| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом возрастающей актуальности синтетических научных дисциплин, созданных на стыке психологии, социологии, политологии, истории и научных исследований, связанных с этическими аспектами научно-технологического развития, изменениями социальных, политических и экономических отношений |
| 16. |
Аннотация |
Цель данной работы – создание фундаментальных основ природоподобных экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий переработки морских биоресурсов (водорослей и беспозвоночных) с целью извлечения БАВ, обеспечивающих существенное повышение степени их использования (валоризация), включая фармацевтическое и биомедицинское применение, и не менее важное, в пищевой промышленности, а также процессов комплексной переработки отходов.
При создании фундаментальных основ природоподобных технологий водорослей и беспозвоночных Арктики будут решены следующие задачи:
1. выяснение взаимосвязи структура-биологическая активность для БАВ морских водорослей и беспозвоночных. Получение новых фундаментальных данных о морских организмах-продуцентах БАВ, о химической структуре и их биологической активности;
2. изучение динамики состава и содержания БАВ морских бурых водорослей и беспозвоночных в течение жизненного цикла, а также под влиянием экзогенных и эндогенных факторов. Оценка продуктивности БАВ бурых водорослей;
3. дизайн и синтез новых альтернативных растворителей с заранее заданными физико-химическими свойствами. Получение новых фундаментальных данных о природных глубоких эвтектических растворителях;
4. разработка технологий замкнутого цикла с получением новых фармакологически активных субстанций и пищевых компонентов на основе БАВ водорослей и беспозвоночных Арктики с применением “зелёных” реагентов и растворителей;
5. оптимизация методов извлечения БАВ водорослей и беспозвоночных Арктики и создание на их основе биопрепаратов с помощью концепции Quality-by-Design “качество через разработку”;
6. выяснение механизмов взаимодействия БАВ водорослей и беспозвоночных Арктики с терапевтическими мишенями, оценка биологически активных веществ с использованием современного оборудования и тест-систем in vitro и in vivo, обладающих антиоксидантной, противовоспалительной, противоопухолевой, противовирусной, антимикробной, иммуномодулирующей, ранозаживляющей и другими видами активности.
В процессе реализации данной темы предполагается выполнение следующих работ и получение следующих результатов:
В 2024 году – будут получены новые данные о содержании альгинатов, фукоидана, полифенолов, фукоксантина и других БАВ, а также продукционных характеристиках БАВ бурых водорослей на примере представителей фукоидов Баренцева моря, связанных с особенностями произрастания в высоких широтах. Будут получены новые данные о содержании БАВ беспозвоночных Баренцева моря, изменяющихся под влиянием различных эндогенных и экзогенных факторов. Будут разработаны подходы к валоризации отходов промысловых беспозвоночных. Будут получены новые данные о физико-химических свойствах природных глубоких эвтектических растворителей (ПГЭР). Практическая значимость результата: будет подана заявка на изобретение для создания природоподобных технологий БАВ водорослей и/или беспозвоночных Арктики.
В 2025 году – будут получены результаты тестирования альтернативных растворителей, включая ПГЭР, которые позволят извлекать различные полисахариды, включая альгинаты, фукоидан, их фракции, обогащенные полифенолами, фукоксантином и другими БАВ бурых водорослей, что приведет к валоризации полисахаридов. Поиск и экспериментальное исследование альтернативных растворителей будет проведено также в отношении технологии хитина, получаемого из отходов переработки промысловых беспозвоночных Баренцева моря, с получением фракций, обогащенных аминокислотами и жирными кислотами. Практическая значимость результата: будет подана заявка на изобретение для создания природоподобных технологий БАВ водорослей и/или беспозвоночных Арктики.
В 2026 году – будет изучен состав и структура полисахаридов из 5 видов арктических бурых водорослей. Будет изучено влияние эндогенных и экзогенных факторов на полисахаридный состав и структуру полисахаридов потенциально промысловых видов Арктики: Fucus vesiculosus, F. distichus, F. serratus, Ascophyllum nodosum. Будут теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены результаты по разработке технологий замкнутого цикла с получением новых фармакологически активных субстанций и пищевых компонентов на основе БАВ водорослей и беспозвоночных Арктики с применением “зелёных” реагентов и растворителей. Полученные данные будут основой для разработки методологии освоения биоресурсов прибрежных акваторий российской Арктики.
В 2027 году – будут получены уточненные данные о содержании БАВ, а также продукционных характеристиках БАВ бурых водорослей Баренцева моря, связанных с особенностями произрастания в высоких широтах. Будут получены уточненные данные о содержании БАВ беспозвоночных Баренцева моря, изменяющихся под влиянием различных эндогенных и экзогенных факторов. Будут определены перспективные фармакологически активные вещества для практического использования в условиях Арктики с использованием современного оборудования и тест-систем in vitro и in vivo/ex vivo. На основе наиболее активных субстанций будут разработаны кандидаты для создания биопрепаратов, системы доставки лекарств, функциональные пищевые продукты. Будет подана заявка на изобретение способов получения оригинальной или импортозамещающей продукции с высокой добавленной стоимостью из водорослей и/или беспозвоночных Арктики.
В 2028 году – результаты изучения механизмов взаимодействия с терапевтическими мишенями фармакологически активных соединений водорослей и беспозвоночных Арктики, обладающих антиоксидантной, противовоспалительной, противоопухолевой, противовирусной, антимикробной, иммуномодулирующей, ранозаживляющей и другими видами активности, будут положены в основу создания эффективных и отвечающих всем требованиям композиций, предъявляемым к современным биопрепаратам и функциональным пищевым продуктам. Оптимизация методов получения БАВ водорослей и беспозвоночных Арктики и создание на их основе биопрепаратов с использованием концепции Quality-by-Design “качество через разработку”. Будут получены детализированные знания о структуре и механических, текстурных, биологических свойствах как БАВ, так и готовых продуктов и биопрепаратов. |