Размер:
AAA
Цвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта
Поиск

Сфера научно-исследовательской деятельности

Разработка теоретических и экспериментальных основ морской биотехнологии.


Задачи подразделений отдела

Неструктурная лаборатория альготехнологий
  1. Разработка теоретических основ управления ростом культуры микроводорослей методом математического моделирования.
  2. Создание методической и технической базы для подготовки специалистов в области управления биосинтезом микроводорослей.
  3. Количественная оценка роста водных фототрофов при различных типах питания. Разработка методов доочистки сточных вод с помощью водорослей и высших водных растений.
  4. Разработка систем контроля и управления параметрами состояния культур микроводорослей, а также технологических процессов получения биомассы микроводорослей заданного биохимического состава.

Неструктурная лаборатория управления биосинтезом микроводорослей
  1. Изучение общих закономерностей роста микроводорослей в культуре и природе.
  2. Разработка научных основ управления биосинтезом микроводорослей, в том числе принципов и алгоритмов управления синтезом ценных биологически активных веществ в культурах микроводорослей.
  3. Разработка научно-обоснованных биотехнологий производства сырья, пищевой и лечебно-профилактической продукции, кормовых добавок из микроводорослей и цианобактерий.
  4. Разработка методов сохранения микроводорослей в состоянии ангидробиоза и реактивации из этого состояния.

Неструктурная лаборатория биологии и культивирования макрофитов
  1. Изучение структуры популяций макрофитов, структурно-функциональных особенностей растительных сообществ природных и искусственных субстратов.
  2. Мониторинг состояния сообществ макроводорослей в прибрежных экосистемах Черного моря.
  3. Биологическое и ландшафтное разнообразие донных природных комплексов Крымского прибрежья Черного моря.
  4. Теоретические и практические аспекты культивирования макроводорослей.

Темы госзадания

  1. № 0556-2021-0004 «Исследование механизмов управления продукционными процессами в биотехнологических комплексах с целью разработки научных основ получения биологически активных веществ и технических продуктов морского генезиса»
    № гос. регистрации 121030300149-0
    Научный руководитель: д.б.н, гл.н.с. Рябушко В.И.
    Учёный секретарь: к.б.н. Рылькова Ольга Александровна


Гранты

  1. «Анализ современного состояния структурно-функциональной организации донных биоценозов Севастопольского региона и их устойчивости под влиянием изменчивости природно-антропогенных факторов»
    Период выполнения: 2018 - 2020 гг.
    № госрегистрации: АААА-А18-118090390043-6
    Руководитель: к.б.н., в.н.с., зав. ОБиФ Боровков А.Б.
    Исполнители от ОБиФ: к.б.н., с.н.с. Гудвилович И.Н.; к.б.н., с.н.с. Лелеков А.С.; м.н.с. Авсиян А.Л.; м.н.с. Новикова Т.М.; вед. инж. Меметшаева О.А.

  2. «Ветровое волнение как фактор динамического воздействия среды на фитоценозы прибрежья Чёрного моря»
    Период выполнения: 2018 - 2020 гг.
    № госрегистрации: АААА-А18-118082890006-1
    Руководитель: к.б.н., с.н.с. Евстигнеева И.К.
    Исполнители от ОБиФ: м.н.с. Танковская И.Н.

  3. «Установление взаимосвязей параметров вертикальной структуры растительных пологов в градиентах физических переменных среды в условиях прибрежных мелководий»
    Период выполнения: 2018 - 2019 гг.
    № госрегистрации: АААА-А18-118073190049-3
    Руководитель: вед.н.с., д.б.н. Празукин А.В.
    Исполнители от ОБиФ: к.б.н., с.н.с. Евстигнеева И.К.


Оборудование

  • Интенсивная культура Nostoc в плоско-параллельных фотобиореакторах

  • Унифицированная исследовательская установка для изучения микроводорослей

  • Открытые бассейны для моделирования роста микроводорослей в полупромышленных условиях

  • Альгобиотехнологический модуль для изучения роста микроводорослей в промышленных условиях

  • «Зеленая стадия» роста культуры Dunaliella salina в альгобиотехнологическом модуле

  • Интенсивная культура Dunaliella salina в альгобиотехнологическом модуле


Заведующий отделом биотехнологий и фиторесурсов

Боровков Андрей Борисович

ведущий научный сотрудник,
кандидат биологических наук

Тел.: +7(8692)55-07-95
e-mail: biotex@ibss-ras.ru

Сотрудники отдела

Тренкеншу Рудольф Павлович, ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

Геворгиз Руслан Георгиевич, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Горбунова Светлана Юрьевна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Гудвилович Ирина Николаевна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Евстигнеева Ирина Константиновна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Лелеков Александр Сергеевич, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Миронова Наталья Всеволодовна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Панкеева Татьяна Викторовна, старший научный сотрудник, кандидат географических наук

Рылькова Ольга Александровна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Харчук Ирина Алексеевна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Авсиян Анна Львовна, младший научный сотрудник

Береговая Наталья Михайловна, младший научный сотрудник

Жондарева Яна Дмитриевна, младший научный сотрудник

Новикова Татьяна Михайловна, младший научный сотрудник

Танковская Ирина Николаевна, младший научный сотрудник

Меметшаева Ольга Александровна, ведущий инженер

Чекушкин Анатолий Анатольевич, ведущий инженер

Ширяев Антон Владимирович, инженер 1-й категории


История отдела биотехнологий и фиторесурсов

Целенаправленные и планомерные исследования черноморских макроводорослей в ИнБЮМ начались с момента создания (1965 г.) лаборатории фитобентоса под руководством д.б.н. Калугиной-Гутник А.А. В 1983 году на базе этой лаборатории был создан отдел фитобентоса и культивирования водорослей, в центре внимания которого появились новые задачи, связанные с исследованиями в области марикультуры. В разное время отдел возглавляли д.б.н. Силкин В.А., д.ф-м.н Абросов Н.С. В 2000 году подразделение было преобразовано в отдел биотехнологий и фиторесурсов, возглавляемый до 2017 года к.б.н. Тренкеншу Р.П., а в дальнейшем - к.б.н. Боровковым А.Б.

Многолетние исследования различных аспектов фитобентоса Чёрного моря, включая систематику, биологию, продуктивность, а с недавнего времени и биотехнологию, позволили создать хорошо известную во всем мире школу альгологов. К настоящему времени сотрудники отдела провели инвентаризацию альгофлоры морского экотона Чёрного моря, создали карты донной растительности, разработали классификационную систему растительных сообществ и собрали уникальный гербарий макрофитов Чёрного и Средиземного морей, Индийского и Тихого океанов.

В течение последних десятилетий исследованы состав, структура и изменчивость фитокомпоненты биосистемы соленых озер Тарханкутской и Евпаторийской групп Крыма, а также лиманов Каркинитского флористического района Черного моря, проведена ревизия марофитобентоса заливов Азовского моря. Осуществляется мониторинг водной растительности в регионах с различными уровнями качества водных масс и степенью заповедования акваторий, что позволяет установить тенденции в развитии донной альгофлоры в отдельных регионах Черного моря и разработать пути её сохранения. Проводится изучение фитообрастания твердых субстратов разного генезиса, расширено и конкретизировано представление о биопозитивности береговых гидротехнических сооружений. Важным направлением гидроботанических исследований является анализ структуры и динамики ценопопуляций редких и массовых видов черноморских макрофитов, зависимость разнообразия морфопараметров слоевища и популяции от ряда факторов внешней среды. Пополняется база данных по флористическому составу фитоценозов, их доминантам и экологическим группировкам в условиях прибрежного экотона Черного моря. C 2009 г. проводятся исследования макрофитобентоса с учетом ландшафтной структуры прибрежной зоны Крымского полуострова. Впервые предложены критерии для оценки состояния подводных ландшафтов, рассчитанные на основе анализа количественных показателей запаса фитомассы макрофитобентоса и ключевых видов макрофитов в прибрежной зоне Крыма.

Кроме изучения макроводорослей в отделе биотехнологий и фиторесурсов с начала 90-х гг активно разрабатывают теоретические и экспериментальные основы морской биотехнологии. Так за последние годы разработаны методы перевода микроводорослей в интенсивную культуру, впервые проведены долгосрочные эксперименты с морскими микроводорослями, сконструированы системы для интенсивного культивирования микроводорослей, разработаны элементы теории управления ростом и биохимическим составом микроводорослей. Выявлены основные закономерности и видовые особенности роста и метаболизма ряда водорослей, определяющие их продуктивность. Разработан ряд прогностических математических моделей субстратзависимого и светозависимого роста микроводорослей и накопления биологически активных веществ, как альтернатива классическим моделям (Михаэлиса-Ментен, Моно, Друпа), которые применимы только при условии постоянства физико-химических параметров среды: температуры, облучённости клеток и др. Предложенные модели, в отличие от классических подходов, позволяют описать кинетику ассимиляции субстрата клетками микроводорослей при изменяющихся световых и температурных условиях.

Фундаментальные научные исследования роста и биосинтеза микроводорослей позволили разработать алгоритмы управления ростом и биохимическим составом клеток. Разработаны принципиальные схемы культивирования ряда культур микроводорослей для получения биологически активных веществ, включающие оригинальные приемы интенсификации их биосинтеза. Оптимизированы режимы культивирования микроводорослей для получения высокой продукции по биомассе или целевому компоненту. Разработаны и апробированы в полупромышленных и промышленных условиях технологии одно- и двухстадийного производства микроводорослей и ценных продуктов из них. Определена предельная продуктивность культур микроводорослей для различных регионов Земного шара и РФ, в частности, а также для различных сезонов года. Разработаны технологии массового культивирования микроводорослей Spirulina, Chlorella, Dunaliella, Cylindrotheca, Phaeodactylum, Porphyridium и др. Разработаны технологии производства БАД из микроводорослей, содержащие микроэлементы (I, Se, Mn, Cr, Zn) в органической форме. Специалистами отдела биотехнологий и фиторесурсов неоднократно осуществлялась организация производства микроводорослей, проводилось обучение специалистов на предприятиях Российской Федерации, стран ближнего и дальнего зарубежья.

В настоящее время в отделе проводятся исследования по следующим биотехнологическим направлениям: Создание теории управления и разработка математических моделей зависимости ростовых и биохимических характеристик микроводорослей от показателей среды. Разработка научных основ управления биосинтезом микроводорослей, в том числе синтезом биологически ценных веществ в культурах микроводорослей. Разработка биотехнологий производства сырья, пищевой и лечебно-профилактической продукции, кормовых добавок. Ведётся разработка технологий выделения ценных веществ из получаемой биомассы микроводорослей. Разработка методов сохранения микроводорослей в состоянии ангидробиоза и реактивации из этого состояния. Разработка методов доочистки сточных вод с помощью водорослей и высших водных растений. Разработка систем мониторинга и контроля параметров состояния культур микроводорослей, а также технологических процессов получения биомассы микроводорослей заданного биохимического состава.

Ведущие специалисты отдела активно участвуют в подготовке научно-педагогических кадров ФГАОУ ВО СевГУ (специальность "Биофизика") и ЧФ МГУ (специальность «География»).


Основные публикации

  • Borovkov A. B., Gudvilovich I. N., Avsiyan A. L. Scale-up of Dunaliella salina cultivation: from strain selection to open ponds // Journal of Applied Phycology. 2020. Vol. 32, iss. 3. P. 1545-1558. DOI: 10.1007/s10811-020-02104-5

  • Borovkov A. B., Gudvilovich I. N., Avsiyan A. L., Memetshaeva O. A., Lelekov A. S., Novikova T. M. Production Characteristics of Dunaliella salina at Two-Phase Pilot Cultivation (Crimea) // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2020. Vol. 20, no. 5. P. 401-408. DOI: 10.4194/1303-2712-v20_5_08

  • Kharchuk I. A. Changes in Morphometric Indices of Arthrospira (Spirulina) platensis Cells and Trichomes during Dehydration and the Reactivation Period // Russian Journal of Plant Physiology. 2020. Vol. 67, iss. 4. P. 680-689. DOI: 10.1134/S1021443720030152

  • Stadnichuk I. N., Novikova T. M., Miniuk G. S., Boichenko V. A., Bolychevtseva Yu. V., Gusev E. S., Lukashev E. P. Phycoerythrin Association with Photosystem II in the Cryptophyte Alga Rhodomonas salina // Biochemistry (Moscow). 2020. Vol. 85, iss. 6. P. 679-688. DOI: 10.1134/S000629792006005X

  • Геворгиз Р. Г., Железнова С. Н. Эффективность фиксации углерода в биомассе Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et. J. C. Lewin (Bacillariophyceae) в условиях накопительного культивирования // Морской биологический журнал. 2020. Т. 5, № 1. С. 12-19. DOI: 10.21072/mbj.2020.05.1.02

  • Borovkov A. B., Gudvilovich I. N., Memetshaeva O. A., Avsiyan A. L., Lelekov A. S., Novikova T. M. Morphological and Morphometrical Features in Dunaliella salina (Chlamydomonadales, Dunaliellaceae) During the Two-phase Cultivation Mode // Ecologica Montenegrina. 2019. Vol. 22. P. 157-165.

  • Евстигнеева И. К., Танковская И. Н. Общая характеристика сообществ макроводорослей - колонизаторов искусственных сооружений в Черном море // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2020. Т. 125, вып. 1. С. 36-47.

  • Evstigneeva I. K., Tankovskaya I. N. Structure and Dynamics of Macrophyte Fouling of a Hydraulic Structure (Black Sea) // Power Technology and Engineering. 2019. Vol. 53, iss. 1. P. 14-22. DOI: 10.1007/s10749-019-01027-7

  • Pankeeva T. V., Mironova N. V. Spatiotemporal Changes in the Macrophytobenthos of Laspi Bay (Crimea, Black Sea) // Oceanology. 2019. Vol. 59, iss. 1. P. 86-98. DOI: 10.1134/S0001437019010168

  • Rylkova O. A., Gulin S. B., Pimenov N. V. Determination of the Total Microbial Abundance in Black Sea Bottom Sediments Using Flow Cytometry // Microbiology. 2019. Vol. 88, iss. 6. P. 700-708. DOI: 10.1134/S0026261719060158

  • Беляев Б. Н., Береговая Н. М. Новая технология культивирования черноморского гелидиума Gelidium spinosum (S. G. Gmelin) P. C. Silva (Rhodophyta) // Морской биологический журнал. 2019. Т. 4, № 1. С. 3-11. DOI: 10.21072/mbj.2019.04.1.01

  • Гудвилович И. Н., Боровков А. Б. Апробация двухстадийного культивирования Dunaliella salina (Teodoresco, 1905) в Севастопольском регионе // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14, № 2. С. 211-220. DOI: 10.18470/1992-1098-2019-2-211-220

  • Лелеков А. С., Боровков А. Б., Новикова Т. М., Гудвилович И. Н., Авсиян А. Л., Меметшаева О. А. Моделирование динамики содержания пигментов в клетках одноклеточной водоросли Dunaliella salina Teod. на стадии каротиногенеза // Математическая биология и биоинформатика. 2019. Т. 14, № 1. С. 279-289. DOI: 10.17537/2019.14.279

  • Евстигнеева И. К., Танковская И. Н. Бентосная флора бухты Карантинная в условиях антропогенного воздействия (Севастопольский регион, Черное море) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2019. Т. 124, вып. 1. С. 47-62. https://elibrary.ru/item.asp?id=37050256

  • Тренкеншу Р. П. Расчёт удельной скорости роста микроводорослей // Морской биологический журнал. 2019. Т. 4, № 1. С. 100-108. DOI: 10.21072/mbj.2019.04.1.09

  • Тренкеншу Р.П., Лелеков А.С., Новикова Т.М. Линейный рост морских микроводорослей в культуре // Морской биологический журнал. 2018. Т. 3, № 1. С. 53–60.

  • Lelekov A.S., Gevorgiz R.G., Zhondareva Ya.D. Production Characteristics of Phaeodactylum tricornutum Bohlin Grown on Medium with Artificial Sea Water // Applied Biochemistry and Microbiology, 2016. Vol. 52, No. 3. P. 331–335.

  • Горбунова С.Ю., Жондарева Я.Д. Использование сточных вод птицефабрик для увеличения продуктивности Arthrospira platensis (Nordst.) Geitler» // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. 2015.С. 70-77.

  • Евстигнеева И.К., Танковская И.Н., Гринцов В.В., Лисицкая Е.В., Макаров М.В. Биоразнообразие сообществ макрофитов бухты Казачья (Севастополь, Черное море) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. - 2015. - Т. 120, вып. 6. С. 51-64.

  • Евстигнеева И.К., Танковская И.Н. Альгоценозы искусственного и естественного субстратов прибрежной зоны Феодосийского залива (Черное море). В сб.: 100 лет Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского. Симферополь: изд-во Н. Орiанда. 2015. С. 493–506.

  • Новикова Т.М., Тренкеншу Р.П. Содержание липидов в клетках микроводоросли Tetraselmis viridis Rouch в плотностатном режиме культивирования // Российский иммунологический журнал. 2015. Т. 9, № 2 (1) (18). C. 742–744.

Авторефераты диссертаций

  • Евстигнеева И. К. Сезонная морфодинамика слоевищ некоторых видов лауренций, структура их популяций и сообществ в Черном море : автореф. дис... канд. биол. наук – Севастополь, 1986. – 25 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9424 

  • Миронова Н. В. Экология, фитоценология и культивирование черноморских водорослей рода Gracilaria: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2005. – 21 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9567 

  • Гудвилович И. Н. Продукционные характеристики микроводорослей Dunaliella salina Teod. и Porphyridium purpureum (Bory) Ross при интенсивном культивировании: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2011. – 25 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9185  

  • Лелеков А. С. Моделирование роста и биосинтеза морских микроводорослей в квазинепрерывной культуре: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2009. – 24 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9546 

  • Рылькова О. А. Структурные и функциональные показатели бактериопланктона в прибрежных водах Крыма: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2010. – 21 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9625 

  • Тренкеншу Р. П. Ростовые и фотоэнергетические характеристики морских микроводорослей в плотной культуре: автореф. дис... канд. биол. наук. – Красноярск, 1984. – 23 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9665  

  • Харчук И. А. Ангидробиоз микроводорослей как способ сохранения их жизнеспособности: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2008. – 25 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9702 

  • Горбунова С. Ю. Мелиоративные свойства некоторых водных фототрофов: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2010. – 24 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9174 

  • Геворгиз Р. Г. Модель светозависимого содержания пигментов в микроводорослях: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 1998. – 18 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/9168 

  • Боровков А. Б. Динамика пигментов и роста микроводорослей в хемостате на примере Dunaliella salina Teod: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 2008. – 24 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/8721 

  • Беляев Б. Н. Оптимизация условий культивирования гидробионтов в искусственных экосистемах: автореф. дис... канд. биол. наук. – Севастополь, 1982. – 26 с. https://repository.marine-research.org/handle/299011/8714