ИСТИНА

1.1. Цель исследования — создание основ высокоэффективных и экологически без-опасных новых технологий биологической очистки сточных вод птицеводческих фабрик с использованием микроводорослей; разработка принципов культивирования микроводо-рослей на сточных водах птицеводческих фабрик для получения кормовой добавки, обо-гащенной белками, витаминами и антиоксидантами. 1.2. Развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, рост городов и другие виды деятельности человека приводят к поступлению в окружающую среду боль-шого количества разнообразных загрязнителей и накоплению вредных для биосферы и опасных для здоровья человека отходов. В частности, одной из основных проблем, свя-занных с работой птицефабрик, является необходимость очистки сточных вод этих пред-приятий, содержащих высокие количества биогенных элементов (нитратного и аммо-нийного азота, фосфатов), а также органических веществ. Попадание этих загрязнителей в природные водоемы вызывает их эвтрофикацию (резкий рост численности одноклеточ-ных микроорганизмов, в том числе гетеротрофных), снижение содержания кислорода, и, как следствие, гибель фауны водоемов. В настоящее время для очистки сточных вод ис-пользуются многоступенчатые процессы и сложные очистные сооружения. В них исполь-зуются, главным образом, гетеротрофные микроорганизмы, механическая и пневматиче-ская аэрация, озонирование и обработка ультрафиолетом для устранения патогенной микрофлоры. В ходе очистки происходит окисление органические веществ, а также нит-рификация и денитрификация. Тем не менее, по-прежнему требуются эффективные меры для повышения качества среды обитания человека, удаления загрязнителей и отходов. Одни из наиболее эффективных, безопасных и рентабельных методов очистки являют-ся специфические биотехнологические методы, основанных на способности живых орга-низмов концентрировать и разлагать соединения-загрязнители. Биологическая очистка, ремедиация и переработка отходов более длительны, но, вследствие своей экологической безопасности, низкой себестоимости работ и достаточно высокой эффективности предпо-чтительнее, чем физические и химические методы. Биологический материал включается в природный круговорот веществ без образования вторичных отходов. В отличие от боль-шинства физических или химических методов биологические способы позволяют полно-стью минерализовать органические загрязнения, процессы отличаются универсальностью или селективностью. Загрязнение вод промышленностью, сельскохозяйственными и бы-товыми стоками, требует разработки мероприятий по сохранению и восстановлению чи-стоты водоемов.

Основные итоги работ в рамках настоящего государственного контракта включают получение двух штаммов МВ, эффективно осуществляющих биоремедиацию сточных вод птицефабрик, и разработка методологии получения технологий для биоремедиации с ис-пользованием этих штаммов. Также было предпринято детальное исследование биохими-ческого состава биомассы МВ, выращенных на средах, имитирующих состав сточных вод птицефабрик. Из коллекции МВ кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ было ото-браны штаммы-кандидаты, 711-54, 1Pm86E и 1Es66E, которые подвергли скринингу на модельных средах. Штамм 1Es66E был исключен из дальнейших работ вследствие обна-руженных у него повышенных адгезионных свойств, затрудняющих промышленное культивирование из-за образования агрегатов. Тем не менее, штамм 1Es66E представляет-ся весьма перспективным для получения материалов с иммобилизованными клетками МВ, обладающих развитой поверхностью и способными к эффективной биофильтрации сточных вод. Установлено, что отобранные МВ способны расти на средах, близких по составу к сточным водам птицефабрик. При этом культуры осуществляют достаточно быстрое и полное изъятие из среды биогенных элементов с параметрами, соответству-ющими заданные в ТЗ значения либо превосходящими их. Также было установлено, что штамм 711-54 эффективно осуществляет деструкцию ор-ганических компонентов сточных вод птицефабрик (рисунок 2), в значительной степени устраняет запах и цвет сточных вод. Следует отметить, что при использовании штамма 711-54 отчистка сточных вод от связанного азота — одной из основных причин эвтрофи-кации — достигает 100% . Выполненный биохимический анализ показал, что клетки штамма МВ Chlorella vulgar-is 711-54, выращенные на сточных водах птицефабрик, обладают высоким содержанием ценных веществ (витаминов и полиненасыщенных жирных кислот). Следова-тельно, биомасса МВ Chlorella vulgaris 711-54 может служить ценной кормовой добавкой. В ходе работ было составлено подробное описание МВ, отобранных для использова-ния с целью биоремедиации сточных вод птицефабрик, включающее их таксономиче-скую принадлежность, установленную методами молекулярно-генетического типирова-ния. Поиск гомологичных последовательностей в базе данных NCBI GeneBank показал, что отобранные образцы МВ принадлежат родам Desmodesmus и Chlorella. Дополнительным итогом исполнения настоящего контракта стала разработка комплек-та важной документации, необходимой для разработки технологий биоремедиации, осно-ванных на культивировании микроводорослей. В состав этой документации вошли лабо-раторный регламент получения штаммов для биоремедиации, а также программа и мето-дика исследований. Сопоставление с мировыми практиками показало, что методологиче-ские основы создания технологий биоремедиации сточных вод птицефабрик соответ-ствует мировому уровню. С учетом сказанного выше можно заключить, что цели работ по государственному контракту 14.515.11.0026 в полной мере достигнуты и поставленные при этом задачи успешно решены. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках исследования, разработки Отобраны штаммы микроводорослей с высоким потенциалом для биоремедиации сточных вод птицефабрик, пригодные для патентования. Подготовлена патентная заявка на штамм Chlorella vulgaris 711-54. Назначение и область применения результатов проекта Результаты проведенных НИР могут быть использованы для проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на создание фото-биотехнологий для биоремедиации сточных вод птицефабрик путем культивирования на них микроводорослей с попутным получением ценных кормовых добавок. Эффекты от внедрения результатов проекта В результате выполнения проекта разработаны научно-технические основы биоре-медиации сточных вод птицефабрик с попутным получением кормовых добавок. Техно-логии, создаваемые на основе результатов выполнения работ, позволят очищать сточные воды птицефабрик от органических и неорганических загрязнителей с меньшими затра-тами труда, времени и на меньшей площади. Дополнительным преимуществом этих тех-нологий является получение биомассы микроводорослей, обогащенной витаминами и ан-тиоксидантами, являющейся ценной кормовой добавкой. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта В результате реализации проекта создан задел для разработки фотобиотехнологий для очистки сточных вод животноводческих предприятий, которые могут быть коммерциали-зованы. Дополнительной формой коммерциализации может являться реализация РИД (патента на штамм для эффективной биоремедиации сточных вод c попутным получени-ем ценной кормовой добавки).