Svoeferm. Статья VBTech Инновационная технология производства микробных препаратов 171221

17 ДЕКАБРЯ 2021 Г.
Инновационная технология
производства микробных
препаратов
https://svoefermerstvo.ru/agromnenie/articles/innovacionnaja-tehnologija-proizvodstva-mikrobnyhpreparatov
В наши дни одна из основ повышения эффективности аграрно-промышленного
комплекса Российской Федерации – это внедрение в экономику инновационных
промышленных биопроизводств. Однако в настоящее время в регионах сфера
биотехнологий при всей ее перспективности и огромном потенциале
открывающегося рынка пока не получила достаточного импульса для своего
развития. Недавно разработанная инновационная технология
биореактора VBTech позволяет кардинальным образом разрешить не только вопрос
значительных затрат промышленной биотехнологии, но и дать импульс
широкомасштабному распространению и развитию биотехнологии: от идеи до
внедрения законченных разработок в промышленное производство. На основе такого
отечественного реактора можно создать компактное промышленное производство
«Биозавод нового типа», в буквальном смысле подняв региональное развитие
биотехнологических производств.
Решение глобальных проблем человечества
В последние годы биотехнологический рынок быстро и неуклонно растет. Основной
причиной и стержнем такого роста можно назвать реальную возможность с помощью
биотехнологии разрешить несколько глобальных вопросов: в частности, проблемы
нехватки продовольствия и деградации почв.
Деградация сельхозземель – главная проблема мирового земельного фонда
Мировые почвы деградируют из-за многих факторов; основным из них сегодня можно
назвать тотальную химизацию сельского хозяйства, которая наносит непоправимый
вред не только окружающей среде, но и здоровью самого человека.


По оценке ООН, ежегодно на планете деградирует до 12 млн га плодородных
земель;
В России деградации подвержено 80% сельхозземель.
Другой фактор,«подрывающий» почвенное здоровье, это техногенное нарушение
земель: загрязнение почвы твердыми, жидкими и газообразными выбросами,
отравление радиоактивными отходами. Все это приводит к накоплению глобальной
экологической проблемы: по данным 2019 года, ежегодно по одним только
российским территориям разливается 5 млн тонн нефти. Химическими же методами
состояние почвы восстановить практически невозможно.
Проблема нехватки продовольствия
В настоящее время, по данным ООН, в странах, где ощущается постоянная нехватка
продуктов питания, проживает почти 2/3 человечества. Использование биотехнологий
позволяет радикально повысить отдачу от сельскохозяйственных производств.
Проблема биотехнологической отрасли
Биотехнология сегодня представляет собой сверхприоритет XXI века, который наряду
с информационными и когнитивными технологиями, наноиндустрией можно назвать
решающим фактором научно-технического прогресса и экономического
благополучия. В наши дни биотехнология объединяет в себе науку, промышленность
и многомиллиардный бизнес. Однако широкому проникновению биотехнологий в
экономику мирового хозяйства препятствуют современные проблемы этой отрасли.
«Болевая точка» биотехнологической отрасли, по всем направлениям развития,
заключается в высокой затратности производства:


Дорогостоящее биотехнологическое оборудование
Энергоемкие технологии производства
К тому же, в конструировании биотехнологического оборудования сегодня
наблюдается научный и производственный застой, стагнация, особенно это касается
производства биологического оборудования для промышленного производства
биопрепаратов. В этой сфере на данный момент нет или очень мало инновационных
разработок, что сильно тормозит развитие биотехнологий из-за высокой
капиталоемкости проектов внедрения биотехнологий, а следовательно, длительной
окупаемости.
Отметим, что значительная часть затрат при строительстве биозаводов приходится на
приобретение биотехнологического оборудования: при этом основу любого
биотехнологического производства составляют биореакторы. Сегодня промышленные
биореакторы во всем мире имеют типовую традиционную конструкцию; основные
поставщики этого оборудования на мировом рынке – это компании Applikon
Biotechnology, Bioengineering и Sartorius. Среди российских производителей
распространены промышленные биореакторы Biotechno и BIORUS, доля рынка
которых в нашей стране составляет не более 20%.
Что мешает развиваться биотехнологиям в российских регионах
Основная региональная проблема, которую мы видим на примере Дальневосточного
Федерального округа, это отсутствие высокотехнологичных биопроизводств, за
исключением фармацевтической отрасли. Однако применение их значительно шире
фармации: в том числе, это производство биопрепаратов для сельского хозяйства –
биоудобрений, биопестицидов и улучшателей почвы, которые могут поднять
земледелие на принципиально новый уровень. Сегодня же, когда в Корее, Китае и
Японии биотехнологии становятся важнейшей экономической отраслью, в российских
регионах, к примеру, на Дальнем Востоке, и даже в самых, казалось бы, развитых по
биотехнологиям регионах – Белгородской области, Алтайском крае и других, они
остаются в зачаточном состоянии. Изменить эту ситуацию необходимо, для чего
нужно создавать и поддерживать конкурентоспособные наукоемкие технологии и
производства краевого значения. Здесь перед регионами открываются новые
возможности по развитию биотехнологий: они обеспечат постоянное получение
конкурентоспособной, экологически безопасной сельхозпродукции и значительно
повысят эффективность разных отраслей агропромышленного комплекса страны.
Запуск первого этапа развития биотехнологий в стране предполагает внедрение
передовых отечественных разработок и коммерциализацию накопленных результатов
по научным исследованиям. Благодаря этому можно унифицировать технологии на
модульной основе с использованием современного оборудования и средств
механизации, а значит, максимально приблизить их производство к потребителю.
Биореактор нового типа
Недавно разработанная инновационная технология VBTech позволяет разрешить
вопрос затратности промышленной биотехнологии, а также дать импульс
широкомасштабному распространению биотехнологии от идеи до внедрения
законченных разработок в промышленное производство. В основе разработки лежит
биореактор нового типа, который позволяет создать биотехнологическое
производство в помещении размером с лабораторию. Конструкция этого
биореактора/ферментера уникальна (НОУ-ХАУ); в нем применяется прогрессивный
способ выращивания микроорганизмов – непрерывно-проточное культивирование, а
стерилизация проводится без применения пара. Производственная мощность реактора
соответствует крупнотоннажному промышленному биопроизводству. Он компактен,
низкозатратен – более, чем с 10-кратным преимуществом по затратам по сравнению с
традиционным производством ; дает энергоэффективность, сравнимую с
«малотоннажным» биопроизводством. Технология производства VBTech
универсальна для производства аэробных микробных удобрений и препаратов.
Области применения биореактора обширны. Например, в сельскохозяйственной
биотехнологии с его помощью можно полностью заменить минеральные удобрения и
другие агрохимикаты, восстановить плодородие земель, повысить урожайность,
создать кормовую базу для животноводства (в виде биокомпонентов кормов и
премиксов), производить протеины для продуктов питания, а также утилизировать
отходы растениеводства и животноводства, лесной отрасли, перерабатывая их в
ценные протеины, спирты и прочие продукты. Кроме того, открывается возможность
для глубокой переработки сельскохозяйственной продукции.
Другой аспект регионального внедрения таких биотехнологий – это биоремедиация
(биорекультивация) земель, загрязненных химическими удобрениями и пестицидами,
нефтью и отходами металлургических и тепловых угольных производств. К этой
сфере примыкает и биологическая очистка сточных вод промышленных предприятий.
В регионах с развитой горнодобывающей промышленностью нам видится
перспективным производство биотехнологических препаратов для добывающих
отраслей.
На мировом рынке традиционных промышленных биореакторов
биореактор/ферментёр VBTech пока не имеет прямых аналогов. Разрабатывалась эта
конструкция в начале 2000-х годов как инженерное хобби, в то время промышленные
технологии не были настолько распространены и актуальны как в мире, так и в
России. И только в 2017 году, когда наша страна проявила интерес к этой сфере
промышленности, был доработан окончательный проект этого реактора. Технология и
полученная с ее помощью продукция прошли успешные испытания в России и других
странах – в Китае, Белоруссии и Вьетнаме.
Во Вьетнаме разработчики VBTech в 2012 году принимали участие в госпрограмме по
восстановлению плодородия земель совместно с Няньчангским институтом
технологических исследований и их применений; тогда в г. Няньчанг и создали
пилотное производство – базу развития госпрограммы. В последнее время, до
пандемии, разработчики проводили активные маркетинговые исследования в Китае,
участвуя в выставках, форумах и конкурсах. В 2020 году компания стала резидентом
Технопарка Русский во Владивостоке, а в 2021г. проект приняло на сопровождение
«Инвестиционное Агентство Приморского края».
На данный момент работает пилотный образец этого биореактора емкостью 30 литров
и производительностью 3 тысячи литров в месяц. Сделан он их стекла и акрила, имеет
размеры 1,2 м х0,8 м х 0,8 м. Достоинства такой конструкции – крайняя простота и
дешевизна, а также низкая себестоимость производства биопрепаратов. Сегодня
освоена и внедрена технология производства старейшего азотного
микробиологического удобрения комплексного действия Азотобактерин (аналоги –
Азотовит, Азотофит), получаемого на основе почвенной азотфиксирующей
бактерии Azotobacter chroococcum. В ближайшее время завершится разработка
технологии производства других микробиологических удобрений и биопрепаратов,
основанных на наиболее продуктивных штаммах аэробных бактерий.
И.С. Сысоев, профессор ДВ НАН
заместитель генерального директора по науке и инновациям компании «Бриг-МВ»,
руководитель Группы компаний «НИИ Высоких Технологий», Владивосток