имеет огромное положительное влияние. Закупку расходников, опубликование монографии трудно обеспечивать за счёт собственных средств.

Гранты также помогают учёному повысить свою публикационную активность, так как, закупив реактивы, можно провести давно запланированные эксперименты и, как следствие, получить большое количество новых данных. Финансовая поддержка помогает молодому учёному представить свои результаты научному сообществу на конференциях и семинарах, где происходит обмен опытом. Можно получить много информации о современных исследованиях в мире, а также договориться о сотрудничестве с коллегами из других регионов.

Единственный источник соединений

– К каким положительным изменениям могут привести или уже привели ваши исследования?

– Недавно мы с коллегами получили положительное решение о выдаче патента на изобретение «Способ получения стабильной лютеиновой пасты из растительного криосырья с повышенным содержанием каротиноидов». Данный способ относится к биотехнологии и касается получения стабильной лютеиновой пасты с высоким содержанием биологически активных веществ, используемых в качестве кормов, производства медицинских и ветеринарных препаратов.

Животные и человек не способны синтезировать каротиноиды – важные регуляторы метаболизма, поступление которых напрямую связано с питанием. Растения являются главным и подчас единственным источником этих соединений для животных и человека.

Из них наиболее известным является бета-каротин – провитамин А. Синтезируемый на его основе витамин А (ретинол и его производные) признан эссенциальным пищевым компонентом для борьбы с инфекциями и высоким уровнем смертности. Современные исследования позволяют отнести каротиноиды, включая ксантофиллы, к ведущим соединениям, ответственным за поддержание зрительных функций. Ксантофиллы практически не обладают А-провитаминной активностью, но они эффективны как антиоксиданты и являются единственными из пигментов, транспортируемых в сетчатку глаз и формирующих желтый макулярный пигмент или макулярный ксантофилл. Они стабилизируют и компенсируют дистрофические процессы в сетчатке. Поэтому данный способ позволит нам изготавливать новые лекарственные препараты в виде лютеиновой пасты на основе наших местных растений для профилактики и лечения заболеваний глаз человека. Многочисленными исследованиями установлена взаимосвязь такого заболевания зрительной сферы, как возрастная макулярная дегенерация, с недостатком поступления в организм каротиноидов – лютеина и зеаксантина. Весьма остро этот вопрос стоит в регионах Крайнего Севера, где ввиду специфики питания также наблюдается дефицит пигментов-антиоксидантов.

Перспективные направления

– Какие направления физиологии и биохимии растений наиболее перспективны?

– Наиболее перспективные исследования в области физиологии и биохимии растений – исследования, связанные с экспрессией генов растительных организмов. В настоящее время большинство научных школ работают над выявлением этих механизмов, которые остаются до настоящего времени неизведанными. Именно гены дают начало многим физиологическим процессам, то есть активируют работу многих соединений.

Ещё одним из перспективных исследований в физиологии растений является направление, связанное с получением каллусных культур клеток растений, благодаря которому в лаборатории можно будет вырастить каллусные культуры редких, исчезающих, лекарственных растений.

– Могут ли ваши исследования оказать на природу негативное влияние?

– Настоящее исследование никакого негатива не может дать. Наш грант направлен на получение фундаментальных знаний в области устойчивости растений к низким температурам, на основе этих результатов мы собираемся разработать способ получения растений с высоким содержанием незаменимых эссенциальных липидов, которые необходимы для нормального функционирования организмов животных и человека. В нашем исследовании отсутствуют эксперименты, связанные с участием людей и животных.

Тесное сотрудничество

– Сотрудничаете ли вы с коллегами из других вузов, научных центров и регионов?

– Мы тесно сотрудничаем с Сибирским институтом физиологии и биохимии растений СО РАН, который находится в Иркутске. Там я защитил свою кандидатскую диссертацию и много времени провёл в качестве аспиранта в лаборатории физико-химических методов исследования. Этой лабораторией сейчас заведует мой второй научный наставник, человек, который и научил меня проводить химический анализ липидных соединений, идентификации жирных кислот по их масс-спектрам и т.д.

Недавно я начал сотрудничать с Ботаническим институтом РАН имени В.Л.Комарова, который находится в Санкт-Петербурге. В этом институте работают молодые учёные, которые исследуют липидный обмен у грибов. И, конечно, сотрудничаем с Институтом биологических проблем криолитозоны Якутска, с группой физиологов и биохимиков растений. Именно в стенах этого института я начал своё исследование по изучению химического состава растений республики.

Мы продолжатели научной школы первого доктора биологических наук среди народа саха, профессора, заслуженного деятеля науки ЯАССР и РСФСР Алексея Дмитриевича Егорова, который был пионером в области исследований химического состава растений Якутии.

– Какие возможности даёт университет молодым учёным?

– Северо-Восточный федеральный университет молодым учёным даёт хорошую материальную базу для научных исследований в области биохимии растений. Например, наша лаборатория находится в Арктическом инновационном центре СВФУ, где расположены ведущие лаборатории нашего университета.

Руководство университета всегда поддерживает студентов, когда им необходимо принять участие в конференциях, стажировках.

Мы наравне с другими учёными, сотрудниками вуза должны выполнять свои обязанности по контракту – это проведение учебных занятий, публикация научных статей в международных базах данных, получение охранных документов на интеллектуальную собственность в виде патентов на изобретения, свидетельств баз данных, публикация учебных пособий и т.д. Такая система работает во всех университетах России.

Молодой учёный

– Мы привыкли ассоциировать с наукой людей взрослых, серьёзных, за плечами которых – годы исследований. А как бы вы охарактеризовали молодого учёного?

– На мой взгляд, молодой учёный – это, прежде всего, человек коммуникабельный, который быстро осваивает новые технологии и программы. Также он принимает опыт старшего поколения, глубокоуважаемых профессоров, ведущих научных сотрудников, прислушивается к их советам, наставлениям. Проводит исследования совместно с другими молодыми учёными над междисциплинарными проектами, что в дальнейшем помогает посмотреть на свою разработку другими глазами. Молодые учёные, с которыми я общаюсь, всегда амбициозны и не боятся брать на себя ответственность.

Под руководством именно молодых сотрудников сейчас проводится большинство научных мероприятий университетского, республиканского уровней. Также большинство из них параллельно с научной жизнью создают семьи, воспитывают детей, то есть молодой учёный – многогранная личность.