Группа альгобиотехнологии

Зотов Василий Сергеевич
Руководитель группы
кандидат биологических наук
ИНБИ, корп.1, комн. 349
Telefone+7 (495) 952-33-09
E-Mail  algo.consortium@gmail.com

Основное

ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГРУППЫ

Ключевые слова
промышленные биотехнологии, микроводоросли, полезные почвенные бактерии, биопродукты, генотипирование, биоразнообразие, специфичность, эффективность, растительно-микробные взаимодействия, специальное оборудование, системы автоматизации, культивационный модуль, сельское хозяйство и аквакультура

Направления исследований
Разработка эффективных промышленных биотехнологий получения и глубокой переработки биомассы микроводорослей в биопродукты с высокой добавленной стоимостью:

  • агробиофотоника. Разработка технологий управляемой вегетации растений;
  • изучение биоразнообразия микроводорослей и симбиотических почвенных бактерий;
  • разработка технологий получение биопродуктов из микроводорослей: биопрепараты для растениеводства, корма для аквакультуры, продукты с высокой степенью очистки для косметологии и фармацевтики;
  • разработка и создание специального лабораторного и технологического оборудования;
  • изучение специфичности растительно-микробных взаимодействий;
  • разработка персонализированных формул биопрепаратов для координированной селекции новых сортов зернобобовых культур;
  • изучение эффективности биопрепаратов для растениеводства в условиях лабораторного и полевого опытов;
  • интенсификация процессов получения, размножения и хранения оздоровленного материала растений in vitro.

Основные методы исследований

  • Раскрытие природного потенциала сортов посредством управляемого (динамического) светодиодного освещения.
  • Молекулярно-генетические методы идентификации и дифференциации микроорганизмов (ПЦР, ПЦР в реальном времени, горизонтальный электрофорез, клонирование, MLSA, AFLP, NGS).
  • Микробиологические методы исследования.
  • Вегетационные испытания (лабораторные и полевые) на различных культурах растений.
  • Методы биоинформатики.
  • Микроклональное размножение растений.

Краткая история
Проектная команда группы альгобиотехнологии сформировалась в 2014 году на базе лаборатории биохимии азотфиксации и метаболизма азота в рамках реализации оригинальных для института научных исследований и разработок в области растительно-микробных взаимодействий и создания комплексных биопрепаратов для растениеводства. Группа в своем настоящем виде образовалась в 2017 году.

Достижения

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Совместно с ТП «Биотех2030» сотрудниками Группы была разработана и инициирована комплексная программа «Разработка эффективной биотехнологической платформы для получения биопродуктов из микроводорослей с целью модернизации и технологического развития экономики Республики Крым» (Свидетельство участника СЭЗ №82А2016000585 от 08.08.2016). Реализация программы представлена комплексом связанных проектов, поддержанных различными Институтами развития:

  • Фондом поддержки научно-практической деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых «Национальное интеллектуальное развитие» в рамках грантовой программы «Эврика! Концепт» (договор №016/Э/03/2016) – проект «АльгоКонсорциуМ»;
  • Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере: в рамках грантовой программы «СТАРТ-1» — проект «Разработка регламента на получение биопрепаратов для растениеводства на основе микробных полифункциональных консорциумов» (Договор №1308ГС1/21754 от 16.06.2016); в рамках программы «Развитие» — проект «Разработка опытной установки и регламента на получение полифункциональных биопрепаратов, стабилизированных фототрофными микроорганизмами, с целью экологизации современного растениеводства» (договор №289ГР/19193 от 28.12.2015); в рамках программы «Развитие-НТИ (MariNet)» проекта «Разработка технологии интенсивного культивирования рыб в искусственно созданном биоценозе на основе пластичного сообщества микроводоросли — живые кормовые объекты» (договор №65ГРНТИС5/25956 от 22.12.2016);
  • Министерством образования и науки РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (мероприятие 2.2, 8 очередь) – проект «Разработка научно-технических основ гибридной биотехнологии для конверсии отходов в биоудобрения с использованием микроводорослей».
  • 18 декабря 2018 командный проект группы альгобиотехнологии «Адаптивные альгобиотехнологии для производственных сортов зернобобовых культур» стал победителем в номинации №4 «Удобрения будущего» в рамках Конкурса инновационных решений «УРАЛХИМ – ЭЛЕМЕНТ РОСТА».

Доклады сотрудников были отмечены, как лучшие на научных конференциях:

  • Зотов В.С. Победитель осеннего финала отбора по Программе «У.М.Н.И.К.», 2011 г. Проект № 16766, тема №8. «Разработка диагностикума для фитопатогенных и симбиотических бактерий на внутривидовом уровне».
  • Зотов В.С. «Исследование генетического разнообразия штаммов клубеньковых бактерий рода Rhizobium из различных эколого-географических зон Украины». Школа-конференция «Оценка генетического разнообразия штаммов клубеньковых бактерий и изучение изменения генома бактерий при интродукции в почвенные биоценозы» (Южная опытная станция ИСХМ НААН, пгт. Гвардейское, Симферопольский район, Крым, 31.05 – 11.06.2011г.).
  • Хапчаева С.А. Победитель осеннего финала отбора по Программе «У.М.Н.И.К.», 2013 г. Проект №1374ГУ1/2014. «Разработка полифункциональных биопрепаратов и создание на их основе высокопродуктивных растительно-микробных систем».
  • Зотов В.С. «Hin-регион – новый хромосомный маркер симбиотических бактерий рода Rhizobium и фитопатогенных рода Xanthomonas // 17-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология – наука XXI века», Пущино (МО, Россия), 21-26 апреля, 2013, Сборник тезисов, стр.20-21.
  • Хапчаева С.А. «Биоразнообразие симбионтов в растительно-микробных взаимодействиях». ХІІI съезд Общества микробиологов Украины им. С.Н. Виноградского (Ялта, 1-6 октября 2013г.).
  • Зотов В.С. и Хапчаева С.А. Победители в номинации “Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: генетические ресурсы и современные методы создания новых сортов и гибридов, технологии семеноводства” конкурса «Агрогенетика-2016», проводимого совместно Фондом «Сколково» и «Московским физико-техническим институтом», с проектом «Разработка «персонализированных» формул биопрепаратов для координированной селекции новых сортов зернобобовых культур». Проект также отмечен в отдельных номинациях наградами партнёров конкурса — научно-производственного журнала «Кормопроизводство» и ПАО «Уралкалий».

Сотрудники

СОСТАВ ГРУППЫ

ФИО Ученая степень, звание Должность Место работы Городской телефон Внутренний телефон E-mail
1Зотов
Василий Сергеевич
к.б.н.руководитель группы, с.н.с.ИНБИ, корп.1, комн. 46(495) 952-33-09-algo.consortium@gmail.com
2Зотов
Сергей Александрович
-ведущий инженерИНБИ, корп. 1, комн. 46(495) 952-33-09-
3Кравченко
Дмитрий Владимирович
к.с./х. н.с.н.с.ИНБИ, корп. 1, комн. 364(495) 952-33-09-dima1826@yandex.ru
4Плякин
Александр Васильевич
-инженерИНБИ, корп. 1, комн. 46(495) 952-33-09-
5Хапчаев
Азнаур Арсенович
-инженерИНБИ, корп. 1, комн. 339(495) 952-33-09-aznaurich@gmail.com
6Хапчаева
Софья Арсеновна
-м.н.с.ИНБИ, корп. 1, комн. 352(495) 952-33-09-sakhapchaeva.1990@
gmail.com
7Шевкунов
Андрей Борисович
-инженерИНБИ, корп. 1, комн. 339(495) 952-33-09-

Разработки

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ

Статус Наименование разработки Дата Где Краткое описание
1 Разработка завершена.
Проходят полевые испытания
Технология получения полифункциональных биопрепаратов, стабилизированных фототрофными микроорганизмами – цианобактериальных консорциумов (ЦБК) 2017 ООО «2Д-Фарма»,
г. Москва
Экологизация современного растениеводства посредством внедрения микробных препаратов нового поколения для улучшения качества и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, особенно, в зонах рискового земледелия юга России, в том числе в Крыму.
2 Ведётся разработка.
Планируется к внедрению
Технология получения персонализированных формул микробных биопрепаратов для различных сортов зернобобовых культур 2020 ООО «Альгоконсорциум», г. Симферополь Улучшение качества и повышение продуктивности сельскохозяйственных культур посредством внедрение инновационных биопрепаратов на основе сорт-штаммовой специфичности бобово-ризобиального симбиоза.
3 Ведётся отработка опытно-промышленного регламента.
Создание пилотного производства
Технология управляемой вегетации безвирусного семенного картофеля (in vitro и стадия миниклубней) в условиях вертикальной фермы. 2019 ООО «Альгоконсорциум»,
г. Симферополь
Получение безвирусного семенного картофеля в условиях вертикальной фермы с повышенным и нормированным продукционным потенциалом. Технология позволяет получать миниклубни семенного картофеля в условиях вертикальной фермы до 6 раз в год. Значительно увеличивается выход конечного семенного материала с единицы площади в год, что позволяет создавать компактные площадки для воспроизводства семенного картофеля в непосредственной близости от Потребителя. Также возможны варианты создания таких мини-ферм в удалённых регионах РФ и при освоении Арктики (в качестве продовольственного).
4 Ведётся отработка опытно-промышленных регламентов
Создание пилотного производства
Технология управляемой вегетации зеленных культур (базилик, руккола) в условиях вертикальной фермы. 2019 ООО «Альгокультура», Москва Получение зеленных культур с повышенным содержанием вторичных метаболитов (эфирное масло, ОМЕГА-3 и т.д.) в условиях вертикальной фермы. Особенно это важно при создании таких мини-ферм в удалённых регионах РФ и при освоении Арктики.
5 В разработке Разработка системы дистанционного мониторинга и управления освещением для вертикальных ферм (iSole). 2019 ФИЦ Биотехнологии РАН Создание программного обеспечения (web-сервис), позволяющего в совокупности с инженерными решениями (специализированное оборудование; программно-аппаратный комплекс) обеспечить дистанционный мониторинг и управление освещением в вертикальных фермах.
Разработка обеспечивает: стандартизацию условий, автоматизацию, протоколирование и формирование баз данных с интеллектуальной системой диагностики, что позволит значительно сократить время от стадии прикладных исследований до вывода конкурентоспособной биотехнологической продукции нового поколения на рынок.

Оборудование

УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Название оборудования/ коллекции Место нахождения
1 Автоклав горизонтальный МК-2340 на 19 л, Tuttnauer ИНБИ, корп. 1, комн. 339
2 Автоматизированные культивационные модули (АКМ-1, АКМ-20 и АКМ-100) на 1, 20 и 100 л, ООО «Альгоконсорциум» ИНБИ, корп. 1, комн. 349
3 Установка непрерывной стерилизации П8-ОПО-01 производительностью до 100 л/час, АО «Завод Молмаш» ИНБИ, корп. 1, комн. 349
4 Амплификаторы Tpersonal, «Biometra», T100 Termal cycler, BIO-RAD ИНБИ, корп. 1, комн. 352
5 Приборы для электрофореза, ООО «Компания Биоком» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
6 Флуориметр Qubit 2.0, Invitrogen ИНБИ, корп. 1, комн. 352
7 Центрифуга-вортекс Тета-2, ООО «Компания Биоком» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
8 ПЦР-бокс БАВ-ПЦР «Ламинар-C», ЗАО «Ламинарные системы» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
9 Vortex-Genie 2, MO BIO Laboratories ИНБИ, корп. 1, комн. 352
10 Твердотелый термостат Термо-48, ООО «Биоком» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
11 Твердотелый термостат Термо-4-99, ООО «Биоком» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
12 Ламинарный шкаф IIB, ООО «Альгоконсорциум» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
13 Термостаты ТС 1/80, ОАО «Смоленское СКТБ СПУ» ИНБИ, корп. 1, комн. 352
14 Климатические камеры (фитотроны), ООО «Альгоконсорциум» ИНБИ, корп. 1, комн. 364
15 Спектрофотометр »ТКА-Спектр»(ФАР), НТП «ТКА» ИНБИ, корп. 1, комн. 364
16 Спектрофотометр »ТКА-Спектр»(ФАР), НТП «ТКА» ИНБИ, корп. 1, комн. 364
17 Анемометр + Термогигрометр + Люксметр + УФ-радиометр «ТКА-ПКМ»(62), НТП «ТКА» ИНБИ, корп. 1, комн. 364
18 Ламинарный шкаф IIА, ООО «Альгоконсорциум» ИНБИ, корп. 1, комн. 364

РИД

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (патенты, полезные модели, базы данных, ноу-хау и пр.)
Регистрационный номер Тип Название Авторы Заявитель/ патентообладатель Дата приоритета Дата публикации
1 2486251 Патент на изобретение РФ Способ идентификации и дифференциации прокариотических организмов. Зотов В.С.,
Пунина Н.В.,
Топунов А.Ф.
ФИЦ Биотехнологии РАН 25.08.2011 27.06.2013

Публикации

ЗНАЧИМЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
  1. Хапчаева С.А., Дидович С.В., Топунов А.Ф., Мулюкин А.Л., Зотов В.С. Специфичность симбиотических взаимодействий бактерий рода Rhizobium leguminosarum bv. viciae растениями трибы Vicieae // Экологическая генетика, 2018, 16(4):51-60.
  2. Пунина Н.В., Зотов В.С., Хапчаева С.А. Молекулярные методы идентификации, оценки разнообразия и контроля полезных штаммов бактерий в агроценозах нута // Экологически безопасная технология выращивания нута / Методические рекомендации. Симферополь, 2014, С.13-17.
  3. Крутило Д.В., Зотов В.С. Генотипический анализ клубеньковых бактерий, нодулирующих сою в почвах Украины // Экологическая генетика. СПб. 2013, Т. 11, №4, С. 86-95.
  4. Зотов В.С., Пунина Н.В., Хапчаева С.А., Дидович С.В., Топунов А.Ф. Использование методов saAFLP и hin-регион ПЦР для генотипирования штаммов ризобий — симбионтов Phaseolus vulgaris // Таврический вестник аграрной науки. Симферополь. 2013. Т. 1. С. 15-23.
  5. Пунина Н.В., Зотов В.С., Пархоменко А.Л., Пархоменко Т.Ю., Топунов А.Ф. Изучение генетического разнообразия Bacillus thuringiensis, выделенных в различных эколого-географических зонах Украины, при помощи анализа генов 16S рРНК, gyrB и методов AP-ПЦР и saAFLP // Acta Naturae. 2013. Т. 5, № 1(16), С. 93-103.
  6. Зотов В.С., Пунина Н.В., Хапчаева С.А., Дидович С.В., Мельничук Т.Н., Топунов А.Ф. Новый таксономический маркер клубеньковых бактерий рода Rhizobium и его эволюция // Экологическая генетика. СПб. 2012. Т.10. № 2. С. 50-63.

Международные проекты

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Сотрудники группы совместно с ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» участвуют в реализации проекта по теме «Разработка научно-технических основ гибридной биотехнологии для конверсии отходов в биоудобрения с использованием микроводорослей» в рамках мероприятия 2.2 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по лоту № 2017-14-588-0003 «Проведение исследований в области промышленной биотехнологии/биоэкономики с участием научно-исследовательских организаций и университетов Федеративной Республики Германии».

Диссертации

ЗАЩИЩЕННЫЕ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертант Диссертация Тема работы Научный руководитель/ консультант
Год защиты
1 Зотов В.С. кандидатская Способ идентификации и дифференциации прокариотических организмов. д.б.н. Топунов А.Ф. 2013