Светлана Деркач: «У Мурманской области есть большой потенциал для культивирования мидий»

// Почему вы выбрали для исследования мидии? 

Рыбохозяйственная отрасль Мурманской области развивается: в морских акваториях промышляют треску, палтуса, зубатку, камбалу, сельдь, навагу, морского окуня. В Баренцевом море добывают краба, креветку. При этом у нас отсутствует промышленная добыча мидий: в ресторанах предлагают моллюски, собранные водолазами или привезенные из других регионов РФ и даже из-за рубежа.

Мы приняли участие в региональном конкурсе Российского научного фонда, поскольку хотели, чтобы проект способствовал прогрессу именно нашего региона. Область обладает большой прибрежной зоной и имеет хороший потенциал для развития марикультуры. Одно из популярных направлений — выращивание моллюсков. Поселения мидий у нас встречаются повсеместно, поэтому мы и решили уделить им внимание. У этих моллюсков масса достоинств: мясо вкусное и питательное, высокая биопродуктивность, выращивать их просто и не очень затратно.

Наш проект состоял из двух частей. Первая часть заключалась в определении перспективных районов для создания ферм по выращиванию моллюсков. Вторая — в создании технологий переработки некондиционных мидий, имеющих непромысловый размер менее 5 см, а также отходов — створок. Мы провели комплексные исследования акваторий на западном и восточном побережьях Баренцева моря и подготовили рекомендации для предпринимателей, которые планируют создание акваферм. 

// Расскажите о них подробнее, пожалуйста. 

Наша основная рекомендация — в период начального этапа бизнесу необходимо комплексное научное сопровождение. Это позволит избежать множества проблем, выявить оптимальные условия выращивания мидий в том или ином районе и наладить биотехнологии культивирования. Исследователи изучают особенности акватории: температурный режим, состав грунта, уровень солености воды и степень ее загрязнения. Это очень важно, поскольку мидии, как любые моллюски, представляют собой природный фильтр, поэтому выращивать их следует в чистой воде. Также мы можем определить оптимальное время для сбора молоди и период установки коллекторов. 

Самое важное на начальном этапе — сделать рыбоводно-биологическое обоснование для каждого конкретного района культивирования мидий. Это сложная задача. Надеюсь, наши рекомендации окажутся полезными для аквакультурных хозяйств. 

// Каких результатов удалось достичь в переработке створок и некондиционных сортов мидий?

Крупная мидия имеет размер больше пяти сантиметров. Мясо моллюска — это деликатес, однако при разделке остаются отходы в виде створок. Обычно их выбрасывают, хотя раковины содержат ценные для пищевой промышленности ком-поненты. Наша группа предложила новый метод извлечения полезных белковых соединений из створок. 

Источник: Светлана Деркач

Раковины состоят из трех слоев: верхний — конхиолиновый, средний — карбонатный, внутренний — перламутровый. Чтобы извлечь белковую матрицу из створки, необходимо удалить карбонат кальция, то есть провести деминерализацию. Обычно для этого применяют сильные неорганические кислоты. Мы использовалищадящую технологию с использованием комплексонов — растворов соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, которые удаляют минеральные компоненты, оставляя только биополимерный каркас — так называемый конхис. Это органическая матрица, состоящая из нерастворимых в воде белков с небольшим включением хитина.

// Что вы имеете в виду под «щадящей технологией»? 

Наш метод более бережный с экологической точки зрения, поскольку соединения комплексонов безопаснее в сравнении с кислотами высокой концентрации. Второе, что для нас тоже было важно, при мягком режиме извлечения матрица не повреждается, практически полностью сохраняя нативную структуру, тогда как кислота разрушает в том числе и стенки самой белковой матрицы (конхиса). Это хорошо видно на электронных микрофотографиях. Конхис с неповрежденной структурой обладает хорошими механическими свойствами.

Также в рамках проекта мы получили белковые гидролизаты из мелких моллюсков размером меньше пяти сантиметров. Нам удалось создать новую технологию, отказавшись от кислотного, щелочного гидролиза, чтобы обеспечить мягкие условия для расщепления белка. Гидролиз проводили с использованием различных ферментов — папаина, панкреатина, алкалозы и других. Наиболее эффективным оказался протозим: степень гидролиза с ним составила порядка 25-35%. Это достаточно высоких показатель. Кроме того, мы проводили глубокий гидролиз с целью получения биологически активных пептидов. Наши гидролизаты и пептиды характеризуются таким полезным свойством, как антиоксидантная и противовоспалительная активность.

// Каким образом можно применять полученные ценные белковые ингредиенты — конхис и гидролизаты?

В качестве добавок к кормам и пищевым продуктам — бульонам, соусам, приправам, для изготовления продуктов и полуфабрикатов, изделий из мяса и рыбы. Так, мы создали рецепт сухого соуса, где концентрация гидролизата составляет 3–12 %. Благодаря наличию каротиноидов соус имеет приятный шоколадный оттенок. А белковый гидролизат мы добавили в хлебцы с провансальскими травами и йодом, разработанными на кафедре технологии пищевых производств. В итоге получился полезный и вкусный продукт. Соус и хлебцы, которые успешно прошли все необходимые исследования, — один из ключевых результатов проекта РНФ, лежащего в области комплексного и рационального использования биоресурсов. 

Слева направо: доктор химических наук Светлана Деркач, кандидат биологических наук Петр Кравец, кандидат биологических наук Сергей Малавенда, кандидат биологических наук Павел Приймак, кандидат технических наук Юлия Кучина, Светлана Воропаева, Влада Бордиян, кандидат химических наук Дарья Колотова, кандидат технических наук Андрей Глухарев 

// Какие преимущества дает региону использование локального биологического сырья для развития марикультуры? 

Мы рассчитываем, что успешный проект будет способствовать развитию предпринимательства и созданию новых акваферм в Мурманской области, в том числе поможет привлечь инвестиции и создать новые рабочие места в небольших поселках на берегу Баренцева моря. Правительство региона поддержало этот план, поскольку он относится к задачам социально-экономического развития. Власти полагают, что в перспективе Мурманская область сможет закрыть потребности в мидиях на внутреннем рынке. 

// Какие шаги необходимы для внедрения технологии на промышленном уровне?

Необходима более эффективная совместная работа бизнеса, науки и государственных органов, отвечающих за политику в области научно-технологического развития. Я могу надеяться, что о результатах нашего проекта знает правительство Мурманской области и что исследования привлекут внимание предпринимателей и окажутся полезны. В нашей команде есть люди, которые поддерживают связь с производителями и занимаются решением возникающих задач, в том числе научных. Один из тех, кто плотно работает с бизнесом, — Петр Петрович Кравец, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой биологии и биоресурсов, уникальный специалист в своей области. Также хочу отметить вклад Юлии Анатольевны Кучиной — кандидата технических наук, старшего научного сотрудника лаборатории «Химия и технология морских биоресурсов», специалиста высочайшей квалификации.

В целом это был междисциплинарный проект, в котором принимали участие сотрудники нескольких кафедр: биологии и биоресурсов, химии, технологий пищевых производств и научно-исследовательской лаборатории «Химия и технология морских биоресурсов» Мурманского арктического университета. Кроме того, в команде были молодые участники. Надеюсь, они продолжат работу в этом направлении. 

Слева направо: Светлана Воропаева, кандидат технических наук Юлия Кучина, Влада Бордиян, кандидат химических наук Дарья Колотова. Источник: Светлана Деркач

// Можно сказать, что гранты Фонда помогают в том числе удерживать научный потенциал в регионе?

Да, политика Российского научного фонда направлена на привлечение молодых исследователей, студентов и аспирантов к выполнению научных проектов. Я полностью разделяю этот подход, Который помогает двигаться вперед.

Например, не так давно один наш сотрудник успешно защитил кандидатскую диссертацию, с успехом апробируя свои результаты в рамках проекта РНФ. 

Российский научный фонд — это эффективный инструмент для поддержки научных исследований, коллективов и идей. Безусловно, финансовая поддержка играет большую роль в развитии исследований и становлении коллективов, однако не менее важна консультационная работа. Эксперты тщательно рассматривают заявки на каждом этапе. Их комментарии и советы, содержащиеся в рецензиях, весьма полезны. Система, выстроенная PHФ, где есть четкий механизм определения приоритетных научных исследований, нужных конкретному региону и России в целом, —очень важна.

// С какими сложностями пришлось столкнуться в ходе проекта?

Для того чтобы изучить популяции мидий, мы четыре раза выезжали на побережье Баренцева моря. В 2022 году исследовали поселения моллюсков в акватории губ Териберская, Ярнышная и Зеленецкая на восточном побережье, в 2023-м — акватории губ Печенга и Ура, расположенные на западном побережье.

Это была очень интересная часть проекта и одновременно трудная, что связано в первую очередь со сложной логистикой. Кроме того, погода оставляла желать лучшего: даже в июле это холод, ветер и дождь. Чтобы собрать мидии на литорали участке берега, который затапливается при приливе и осушается при отливе, приходилось надевать высокие резиновые сапоги. А добраться до моллюсков на сублиторали можно было только с аквалангом. В состав нашей группы входили ученые, которые имели все необходимые допуски для выполнения водолазных работ, — они собирали мидий и изучали морское дно.

Поскольку районы исследования находятся рядом с пограничными зонами, каждый выезд мы согласовывали во множестве инстанций. Именно эта часть стала самой запоминающейся и непростой, но мы справились. Неудивительно, что экспедиции очень сближают коллектив. На память остались красивые фотографии и фильмы. К тому же очень приятно, когда все заканчивается хорошим научным результатом. Мы определили, что изученные районы могут стать подходящей локацией для размещения аквахозяйств. Например, в районе губы Завалишина обнаружены поселения мидий и много молоди моллюска, там есть необходимые глубины и водный обмен, нет интенсивного движения катеров и лодок, имеется приток пресных вод.

Обсуждение проекта во время лабораторных работ. Источник: Светлана Деркач

// У вашего проекта имеются аналоги в России и за рубежом?  

Да, аналоги существуют, поскольку марикультура сейчас очень активно развивается во всем мире. Крупные исследовательские центры по этой тематике находятся в Китае, Японии, Швеции и Норвегии. В нашей стране лидером, определяющим основные направления аква- и марикультуры, остается Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии имени Н. М. Книповича (ВНИРО).  

// Как вы видите развитие технологий безотходной переработки морских организмов в ближайшие годы? Ждет ли их широкое применение, на ваш взгляд? 

С одной стороны, мне сложно прогнозировать. С другой, понятно, что тематика, связанная с пищевыми технологиями, будет всегда актуальна. Появление новых источников сырья для производства белковых пищевых продуктов и биологически активных ингредиентов — это и необходимо, и полезно. Поэтому возобновляемые морские биологические ресурсы всегда будут востребованы.

Сейчас промышленность стремится сократить издержки, внедряя в производство сырье, ранее не применявшееся. Бизнес обращается к ученым, чтобы они помогли создать технологии для переработки отходов основного производства. Слово «отходы» не очень благозвучное, на самом деле это сырье, которое содержит множество ценных элементов: белок, витамины, полиненасыщенные кислоты и жиры. 

При грамотном подходе все это сырье можно использовать для выпуска полезных продуктов, так что технологии будут развиваться. Предприятия должны увидеть положительный эффект от их использования. Я очень надеюсь, что это произойдет и с нашими проектами, выполненными при поддержке Российского научного фонда. Мы стремимся популяризировать свои открытия на разных площадках: публикуем статьи, в том числе в журналах первого квартиля, активно участвуем в международных и российских конференциях, ездим на отраслевые выставки. 

И, конечно же, продолжаем исследования. Весной 2025 года наша группа получила грант Фонда на новый трехлетний проект, который называется «Разработка технологий и выпуск опытных партий биологически активных субстанций из морских организмов Арктического региона в качестве основы новых лекарственных средств и пищевых добавок» (проект № 25-16-00064). Мы поставили перед собой задачу получить полезные ингредиенты из разных групп сырья — отходов переработки ракообразных, хрящевых рыб и радужной форели. 

Хочу подчеркнуть, что заявка на проект стала возможна благодаря нашей многолетней и плодотворной совместной работе с полярным филиалом ВНИРО (ПИНРО имени Н.М. Книповича). Надеюсь, сообща мы сможем еще многого достичь в области технологий переработки морских биоресурсов. 

// И последний вопрос: вам нравятся блюда с мидиями? 

Да, иногда я заказываю этот деликатес в ресторанах, специализирующихся на арктической кухне. Интересно, что даже во время трапезы с коллегами-специалистами, работающими в области пищевых технологий, нам не удается «выключить» ученых, и непроизвольно мы начинаем анализировать этот насыщенный белковый продукт с профессиональной точки зрения.