КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Заведующий кафедрой профессор, доктор химических наук А.В. Гарабаджиу



История

          Кафедра технологии микробиологического синтеза (ТМС) была основана в 1975 г. Это был период бурного развития новой отрасли науки и техники – промышленной биотехнологии.
           У истоков биотехнологии в нашем институте стояли известный нефтехимик, д.т.н., профессор В.А. Проскуряков и его ученик – д.т.н., профессор В.И. Яковлев. Созданная под руководством В.И.Яковлева в 1972 г. отраслевая лаборатория Главмикробиопрома «Новые источники сырья для микробиологического синтеза» стала базой для создания новой кафедры.
           Профессор В.И. Яковлев сформировал коллектив опытных преподавателей и научных сотрудников – высококвалифицированных специалистов всем разделам подготовки такой интегральной отрасли знаний как биотехнология. Это микробиологи: В.И. Сухаревич и В.А. Галынкин, биохимик В.Г. Шмелева, биологи В.С. Злобин и Н.В. Красикова, специалисты в области процессов и аппаратов Ю.К. Геллис и Г.К. Федосеев С первых же дней организации кафедры формировалось научное направление, которое могло бы объединить усилия преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов. Поиск новых источников сырья для микробиологического синтеза, регуляторов роста растений и микроорганизмов, интенсификация процессов биосинтеза, синтез вторичных метаболитов, синтез экзополисахаридов, выделение природных иммуномодуляторов, экологическая биотехнология – вот далеко не полный перечень направлений, решаемых коллективом кафедры. На кафедру пришли молодые, энергичные исследователи, увлеченные биотехнологией. Очень быстро сформировались и много лет успешно работали на кафедре научно-исследовательские группы под руководством преподавателей кафедры, а также кандидатов наук Л.С. Александровой, А.Н. Волковой, Л.В. Пономаревой, М.И. Янкевич, С.Н. Федорова.
           Одним из объектов изучения, многие годы объединявшем исследовательские группы кафедры, был продукт – “кероген 70”, получаемый на СПЗ ”Сланцы” по разработанному и внедренному В.А. Проскуряковым способу обогащения горюч их сланцев. В.И. Яковлевым с сотрудниками была разработана технология окисления керогена-70 в водно-щелочной среде, которая была реализована на опытно- промышленной установке. Всю технологическую схему и основной аппарат -газлифтный реактор – был предложен группой Ю.К. Геллиса. Монтаж установки, наработку и выделение продуктов окисления осуществляли В.А. Трофимов и А.И. Лукин, находясь в длительных командировках на СПЗ “Сланцы”. Основные усилия были направлены на исследование продуктов окисления керогена – дикарбоновых и высокомолекулярных кислот, обладающих стимулирующим действием на рост и развитие растений и микроорганизмов. В.И. Сухаревич с большой группой сотрудников и аспирантов исследовала действие их на микроорганизмы.
           Влияние на растения стимулятора “Лентехнина”, названного так в честь Ленинградского технологического института, изучали Л.С. Александрова и Е.В. Шевенко.
           Результатом этих работ были многочисленные научные публикации, авторские свидетельства, защита докторских и кандидатских диссертаций, внедрение на заводе лимонной кислоты и широкие полевые испытания на сое в Крыму и Дальнем Востоке.
          
Все прошедшие годы преподаватели и сотрудники кафедры активно участвовали в научно-исследовательской работе, проводили эксперименты, писали статьи, заявки на авторские свидетельства и патенты, участвовали в работе семинаров, съездов и конференций. Надо подчеркнуть, что биотехнологи всей страны большим сожалением приходится констатировать, что налаженные длительные контакты с заводами и институтами, расположенными в России, Белоруссии, Латвии, Эстонии, Литве, Армении, Чехии и Югославии сегодня прерваны.
           По результатам Всероссийского конкурса в 1998 г. при кафедре был организован “Северо-Западный учебно-научный центр ”Биотехнология” (СЗУНЦ) Федеральной целевой программы “Интеграция”, в состав которого вошли Государственный научный центр – Институт особо чистых биопрепаратов (ГосНИИОЧБ) и Всероссийский институт сельскохозяйственной микробиологии РАСХН (ВНИИСХМ). В 1999 г. по приказу дирекции ФЦП “Интеграция” в состав учебно- научного центра были включены Санкт-Петербургский государственный технологич еский университет растительных полимеров (СПбГТУРП) и Институт высокомолекулярных соединений РАН (ИВС). Цель программы “Интеграция” – привлечь к совместной учебной и научно-исследовательской работе ведущих ученых академических институтов и вузов, молодых исследователей и студентов.
           Благодаря бюджетному финансированию в творческих коллективах принимали участие до 30 исполнителей. Активно работали в СЗУНЦ “Биотехнология” преподаватели, аспиранты и студенты кафедры ТМС, а также ученые ГосНИИОЧБ -Е. Н. Свентицкий, Л.Н. Петров, Т.Я. Вахитов, ВНИИСХМ– И.А. Архипченко, Н.В. Кандыбин, А.В. Хотянович, СПбГТУРП – Г.М. Полторацкий, И.И. Осовская, ИВС – С.В. Бронников.
          


Несмотря на финансовые и другие трудности 90-х годов прошлого века, преподаватели продолжали публиковать результаты своих исследований и участвовать в международных конференциях и симпозиумах. Так, в 1997 г. в Германии в Лейпциге состоялся конгресс “ISEEB’97 BIOREMEDIATION”, участниками которого были профессор В.И. Яковлев и аспирант А.Б. Лизунов. В 1999 г. в Москве на 5-ой международной конференции “Регуляторы роста и развития растений” выступила с докладом доцент Т.Б. Лисицкая. В 1999 г. преподаватели и аспиранты выступили в Санкт-Петербурге на международной конференции “Фармация в XXI веке: Инновации и традиции”. В 1999 г. профессор В.И. Яковлев принял участие в работе конференции “ISEEB’99 BIOPOLYMERS”, которая состоялась в г. Лейпциге (Германия).
           В 2002 г. профессор А.В. Гарабаджиу и доцент М.М. Шамцян участвовали в работе 1-го международного конгресса “Биотехнология – состояние и перспективы развития” (Москва).
           В разные годы на кафедре плодотворно работали доктора и кандидаты наук, вклад которых в развитие биотехнологии в институте трудно переоценить. Профессор В.И. Сухаревич проработала в институте с 1972 по 1991 г. Под ее руководством защищено 13 кандидатских диссертаций. Основным направлением научных исследований В.И. Сухаревич был поиск новых источников сырья для микробиологич еских процессов, способов и путей совершенствования биотехнологий при получении ценных метаболитов.
           Профессор, д.б.н. В.А. Галынкин проработал на кафедре с 1979 по 1994 г. В.А. Галынкин – специалист в области биоэнергетического обмена микроорганизмов и интенсификации биосинтеза первичных метаболитов. Ныне профессор В.А. Галынкин работает заведующим кафедрой микробиологии Химико-фармацевтиче-ской академии. Н.Г. Медведева – д.т.н., проработала на кафедре с 1978 по 1992 г. Сейчас Н.Г. Медведева возглавляет лабораторию микологии и микробиологии Санкт-Петербургского центра экологической безопасности РАН, она автор более 90 научных публикаций, в том числе монографии. Д.б.н.. М.И. Янкевич – специалист в области технологий утилизации нефтезагрязненных отходов, биоремедиа-ции почв.
           Считаем своим долгом перечислить большую плеяду преподавателей и научных сотрудников, работавших на кафедре в разные периоды. Это – Ю.К. Геллис, А.Г. Мухлёнов, В.А. Исаев, Л.А. Алексеев, Е.А. Перстнёва, В.С. Злобин, В.Л. Древецкая, Л.В. Пономарёва, В.А. Маловечко, Л.С. Александрова, В.А. Трофимов, О.В. Аак, В.В. Хадеева, П.Г. Ганин.
           В 2001 г. кафедру возглавил д.х.н., профессор А.В. Гарабаджиу. Выпускник Технологического института, профессор А.В. Гарабаджиу является специалистом в области биоорганической химии. Сфера научных интересов – исследование низкомолекулярных биорегуляторов и изучение медико-биологических аспектов взаимодействия их с генетическим аппаратом клетки. Он является автором более 100 научных статей и изобретений. С приходом А.В. Гарабаджиу, наряду с сохранением традиционных научных направлений, кафедра вновь стала развивать при-кладные разработки. К ним относятся прежде всего создание биопрепаратов для биодеструкции нефтезагрязненных почв и сточных вод совместно с фирмой “Экопром”, а также разработка биологических средств защиты растений совместно с Всероссийским институтом защиты растений (ВИЗР). К числу перспективных следует также отнести разработку пробиотиков – биопрепаратов для коррекции микрофлоры кишечника сельскохозяйственных животных и птицы.
           Несмотря на трудные времена, кафедре удалось сохранить основной профессорско- преподавательский состав. На кафедре продолжает успешно работать ве-теран – доцент В.Г. Шмелева. Область ее научных интересов – разработка методов иммобилизации протеолитических ферментов биосинтезом и выделением ферментов. В.Г. Шмелева – автор более 90 научных работ, в том числе 14 авторских свидетельств. Доцент Н.В. Зольникова – автор более 160 научных трудов, проводит исследования по изучению и созданию биопрепаратов на основе ассоциаций микроорганизмов, в том числе нефтедеструкторов.
           Ученый секретарь докторского диссертационного совета по биотехнологии – доцент Т.Б. Лисицкая, автор более 30 научных работ, специалист в области азотфиксирующих микроорганизмов. Область научных интересов доцента М.М. Шамцяна – получение органических кислот, биодеградируемых полимерных материалов. Он автор более 30 научных трудов, выступал с докладами на научных конференциях в России и за рубежом. Доцент Г.Г. Няникова – специалист в области биосинтеза биологически активных соединений. Ее “конек” – «Bacillus mucilaginosus”, позволяющие получать кормовые добавки, удобрения, препараты медицинского назначения. Она автор более 80 публикаций, в том числе 3 монографий. Коллектив кафедры поддерживает тесные связи и сотрудничает в научных исследованиях со специалистами из ГосНИИ особо чистых препаратов, Всероссий-ского института защиты растений, ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей, ВНИТИ антибиотиков и ферментов, Ботанического института им. Комарова, Медицинского университета им. И.П. Павлова, СПбГУ, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Института новых антибиотиков, ВИЛАР, Института биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова РАН, Института микробиологии НАН Армении, Республиканского центра депонирования микроорганизмов НАН Армении, Ереванского государственного университета, Института микробиологии НАН Белоруссии, Института ботаники им. Холодного (Украина), Технического университета Гамбурга (Германия), Исследовательского центра фирмы “Тайо Кагаку” (Япония), Сельскохозяйственного университета Вагенингена (Нидерланды), Гётингенского университета (Германия), Университета Монпелье (Франция), Университета Мансура (Египет), Университета Сиены (Италия), Амала центра по изучению рака (Индия), Китайского университета Гонконга (Китай).
           На кафедре ведутся исследования в рамках программы Минобразования, ФЦП “Интеграция”, INTAS.
           В 1983 г. в институте был создан диссертационный докторский совет по специальности 03.00.23 – биотехнология (биологические, химические, технические науки) как региональный для Северо-Запада и Прибалтики. С 2001 г. работает новый состав диссертационного совета Д212.230.04. За время работы диссертационного совета по биотехнологии с 1983 г. защищено 19 докторских и 127 кандидатских диссертаций. Диссертации поступали из различных регионов России: Москвы, Уфы, Казани, Ставрополя. Более половины защищенных докторских диссертаций выполнены в научных организациях Санкт-Петербурга, в том числе две – на кафедре ТМС Санкт-Петербургского государственного технологического института. Из числа кандидатских диссертаций более 60% защищено аспирантами СПбГТИ (ТУ).
           Тематика всех защищенных работ связана с решением актуальных научно- практических задач:
           – разработкой научных основ культивирования микроорганизмов на различных субстратах;
           – созданием ресурсосберегающих технологий производства ферментов, органич еских кислот, стеринов, лекарственных препаратов, новых поколений полимерных материалов и сорбентов;
           – синтезом и изучением свойств новых биологически активных веществ; – разработкой методов анализа БАВ;
           – созданием биопрепаратов для очистки воды и почвы;
           – защитой объектов и материалов от биоповреждений.
           Ежегодно в аспирантуру поступают 2-3 выпускника кафедры ТМС. За последние 10 лет 13 аспирантов кафедры защитили диссертации по специальности биотехнология.
           Выпускники аспирантуры кафедры ТМС преподают в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте, Иркутском государственном медицинском университете, Санкт-Петербургском университете МВДРоссии, являются научными сотрудниками ГосНИИ особо чистых биопрепаратов, Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, ВНИИ Нефтехим, НИИ Метрологии, Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии, Российской Национальной библиотеки, Центра экологической безопасности РАН, НИИ пульманологии, НИИ вакцин и сывороток, института Гипрорыбфлот, РАО Газпром, ЗАО “Экопром”, опытно-конструкторского бюро тонкого биологического машиностроения, руководителями предприятий “Диамед”, “Гигиена-био”.
           К видным представителям науки, производства и бизнеса следует отнести таких ученых, защитивших докторские диссертации в совете как: профессор, академик РАМН, директор ВИЛАР В.А. Быков, д.т.н., директор Всероссийского НИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей – Т.А. Никифорова, д.т.н., директор Федерального центра консервации при Российской национальной библиотеке С.А. Добрусина и др.
           Признанием заслуг коллектива кафедры ТМС стали многочисленные награды и почетные звания, присужденные профессорам и преподавателям. В.И. Яковлев удостоен золотой, серебряной и бронзовой медалей ВДНХ, поч етного знака “Отличник микробиологической промышленности СССР”, с 1998 года - “Заслуженный деятель науки РФ”, академик МАНЭБ.
           А.В. Гарабаджиу – академик МАНЭБ, член-корреспондент МАН Высшей школы.
           М.М. Шамцян – член-корреспондент МАНЭБ.
           По мнению ведущих ученых, XXI век будет веком биотехнологии. Во всех промышленно развитых странах мира биотехнология продолжает бурно развиваться.
           В качестве активного начала в процессах биосинтеза ученые стали использовать не только клетки микроорганизмов, но и культуры растительных и животных тканей, протопласты, клеточные ферменты и другие биологические системы.
           Особенно впечатляющих успехов в создании новых биологических объектов добились специалисты по генной инженерии. Ясно, что создание новых биологических объектов является лишь началом разработки технологии производства на их основе конечных продуктов, где решающее слово принадлежит специалистам по биотехнологии. Потребность в таких специалистах во всем мире постоянно возрастает.
           В современной России развитие биотехнологии, как и других перспективных направлений науки и техники, пока происходит медленными темпами. Однако несомненно, что жизнь заставит нас активно заниматься проблемами биотехнологии, а, значит, наши нынешние и будущие выпускники первого в России технологич еского института, специалисты по биотехнологии будут востребованы, так как они уже сегодня знают задачи, которые придется решать.
          

Кого готовит
          Кафедра готовит инженеров-технологов по специальности "Биотехнология" со специализацией "Технология белковых препаратов и биологически активных веществ", бакалавров по направлению: "Химическая технология и биотехнология", инженеров и магистров по специальности "Биотехнология", а также кандидатов и докторов наук по специальности 03.00.23 "Биотехнология", по химическим, техническим и биологическим наукам.
          За время существования кафедры подготовлены 394 инженера-биотехнолога и два магистра.
          Выпускники кафедры работают в различных отраслях народного хозяйства: на заводах микробиологической и пищевой промышленности, в научно-исследовательских институтах РАН и РАСХН, в медицинских учреждениях, на предприятиях экологического профиля, занимаются предпринимательской деятельностью по биотехнологии в сфере малого бизнеса.

Сотрудники и преподаватели
          В составе кафедры семь преподавателей: один профессор, три доцента, один старший преподаватель, два ассистента.
          Со дня основания кафедры здесь работает доцент, кандидат медицинских наук В. Г. Шмелева, читает курсы лекций по биохимии, биохимическим основам микробиологического синтеза, ведет курсовые и дипломные работы. Ее научные интересы сосредоточены на технологии получения, выделения и применения ферментов.
          Доцент, кандидат биологических наук Н.В. Зольникова - микробиолог кафедры, известный специалист в области исследования симбиотических взаимоотношений грибов с высшими растениями, в том числе с основными сельскохозяйственными культурами.
          Выпускница кафедры, а ныне доцент, кандидат технических наук Т. Б. Лисицкая - ведет курсы по биотехнологии белков, аминокислот, пептидов. Ее научные интересы сосредоточены на получении и применении регуляторов роста микроорганизмов и растений. Т. Б. Лисицкая является ученым секретарем в диссертационном докторском совете по биотехнологии.

Учебный процесс
          Обязательные дисциплины в подготовке биотехнологов - "Биохимия" и "Микробиология". Специальная профессиональная подготовка начинается на 4-м курсе с изучения дисциплины "Биотехнология". На 5-м курсе важное место уделяется конкретным технологиям получения различных продуктов микробного синтеза - белков, аминокислот, ферментов, антибиотиков, органических кислот, витаминов и др. В новый учебный план включены дисциплины по выбору "Основы экологии" и "Экологическая биотехнология". Практические навыки профессиональной деятельности студенты получают в лабораториях кафедры, в научно-исследовательских институтах РАН и РАСХН, в Государственном научном центре - ГосНИИОЧБ. На завершающем этапе обучения будущие инженеры и магистры выполняют выпускную квалификационную работу.
          Преподаватели кафедры прилагают много усилий, чтобы на достаточно высоком уровне поддерживать учебные, лабораторные работы по курсам биохимии, микробиологии, вирусологии и биотехнологии.
          При выполнении курсовых и дипломных работ студенты имеют возможность использовать материально-техническую базу научно-исследовательских институтов РАН и РАСХН (ГосНИИОЧБ, ВНИИСХМ, ВНИИЗР).

Научно-исследовательские работы
          Научные разработки кафедры направлены на решение основных проблем биотехнологии: на разработку новых источников сырья для микробиологического синтеза, на управление процессами биосинтеза, на получение и применения регуляторов роста растений и микроорганизмов, на экологическую биотехнологию.
          Научные работы выполняются по заказнарядам, в рамках межвузовской научно-технической программы "Биотехнология" международного проекта "Бамил".
          Некоторые результаты исследований кафедры нашли практическое применение в малом бизнесе: производство грибов, препаратов для очистки почв от нефтезагрязнений, производство детского лечебного питания.
          Все преподаватели, аспиранты и студенты старших курсов активно участвуют в научно-исследовательской деятельности, многие из них удостаивались почетных дипломов различных конкурсов, выигрывали персональные гранты РАН и мэрии Санкт-Петербурга. На кафедре защищены две докторские и двадцать одна кандидатская диссертации.
          Со времени основания кафедры ее сотрудниками было опубликовано в различных изданиях свыше 600 научных трудов, в том числе 50 статей опубликовано в зарубежных журналах, получено 245 авторских свидетельств и два патента, относящихся к различным областям биотехнологии, изданы учебное пособие "Технология микробиологического синтеза", четыре вузовских сборника научных трудов "Получение и применение регуляторов роста" и ряд научно-популярных брошюр по биотехнологии. Основные направления публикаций сотрудников кафедры касаются микробиологического синтеза кормового белка, аминокислот, ферментов и органических кислот на нетрадиционных субстратах: отходах нефтеперерабатывающей промышленности, сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности. Большое внимание в публикациях уделяется вопросам экологической биотехнологии: методам очистки сточных вод и почв от нефтезагрязнений, микробиологическому этапу рекультивации нарушенных земель, утилизации отходов очистных сооружений.
          За последние четыре года преподаватели кафедры выступали с докладами в Финляндии, Швеции, Японии, Германии, Венгрии и Санкт-Петербурге и лекциями на 12 международных симпозиумах, посвященных различным аспектам биотехнологии.

Используются технологии uCoz