Научные проекты кафедры «Общая биология и биохимия» ПГУ помогают в развитии сельского хозяйства и в области регенеративной медицины

23.11.2022 10:00

В Пензенском государственном университете с 2014 года функционирует кафедра «Общая биология и биохимия». Здесь ученые разрабатывают инновационные проекты и технологии, направленные, в том числе, на решение актуальных вопросов в области медицины и сельского хозяйства в Пензенской области и в России.

Свою историю кафедра берет в далеком 1948 году. Именно в этот год в Педагогическом институте была основана кафедра «Ботаника, физиология и биохимия растений», которая позже в процессе слияния еще двух кафедр: «Анатомия и физиология человека и животных» и «Биохимия» вошла в состав ныне известной — «Общая биология и биохимия».

Об истории кафедры, ее научном потенциале и направлениях работы мы поговорили с заведующим кафедрой, кандидатом биологических наук, доктором сельскохозяйственных наук, доцентом Галиной Карповой.

— Галина Алексеевна, по каким направлениям ведутся научные исследования на кафедре «Общая биология и биохимия»?

— Профессорско-преподавательский состав, а также студенты, магистранты и аспиранты под руководством преподавателей, проводят исследовательские работы по пяти направлениям, связанным как с педагогикой, так и с биологией и биохимией растений, животных и человека:

— проектирование системы экологического образования для устойчивого развития на основе междисциплинарной эколого-ориентированной интеграции;

— адаптация к учебной деятельности современных студентов с учетом их психофизиологических особенностей;

— современные состояния растительности северной лесостепи на западных склонах Приволжской возвышенности / охрана природы и природопользование;

— изучение морфофизиологических особенностей роста и развития растений, поиск и применение факторов управления ими в онтогенезе / физиологические основы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур;

— исследование биоматериалов для регенеративной медицины и возможности их модификаций с помощью пептидов природного происхождения.

По двум последним направлениям в настоящий момент мы проводим широкий ряд исследований. Данные исследования имеют прикладной характер, так как направлены на поиск путей оптимизации сельскохозяйственного производства в Пензенской области, а также разработку биоматериалов для регенеративной медицины. В первом случае, повышение продуктивности растениеводства в настоящее время является стратегической задачей не только регионального значения, а разработки в области регенеративной медицины позволят решать вопросы, связанные с импортозамещением.

— Кафедра была образована путем слияния трех кафедр. Получилось ли сохранить направления деятельности каждой из них?

— Кафедра «Общая биология и биохимия» — разносторонняя. Мы постарались не потерять индивидуальность каждого из направлений и продолжаем работать в области ботаники и экологии растений, физиологии и биохимии растений, физиологии и биохимии животных и человека, экологического образования.

О том насколько нам это удается, свидетельствует публикационная активность сотрудников кафедры, которая позволяет подавать заявки на конкурсы и гранты разных уровней.

— Участвуют ли студенты в научной деятельности, проводимой на кафедре?

— Кафедра готовит студентов по направлениям «педагогическое образование» и «биология» уровней бакалавриата и магистратуры. Каждый из них имеет возможность заниматься научной деятельностью. Студенты-педагоги, как правило, выбирают направления, связанные непосредственно с ботаникой, экологией, физиологией и биохимией растений, физиологией человека и экологическим образованием. Интерес обусловлен изначально дисциплинами, которые они изучают, а также учебными полевыми практиками.

Студенты-биохимики вовлечены полностью. Весь учебный план построен таким образом, чтобы обучающиеся осваивали методы биохимического исследования, проводили лабораторные работы, направленные на приобретение знаний, умений и навыков работы с биологическими объектами. Это различные очистки, выделения, хроматографирование объектов и многое другое. Над выпускными квалификационными работами они начинают работать с третьего курса по научному направлению, реализуемому на кафедре. И, таким образом, каждый студент вовлечен в научную работу. Такая подготовка особенно важна для студентов-биохимиков.

— Кем и где работают выпускники вашей кафедры? Нуждается ли рынок труда в таких специалистах?

— Спрос на учителей биологии и химии регулярный. В настоящее время из 21 студента, обучающихся на 5 курсе, 9 уже работают учителями в школах и колледжах города и области. Выпускники 2022 года также полностью трудоустроены.

Биохимики тоже востребованы. Все биомедицинские компании и учреждения нуждаются в биологах и биохимиках. Наши выпускники успешно трудоустраиваются на ведущие пензенские предприятия — ЗАО НПП «МедИнж», «Кардиоплант», ООО «КардиоМед» и другие. К тому же, в экспертно-криминалистическом центре УМВД России по Пензенской области, Роспотребнадзоре также работают наши выпускники. Нашим студентам уже при прохождении производственных практик поступают предложения по трудоустройству.

— Давайте подробнее поговорим о прикладном значении исследований. Если говорить об оптимизации сельскохозяйственного производства Пензенской области, какие исследования вы проводите и как вы внедряете свои наработки?

— Работа, которую мы выполняем на кафедре, имеет, в первую очередь, прикладное значение. Исследования в области физиологии и биохимии растений сельскохозяйственных культур являются теоретической основой современного растениеводства. Изменение процессов роста и развития растений под действием внешних факторов, таких как регуляторы роста, минеральные и органические удобрения, гербициды и т.д. являются предметом проводимых исследований. При этом, мы работаем с районированными сортами сельскохозяйственных культур, то есть максимально адаптированными к агроклиматическим условиям Пензенской области и Поволжского региона в целом. Главная цель, конечно, подбор оптимальных факторов воздействия, изучение их влияния на растения при повышении конечной продуктивности культуры. Сейчас завершает работу над научным исследованием, связанным с вопросами снижения гербицидного воздействия в посевах озимой пшеницы, аспирант Ксения Ковалева. А изыскания диссертации старшего преподавателя кафедры Дарьи Теплицкой апробированы в агрохозяйствах Пензенского региона на площади более 80 гектар. Работа показала хорошие результаты, и рекомендации смело могут быть взяты на вооружение нашими производственниками.

— Расскажите, каких результатов удалось достичь при применении выдержек из исследования Дарьи Теплицкой?

— Аспирантка Дарья Теплицкая защитила диссертацию по теме «Морфофизиологические процессы в онтогенезе растений пшеницы и ячменя при посевной обработке семян регуляторами роста в условиях Среднего Поволжья». С учетом агроклиматических условий региона экспериментально подтверждена возможность использования регуляторов роста Рибав-Экстра и Крезацин при предпосевной обработке семян в технологии выращивания районированных сортов яровой мягкой пшеницы Экада 113 и ячменя Сурский фаворит. Отмечу, что данные сорта широко высеваются в Пензенской и Самарской областях, являются сортами нашей региональной селекции, что особенно важно, так как в последнее десятилетие использовались в основном сорта импортных производителей. Комплексные исследования показали, что данные регуляторы способны оказать влияние на повышение урожайности обеих культур в пределах 4–7 центнеров на гектар, при этом не требуется дополнительных капиталовложений со стороны производителей зерна, что весьма актуально в настоящий момент.

В целом, это один из аспектов исследований в области физиологии и биохимии растений, которые мы, конечно, планируем продолжать и расширять.

— Ранее вы говорили про импортозамещение биоматериалов для регенеративной медицины, что уже сделано?

— На нашей кафедре проводятся исследования свойств биоматериалов для регенеративной медицины и возможность их модификации с помощью пептидов природного происхождения. Нам только за три года удалось реализовать три гранта конкурса «Ректорские гранты» ПГУ. В настоящее время это очень важное направление, потому что это альтернатива всем западным материалам, которые используются в стоматологии. Мы сотрудничаем с ЗАО НПП «МедИнж» — крупным производителем медицинских изделий и расходных материалов в России. Все разработки тестируются в лабораториях нашей кафедры, а некоторые уже запущены в производство, например, специальное антибактериальное покрытие для имплантируемых деталей, которое ускоряет процессы заживления и уменьшает количество послеоперационных осложнений.

Другая работа, которая ведется в данном направлении, связана с изучением биологической активности коротких белковых молекул — пептидов, которые можно найти в составе продуктов пчеловодства. Исследования в этой сфере поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований, а заявка на финансирование реализации практической разработки прошла в финал программы «Умник» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Результатом работы в этом направлении станет завершение доклинических испытаний и подача заявки на регистрацию патента на способ производства биологически активной добавки, содержащей пептиды маточного молочка.

— Как вы считаете, с чего нужно начинать студенту, желающему заниматься научной деятельностью на вашей кафедре?

— Прежде всего нужно начать с приобретения глубоких и прочных знаний в области биологии, серьезного изучения дисциплин, преподаваемых на кафедре, а затем углубления этих знаний с помощью практических навыков в ходе экспериментальной работы.

» Последнее в рубриках:
02.12.2022 14:18 В ПГУ создается Аллея дружбы
02.12.2022 13:21 В ПГУ стартовал восьмой сезон кластерного проекта «PROдвижение58»
02.12.2022 08:54 Студенты ПГУ разработали высокотехнологичную теплицу
02.12.2022 08:46 В ПГУ завершился профориентационный проект «Билет в будущее» в 2022 году
01.12.2022 15:50 Студенты рассказали, как проводятся эксперименты по сварке взрывом
01.12.2022 15:29 В ПГУ создали портал об истории ислама в Среднем Поволжье
01.12.2022 10:52 В издательстве IPR MEDIA вышло пособие авторского коллектива ПГУ
01.12.2022 10:13 Представитель ПГУ — участник XV Петербургского международного инновационного форума
01.12.2022 09:11 В Пензенском госуниверситете прошла Всероссийская конференция «Актуальные проблемы химического образования»
30.11.2022 16:26 Студенты ПГУ — победители регионального конкурса НИР «Научный прорыв»