Гранты 2015-2019 гг.:

 

• РФФИ 16-44-560692 Выявление и исследование регуляторных эффектов антибиотиков в отношении системы «чувства кворума» luxI/luxR типа у бактерий
• РФФИ 15-04-04379 Бактериальные люминесцирующие биосенсоры в системе оценки антибактериальных, антитоксических, про- и антиоксидантных свойств углеродных наноматериалов (450 тыс. руб.)
• Областной грант в сфере научной и научно-технической деятельности по теме «Разработка новых препаратов корректоров метаболизма на основе наноматериалов» (2016 г.)
• Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» №14-16-00060 (2014-2016 гг.)
• Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований вновь создаваемыми научной организацией и вузом совместными научными лабораториями» № 14-36-00023 (2014-2016 гг.).
• Грант Российского научного фонда 16-16-10048 «Разработка новых подходов к организации питания сельскохозяйственных животных с использованием низкомолекулярных сигнальных молекул различной природы» (2016-2018 гг.)
• Грант РНФ №14-16-00060 П «Разработка новых подходов к оценке элементного статуса животных, обеспечивающих создание технологий выявления и коррекции элементозов» (2017-2018 гг.).
• Грант РНФ №17-76-20045 «Разработка технологии экспертной оценки животных на основе методов бесконтактного измерения трехмерных морфологических характеристик» (2017-2019 гг.).
• Грант Правительства Оренбургской области для финансирования перспективных научных исследований и создания промышленных образцов машин, оборудования и продукции организациям, осуществляющим инновационную деятельность на выполнение проекта «Генерация новых селекционных форм высокопродуктивного скота с использованием передовых молекулярно-генетических решений» (соглашение №36 от 31.06.2017 г.)
• Грант Президента РФ МК-3631.2017.11 «Разработка новых методов коррекции микроэлементного статуса и обмена веществ животных с использованием перспективных наноматериалов» (2017-2018 гг.).
• Грант РНФ №17-16-01109, начало работ 10.05.2017 г. на тему «Оценка элементного и функционального статуса лошадей различных генетически дифференцированных групп» (2017-2019 гг.).
• Грант Евразийской экономической комиссии (2018-2019 гг.)
• НИР «Изучение механизмов адаптации системы пищеварения млекопитающих животных и птицы к рационам с различным ингредиентным составом кормов» в рамках программы фундаментальных исследований РАН в области сельскохозяйственных наук на 2018-2020 гг. «Теоретические и экспериментальные исследования для эффективного научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации», утвержденной постановлением президиума РАН 05.07.2017 г. №132.
• НИР «Фундаментальные основы синтеза и использования наноструктур в животноводстве» по Комплексной программе Уральского отделения РАН на 2018-2020  гг.: «Фундаментальные проблемы развития агропромышленного комплекса».
• Грант в сфере научной и научно-технической деятельности за разработку «Научное обоснование программы получения более высокой и стабильной урожайности яровой твердой пшеницы с высоким качеством зерна на базе применения лучших сортов и оптимизации технологий с использованием методов математического моделирования» (2015 г.).
• Грант в сфере научной и научно-технической деятельности за разработку «Селекция и семеноводства сельскохозяйственных культур и технология их возделывания»(2018 г.).

 

 

НИР выполняемые в организации 2015–2018 гг.:

 

• Тема № 0761-2014-0002. Разработать методы эффективного использования генофонда и управления селекционным процессом на основе ДНК-маркерной селекции мясного скота по хозяйственно-ценным признакам с целью последующего создания высокоэффективных конкурентоспособных пород и типов скота (2016г. – Изучить генетический маркер хозяйственно-полезных признаков отдельных высокопродуктивных животных мясных пород, для разработки методики селекционно-племенной работы в мясном скотоводстве).
• Тема № 0761-2014-0003. Создать новый, высокоэффективный тип казахской белоголовой породы, используя способы управления селекционным процессом, основанных на методах ДНК-маркерной селекции (2016г. — Разработать метод подбора родительских пар с использованием ДНК-маркеров для создания высокоэффективного заводского типа казахской белоголовой породы скота).
• Тема № 0761-2014-0004. Провести сравнительную оценку различных эколого-генетических групп герефордского скота по комплексу показателей с целью создания высокоэффективных конкурентоспособных типов и внутрипородных кроссов и создать базу данных параметров герефордского скота (2016 – Разработать селекционно-генетическую модель прогнозирования племенной ценности герефордского скота отечественной селекции. Разработать методику подбора родительских пар на основе изучения аллелей и генотипов ДНК-маркеров).
• Тема № 0761-2014-0005. Разработать современные методы эффективного использования генофонда абердин-ангусского скота авторской селекции с использованием ДНК-маркеров (2016 – Разработать способ прогнозирования продуктивности абердин-ангусского скота с учётом анализа данных полиморфизма по генам).
• Тема № 0761-2014-0006. Сконструировать высокоэффективный, конкурентоспособный кросс симменталов мясного типа на основе использования лучшего канадского и отечественного генофонда с помощью молекулярно-генетических методов управления селекционным процессом (2016 г – Изучить показатели продуктивности отобранных животных с использованием ДНК-маркеров для создания высокоэффективного кросса мясных симменталов).
• Тема № 0761-2014-0007. Создать высокопродуктивный, конкурентоспособный тип калмыцкой породы с улучшенными качествами мясной продуктивности, в том числе с использованием современных ДНК-технологий (2016 – Провести оценку мясной продуктивности нового типа калмыцкого скота и базового варианта по показателям качества мяса, морфологическим, гистологическим и биохимическим признакам селекционной ценности стад созданного типа).
• Тема № 0761-2014-0008. Совершенствование ресурсосберегающих технологий мясного скотоводства на основе новых знаний об адаптации организма животного к условиям среды обитания, закономерностей формирования элементного статуса скота (2016 — Изучить характеристику яловых и продуктивных маток импортного происхождения и их потомков, резистентность и полиморфизм для разработки способа повышения адаптационной способности импортного скота).
• Тема № 0761-2014-0009. Совершенствование ресурсосберегающих технологий выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота на основе новых знаний об адаптации различных пород к технологическим факторам и разработка способов повышения стрессоустойчивости животных при промышленной технологии производства говядины, обеспечивающие реализацию генетического потенциала скота и повышения качества мяса ( 2016 – Разработать способ повышения стрессоустойчивости животных при промышленной технологии производства говядины).
• Тема № 0761-2014-0010. Разработать систему питания крупного рогатого скота, обеспечивающую более полную реализацию генетического потенциала животных на основе моделей пищеварительных процессов, разработки кормовых средств, содержащих микро-, наночастицы металлов, оптимизации процессов пищеварения и применения биохемилюминесцентной технологии (2016 – Разработать норму введения вновь создаваемых кормовых добавок в рационы крупного рогатого скота и сформировать базы данных показателей полноценности питания по зоотехническим и биохимическим характеристикам для разработки системы питания).
• Тема № 0761-2014-0011. Разработать энерго- и ресурсосберегающую технологию производства кормов на основе новых знаний физических и биологических эффектов кавитационной обработки сырья растительного происхождения (2016 – Изучить физико-химические свойства, переваримость и биодоступность веществ кормов, подвергшихся кавитационной обработке для разработки технологии приготовления корма для крупного рогатого скота).
• Тема № 0761-2014-0012. Разработать эффективные методы и адекватные механизмы управления биосинтезом в преджелудках и продуктивностью крупного рогатого скота на основе новых знаний об особенностях липидного обмена в рубце при использовании жиросодержащих нутриентов с различной распадаемостью (2016 – Изучить особенности обмена веществ в рубце, в организме мясного скота, при использовании кормовых средств Bypass fat, для разработки способа регуляции пищеварительных процессов при использовании жиросодержащих кормовых средств с различной распадаемостью).
• Тема № 0761-2014-0002. Разработать методы эффективного использования генофонда и управления селекционным процессом на основе ДНК-маркерной селекции мясного скота по хозяйственно-ценным признакам с целью последующего создания высокоэффективных конкурентоспособных пород и типов скота (2017г. – Изучить хозяйственно-полезные признаки отдельных высокопродуктивных животных мясных пород по генетическим маркерам, для разработки методики селекционно-племенной работы в мясном скотоводстве).
• Тема № 0761-2014-0003. Создать новый, высокоэффективный тип казахской белоголовой породы, используя способы управления селекционным процессом, основанных на методах ДНК-маркерной селекции (2017г. — Создать новый, высокоэффективный тип казахской белоголовой породы скота с учетом отбора и подбора по генетическим маркерам).
• Тема № 0761-2014-0004. Провести сравнительную оценку различных эколого-генетических групп герефордского скота по комплексу показателей с целью создания высокоэффективных конкурентоспособных типов и внутрипородных кроссов и создать базу данных параметров герефордского скота (2017 – Изучить селекционно-генетические параметры животных герефордской породы различных генетических групп и разработать методику эффективного использования генофонда герефордского скота).
• Тема № 0761-2014-0005. Разработать современные методы эффективного использования генофонда абердин-ангусского скота авторской селекции с использованием ДНК-маркеров (2017 – Изучить генотипические, хозяйственно-ценные, физиологические и другие особенности животных абердин-ангусского скота для разработки метода управления селекционным процессом и совершенствования абердин-ангусского скота).
• Тема № 0761-2014-0006. Сконструировать высокоэффективный, конкурентоспособный кросс симменталов мясного типа на основе использования лучшего канадского и отечественного генофонда с помощью молекулярно-генетических методов управления селекционным процессом (2017г – Создать кросс симменталов мясного типа на основе использования лучшего канадского и отечественного генофонда с помощью молекулярно-генетических методов управления селекционным процессом).
• Тема № 0761-2014-0007. Создать высокопродуктивный, конкурентоспособный тип калмыцкой породы с улучшенными качествами мясной продуктивности, в том числе с использованием современных ДНК-технологий (2017 – Изучить продуктивность, воспроизводительную способность и приспособленность к условиям сухостепной зоны Южного Федерального округа вновь созданных заводских типов калмыцкой породы скота («Айта» и «Вознесеновский») для совершенствования созданного типа).
• Тема № 0761-2014-0008. Совершенствование ресурсосберегающих технологий мясного скотоводства на основе новых знаний об адаптации организма животного к условиям среды обитания, закономерностей формирования элементного статуса скота (2017- Изучить региональные нормы по значениям характеристик элементного статуса маточного поголовья крупного рогатого скота разводимого в условиях отдельной биогеохимической провинции (на примере Оренбургской области) для разработки способа повышения адаптационной способности импортного мясного скота).
• Тема № 0761-2014-0009. Совершенствование ресурсосберегающих технологий выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота на основе новых знаний об адаптации различных пород к технологическим факторам и разработка способов повышения стрессоустойчивости животных при промышленной технологии производства говядины, обеспечивающие реализацию генетического потенциала скота и повышения качества мяса (2017 – Ресурсосберегающая технология, выращивания и откорма крупного рогатого скота в условиях промышленной технологии производства говядины обеспечивающая снижение потерь продуктивности животных при промышленных стрессах и повышение качества мяса).
• Тема № 0761-2014-0010. Разработать систему питания крупного рогатого скота, обеспечивающую более полную реализацию генетического потенциала животных на основе моделей пищеварительных процессов, разработки кормовых средств, содержащих микро-, наночастицы металлов, оптимизации процессов пищеварения и применения биохемилюминесцентной технологии (2017 – Изучить механизмы деструкции кормов с высоким содержанием легкодоступных полисахаридов в рубце с оценкой взаимодействий в микробиоценозах, выявлением ингибиторов «чувства кворума», с целью оптимизации процессов пищеварения при выращивании и откорме молодняка крупного рогатого скота для разработки системы питания.).
• Тема № 0761-2014-0011. Разработать энерго- и ресурсосберегающую технологию производства кормов на основе новых знаний физических и биологических эффектов кавитационной обработки сырья растительного происхождения (2017 – Исследование по разработке энерго-и ресурсосберегающей технологии включающей эксперименты по оценке кормовых средств с различным содержанием трудногидролизуемых полисахаридов, подвергнутых кавитационному воздействию. Разработка новых методов повышения эффективности кавитации).
• Тема № 0761-2014-0012. Разработать эффективные методы и адекватные механизмы управления биосинтезом в преджелудках и продуктивностью крупного рогатого скота на основе новых знаний об особенностях липидного обмена в рубце при использовании жиросодержащих нутриентов с различной распадаемостью (2017 – Изучить показатели распадаемости жиросодержащих нутриентов в рубце жвачных животных для разработки способа регуляции пищеварительных процессов).
• Тема 0762-2014-0002 «Изучить высокопродуктивные почвозащитные ресурсосберегающие севообороты с разными видами пара, продолжительностью ротации и системами удобрений в них для разработки новых технологических процессов, схем севооборотов в хозяйствах с различным уровнем интенсификации и специализации»
• Тема 0762-2014-0010 «Разработать новые приёмы технологии первичного семеноводства яровых колосовых культур и проса для сохранения и поддержания хозяйственно-биологических свойств и качеств сортовых семян»
• Тема 0762-2014-00011 «Разработать научно-обоснованные параметры, критерии оценки экологической пластичности и стабильности сортов озимых и яровых зерновых культур для совершенствования технологии их возделывания в Оренбургском Предуралье»
• Тема 0762-2014-0012 «Разработать улучшенную технологию возделывания адаптивных к местным условиям сортов картофеля для повышения эффективности производства и качества продукции»
• Тема 0762-2014-00018 «Разработать научно-обоснованные параметры моделей формирования высококачественного зерна сильной и твёрдой  пшеницы в Оренбургском Предуралье в зависимости от влияния погодных условий и агротехнических приёмов возделывания»
• Тема 0762-2014-0019 «Разработать компьютерные модели связи урожайности кормовых культур с погодными условиями в зоне их возделывания для определения направлений совершенствования технологий»
• Тема 0762-2014-0021 «Повысить генетический потенциал продуктивности и устойчивости к биотическим и абиотическим факторам пород крупного рогатого скота за счет рационального использования породных ресурсов лучших зарубежных и отечественных пород и разработать методические пособия по созданию породной группы и стада высокопродуктивного скота»
• Тема 0762-2010-00023 «Разработать научно-обоснованные параметры  модели  высокопродуктивных  агроценозов яровой твёрдой пшеницы  для их оптимизации и совершенствования технологий её возделывания в конкретных почвенно-климатических условиях Оренбургского Предуралья и Зауралья»
• Тема 0762-2014-0024 «Разработать методологию формирования агроэкотипа сорта проса в селекционном процессе в условиях степного Предуралья»
• Тема 0762-2014-0025 «Разработать  научные  основы совершенствования породы белых оренбургских пуховых коз для повышения продуктивности и показателей качества пуха»
• «Изучение механизмов адаптации системы пищеварения млекопитающих животных и птицы к рационам с различным ингредиентным составом кормов» в рамках программы фундаментальных исследований РАН в области сельскохозяйственных наук на 2018-2020 гг. «Теоретические и экспериментальные исследования для эффективного научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации», утвержденной постановлением президиума РАН 05.07.2017 г. №132.
• Фундаментальные основы синтеза и использования наноструктур в животноводстве» по Комплексной программе Уральского отделения РАН на 2018-2020  гг.: «Фундаментальные проблемы развития агропромышленного комплекса».

 

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований вновь создаваемыми научной организацией и вузом совместными научными лабораториями» № 14-36-00023

Название проекта

Исследование по проблемам агроэкологии техногенных наноматериалов, обеспечивающих улучшение условий жизни и среды обитания человека

Аннотация проекта

Проект направлен на исследование путей миграции и ассимиляции техногенных наноматериалов в агроэкосистемах, оценку их влияния на высшие растения и животных, разработку методов повышения продуктивности агробиоценозов с использованием наноматериалов, выработку предложений по снижению техногенной нагрузки наноматериалов на среду с целью улучшения условий жизни и среды обитания человека.

Проектом создана совместная лаборатория «Агроэкология техногенных наноматериалов» на базе Оренбургского государственного университета и ВНИИ мясного скотоводства.

План исследований включал комплексные работы по оценке не менее 30 наименований техногенных наноматериалов (структур в диапазоне размеров до 100 нм), имеющих наиболее широкое использование в промышленности и сельском хозяйстве, в т.ч. углеродные наноматериалы; металлы для порошковой металлургии, ракетного топлива и др. способные оказать влияние на среду обитания человека.

Проведены комплексные исследования по оценке действия техногенных наноматериалов на  агробиоценоз, оценке их путей миграции в цепи «почва-растение-животное», изучение продуктивности сельскохозяйственных растений и животных, состав и качество получаемой продукции в соответствии с существующими санитарными нормами, комплексные исследования по оценке действия техногенных наноматериалов на агроэкологию бассейнового хозяйства замкнутого типа, микропрудового хозяйства, изучение продуктивности, состава и качества продукции в соответствии с существующими санитарными нормами. Разработаны методики агроэкологического исследования воздействия техногенных наноматериалов на окружающую среду, рекомендаций по комплексу мер, обеспечивающих снижение техногенной нагрузки агроэкосистем наноматериалами и улучшений условий жизни и среды обитания человека, предложений по биодиструкции техногенных наноматериалов, методики оценки биобезопасности наноматериалов.

 

РФФИ 16-44-560692 Выявление и исследование регуляторных эффектов антибиотиков в отношении системы «чувства кворума» luxI/luxR типа у бактерий (810 тыс. руб.)

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы, связанной с разработкой средств и методов воздействия на систему химической плотностно-зависимой коммуникации у бактерий, обозначаемую термином «чувство кворума» (англ. – quorum sensing). Непосредственной фундаментальной целью проекта является выявление и исследование нового механизма биологической активности антибиотиков, определяемого регуляторным воздействием их субингибиторных концентраций на двухкомпонентные системы «чувства кворума» luxI/luxR типа у бактерий. Фундаментальный аспект проекта определяется развитием представлений об антибиотиках не только как факторах межвидового антагонизма, но и как сигнальных молекулах, в субингибиторных концентрациях способных воздействовать на системы химической плотностно-зависимой коммуникации. Фундаментально-ориентированный аспект проекта определяется разработкой научно обоснованных показаний/противопоказаний к использованию определенных групп антибиотиков при химиотерапии бактериальных инфекций сельскохозяйственных животных и человека, возбудители которых используют систему плотностно-зависимой коммуникации для индукции своего патогенного потенциала. Другим важным ожидаемым результатом проекта является обоснование подходов к созданию нового поколения поликомпонентных антибактериальных препаратов, основанных на использовании композиций антибиотиков и малых молекул, синергестически ингибирующих системы «чувства кворума» бактериальных патогенов. По своей направленности проект соответствует региональному приоритетному направлению развития науки, технологий и техники «Живые системы» и критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных» (утверждены Постановлением Правительства Оренбургской области от 07.12.2006 N 394-п). Тематика проекта также согласуется с направлением «Фундаментальные исследования в области анализа живых систем, биологии и медицинской науке» , в соответствии с соглашением № 4-д/112 между РФФИ и Оренбургской областью, определенным в качестве значимого для развития региона.

 

Грант РНФ 16-16-10048 «Разработка новых подходов к организации питания сельскохозяйственных животных с использованием низкомолекулярных сигнальных молекул различной природы».

 В рамках гранта в 2017 году изучены эффекты прямого и сочетанного действия нового класса веществ с ферментами, пробиотиками и другими биологически активными веществами (2 серия исследований в системах in vitro и in vivo) в т.ч.: при реализации теста ингибирования бактериальной биолюминисценции генно-инженерных люминесцирующих штаммов Echerichia coli K12 TG1, конститутивно экспрессирующего luxCDABE-гены природного морского микроорганизма Photobacterium leiongnathi 54D10. Проведены таксономические исследования микробиоценозов желудочно-кишечного тракта животных методами single-cell ПЦР и метагенномного секвенирования на платформе llumina (MiSeq). Выполнен анализ особенностей идентифицированных соединений, необходимых и достаточных для достижения выраженного анти-кворум эффекта с акцентом на выявление функционально значимых структурных детерминант; определен механизм действия выявленных анти-кворум соединений; исследованы возможности усиления анти-кворум эффекта при сочетанном воздействии идентифицированных соединений с кормовыми факторами. Проведены комплексные исследования пищеварительных процессов в желудочно-кишечном тракте экспериментальных животных при использовании композиций нового класса веществ. Определена динамика эндогенных потерь.

 

Грант РНФ №14-16-00060 П «Разработка новых подходов к оценке элементного статуса животных, обеспечивающих создание технологий выявления и коррекции элементозов».

В рамках проекта в 2017 году проведен сбор и элементный анализ биосубстратов высокопродуктивных коров (периодичность 2-3 недели на начальных и последующих этапах лактации; число оцениваемых элементов эссенциальных – 14, условно-эссенциальных и токсических – 11); определены референтные и центильные величины концентраций химических элементов в шерсти лактирующих коров (база данных); сформированы базы данных и проведен анализ случаев превышения физиологической нормы размеров обменного пула токсических элементов в организме лактирующих коров с оценкой состава и количества продукции. В рамках решения задачи «Проведение работ по разработке новых препаратов микроэлементов на основе наночастиц металлов» выполнены работы (I этап) включающие: синтез (покупка) препаратов наночастиц эссенциальных элементов-потенциальных источников микроэлементов. Аттестация наноматериалов выполнена методами электронной, атомно-силовой микроскопии, рентгеноструктурного анализа, исследован химический состав. Биологическая экспертиза с использованием модели E. coli К12 TG1, конститутивно экспрессирующий luxCDABE – гены природного микроорганизма Photobacterium leiongnathi 54D10). Проведены пилотные исследования по оценке влияния наночастиц металлов и их соединений на обмен веществ, гематологические показатели (не менее 17 параметров), биохимические параметры (хим. элементы, аминокислоты, окись азота и др.) и др. организма животных при сочетанном применении с антиоксидантами, аминокислотами.

 

Грант РФФИ № 15-04-04379 «Бактериальные люминесцирующие биосенсоры в системе оценки антибактериальных, антитоксических, про- и антиоксидантных свойств углеродных наноматериалов».

Проект направлен на получение фундаментальных знаний о разнообразии биологических активностей наночастиц и наноматериалов, оцененных с использованием нового поколения бактериальных биосенсоров с улучшенными аналитическими характеристиками.
Непосредственной целью проекта является выявление аналитических возможностей бактериальных люминесцирующих биосенсоров, специфически реагирующих развитием свечения при повреждении определенных клеточных структур, воздействии тяжелых металлов или развитии окислительного стресса, в системе оценки антибактериальных, антитоксических, про- и антиоксидантных свойств углеродных наноматериалов с различным типом структурной организации и характером функционализации. В соответствии с исходной заявкой целью 3-го этапа проекта является использование бактериальных люминесцирующих биосенсоров в системе оценки про- и антиоксидантной активности углеродных наноматериалов. Для достижения этой цели в 2017 году решены следующие задачи:

• Аттестован отклик бактериальных биосенсоров, несущих структурные гены биолюминесценции под контролем индуцибельных промоторов генов окислительного стресса, при воздействии не менее чем 7 различных активных форм кислорода и реактивных форм азота с идентификацией наиболее специфично или интегрально реагирующих генетических конструкций.
• Исследована возможность потенцирования антибактериальной активности углеродных материалов (на примере катионоидных производных С60-фуллерена) при их фотовозбуждении в видимом диапазоне спектра, детектируемой с использованием lux-биосенсоров с конститутивным типом свечения.
• Определена связь регистрируемой фотоактивности УНМ с их прооксидантым действием, оцениваемым с использованием молекулярных (НСТ, ТМБ) и клеточных (отобранные по п.1 индуцибельные lux-биосенсоры, несущие структурные гены биолюминесценции под контролем промоторов генов окислительного стресса) моделей.
• Проанализированы возможности функционирования углеродных наноматериалов (на примере анионоидных производных С60-фуллерена) как потенциальных «перехватчивов» активных форм кислорода (Н2О2) и азота (NO), детектируемых с использованием индуцибельных lux-биосенсоров katG: : lux и soxS: : lux.
• Идентифицированы структурно-функциональные особенностей УНМ, оптимальных для проявления ими выраженной про- или антиоксидантной активности.

 

Грант РНФ №17-76-20045 «Разработка технологии экспертной оценки животных на основе методов бесконтактного измерения трехмерных морфологических характеристик».

 План и результаты на 2017-2018 гг.

• Разработка модели поверхности тела животного как римановой поверхности. Решение задачи соответствия римановых поверхностей относительно изометрических и конформных преобразований. Предполагается публикация результатов в в журнале, индексируемым в базе данных «Сеть науки» и в трудах конференции SPIE Applications of Digital Image Processing.
• Разработка нового инвариантного к изменениям освещенности и позе животного трехмерного дескриптора на основе модели поверхности животного как римановой поверхности. Предполагается публикация результатов в журнале, индексируемым в базе данных «Сеть науки».
• Комплексное исследование характеристик экстерьера, физиологического состояния и продуктивности животных Bos Taurus на большой выборке. Разработка экстерьерных стандартов для различных половозрастных групп Bos Taurus. Предполагается публикация результатов в трудах международной конференции, индексируемой в базе данных SCOPUS.
• Создание базы данных, включающей линейные промеры животных (12 промеров, 10 индексов), характеристики продуктивности животных (не менее 10) для не менее 1 тысячи животных Bos Taurus.

 

Грант Президента РФ МК-3631.2017.11 «Разработка новых методов коррекции микроэлементного статуса и обмена веществ животных с использованием перспективных наноматериалов».

Целью проекта является изучение механизмов биологического действия наночастиц перспективного направления и разработка на данной основе рекомендаций по созданию технологического и научного задела в области изучения механизмов влияния наноматериалов на микроэкологический статус и обменные процессы в организме животных. В 2017 году проведен аналитический обзор литературы, патентные исследования, работы по аттестации наночастиц, оценка биологической активности исследуемых наноматериалов на модели микроорганизмов и культуры клеток.

 

Грант РНФ №17-16-01109, начало работ 10.05.2017 г. на тему «Оценка элементного и функционального статуса лошадей различных генетически дифференцированных групп» выполняется совместно с ВНИИ коневодства. Руководитель проекта академик РАН В.В. Калашников. От ВНИИ мясного скотоводства в выполнении гранта принимают участие молодые ученые кандидаты наук Русакова Е.А., Завьялов О.А., Фролов А.Н.

Проект направлен на решение важной научной и социально-значимой проблемы по разработке системы оценки влияния элементного статуса на проявление ряда наиболее важных генетически детерминированных признаков, определяющих функциональный статус лошадей генетически дифференцированных групп.

В 2017 году выполнено:

Аналитический обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы. Разработка методики взятия образцов биосубстратов Equus ferus caballus для изучения элементного статуса. Определен элементный состав биосубстратов животных методом атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии по 25 химическим элементам (Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, As, Cr, K, Na, P, Zn, I, V, Co, Se, Al, B, Cd, Pb, Hg, Sn, Si, Sr). Проведена сравнительная генетическая характеристика лошадей 17 пород, 3 внутрипородных типов, а также генетически дифференцированных групп по направлениям использования с использованием STR-маркеров. Проведен филогенетический анализ, подтверждённый исследованиями митохондриальной ДНК. Проведен анализ SNP-маркеров, детерминирующих проявление хозяйственно полезных признаков лошадей (миостатин, пролактин, маркеры фертильности) и лабораторные исследования по их типированию. Определен репродуктивный статус и фертильность жеребцов-производителей по традиционным (концентрация, подвижность, активность, выживаемость) и новым (деградация хроматина, морфологический анализ, биохимические исследования). Создана единая база данных, включающая сведения об индивидуальной выраженности хозяйственно полезных признаков по направлениям селекции (призовая работоспособность, спортивные качества, продуктивность), результаты генетического анализа и элементном статусе. Разработана методика проведения многофакторного анализа. Многофакторный корреляционный анализ, позволяющий оценить элементный и функциональный статус в зависимости от реализации генетического потенциала.

 

Гранты 2014 года:

Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (№14-16-00060 от 20.06.2014).

 

Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований вновь создаваемыми научной организацией и вузом совместными научными лабораториями» (№ 14-36-00023 от15.09.2014).

 

Грант Министерства образования Оренбургской области (№35 от 30.06.2014).

 

Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (№14-16-00060 от 20.06.2014).

Название проекта
Разработка новых подходов к оценке элементного статуса животных, обеспечивающих создание технологий выявления и коррекции элементозов
Аннотация проекта
В рамках проекта предполагается проведение поисковых научно-исследовательских работ по проблемам формирования минерального обмена у животных под влиянием генетических и прочих факторов в различных условиях обитания, в норме и при патологии с целью создания новых технологий оценки элементного статуса, лечения и профилактики элементозов. В ходе исследований на модели Bos Taurus и Oryctolagus cuniculus предполагается разработать требования по стандартизации взятия образцов биосубстратов, сформировать базы данных элементного состава тканей в связи с величиной обменного пула элементов; определить референтные и центильные величины по 25 химическим элементам в шерсти; разработать и апробировать мероприятия по диагностике и коррекции элементозов продуктивного скота. Оценка элементного состава биосубстратов предполагается производить методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии. Метод оценки элементного статуса животных будет использован в исследованиях по физиологии, экологии, зоологии, животноводству, и т.д.
Новизна исследований состоит: в разработке новых способов отбора биосубстратов; определении референтных и центильных интервалов элементного состава биосубстратов животных по 25 показателям; разработке математической модели формирования состава биосубстратов, для обоснования принятия решения по коррекции элементного статуса; оценке биологических эффектов и разработке новых препаратов-микроэлементов на основе наночастиц металлов.
Результаты 2014 года:
выполнена серия экспериментов и сформированы базы данных мультиэлементного состава тканей тела животных в онтогенезе. Сформирована база данных мультиэлементного состава отдельных биосубстратов животных, разработана методика взятия образцов биосубстратов животных Bos Taurus и Oryctolagus cuniculus для изучения элементного статуса животных; способ отбора шерсти животных для изучения элементного статуса. Кроме того, на первом этапе исследований сформирована база данных, обобщающая показатели концентраций и обменного пула двадцати пяти химических элементов в тканях тела животных (на модели Oryctolagus cuniculus) при различной нутриентной обеспеченности.

Грант Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований вновь создаваемыми научной организацией и вузом совместными научными лабораториями» (№ 14-36-00023 от15.09.2014).

Название проекта
Исследование по проблемам агроэкологии техногенных наноматериалов, обеспечивающих улучшение условий жизни и среды обитания человека
Аннотация проекта
Проект направлен на исследование путей миграции и ассимиляции техногенных наноматериалов в агроэкосистемах, оценку их влияния на высшие растения и животных, разработку методов повышения продуктивности агробиоценозов с использованием наноматериалов, выработку предложений по снижению техногенной нагрузки наноматериалов на среду с целью улучшения условий жизни и среды обитания человека.
Проектом создана совместная лаборатория «Агроэкология техногенных наноматериалов» на базе Оренбургского государственного университета и ВНИИ мясного скотоводства.
План исследований включает комплексные работы по оценке не менее 30 наименований техногенных наноматериалов (структур в диапазоне размеров до 100 нм), имеющих наиболее широкое использование в промышленности и сельском хозяйстве, в т.ч. углеродные наноматериалы; металлы для порошковой металлургии, ракетного топлива и др. способные оказать влияние на среду обитания человека.
Результаты по итогам выполнения I этапа экспериментальных исследований:
1. Отчет по итогам патентного поиска.
2. Обзор литературы, включающий не менее 1 тысячи источников по проблеме.
3. Базы данных: результаты аттестации техногенных наноматериалов; результаты оценки биотоксичности техногенных наноматериалов.
4. Экспериментальные данные по итогам выполнения исследований по оценке роста и развития, приспособление растений –сельскохозяйственных культур к условиям среды обитания, включающих наноматериалы техногенного происхождения; по оценке влияния техногенных наноматериалов на биоценозы искусственных аквасистем; по оценке влияния техногенных наноматериалов на организм сельскохозяйственных животных.
Предложены: метод повышения продуктивности сельскохозяйственной птицы, основанный на новых решениях по использованию наночастиц металлов-микроэлементов; корм для животных; способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

 

Грант Министерства образования Оренбургской области (№35 от 30.06.2014).

Наименование проекта: «Разработка современных подходов к созданию и изготовлению промышленных образцов высокоэнергетических кормовых средств нового поколения в Оренбургской области».
Проект направлен на разработку базовой технологии получения высокоэнергетических растительных композиций из отходов масложировой промышленности (фуз-отстой и т.д.) и создание на ее основе промышленных образцов новых кормовых средств для моногастричных и полигастричных животных, в т.ч. с содержанием «защищенных» жиров.
В рамках этого проведены следующие работы:
Экспериментальные исследования и созданы базы данных свойств: химический состав; переваримость in vitro, in situ; биодоступность компонентов; микробная обсемененность, токсичность и т.д.) вновь полученных кормовых средств из отходов производств, преобразованных различными методами в т.ч. кавитационная обработка, соэкструзия и т.д. Разработаны элементы технологии получения кормовых средств для высокопродуктивного скота на основе сырья со значительным содержанием жира. Проведена аттестация кормовых средств по токсичности, биодоступности компонентов. Разработана рецептура и изготовлены промышленные образцы новых кормовых добавок с оценкой их продуктивного действия, переваримости, экономической эффективности производства и др.

 

Наиболее значимые научные разработки, выполненные коллективом института в 2007-2012 гг. на конкурсной основе в рамках финансирования по грантам научных фондов.

 

Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых докторов наук  по теме «Разработка новых подходов к оценке соответствия набора субстратов пищи потребностям организма, обеспечивающих решение задач по оптимизации энзимсодержащих рационов животных» с финансированием на сумму 500 тыс. руб.  Грант получатель − С.А.Мирошников.
Аннотация. В ходе исследований выдвинута гипотеза, по которой степень соответствия набора всасываемых из пищеварительного тракта веществ оптимальному их составу может быть описана функцией работы (мат.) по формированию тканей «de novo».Предложен и реализован на практике алгоритм нахождения величины работы. Установлена зависимость ее размера от уровня питания и присутствия экзогенных энзимов.В эксперименте показано действие ферментных препаратов  на обмен отдельных микронутриентов.
Патентами РФ защищен принцип выявления и использования веществ, повышающих эффективность энзимов в рационах животных.

 

Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых кандидатов наук и их научных руководителей (МК-7471.2006.04) по теме «Разработка новых подходов к оценке потребности организма животного в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития» с финансированием на сумму 250 тыс. руб. на 2006-2007 годы.
Грант получатель − С.В.Лебедев, научные руководители− Ф.Г.Каюмов, Л.Л.Абрамова.
Аннотация. В работе даны новые представления в рамках теории Хэммонда о волнах роста органов и тканей тела животного. Разработаны новые подходы к оценке потребностей организма в нутриентах на различных этапах постэмбрионального развития, основанные на исключении отдельных звеньев в волнах роста. Предложен метод оценки потребности тканей организма в нутриентах в онтогенезе.
Даны рекомендации производству по оптимизации питания животных при вводе в рацион, в определенные периоды роста органов и систем, необходимых в эти периоды питательные вещества, что обеспечивает получение дополнительной прибыли.

 

Грант Российского фонда фундаментальных исследований 07-08-13595 офи-ц «Новые подходы к созданию и совершенствованию высокотехнологичных пород крупного рогатого скота с использованием современных биоинженерных достижений» с финансированием на сумму 1,2 млн. руб.
Исполнитель: профессор − В.И.Левахин, (соисполнитель−Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции)
Аннотация. Исследования по проекту проводились на основе новой высокотехнологичной породы мясного скота «Русская комолая» (свидетельство № 47604 от 26.11.2007 г.), в создании которой принимали участие исполнители проекта. В результате иммуногенетического типирования по группам крови по 6 локусам, 30 антигенам выявлены особенности аллелефонда популяций крупного рогатого скота новой и исходных пород, выразившиеся в различной частоте встречаемости антигенных эритроцитарных факторов. Установлено, что общим для изучаемых  популяций являлось: высокая распространенность носителей А2 (59-88%), С1 (68-75%), С2 (65-77%) и W (61-68%)-антигенов; средняя концентрация В2 (32-55%), 04 (27-51%), Y2 (25-42%), Е1 (36-54%) и низкая – 01 (1-7%), В’ (6-15%), D’ (16-20%), К’ (17-20%), R2 (6-19%), XI (3-11%), Н» (2-18%), U» (4-16%).
При выведении новой породы скота «Русская комолая» особое внимание обращалось на стрессоустойчивость животных. Анализ показал, что отдельные аллели могут являться маркерами данного признака. Наиболее значительный процент стрессоустойчивых животных выявлен среди носителей аллелей G2I1О2O1, О1K1O1 и I1O1 и стрессчувствительных – О1О4 и E’3. Описан ген кальпаина-CAPNl кальцийзависимой протеазы, состоящей из 22 экзонов, размером около 30 тпн. В кодирующей части этого гена ранее были обнаружены две несинонимические замены, которые приводили к изменениям в аминокислотной последовательности в положении 316 (глицин и аланин) и 530 (валин и изолейцин).
Желательными аллельными формами, обеспечивающими получение мяса повышенной ценности, являются С316 и G530, и животные, гомозиготные по этим аллелям, представляют интерес для селекции на этот признак.
По итогам секвенирования было установлено, что образцы абердин-ангусской и калмыцкой пород имеют последовательность GGC, а русской комолой – G(G/C)C.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 08-04-13544 офи_ц «Оценка безопасности введения наночастиц металлов-микроэлементов в организм животных» с финансированием на сумму 1,5 млн. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Разработаны методологические основы структурно-информационной нанотехнологии получения биологически активного жизненно необходимого металла — меди в форме наночастиц в условиях контролируемого синтеза и последующей модификации наночастиц кислородом, что позволило синтезировать наночастицы меди типа Cu1Ox. Проведенная материаловедческая аттестация наночастиц меди методами электронной сканирующей и просвечивающей микроскопии, методом рентгенофазового анализа с оксидной пленкой позволила установить, что наночастицы меди имеют размер (103,0 2,0) нм на поверхности частиц толщиной 6 нм и следующим фазовым составом: 96 % меди кристаллической и 4 % меди оксида. На основе современных морфологических подходов, включающих использование комплекса адекватных методов исследования: световой микроскопии, гистохимии, морфометрии, иммуноцитохимии установлены манифестные структурно-функциональные критерии, позволяющие оценить диапазон органотипических потенций висцеральных органов лабораторных крыс при различных способах введения наночастиц Cu10х. Сравнительный анализ структурно-функциональной реорганизации органов поступления наночастиц (мышцы- при внутримышечном их введении, стенки желудка и тонкого отдела кишечника — при энтеральном их поступлении в организм), печени- как основного биотрансформирующего органа, почек- основного выделительного органа позволил структурно обосновать наиболее корректный способ введения наночастиц. Из исследуемых путей введения наночастиц меди преимуществом обладает энтеральный путь, в силу меньшего повреждающего воздействия в месте поступления, выявленной иммуногистохимически меньшей готовностью клеток печени и канальцев почек к запрограммированной клеточной гибели — апоптозу, оптимальной реакцией органов иммунопоэза. Исследование микроэлементного состава органов и тканей животных в течение трех месяцев при многократном введении (12 инъекций) наночастиц меди позволило установить, что избирательного накопления ни одного из 25 изученных элементов не происходит, что свидетельствует об отсутствии нарушений в системе регуляции уровня микроэлементов в организме при введении наночастиц. На основании проведенного комплекса исследований, включающих морфологические, цитологические показатели, с учетом особенности ответа организма на введение наночастиц по биохимическим, иммунологическим тестам и показателям изменения микроэлементного статуса организма животных, обоснованы и выработаны критерии безопасности введения наночастиц металлов в организм животных.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 08-08-13544 офи-ц «Новые подходы к разработке методов коррекции стрессовой адаптации у сельскохозяйственных животных на основе современной биоинженерной технологии» с финансированием на сумму 1,3 млн. руб.
Исполнитель: профессор − В.И.Левахин, (соисполнитель−Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции).
Аннотация. В процессе исследований установлена различная стрессоустойчивость у животных разных пород, внутрипородных типов и генотипов. Целенаправленный отбор и подбор на стрессоустойчивость позволили увеличить в популяции абердин-ангусской породы в сравнении со сверстниками калмыцкой породы стрессоустойчивых особей на 20,0% и новой русской комолой породы на 28,7%. Транспортному стрессу среди изучаемых пород и генотипов были сильнее подвержены животные лимузинской и абердин-ангусской пород, затем помеси, полученные при скрещивании коров черно-пестрой и бестужевской пород с быками герофордской породы, а более стрессоустойчивым – герофорды и симменталы. В результате исследований, проведенных на животных абердин-ангусской породы, установлена взаимосвязь генных маркеров (аллелей) с стрессоустойчивостью животных. При этом наиболее значительным процент стрессоустойчивых животных установлен среди носителей аллелей G2I1O2O1, O1K1O1 и I1O11 и стрессчувствительных–O1O4 и E13.
На основании результатов исследований предложена методология новых подходов к разработке стрессовой адаптации у сельскохозяйственных животных за счет генетических (выведение стрессоустойчивых пород, внутрипородных типов, генотипов животных, гомогенного набора стрессоустойчивых особей) и паратипических (использование антистрессовых средств и препаратов) факторов.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 08-04-99107 р «Изучение механизмов цитотоксического действия и противоопухолевого эффекта тромбодефенсинов на моделях in vivo и in vitro» с финансированием на сумму 1,6 млн. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. В ходе работы изучены биологические эффекты (противоопухолевый и иммуномодулирующий) эндогенных пептидов, выделенных из тромбоцитов тромбодефенсинов, в составе фармакологической композиции. На 1 этапе исследований in vitro установлено наличие у исходного препарата тромбодефенсинов цитотоксического эффекта в отношении опухолевых клеток, полученных из молочных желез мышей оригинальной линии BLRB (8,17) 1 Lem, которые характеризуются высокой частотой возникновения спонтанного рака молочных желез (РМЖ) с возможным участием эндогенного MMTV-ретровируса, при отсутствии токсического действия по отношению к иммунокомпетентным клеткам (на модели спленоцитов) и клеткам периферической крови мышей. Проведена оценка влияния тромбодефенсинов на индуцированную пролиферацию лимфоидных клеток, которая значительно возросла, по сравнению со спонтанной пролиферацией в результате стимуляции цитокинами. Анализ влияния изучаемых пептидов на пролиферацию лимфоцитов периферической крови лабораторных животных в реакции бластной трансформации, индуцированной ФГА показал, что подавление пролиферации отмечено только при высоких концентрациях, независимо от используемой модели.
В исследованиях 2 этапа in vivo обнаружено наличие противоопухолевого действия у тромбодефенсинов на перевиваемых моделях опухолей молочной железы на самцах мышей линии BLRB-Rb(8,17)1Iem (с перевитой карциномой молочной железы (ErbB2)) и самках мышей линии C57BL/6 (с перевитой опухолью молочной железы wnt-1), что выражалось в торможении роста опухолевых узлов у подопытных животных при тенденции к увеличению веса мышей и процента их выживания. Морфологические исследования органов иммунной системы мышей (тимуса, селезенки и лимфатических узлов) выявили иммуномодулирующий эффект тромбодефенсинов в составе фармакологической композиции с преимущественным воздействием на Т-иммунную систему подопытных животных, что проявляется в тимусе — усиленной гиперплазией ткани железы с активным расширением мозговой зоны. В лимфатических узлах и селезенке — диффузной гиперплазией, резким расширением синусов. При этом иммуномодулирующий эффект на Т-систему подтверждается и тем, что в иммунных органах (центральных и периферических) увеличивается количество клеток лимфоидного ряда с большим участием макрофагов без формирования вторичных центров размножения, отсутствием плазматических клеток. Выявленные патоморфологические процессы в паренхиматозных органах (печени, почках, легких) у мышей, пролеченных тромбодефенсинами, были менее выражены, в сравнении с контрольными животными. При этом изменения были не специфического характера и могли быть связаны с реакцией состояния иммунной системы с последующими нарушениями обмена веществ, регуляции сосудистой системы на фоне перевитой опухоли, а также лечения тромбодефенсинами.
При исследованиях in vitro на 2 этапе работы установлено отсутствие прямого цитотоксического эффекта исследуемых эндогенных пептидов в отношении культур клеток: первичные культуры клеток рака молочной железы мышей Wnt-1 и BLRB, линии клеток рака молочной железы человека ВТ-437. Тромбодефенсины в составе фармакологической композиции не влияли на пролиферацию, дифференцировку опухолевых клеток, не изменяли клеточного цикла и не вызывали апаптоза опухолевых культур.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 09-04-13596 офи_ц «Исследование процессов создания и испытание новых препаратов эссенциальных элементов на основе микро- и наночастиц металлов» с финансированием на сумму 800 тыс. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Разработаны методологические основы технологии получения источников эссенциальных химических элементов с использованием нано- (≈100 нм) и микрочастиц (≈10 мкм) металлов (Fe, Cu, Zn и др.). Проведена аттестация физико-химических и биологических свойств опытных комплексов (ОК) выявлен факт повышения степени адгезии к ним микроорганизмов, увеличения сорбционной способности по отношению к ионам металлов, рост показателя биодоступности эссенциальных элементов «in vitro». Исследования на модели цыплят-бройлеров продемонстрировали хорошо выраженное ростостимулирующее действие ОК полученных путем со-экструзии растительных субстратов с НКП=15%, частицами микроэлементами и кальцийсодержащего препарата. Оценено продуктивное действие, переваримость, обмен веществ в организме животных при введении ОК. Определён микроэлементный состав различных органов и тканей при введении ОК в организм животных, методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии по 25 элементам (макроэлементы: Ca К, Na Mg P; эсcенциальные и условноэссенциальные: As, В, Co, Cr, Сu, Fe, I, Li, Mn, Ni, Se, Si, V, Zn; и токсичные микроэлементы: Al, Cd, Hg, Pb, Sr, Sn). Изучено состояние ультраструктур органов-мишеней животных при скармливании ОК в различных дозировках. В соответствии с проведенным комплексом исследований разработана рецептура ОК.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 09-04-99255 р_б «Развитие материально-технической базы для проведения научных исследований в области знаний 04» с финансированием на сумму 390 тыс. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Проект направлен на развитие материально-технической базы для проведения фундаментальных и ориентированных фундаментальных медико-биологических исследований, направленных для идентификации функциональных доменов тромбодефенсинов, ответственных за антимикробную активность.

 

Грант Российского Фонда Фундаментальных исследований 09-04-05066 б «Развитие материально-технической базы для проведения научных исследований в области знаний 04» с финансированием на сумму 970 тыс. руб.   Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Проект направлен на развитие материально-технической базы для проведения фундаментальных и ориентированных фундаментальных медико-биологических исследований, направленных на оценку молекулярных взаимодействий в органах-мишенях биологического действия наноструктур при введении в организм наночастиц металлов-микроэлементов (грант РФФИ 08-04-13544), для количественной оценки ионообменных свойств (измерения массовых концентраций неорганических анионов и катионов методом капиллярного электрофореза с косвенным детектированием) и изменений процессов ферментолиза в среде содержащей металлоорганические комплексы (грант РФФИ 09-04-13596), отдаленных эффектов цитотоксического действия катионных антимикробных белков на опухолевые клетки (РФФИ 08-04-99107). При этом перевод подобных исследований в формат прогрессивного метода капиллярного электрофореза (гель-электрофореза) позволит существенно повысить производительность труда, а также адаптировать разрабатываемые на их основе методы и подходы к потребностям рынка инновационных технологий.

 

Грант Российского гуманитарного научного фонда 09-06-81602 а/У «Разработка проекта комплексной программы по оптимизации элементного статуса населения региона с учетом эколого-социальных аспектов» с финансированием на сумму 250 тыс. руб. Руководитель − Г.Б.Родионова
Аннотация. На основании проведенных скрининговых исследований сформирована база данных объектов окружающей среды, сырья и продуктов питания по содержанию тяжелых металлов в геохимических образованиях Оренбургской области.
Проведен анализ субстратов почвы, растений, тканей  животных в 35 районах Оренбургского региона, отобрано более 1000 проб пищевых продуктов. Были рассчитаны коэффициенты соотношения валовой и подвижной форм токсичных элементов. Коэффициент перехода химических элементов из валовой формы в подвижную для меди составил − 41,59±1,55; цинка − 45,88±4,02; свинца −43,1±3,31; кадмия − 43,89±3,57.
Пищевой статус взрослого населения различается по половым и возрастным группам. Имеется тенденция к увеличению обеспеченностим рационов питания мужчин макро- и микронутриентами с возрастом, среди женщин, напротив, наименьшее количество потребления энергии, основных питательных веществ и микронутриентов характерно для возрастной группы 24-45 лет.
В результате комплексного эколого-физиологического исследования выявлены особенности элементного статуса населения Оренбургской области, позволяющие обосновать корригирующие мероприятия.
Элементный статус у городского населения существенно отличается от элементного статуса местного населения, занятого в непроизводственной сфере, что проявляется в виде повышенного содержания в волосах элементов, связанных с профилем производства, а именно – Fe, Cd, Ni, Pb, Mn и Cr и сниженного содержания Se и Co.

 

Грант Российского гуманитарного научного фонда №08-06-81603 а/У «Создание комплексной программы по оптимизации селенового статуса жителей аграрного региона с учетом эколого-социальных аспектов» с финансированием на сумму 200 тыс. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. В ходе реализации проекта определен уровень селена в биосубстратов cвыше 500 человек постоянно проживающих в 35 районах Оренбургской области на общей площади 124 тыс. км2 и окружающей среде (вода, почва, зерно и зерновые продукты, мясо и молочные продукты). Это позволило определить обеспеченность населения данным элементом и разработать программу мероприятий по оптимизации селенового статуса жителей Оренбургского региона. Кроме того, в ходе исследования выявлено влияние различных факторов окружающей среды на содержание селена в организме человека.

 

 

Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Грант «Аспекты формирования адаптационного ответа организма животных при воздействии стрессовых факторов».
Аннотация. Целью проекта является изучение влияние стрессовых факторов различной природы на метаболизм химических элементов, выявление специфических факторов маркеров изменения функциональных резервов в процессе формирования адаптации.
Предполагается моделирование воздействия различных стрессовых факторов на лабораторных животных с последующим изучением метаболизма химических элементов и взаимосвязи минерального обмена с биохимическими показателями крови, показателями гемограммы, состоянием антиоксидантной системы, перекисного окисления липидов, морфофункциональными и нейрофизиологическими параметрами лабораторных животных.
На этапе клинических исследований проведение всестороннего изучения физиологических, биохимических, нейро- и психофизиологических показателей. Выявление химических элементов − маркеров изменения функциональных резервов в процессе формирования адаптации с целью разработки методов увеличения адаптационных резервов с помощью коррекции нарушений минерального обмена. Макро- и микроэлементы, принимая участие в регулировании жизненных функций организма, играют существенную роль в молекулярных механизмах адаптации, поэтому стабильность химического состава организма является одним из важнейших и обязательных условий его нормального функционирования.
Исследование относится к области фундаментальных знаний, и полученные результаты позволят расширить имеющиеся в науке представления о формировании адаптационного ответа организма человека и животных при воздействии стрессовых факторов различной природы, а результаты исследований могут послужить основой для разработки комплекса мероприятий по коррекции дисбаланса элементов в организме под воздействием стрессорных факторов.

 

 

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы».

Госконтракт №  02.512.11.2276 (РОСНАУКА) «Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем с участием научных организаций Казахстана» (2009-2010 гг.) с финансированием на сумму 2,5 млн. руб. Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Проведена селекционно–генетическая оценка племенных стад приграничной территории Российской Федерации и Республики Казахстан; выполнено комплексное зоотехническое обследование популяции, оценки племенной ценности производящего и маточного состава, с выявлением наилучших сочетаний родительских пар, комплектование племенного ядра и селекционной группы животных, совершенствование существующих мясных пород скота и выведение новых типов и линий животных с высокими показателями продуктивности и качества продукции;
— иммуногенетический контроль — для установления правильности записи происхождения племенных животных мясной породы на основании определения групп крови и семейно-генетического анализа «отец-мать-потомок», создания теоретических основ биотехнологического метода прогнозирования племенных и продуктивных качеств чистопородного мясного скота, решения проблемы генетического маркирования признаков мясной продуктивности, создания банка данных племенных животных мясного направления продуктивности Российской Федерации;
— выявлен «желательный тип» животных — описываются конкретные генотипы полученных животных в сравнительном аспекте с существующими типами и породами по таким параметрам как: продуктивность, стабильность внутренней среды организма, конечной продукции пищевой цепи.

 

Грант РФФИ №11-04-97077 «Биологические эффекты, сопряженные с поступлением наночастиц металлов – микроэлементов в организм животных». Руководитель − С.А.Мирошников
Аннотация. Проект направлен на решение проблемы безопасности введения наночастиц металлов в организм животных, на внедрение разработанных методологических подходов для оценки безопасности по показателям структурно-функционального состояния биосистем, на решение вопроса оптимизации способов приготовления наноструктурных композиций при создании препаратов для внутримышечного введения, с дальнейшей разработкой новых терапевтических подходов, корригирующих апоптоз и элементный обмен животных учитывая геохимические особенности региона, микроэлементный состав кормов и питьевой воды, с целью снижения риска развития различных патологий животных. На модели экспериментальных животных  предполагается провести анализ структурно-функциональной реорганизации органов-мишений при воздействии металлов-микроэлементов в виде суспензии наночастиц с различной степенью агломерации при внутримышечном введении, изменения микроэлементного статуса органов и тканей. В результате будут установлены основные закономерностей в проявлении эффекта апоптоза при введении композиций наночастиц металлов с различной степенью агломерации в организм животных. Для достижения поставленной цели использованы нанопорошки металлов, полученные методом высокотемпературной конденсации, однородные по размеру и не содержащие примесей, физико-химические свойства и структурное состояние которых будет определено как на стадии синтеза наночастиц, так и на стадии приготовления композиций наночастиц для введения в организм. Полученные разработки положат начало созданию принципиально нового безопасного для введения в организм класса биологически активных композиций на основе нанокристаллических структур металлов-микроэлементов с заданными физико-химическими и биологическими свойствами для решения различных задач. В отчетный период исследованы биологические эффекты возможных вариантов суспензий с различными физико-химическими свойствами (приготовленными при разных условиях). Предложен оптимальный способ приготовления суспензии наночастиц для внутримышечного введения, исследована структурно-функциональная реорганизация головного мозга, установлен факт накопления (отсутствия) наночастиц металлов при их введении в организм. Изучен уровень интенсивности апоптоза, как одного из критериев оценки безопасности введения наночастиц в организм, выявлены наночастицы металлов – микроэлементов, являющиеся ингибиторами и/или индукторами апоптоза. Общий объем финансирования на 2011-2012 гг. 1100000 руб.

 

Грант РФФИ №11-04-05096 б «Развитие материально-технической базы для проведения научных исследований в области знаний 04».
Аннотация. Проект направлен на развитие материально-технической базы для проведения фундаментальных медико-биологических исследований, направленных на оценку состояния клеточного иммунитета, гуморальных факторов естественной резистентности, молекулярных взаимодействий в органах-мишенях, сопряженных с поступлением наночастиц металлов – микроэлементов в организм животных, в частности определения степени проявления апоптоза и количества активных ДНК-синтезирующих клеток и элементов структурно-функциональной реорганизации органов иммунологической защиты (грант РФФИ №11-04-97077), являющегося продолжением исследований по грантам РФФИ №№08-04-13544, 08-08-13544 и 09-04-13596; для изучения отдаленных эффектов, идентификации функциональных элементов крови, ответственных за проявление цитотоскических эффектов и создание тест-панелей для оценки врожденного и приобретенного иммунитета (РФФИ 11-04-97064), являющегося продолжением ранее проведенных исследований (изучение иммуномодулирующих, цитотоксических, антимикробных эффектов действия белков крови (гранты РФФИ №№04-04-97508, 07-04-97624, 08-04-99107, 08-04-13726, 09-04-99063). При этом перевод подобных исследований в формат прогрессивного метода фракционного разложения структурных элементов крови (фракционное центрифугирование) позволил существенно повысить производительность труда, а также адаптировал разрабатываемые на их основе методы и подходы к потребностям рынка инновационных технологий.

 

Грант РФФИ №12-04-31424 (мол_а Конкурс научных проектов, выполняемых молодыми учеными (Мой первый грант)) «Механизмы адгезии микрофлоры к модифицированным металлоорганическим комплексам с включением наночастиц».
Аннотация. Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы — изучение прямых и отдаленных эффектов влияния композиций наночастиц металлов-микроэлементов на биосистемы и разработку фундаментальных основ биотехнологий по деструкции отходов производств.
В ходе выполнения проекта будет создана базовая технология получения кинетически лабильных систем на основе комплексов нано- и микрочастиц с биополимерами, обладающих новыми свойствами, с целью дальнейшего использования в качестве комплексных препаратов в медицине и ветеринарии. Будут установлены оптимальные условия производства металлоорганических комплексов на основе новых знаний о механизмах адгезии микроорганизмов к субстратам, разработаны новые подходы к ее оценке, изучена биодоступность компонентов растительного сырья в связи с адгезивностью отдельных бактериальных культур.