Наука на страже виноделия

Студентка МФТИ Анна Смирнова представила инновационное средство для защиты виноградников от грибковых заболеваний на основе экстракта личинок мухи вида черная львинка. Биопрепарат является безопасной и эффективной альтернативой химическим фунгицидам. Он может не только сохранить урожай российских виноградников, но и повысить качество российского вина. Проект стал победителем гранта «Студенческий стартап» и уже вызвал интерес у ведущих винодельческих хозяйств России.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Ежегодно виноградари теряют до 30% урожая из-за грибковых и бактериальных заболеваний. Существующие химические средства защиты наносят вред окружающей среде и способствуют выработке устойчивости у патогенов. Натуральных и эффективных решений на рынке до сегодняшнего дня практически не было. Разработка студентки магистратуры Физтех-школы бизнеса высоких технологий МФТИ Анны Смирновой призвана решить эту проблему.

Автор работы, студентка магистратуры ФБВТ МФТИ Анна Смирнова, рассказала, что основой ее диплома стали исследования, которые уже несколько лет активно ведутся в их лаборатории по экстракции антимикробных веществ из жира личинок мухи вида черная львинка. Этот метод ее очень заинтересовал, и она решила найти ту сферу, где натуральные средства защиты растений были бы особенно востребованы. После долгих поисков она вышла на рынок виноделия и была приятно удивлена его быстрым ростом: появляются новые винодельни, закладываются виноградники, развивается культура потребления вина. Тогда она поняла, что именно здесь открываются большие возможности для применения их разработки. И ей захотелось, чтобы ее проект помог не только науке, но и развитию винодельческой отрасли.

В основе препарата «Львинка» лежит жир личинок мухи вида черная львинка (Black Soldier Fly), известный своими мощными природными антимикробными свойствами. Ранее эффективность этого вещества уже изучалась, в том числе для борьбы с внутрибольничными инфекциями. Анна Смирнова научно обосновала и экспериментально подтвердила его применение в аграрном секторе — для защиты виноградных лоз.

Для подтверждения эффективности разработки из винодельни Ростовской области привезли зараженную виноградную лозу и выделили из нее патогенные грибы. На их основе был проведен лабораторный эксперимент, подтвердивший активность средства. Испытания показали, что экстракт жира черной львинки активно борется с патогенными микроорганизмами и предотвращает их распространение.

Полученный препарат имеет на 100% натуральный состав. Это значит, что он полностью безопасен для людей, растений и окружающей среды. Кроме того, вещество не влияет на органолептические свойства винограда и будущего вина и, следовательно, сохраняет его натуральный вкус.

Автор работы отметила, что их цель — предложить виноделам, особенно тем, кто ориентирован на органическое производство, надежный инструмент для сохранения урожая без ущерба для экологии. Она добавила, что лабораторные испытания подтвердили перспективность их подхода и что они настроены на дальнейшее развитие проекта.

Проект был разработан в рамках междисциплинарной работы магистрантов бизнес-школы и факультета биологической и медицинской физики (ФБМФ) МФТИ. Победа в конкурсе «Студенческий стартап» позволила команде проекта получить 1 млн руб. на дальнейшие исследования и вывод продукта на рынок. Сейчас команда активно ищет партнеров для организации контрактного производства с последующим проведением полевых испытаний продукта.

Анна Смирнова, автор работы, студентка магистратуры ФБВТ МФТИ, ответила на вопросы «Ъ-Науки».

— Известно, что антимикробные свойства жира личинок черной львинки изучались в том числе и для медицины. Что стало научным открытием именно в вашей работе? Почему этот экстракт эффективен именно против грибковых патогенов винограда и с какими основными возбудителями вы успешно боролись в лаборатории?

— Открытием именно в моей работе стало то, что мы первыми решили использовать экстракт жира личинок черной львинки именно против заболеваний винограда. Идея заключалась в том, чтобы направить известные антимикробные свойства этого экстракта не в медицину, как это делалось ранее, а в защиту растений. Это особенно интересно и актуально, потому что винодельческий сектор в России сейчас активно развивается и потребность в экологичных решениях растет с каждым годом.

Мы доказали, что наш препарат эффективен против основных патогенов виноградников — милдью и оидиума, которые вызываются грибами, а также против бактериального рака, вызванного бактериями.

— Вы подчеркиваете, что препарат на 100% натуральный. В чем его конкретные практические преимущества перед существующими химическими фунгицидами кроме общей безопасности? Речь идет только об экологии или есть экономическая выгода — например, более короткий срок ожидания до сбора урожая или отсутствие резистентности у патогенов?

— Основное преимущество, конечно,— это безопасность. Сейчас многие виноделы по всему миру сталкиваются с истощением почв из-за бесконтрольного использования пестицидов в прошлом. Кроме того, в этом году в европейских винах зафиксировали резкий рост содержания трифторуксусной кислоты, которая образуется при производстве промышленных пестицидов и может разлагаться тысячелетиями.

Более того, в больших концентрациях она вредна для человека.

Что касается экономической стороны — виноделам не придется использовать множество разных препаратов из-за роста резистентности патогенов. Наш препарат можно применять даже перед самым сбором урожая, чего нельзя делать с синтетическими средствами.

Кроме того, мы разрабатываем уникальную формуляцию конечного продукта, подбирая специальные адсорбенты и прилипатели, чтобы препарат дольше удерживался на растении и не смывался росой или дождем. Это позволит виноделам сократить количество обработок и, соответственно, снизить затраты и нагрузку на почву.

— Вы утверждаете, что препарат не влияет на органолептические свойства винограда и вина. Как вы проверяли этот crucial (ключевой) для виноделов параметр? Проводились ли уже дегустационные тесты или химический анализ вин, произведенных из обработанного винограда?

— Чтобы полноценно проверить влияние на органолептические свойства вина, нужны десятилетия: эксперимент должен начинаться с выращивания винограда на почве, где никогда не применялись другие пестициды. От посадки саженцев до первого урожая и вина проходит не менее 15 лет, поэтому пока такие исследования провести нет возможности.

Однако мы уже проводим эксперименты на уровне растений — анализируем биохимические процессы и содержание ароматических соединений в ягодах после обработки. Эти данные помогают косвенно подтвердить, что наш препарат не влияет на метаболизм и органолептические характеристики винограда. В то же время уже есть огромное количество исследований, которые валидируют факт влияния пестицидов на органолептику.

— Победа в «Студенческом стартапе» — это важный шаг. Каковы дальнейшие конкретные шаги по выводу «Львинки» на рынок? Что сейчас является главным вызовом: налаживание контрактного производства, организация полевых испытаний в реальных хозяйствах или получение официального регистрационного удостоверения?

— Сейчас для нас самый важный этап — налаживание контрактного производства и изготовление опытной партии для полевых испытаний. Это приоритетная задача, потому что уже этим летом мы получили первые договоренности о проведении таких испытаний с крупными винодельнями. (По внутренней политике компаний их названия мы пока не можем разглашать.)

— Проект создан совместно студентами бизнес-школы и ФБМФ. Как на практике выглядело это сотрудничество? Кто отвечал за научную часть, а кто — за бизнес-модель и маркетинг и как это помогло создать готовый к реализации продукт?

— За научную часть отвечала руководитель проекта Елена Марусич, идейный вдохновитель и новатор идеи использования жира личинок мух для получения экстракта, вместе с командой студентов ФБМФ МФТИ. Я также участвовала в проведении экспериментов на культурах винограда и в разработке формулы конечного продукта.

Но моей основной задачей было создание продукта, готового к полевым испытаниям. Я определила целевую аудиторию, провела глубинные интервью, чтобы подтвердить актуальность и потребность в продукте, занималась маркетинговой стратегией, бизнес-моделью и финансовой частью при поддержке сильнейших преподавателей и менторов МФТИ ФБВТ и СберУниверситета. Эта школа действительно позволила мне пройти путь от научной идеи до реального практического результата.

— Черная львинка — это быстро возобновляемое сырье. Насколько сложно и дорого будет масштабировать производство препарата, если спрос со стороны винодельческих хозяйств страны будет высоким? Планируете ли вы в будущем адаптировать свою разработку для защиты других культур кроме винограда?

— Сейчас мы активно работаем над вопросами масштабирования и контрактного производства. Правильно сказано, что черная львинка — это быстро возобновляемое и недорогое сырье, поэтому при росте спроса масштабировать выпуск будет несложно. Думаю, что в будущем мы будем адаптировать нашу разработку и для защиты других культур, не только винограда, но и, например, ягод.

Пресс-служба МФТИ