13.01.2014

Топливо из тополя. Иркутские ученые вывели быстрорастущие деревья

Генетически трансформированные тополя научились выращивать иркутские ученые из СИФИБР СО РАН. Такие деревья растут в несколько раз быстрее, чем их природные аналоги. И могут послужить альтернативой дорогостоящему углеводородному топливу и отходам от деревообработки. Правда, проект иркутских генетиков пока находится на лабораторной стадии.

Задача перед молодыми учеными стояла непростая – разработать быстрорастущую форму деревьев для получения легковозобновляемого сырья, которое будет перерабатываться в биотопливо. Природные условия Сибири предопределили выбор дерева. Ведь, как известно, тополь — одно из самых быстрорастущих деревьев в суровом климате, он хорошо переносит заморозки, устойчив к вредителям и обладает высокой способностью к регенерации. Кроме того, его древесина отличается высокими экологическими свойствами. В результате даже частичная замена углеводородного топлива на тополиные брикеты позволит существенно сократить вредные выбросы в атмосферу.

Быстрый рост растений стал возможен благодаря применению особых методов генетической инженерии. Деревья начинают естественным образом синтезировать гормоны роста — гиббереллины — в большом количестве. Таким образом, они набирают биомассу в разы быстрее своих немодифицированных собратьев.

Василий Павличенко, научный сотрудник СИФИБР СО РАН:

- Стоимость топлива на основе древесины сама по себе невысока и вполне может быть конкурентоспособна со стоимостью классических видов топлива на основе углеводородов. Проблему ограниченности использования биотоплива в современной энергетике и промышленности стоит рассматривать больше не с точки зрения самой стоимости сырья, а скорее со стороны ограниченности сырьевой базы. Поскольку энергетическая ценность биотоплива в значительной мере уступает таковой топливу на основе углеводородов, то в настоящее время производство топливных гранул и брикетов экономически выгодно только при больших объемах их производства. Эту проблемы мы и пытаемся решить с помощью разработки генетически-модифицированных форм древесных растений, которые будут значительно опережать своих природных собратьев в темпах роста и скорости набора биомассы.

Пока же разработка трансформированных тополей занимает очень много времени, это достаточно трудоемкий и кропотливый процесс. Ученые проектируют генно-инженерную конструкцию и встраивают ее в растительные клетки тополя. Модифицированные клетки дают жизнь маленьким деревцам, их еще долгое время выращивают в пробирках в особой питательной среде. Растениям предстоит пройти несколько этапов проверки прежде, чем их можно будет высадить в теплицу. Тем не менее эволюция в пробирке происходит в несколько раз быстрее, чем в природе.

Внедрить разработку в сельское хозяйство и промышленность сегодня мешает российское законодательство. Культивация генетически модифицированных растений в открытом грунте пока запрещена. Так что на первых порах молодым ученым придется выращивать свои изобретения в закрытых теплицах на опытных участках и строго для нужд науки.

Марина Протопопова, научный сотрудник СИФИБР СО РАН, соавтор проекта:

- Думаю, что в ближайшем будущем будет снят запрет на выращивание генно-модифицированных древесных растений в открытом грунте. Так, например, уже разрешено культивирование ряда злаковых культур на территории РФ. При наличии жизнеспособной формы быстрорастущего тополя, которая будет востребована промышленностью, вопрос о ее культивировании в открытом грунте должен будет решиться положительно, так как выгода от использования таких растений очевидна. При наличии отработанных методик культивации генно-модифицированных растений в открытом грунте, процесс создания опытных плантаций и отработки способов их переработки в готовую продукцию не должен растянуться более чем на 1–2 года.

В конце прошлого, 2013, года изобретение иркутских ученых оценили на общероссийском конкурсе «Энергия молодости». Научный коллектив получил грант миллион рублей для продолжения своих исследований.

Изобретатели уже определились, что большую часть средств потратят на приобретение реактивов для генно-инженерных манипуляций, закупку нового оборудования и программного обеспечения. В перспективе ученые планируют организовать чистую лабораторную зону, соответствующую всем современным требованиям.

Василий Павличенко, научный сотрудник СИФИБР СО РАН:

- Сейчас наше исследование находится только лишь на уровне разработки, работа сама по себе не закончена, поэтому достаточно сложно найти финансирование на саму экспериментальную часть работы. Российский бизнес предпочитает вкладывать деньги во внедрение уже готового продукта, а разработки предусматривают вполне реальные риски, поэтому деньги на начальном этапе найти гораздо сложнее, мы находимся в постоянном поиске средств. Тем не менее нам удалось найти финансирование на нашу разработку. Например, мы получили финансовую поддержку от некоммерческого партнерства по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия». Кроме того, фундаментальная, то есть теоретическая и экспериментальная части проекта будут частично профинансированы РФФИ. Также мы открыты для предложений со стороны бизнес-сообщества и примем любую помощь, которая поможет нам выйти на качественно новый уровень работ или просто ускорить процесс разработки быстрорастущих деревьев.

Успехи иркутских ученых-генетиков в последние годы все чаще становятся предметом восхищения в научном сообществе.

Катерина Сухих

Источники:

1. smartnews.ru