Первые итоги мегагранта подвели ко Дню российской науки

Ко Дню российской науки в ФНЦ подведены  итоги выполнения первого этапа крупного научного проекта  на  тему «Фундаментальные исследования перемещений патогенных микроорганизмов и вирусов в пищевых системах и создание инновационных средств их предотвращения с использованием антимикробных материалов и физических методов воздействий на биологические объекты».Эта работа была поддержана в 2020 году Министерством науки и высшего образования (Соглашение №075–15–2020–775).В выполнении этой работы приняли участие 42 ученых, в том числе из организаций-партнеров по Консорциуму, а так же иностранных ученых.

ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им.В.М.Горбатова» РАН впервые стало головной организацией такого крупного проекта.Первый год его выполнения показал, что все участники этой работы, как и свойственно ученым, с большим энтузиазмом приступили к его реализации.

Это не удивительно, учитывая чрезвычайную актуальность проекта.Ведь современные пищевые системы охватывают огромное количество звеньев  от «поля» до «потребителя» и представляют собой среду для возникновения, передачи и распространения инфекционных заболеваний.В них способны циркулировать многочисленные микроорганизмы и вирусы,  мутировать и передаваться с продуктами питания человеку.И пандемия COVID-19, которая началась с продовольственного рынка в Ухане, тоже свидетельствует о том, что в настоящее время пищевые системы не защищены от таких проникновений должным образом.Число пищевых инфекций повсеместно растет.По оценкам ФАО/ВОЗ вспышки инфекций пищевого происхождения ложатся тяжелым бременем на системы здравоохранения и на экономику разных стран.Ежегодно от пищевых инфекций заболевает 600 млн человек /почти каждый 10-й житель планеты/ и умирает 420 тыс человек, что приводит к потере 33 млн лет здоровой жизни.Экономические потери оцениваются на уровне 110 млрд долларов США.40% бремени пищевых инфекций приходится на детей до 5 лет, эти болезни уносят жизни 125 тыс детей в год.С 2017 года наблюдается прогрессирующий рост инфекционных болезней пищевого происхождения в странах ЕС.Антропогенные воздействия на окружающую среду «форсировали» эволюцию микробов и привели к появлению среди традиционных контаминантов продовольственного сырья и пищевых продуктов штаммов с измененными свойствами, резистентных к воздействию окружающей среды, к антибиотикам и пр, с дополнительными факторами патогенности, чем в настоящее время объясняется всё возрастающее количество так называемых «эмерджентных» (возникающих неожиданно) инфекций от пищи.Согласно данным МЭБ/ФАО/ВОЗ к группе таких заболеваний относится около двух сотен заразных  болезней, получивших распространение в мире в последнее время, при этом 75% эмерджентных инфекций являются заболеваниями зоогенного происхождения.

Несмотря на то, что началом работ стала дата 28 сентября, когда было подписано Соглашение с Министерством науки и высшего образования, первые итоги впечатляют.

Ученые изучили микробное сообщество 4 предприятий мясной и птицеперерабатывающей промышленности.Были отобраны свыше 80 смывов, изучено 250 колоний и идентифицировано 140 штаммов различных микроорганизмов.Были установлены 36 доминирующих видов микроорганизмов для данного типа предприятий.Исследованы закономерности выявлений патогенных микроорганизмов в производственной среде (преимущественно с поверхности вспомогательного оборудования и конструкций), доля положительных проб от общего количества отбираемых проб: L.monocytogenes  - до 15%, Salmonella  – до 30%; псевдомонад и аэромонад –  от 27 до 66%.У выявленных патогенных штаммов изучена способность к биопленкообразованию in vitro и антибиотикорезистентность.Показано, что свыше 40% штаммов патогенов, выявляемых в производственной среде, обладают в разной степени устойчивостью к антимикробным веществам.Установлены в опытах in vitro различия в способности к образованию биопленок (БП) у выделенных патогенов.Показано, что L.monocytogenes, Salmonella spp.и  Pseudomonas spp.способны формировать устойчивые БП в монокультуре при различных температурах, в том числе при 4°С в течение первых суток культивирования.

Ученые  ФНЦ совместно с сотрудниками ВГНКИ начали формировать коллекцию микроорганизмов, выделяемых из производственной среды с тем, чтобы в последующем именно на этих микроорганизмах проверить эффективность способов санитарной обработки оборудования, конструкций, инвентаря.

Впервые ученые представили решения, как надо выявлять на  производстве биопленки, которые являются причиной выживания нежелательной и патогенной микрофлоры.Причем нашли эти биопленки даже на потолках цехов!

Проведен опрос 63 предприятий и изучили в период пандемии, какие меры признаются, с позиций функционирования систем менеджмента безопасности пищевых продуктов, наиболее эффективными  для предотвращения рисков распространения патогенов в пищевых системах.Оказалось, это гигиена производственного объекта; достаточный запас перчаток, масок, дезинфицирующих и моющих средств; осведомленность персонала.Был оценен уровень систем менеджмента пищевой безопасности российских предприятий по отношению к международному уровню, так как параллельно был проведен аналогичный опрос еще в 15 странах.Уровень российских предприятий был не ниже, а по ряду показателей и выше.Но было отмечено, что ни в мире, ни в какой-либо другой стране пищевая промышленность еще  не готова к решению вопросов борьбы с биопленками, к внедрению новых дезинфицирующих средств, не вызывающих адаптацию к ним микроорганизмов. 

Сегодня всем понятно, что нужны новые антимикробные материалы.И это не только активные «умные» упаковки, но и материалы, используемые на производстве  - рабочие поверхности столов, конвейеров, различных конструкции.И здесь нужны нанотехнологии  для создания таких материалов как эффективного инструмента безопасности в пищевой промышленности, ограничения применения антимикробных средств и снижения рисков в отношении угроз, связанных с распространением пищевых инфекций.Разработкой таких материалов в рамках проекта занимаются ученые-физики из Института общей физики им.А.М.Прохорова и Физического института им.П.Н.Лебедева, а также ученые-химики из МГУ им.М.В.Ломоносова с тем, чтобы в последующем антимикробные материалы прочно вошли в производственную среду и стали частью систем менеждмента безопасности на пищевых предприятиях.

Сегодня о научных достижениях ученых принято судить по их публикационной активности.По результатам исследований в 2020 году коллективом было опубликовано 13 научных статей в международных высокорейтинговых изданиях первого и второго квартиля, что превысило плановые показатели более чем в 2 раза (было запланировано 6 публикаций).Актуальность тематики публикации  в международных базах научного цитирования была оценена на уровне 87-99%.О том, что результаты выполнения гранта интересуют зарубежных ученых свидетельствовали и итоги проведенной  в ноябре международной научно-практически конференции, на которой было  сделано 11 научных докладов по результатам исследований.В работе конференции приняли участие ученые  из Сербии, Болгарии, Венгрии, Испании, Италии, Швеции, Японии, Китая, США, Индии, Египета, Объединенных Арабских Эмиратов, Украины, Белорусиии и Казахстана.

Отрадно отметить, что исследования по гранту выполняются коллективом, в составе которого 57% молодых ученых в возрасте до 39 лет (20 человек из 35 ученых российской части коллектива).

Таким образом, коллектив выполнил все поставленные в рамках реализации крупного научного проекта задачи и уже приступил к реализации второго этапа работ.В 2021 году планируется продолжить исследования микробных сообществ, пока уверенно заселяющих производственную среду.Теперь ученые планируют сделать выводы о влиянии сезонных изменений на биопленочную микрофлору, изучить циркуляцию пищевых вирусов, а также апробировать новые антимикробные материалы и средства обработки. 

Мы надеемся, что результаты наших исследований будут отвечать вызовам, стоящим перед человечеством по обеспечению глобальной продовольственной безопасности, содействовать целям устойчивого развития нашей страны и планеты целом, иметь прорывной характер в создании новых научных стратегий предотвращения угроз пищевых инфекций, вызываемых патогенными микроорганизмами и вирусами.

Источник: meatbranch.com