«Мы создаем биогеохимическую карту»

В виноделии принято восторгаться связью с землей и ручным трудом. Вопреки стереотипу российская отрасль сегодня старается быть на переднем крае науки. Именно об этом «Ъ. Выбор сомелье» побеседовал с Михаилом Ковальчуком, президентом Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». В центре внимания — научные программы НИЦ в области виноградарства и виноделия.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Как развивается Лаборатория генетических технологий виноградарства и виноделия?

Лаборатория генетических технологий виноградарства и виноделия была создана в 2020 году в рамках Курчатовского комплекса НБИКС (Нано-, Био-, Инфо-, Когно- и Социо) —природоподобных технологий. Вино — междисциплинарный комплекс научных знаний, причем и естественных, и гуманитарных,— и все это мы изучаем в нашей лаборатории. Все начинается с почвы и климата виноградников — терруара, с помощью биологии, генетики мы комплексно изучаем сорта винограда: переработка урожая включает и химию, и микробиологию. Следующий этап — дегустация, физиология вкуса, продажа вина — маркетинг, экономика. Все это мы включили в план работы нашей лаборатории. Судите сами…

Почвенно-климатические исследования: здесь мы располагаем очень мощным ресурсом, и аналитическим, и вычислительным, что позволяет создать цифровую модель терруара, включающую почвы, климат, рельеф, сорт винограда и микробиом почв, агротехнические приемы. Генетика и геномика сортов винограда — это прежде всего изучение автохтонных сортов России, и дрожжевых штаммов, и штаммов бактерий, необходимых для производства вина. Химия — очень точная, аналитическая. С помощью хроматографии и масс-спектрометрии мы исследуем как образцы экспериментальных вин из автохтонных сортов винограда на выведенных нашими специалистами дрожжевых штаммах, так и образцы вин «с полки». Мы создали достаточно большую базу хроматографических «отпечатков пальца» вин различных сортов. Микробиология — селекция новых дрожжевых штаммов, аромат, вкус вина во многом зависят от штамма дрожжей. Каждый год мы проводим экспедиции по виноградникам наших южных регионов, выделяем новые штаммы, каталогизируем и депонируем их во Всероссийскую коллекцию промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт». Их апробация идет на предприятиях четырех регионов, в их числе и «Кубань-Вино», и «Винодельня Ведерников». Стандартизация: технический комитет №162 «Виноградарство и виноделие» уже более двух лет разрабатывает отраслевые стандарты на базе НИЦ «Курчатовский институт». Гуманитарный аспект — это организация лекториев, выставок в рамках проекта «Винология» на эногастрономических ярмарках «Виноград», сессии «Винологии» также проходят на Российском винодельческом форуме.

Как обстоят дела с анонсированным «Геномно-географическим атласом сортов России»?

Работа над атласом началась с розыска автохтонных сортов. Мы организовали десятки экспедиций в Крым, на Дон, в Дагестан и другие регионы России. Мы нашли автохтоны Астрахани, Ставрополья, паспортизовали абсолютно все сорта Дона, в Дагестане в нескольких отдаленных аулах обнаружили сорта винограда, которые даже не знаем, как называются. Параллельно ведется работа по созданию ботанических рисунков. Готовы описания многих автохтонных сортов, но по некоторым есть только данные генетики и фенотипы растений, поэтому мы не можем судить, какое вино из этих сортов получается, ведь их осталось всего два-три куста. Однако эта проблема будет решена в рамках работы Национального центра генетических ресурсов автохтонных сортов винограда, созданного указом президента Российской Федерации. Центр объединит все коллекции сортов Крыма, Дона, Кубани, Дагестана и позволит создать базовую коллекцию, где редкие сорта будут сохранены и размножены. Мы уже привлекли к работе ведущих специалистов отрасли, в том числе тех, кто работал в свое время над легендарной «Ампелографией СССР». Вероятно, атлас будет выходить частями, по разным регионам России.

Как далеко продвинулась паспортизация российских автохтонных сортов, также заявленная вами ранее?

Генетика — наука точная. Полногеномное секвенирование дает целиком картину происхождения, родителей, потомков, тех или иных признаков конкретного сорта винограда.

Мы разработали методику ускоренного генотипирования сортов, которая в том числе позволяет нам как пользоваться самыми разными зарубежными базами, так и создавать свою. На сегодняшний день в базе «Курчатовского института» больше 1 тыс. сортов, включая более 130 наших автохтонов, а также автохтоны Закавказья, Средней Азии, клоны зарубежных сортов, растущих у нас, сорта отечественной селекции. Также у нас есть крупнейшая база амурских сортов винограда. Во всем мире, по разным оценкам, существует от 5 тыс. до 7 тыс. сортов, наша коллекция суммарно включает более 3 тыс. генотипов сортов. Задел очень серьезный, это сделано за пять лет. Наши данные депонированы в Национальную базу генетической информации, они абсолютно автономны.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Существует ли кооперация с российскими питомниками по автохтонным сортам?

Автохтонные сорта винограда занимают пока не более 3% посадок в нашей стране, а, например, в Хорватии их более 30%, в Грузии — все 99%. НИЦ «Курчатовский институт» прилагает серьезные усилия по их спасению. Трудами института «Магарач» в прошлом году был спасен и введен в культуру на одном из виноградников Дона некогда очень популярный исчезнувший сорт — шампанчик константиновский, его восстановили буквально из пробирки. В рамках Национального центра генетических ресурсов автохтонных сортов винограда будет создана базовая коллекция таких сортов и их питомник.

Бизнес работает только с готовыми решениями, мы не можем навязать те сорта, которые не испытаны, поведение которых в бутылке неизвестно. Начинающий винодел очевидно предпочтет совиньон блан сорту белобуланный, о котором есть лишь пара статей и несколько мнений — годен он для виноделия или нет. Поэтому задача изучения, каталогизации, паспортизации автохтонных сортов — именно государственная.

Близки ли мы к тому, чтобы получить автохтонные дрожжи российских терруаров? Есть ли шанс, что на их основе будут созданы чистые культуры?

«Курчатовский институт» ведет системные исследования дрожжевых популяций из различных регионов России — в первую очередь из винодельческих зон Крыма, Краснодарского края и Дона. В нашей коллекции сейчас более 300 штаммов, из них около 90 можно считать автохтонными. Мы не просто собираем эти штаммы, а изучаем их «поведение»: секвенируем геномы, смотрим, как они работают в разных средах, как влияют на характеристики вина. Сравниваем мы их не только между собой, но и с зарубежными образцами, чтобы понять, какие адаптивные черты определяют их терруарную специфику — будь то толерантность к кислотности, температуре или составу сусла.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Каждый сезон проходят экспедиции по винодельческим районам с особым вниманием к старым или заброшенными виноградникам, которые не обрабатывают фунгицидами,— там сохранилась уникальная микрофлора. Оказывается, у ряда российских популяций есть собственные генетические кластеры, которых нет в европейских или американских линиях,— микробиом наших виноградников действительно имеет локальные особенности.

Что же до перспектив выделения чистых культур — мы уже на этом этапе. Современные методы микробиологической изоляции и генотипирования позволяют нам не просто «поймать» дикого представителя, но и создать стабильный штамм, пригодный для промышленного применения. Несколько таких штаммов сейчас проходят испытания в сотрудничестве с российскими винодельческими хозяйствами. Наша конечная цель — сформировать библиотеку автохтонных дрожжевых культур, которые смогут стать основой для вин с выраженным региональным характером, где микроорганизмы работают в синергии с климатом и почвой.

Как именно геномные исследования помогут в создании почвенно-климатических моделей российских терруаров? Есть ли уже примеры сформированных моделей?

Задача геномики здесь — дать терруару «биологическое лицо». Мы привыкли, что терруар описывается через климат, почву и рельеф, но теперь мы можем добавить и четвертый слой — микробный и генетический. Геномные исследования позволяют выявить микроорганизмы, устойчиво ассоциированные с конкретным регионом. Это могут быть дрожжи, бактерии или грибные симбионты, которые регулируют азотный обмен, синтез ароматических соединений, влияют на усвоение микроэлементов растением. По сути, мы создаем многослойную биогеохимическую карту, где геномные данные становятся таким же фактором, как влажность или кислотность почвы. Такие модели позволят прогнозировать, как терруар будет реагировать на изменение климата или агротехники, помогут подбирать сорта и дрожжевые культуры под конкретные микробные и климатические ниши. Таким образом, это яркий пример природоподобных технологий.

У нас уже есть пилотные проекты в Крыму и на Кубани, где мы объединяем геномные данные микробиома почв и виноградников с агроклиматическими характеристиками. Надеюсь, скоро можно будет говорить о создании методики, ее стандартизации и расширении на другие регионы России. Мы имеем все шансы стать страной, где виноград высаживают с умом, с учетом меняющихся климатических условий, заказа потребителя и сортов, максимально подходящих к нашим терруарам.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Как развивается после присоединения к НИЦ Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач»?

Присоединение НИИ «Магарач» — часть большого процесса консолидации отрасли. Речь идет о том, чтобы все существующие институты виноградарства и виноделия работали слаженно, по единой программе, выполняя задачи, поставленные руководством страны и необходимые для отрасли. К сожалению, до последних лет не все из актуальных задач решались своевременно, кроме того, до половины наших хозяйств, особенно передовых, окормлялись консультантами из Франции и Италии. Мы не против обмена знаниями, но пора вернуться к глубочайшим корням нашей науки, за многими достижениями которой стоит именно «Магарач», чья история началась еще в первой половине XIX века, так что это один из старейших в мире институт виноградарства и виноделия. А во времена СССР это был всесоюзный институт, имевший филиалы и опытные станции и в Молдавии, и в Грузии, и на Памире, и даже в Москве. Наша цель сегодня — консолидация научного потенциала страны, объединение институтов в рамках задачи, поставленной президентом, и в конечном счете — возвращение лидерства нашей виноградарско-винодельческой науки на мировом уровне.

Беседовал Никита Болдырев