ТОО «Республиканская коллекция микроорганизмов» выполняет 7 грантовых проектов
Наименование тема проекта: AP09260001 Получение биопрепарата для обеспечения длительного хранения и высокого качества плодовых культур Казахстана.
Цель грантового проекта: разработать биопрепарат для обработки урожая садовых хозяйств Казахстана, увеличивающий срок хранения плодов, посредством угнетения роста микробов, вызывающих порчу и гниение.
Задачи грантового проекта
- Выделить, отобрать и идентифицировать штаммы-антагонисты (молочнокислые бактерии, дрожжевые грибы) с поверхности фруктов подавляющие рост микробов, вызывающих послеуборочную порчу плодов (Penicillium expansum– голубая плесень и Colletotrichum acutatum– гниль) в хранилищах садовых хозяйств южного Казахстана
- Найти наиболее эффективную формулу биопрепарата на модели спровоцированной порчи различных сортов яблок (3-4 сорта) и других плодов (слива, груша) в лабораторных условиях:
2.1 Изучить ингибирующий эффект ферментата (продукта ферментации) и бесклеточной фракции (супернатанта) из штаммов-антагонистов путем измерения кинетики гибели микробов послеуборочной порчи на модельных плодах яблок и других культур (слива, груша);
2.2 Изучить ингибирующий эффект разведенной суспензии клеток штаммов-антагонистов путем измерения кинетики гибели микробов порчи на модельных плодах яблок и других культур (слива, груша);
2.3 Изучить ингибирующий эффект сочетанного действия суспензии клеток штаммов – антагонистов, сухого теплого воздуха и раствора бикарбоната натрия (пищевая сода)
3 Установить природу ингибирования и изучить физико-химические свойства ингибиторов из штаммов -антагонистов с эффектом подавления микробов, вызывающих послеуборчную порчу плодов
- Отработка методов и способов хранения биопрепарата
- Подготовка к полевым испытаниям биопрепарата:
5.1 Наработка биопрепарата в полупромышленном объеме;
5.2 Разработка наиболее эффективной технологии нанесения биопрепарата на плоды в садовых хозяйствах непосредственно после сбора урожая
- Проведение полевых испытаний биопрепарата в хранилищах садовых хозяйств южного Казахстана
- По результатам полевых испытаний биопрепарата, будет разработан акт внедрения опытно-промышленной разработки по продлению срока хранения и повышению качества плодовой продукции в садовом хозяйстве Казахстана
- Обработка урожая садовых хозяйств биопрепаратом, согласно акту внедрения разработки
- Оценка эффективности внедрения разработки
- Подача заявки на регистрацию интеллектуальной собственности на разработанный биопрепарат в Национальный Институт Интеллектуальной собственности РК
Ожидаемые результаты проекта:
1.Будет собрана коллекция штаммов микроорганизмов, обладающих высокой степенью анатагонизма к микробам, являющимся причиной порчи плодов, выращенных в садовых хозяйствах южного Казахстана, будет проведена их генетическая идентификация.
2.В результате анализа экспериментальных данных будет найдена наиболее эффективная формула (формулы) и способы нанесения биопрепарата, продлевающего срок хранения яблок и других плодовых культур.
- Будут изучены физико-химические свойства соединений, обеспечивающих антибактериальное действие штаммов-антагонистов в отношении микробов, являющихся причиной порчи плодов.
- Будут отработаны методы и способы хранения биопрепарата.
- Будет получен необходимый объем биопрепарата и разработана эффективная технология его нанесения для проведения полевых испытаний в садовом хозяйстве Казахстана.
6.Будут проведены полевые испытания биопрепарата в хранилищах садовых хозяйств южного Казахстана.
7.Будет разработан тхнологический регламент опытно-промышленной разработки по продлению срока хранения и повышению качества плодовой продукции в садовом хозяйстве Казахстана.
8.Будет проведена обработка урожая садового хозяйства биопрепаратом.
Наименование тема проекта: AP14869952 Разработка биопрепаратов для повышения продуктивности и устойчивости развития молодняка в птицеводстве
Цель грантового проекта: является создание пробиотического биопрепарата с заданными свойствами микроорганизмов применяемых, как стартовый корм при выращивании молодняка птиц.
Задачи грантового проекта
- Проведение скрининга культур микроорганизмов, представляющих наибольшую промышленную ценность в качестве пробиотической добавки к корму;
- Изучение культуральных, биохимических и физиологических свойств отобранных штаммов микроорганизмов в качестве пробиотиков.
- Изучение антагонизма наиболее активных культур бактерий к условно-патогенным микроорганизмам.
- Создание консорциума из различных культур микроорганизмов с высокой пробиотической активностью.
- Подбор основной питательной среды для культивирования микроорганизмов и оценка пробиотического потенциала созданного консорциума.
- Отработка и оптимизация параметров глубинного культивирования в лабораторном ферментере.
- Изучение эффективности применения пробиотического препарата в лабораторных условиях.
- Отработка и оптимизация параметров глубинного культивирования в полупромышленном ферментере.
- Изучение эффективности применения пробиотического препарата в производственных условиях
Ожидаемые результаты проекта:
- Будет проведен скрининг культур микроорганизмов, представляющих наибольшую промышленную ценность в качестве пробиотической добавки к корму.
- Будут изучены культуральные, биохимические и физиологические свойства выделенных штаммов микроорганизмов, отобранных в качестве пробиотиков.
- Будет изучен антагонизм наиболее активных культур бактерий к условно-патогенным микроорганизмам.
- Будет создан консорциум из различных культур микроорганизмов с высокой пробиотической активностью.
- Будут подобраны основные питательные среды для культивирования микроорганизмов и оценка пробиотического потенциала созданного консорциума.
- Будет проведена отработка и оптимизация параметров глубинного культивирования в лабораторном и полупромышленном ферментере.
- Будет проведено изучение эффективности применения пробиотического препарата в лабораторных и производственных условиях.
- По результатам исследовании будут опубликованы:
- – не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти);
– а также не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН;
– либо не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти);
– либо не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом научном издании, входящем в 1 (первый) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 80 (восьмидесяти).
Наименование тема проекта: AP19678630 Получение биологического фунгицида широкого спектра действия для обеспечения и сохранения высоких урожаев фермерских хозяйств Казахстана
Цель грантового проекта: разработать препарат биологического фунгицида широкого спектра действия на основе консорциума дрожжей-антагонистов, обеспечивающего получение и сохранение высоких урожаев фермерских хозяйств.
Задачи грантового проекта
1-Выделить из микробиот почвы, ризо- и филлосферы плодоовощных культур (помидоры, виноград, черешня, персик, абрикос, яблоня) изоляты с характерными культурально-морфологическими признаками дрожжей;
2-Провести скрининг изолятов дрожжей на антагонистическую активность против фитопатогенных грибов (Penicillium expansum – голубая плесень и Botrytis cinerea– серая гниль) и выбрать изоляты с антагонистической активностью, превышающей полумаксимальную величину активности (с относительным ростом гриба менее 50%);
3-Провести скрининг изолятов дрожжей, выбранных в задаче №2, на толерантность их роста к условиям разных температур (15–37 °C);
4- Провести скрининг изолятов дрожжей, выбранных при выполнении задачи №3, на формирование биопленки и отобрать изоляты, с максимальными показателями активности образования биопленки;
5- Провести идентификацию изолятов дрожжей, выбранных при выполнении задачи 4;
6- Провести скрининг изолятов дрожжей из задачи 5, на биофунгицидную активность на отдельных поврежденных плодах против B. cinerea, A. niger и R. stolonifer на столовом винограде и B. cinerea и R. stolonifer на томатах;
7- Провести скрининг изолятов дрожжей, исследованных при выполнении задачи 6, на биофунгицидную активность в экспериментах in vivo с гроздьями столового винограда против B. cinerea, A. niger и R. Stolonifer;
8- Создать консорциум «КМ» из выбранных в Задачах 6 и 7 изолятов дрожжей с максимальной биофунгицидной активностью;
9- Наработать биомассу консорциума «КМ»;
10- Провести полевые испытания на столовом винограде на коммерческом винограднике, расположенном в Алматинской области, с использованием консорциума КМ и сравнить его действие с синтетическим фунгицидом Топаз (Сингента Кроп Протекшн АГ);
11- По результатам полевых испытаний биопрепарата разработать технологический регламент биопрепарата;
12- Подать заявку на регистрацию интеллектуальной собственности на разработанный биопрепарат в Национальный Институт Интеллектуальной собственности РК.
Ожидаемые результаты проекта:
В рамках данного проекта будет разработан препарат биофунгицида для борьбы с болезнями ценных сортов плодовоовощных культур. Основу биопрепарата составит консорциум штаммов дрожжей-антагонистов, с наиболее эффективными параметрами биологической защиты растений, выявленными в экспериментах in vitro и in vivo. Дрожжи-антагонисты будут выделены из микробиоты почвы, корней и филлосферы растений овощей и фруктов.
Наименование тема проекта: AP19679554 Разработка комплексной биотехнологии применения пробиотических микроорганизмов и лекарственных растений
Цель грантового проекта: Разработка комплексной биотехнологии применения лекарственных и пробиотических бактерий для профилактики и лечения паразитарных и паразитарных аквакультур.
Задачи грантового проекта
- Выделение патогенов (бактериальных, грибковых, паразитарных (гельминтов) из зараженной аквакультуры рыбных хозяйств и проведение их идентификации;
- Изучение биологических свойств и скрининг молочнокислых бактерий на основе антимикробной и антигрибковой активности.
- Сбор лекарственных растений (розмарин/полынь/посконник, отравление/пустырник/багульник/чистотел/листья фикуса/крапива и другие), перспективных для борьбы с инфекционными инфекциями аквакультур (рыб);
- Выделение биологически активных веществ, эфирных масел, экстрактов и настоек из лекарственных растений. Определение исследования молочнокислых бактерий на патогены бактериальной природы и аквакультуры (сеголеток карпа/форели/сазана) in vitro.
- Подбор концентраций, дозировка действия активных субстанций лекарственных средств в отношении выживаемости патогенов in vitro;
- Подбор концентрации пробиотиков в водной среде / в рецептуру корма для борьбы с инфекционными заболеваниями определенной этиологии;
- Оценка количественного анализа растений и пробиотиков на биометрические показатели роста (прибавка в весе и длительная скорость роста), активность, рН кишечника у сеголеток/карпа/форели/сазана. гистологический и гематологический анализ опытных и контрольных групп in vitro;
- Оценка количественного анализа растений и пробиотиков на показатели качества водной среды. Определение и анализ объемов потребления и кислорода в водной среде;
- Определение активности биологически активных микроорганизмов, поступающих из лекарственных растений. Изучение ингибирования водных патогенов водной среды лекарственными растениями;
- Оценка количественного анализа растений и пробиотиков на биометрические показатели роста (прибавка в весе и продолжительная скорость роста), активность, рН кишечника у сеголеток карпа/форели/сазана in vitro/ in vivo . гистологический и гематологический анализ опытных и контрольных групп;
- Разработка комплексной профилактики применения лекарственных и пробиотических препаратов и лечение развития различных патологических возбудителей заболеваний в аквакультуре рыб (аэромоноз, опихоз и другие);
- Биоформатический анализ доходов данных. Публикация статей и подготовка итогового отчета.
Ожидаемые результаты проекта:
- Будут выделены патогены (бактериальные, грибковые, паразитарные (гельминты) из зараженной аквакультуры рыбных хозяйств и проведена их идентификация.
- Будут изучены биологические свойства и проведен скрининг молочнокислых бактерий на основе антимикробной и антигрибковой активности.
- Будут собраны лекарственные растения, перспективных для борьбы с инфекционными заболеваниями аквакультур (рыб).
- Будут выделены биологически активные соединения / настойки из лекарственных растений. Будет определено влияние молочнокислых бактерий на патогены бактериальной природы и аквакультуру in vitro.
- Будет подобрана концентрация, дозировка действия активных субстанций лекарственных растений в отношении выживаемости патогенов in vitro.
- Будет подобрана концентрации пробиотиков в водную среду / в рецептуру корма для борьбы инфекционными заболеваниями различной этиологии.
- Будет проведена оценка влияния лекарственных растений и пробиотиков на биометрические показатели роста (прибавка в весе и удельная скорость роста), активность, рН кишечника у сеголеток/карпа/форели/сазана. Гистологический и гематологический in vitro.анализ опытных и контрольных групп.
- Будет проведена оценка влияния лекарственных растений и пробиотиков на показатели качества водной среды. Определение и анализ показателей органических веществ и кислорода в водной среде.
- Будет определена антивирусная активность биологически активных соединений, полученных из лекарственных растений.
- Будет проведена оценка влияния лекарственных растений и пробиотиков на биометрические показатели роста (прибавка в весе и удельная скорость роста), активность, рН кишечника у сеголеток/карпа/форели/сазана in vitro/ in vivo. Гистологический и гематологический анализ опытных и контрольных групп.
- Будет разработана комплексная биотехнология применения лекарственных растений и пробиотических микроорганизмов для профилактики и лечения развития различных патологических возбудителей заболеваний в аквакультуре рыб.
- Буден проведен бионформатический анализ полученных данных. Будут опубликованы научные статьи и подготовлен заключительный отчет.
- Будет опубликована не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded и входящем в 1 (первый) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 80 (восьмидесяти);
- Будет опубликована не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО;
- Будут поданы не менее 1 заявки на патент РК и не менее 1 заявки в Евразийское патентное ведомство.
Наименование тема проекта: AP19679863 Производство пробиотического препарата для использования в лечебно-профилактических целях
Цель грантового проекта: Производство пробиотического препарата для использования в терапевтических целях.
Задачи грантового проекта
- Подбор производственных пробиотических штаммов с молекулярно-биологической характеристикой.
- Разработка оптимальной формы пробиотического препарата.
- Получение опытной партии продукции.
- Оценка безопасности пробиотика с помощью исследования токсичности.
- Исследование пробиотика на терапевтическую активность.
- Разработка нормативно-технической документации на производство пробиотика.
- Проведение сертификации готовой продукции на соответствие требованиям, установленным Законодательством Республики Казахстан в области технического регулирования.
- Производство пробиотического препарата.
Ожидаемые результаты проекта:
- Будет отобраны производственные штаммы с подтвержденными пробиотическими свойствами и видовой принадлежностью из Биобанка Республиканской коллекции микроорганизмов. Будет проведена молекулярно-генетическая характеристика пробиотического штамма с помощью полногеномного секвенирования.
- Будет определена оптимальная форма пробиотического препарата и оценены показатели качества по соответствующей лекарственной форме.
- Будет отработана технология получения биопрепарата и получена опытная партия в соответствии с применимыми требованиями к надлежащему производству для обеспечения безопасности, чистоты и стабильности.
- Будут проведены исследования токсичности лекарственной формы пробиотика на лабораторных животных.
- Будут проведены исследования терапевтической активности лекарственной формы пробиотика на лабораторных животных.
- Будет разработана нормативно-техническая документация на производство пробиотика.
- Для дальнейшей реализации готовой продукции будет проведена процедура обязательной сертификации продукции с целью подтверждения соответствия продукции обязательным требованиям законодательства в области технического регулирования.
- Будет произведен пробиотический препарат.
- Результаты научной и научно-технической деятельности, полученные в ходе реализации проекта будут оформлены в казахстанском патентном бюро и будут опубликованы статьи в зарубежных рецензируемых научных журналах.
Наименование тема проекта: AP19678528 Получение биопрепаратов обеспечивающих стимуляцию роста и защиту посадочного материала в лесопарковых зонах и садоводческих хозяйствах Казахстана
Цель грантового проекта: Разработать и получить биопрепараты обеспечивающие стимуляцию роста, защиту и приживаемость саженцев декоративных и плодовых культур в лесопарковых зонах и садоводческих хозяйствах Казахстана.
Задачи грантового проекта
- Сбор и изучение микробиоты ризосферы галофитных растений степей Казахстана: лебеды белой (Atriplexcana), полыни Шренка (Artemisiaschrenkiana), тамарикса (Tamarix), саксаула (Haloxylon), джузгуна (Calligonum), и др., произрастающих в Алматинской, Туркестанской и Акмолинской областях.
1.1 Сбор образцов почвы ризосферы галофитных растений (не менее 100 образцов);
1.2 Выделение микроорганизмов из образцов почвы;
1.3 Идентификация микроорганизмов методом секвенирования участков гена 16S рРНК, а также изучение разнообразия микробиома ризосферы методом высокопроизводительного секвенирования вариабельных участков гена 16S rRNA;
1.4 Скрининг и отбор штаммов микроорганизмов по способности к азотфиксации, мобилизации фосфора и подавлению фитопатогенов, распространенных в Казахстане (Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Pseudomonas syringae, Phytophtora cactorum, Cytospora carphosperma, Septoria piricola и др).
- Составление консорциумов, как основы биопрепаратов.
- Изучение ростстимулирующей активности консорциумов микроорганизмов на семенах и сеянцах используемых в качестве посадочного материала (яблоня (Malus), облепиха (Hippophae), груша(Pyrus), береза (Betula), ясень (Fraxinus)) в лаборатории ТОО «РКМ» и на пилотных участках Ботанического сада г. Астаны и экспериментального сада ТОО «КазНИИПО».
- Оптимизировать среду и температурный режим для культивирования каждого консорциума и наработать их биомассу.
- Рассчитать оптимальную норму расхода препарата для подавления инфекции и рассчитать наиболее оптимальные сроки обработок.
- Изучить влияние препарата на зимующий запас инфекции при осенней обработке и изучить влияние препарата на количество и качество урожая плодовых культур. Анализ сравнительных данных об эффективности биопрепаратов в сравнении с синтетическим фунгицидом («Тиовит Джет» и/или «Хорус» фирмы «Сингента Кроп Протекшн АГ»)
- Проведение полевых испытаний в лесопитомниках Акмолинской области, г.Щучинск совместно со специалистами Казахского научно-исследовательского института лесного хозяйства и агролесомелиорации и РГП «Жасыл Аймак», г. Астана, а также в экспериментальном саду ТОО «КазНИИПО» МСХРК.
8 Оформление заявки на регистрацию интеллектуальной собственности на новый биопрепарат в Национальный Институт Интеллектуальной собственности Республики Казахстан.
9 Разработка технологического регламента и акта внедрения разработки.
Ожидаемые результаты проекта:
Результатом проекта будут биопрепараты для стимулирования роста и приживаемости саженцев в лесопарковых зонах и садоводческих хозяйствах Казахстана. Полевые исследования по эффективности биопрепаратов будут проводиться в экспериментальном саду ТОО «КазНИИПО» МСХ РК, ботаническом саду г.Астаны и лесопитомниках совместно с учеными в сфере защиты и карантина растений и лесного хозяйства Казахстана, с которыми заключены меморандумы.
Наименование тема проекта: AP19678933 Генетический скрининг новорожденных на иммунодефицитные состояния в Казахстане: пилотное исследование
Цель грантового проекта: Проведение генетического скрининга новорожденных на иммунодефицитные состояния на основе количественного определения кольцевых участков ДНК Т-клеточного и В-клеточного рецепторов (TREC и KREC).
Задачи грантового проекта
Задача 1. Генетический скрининг новорожденных: формирование и пополнение биобанка образцов ДНК из пяточной крови новорожденных (не менее 1000 образцов) в перинатальном центре №1 г. Астана. Проведение генетического тестирования для определения кольцевых участков ДНК Т-клеточного и В-клеточного рецепторов (TREC и KREC).
Задача 2. Создание и пополнение электронной базы демографических и клинических данных новорожденных включенные в исследование.
Задача 3. Секвенирование следующего поколения (NGS-Next-generation sequencing) для образцов ДНК с положительным результатом скрининга, то есть с ПИД. Валидация результатов NGS методом секвенирования по Сэнгеру.
Задача 4. Биоинформатический анализ результатов генетического скрининга новорожденных.
Ожидаемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта будут получены данные генетического скрининга новорожденных на иммунодефицитные состояния на основе количественного определения кольцевых участков ДНК Т-клеточного и В-клеточного рецепторов (TREC и KREC), а также будут выявлены гены, вовлеченные в патогенез ПИД.Данный проект имеет фундаментальное направление. Целевыми потребителями являются студенты медицинского и биологического профиля, врачи-иммунологи, онкологи, генетики. Предлагаемый проект представляет собой междисциплинарное исследование, где пересекаются такие области наук, как иммунология, биоинформатика, генетика. Полученные результаты в ходе проекта в последующем будут актуальны для персонализированной медицины в области иммунологии, онкологии, трансплантологии, подбору терапии и профилактических мероприятий.
Данное исследование носит фундаментальный характер, однако результаты могут использоваться в практической медицине в виде методических рекомендаций и/или внедрения генетического тестирования. Ранняя диагностика и успешное лечение заболеваний, которые являются предсимптомными, но потенциально серьезными или смертельными в младенчестве, тем самым снижая количество предотвратимых смертей и медицинские расходы. Также, результаты NGS секвенирования позволит улучшить раннюю диагностику врожденных иммунодефицитных состояний, что будет способствовать своевременной постановке диагноза и началу правильного лечения. В целом, это дает возможность детям с ТКИД вести здоровый образ жизни. Будет определена клинико-демографическая картина ПИД среди новорожденных. Будут получены статистические данные по распространенности ПИД.