Применение биотехнологии

Методические указания содержат краткую теорию по математическому планированию эксперимента, описываются способы построения моделей, расчет коэффициентов моделей и их статические оценки. Выполнение практических заданий может способствовать лучшему освоению лекционного материала,обеспечивать формирование у студентов навыков использования методов математической статистики для обработки медико-биологических данных. Освоение дисциплины «Планирование биотехнического эксперимента» необходимо как предшествующее для изучения следующих дисциплин: «Основы моделирования биологических процессов и систем», «Управление в биотехнических системах».

Рекомендации могут быть использованы: сотрудниками НИЦ при проведении научных исследований (витрификация репродуктивного материала, клонирование, трансгенез, создание линий эмбриональных стволовых клеток), специалистами биотехцентров репродукции для практического применения клеточных технологий в репродукции млекопитающих, аспирантами и студентами сельскохозяйственных, ветеринарных, медицинских высших учебных заведений в учебном процессе при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам курса репродуктивной биотехнологии.

В учебном пособии комплексно, на системной основе исследованы теоретические и прикладные аспекты обеспечения национальной безопасности Российской Федерации в сфере развития генетических технологий, полномочия органов государственной власти при обеспечении национальной безопасности в данной области. Проанализирована российская и зарубежная литература по философским, этическим и юридическим проблемам генетических технологий, стратегическим угрозам национальной безопасности, связанным с развитием генетических технологий. Несомненными достоинствами данного издания являются четкость формулировок и методически выверенное изложение сложного материала. Нормативная база используется по состоянию на 1 сентября 2020 г.

В учебном пособии рассмотрены: физическая сущность процессов экстрагирования вообще и электроразрядного экстрагирования, в частности, технологические аспекты экстрагирования биологически активных компонентов из растительного сырья, качество получаемых экстрактов, принципиальное технологическое оформление процессов экстрагирования веществ из твердой фазы, кинетические закономерности процесса экстрагирования, массообмен во внешней и внутренней (твердой) фазах, кинетический расчет аппаратов, целью которого является определение габаритов аппарата, обеспечивающих заданную производительность, интенсификация процесса и аппаратура для его проведения. Основное внимание в книге уделено, в соответствии с ее названием, ускорению массообмена в процессе экстрагирования за счет создания в системе «жидкость-твердое» электрических разрядов, вызывающих, как показывают экспериментальные исследования, не только интенсификацию внешнего, но и внутреннего массообмена — за счет проникновения турбулентных пульсаций внутрь тела, разрушения мембранных оболочек клеток сырья растительного и животного происхождения, а в ряде случаев и за счет измельчения частиц твердой фазы.

С учетом возрастающей роли правовых регуляторов в современном обществе предлагаемое издание базируется на определенном этико-ориентированном решении вечной и вместе с тем весьма актуальной проблемы соотношения нравственности и права. Авторы исходят из того, что она пронизывает прикладной и профессиональный разделы этики, а также любую отрасль права. Исторически и логически оправданный вывод о первичности нравственности прямо способствует развитию и совершенствованию не только права, но и всего общества, а значит, и самих людей в их взаимосвязи и взаимодействии. Их защита, сохранение здоровья и жизни составляют важнейшие задачи не только науки, прежде всего биологии и медицины, но и права, без участия которого не может быть решен ни один сколько-нибудь крупный вопрос в обществе и государстве. Для этого, в свою очередь, требуются глубокие нравственно-философские поиски и решения. Биоэтика позиционируется в качестве наиболее значимой на сегодняшний день разновидности последних, взятой в тесной связке с государственно-правовыми механизмами соответствующего обслуживания каждого человека в отдельности, населения страны и мира в общем. Прицельно рассматриваются различные этические идеи и концепции, их особенности в аспекте влияния на современное состояние дел. Особое внимание уделяется теоретико-методологическим, мировоззренческим, аксиологическим, этическим и иным философским основаниям права в его защитном аспекте.

В книге дан постатейный комментарий к Федеральному закону от 23 июня 2016 г. № 180-ФЗ (ред. от 3 августа 2018 г.) «О биомедицинских клеточных продуктах». В его подготовке участвовали специалисты ведущих научных школ России: НШ-2495.2020.7 «Разработка биотехнологических принципов прогностики, диагностики и коррекции социально-значимых заболеваний на основе молекулярно-генетических механизмов реакций клеточных систем на раздражители в норме и при патологии», Балтийского федерального университета имени И. Канта, Института права, экономики и управления Псковского государственного университета. При подготовке издания использованы нормативные правовые акты по состоянию на март 2020 г.

В пособие вошли материалы курса лекций по генетической инженерии и биобезопасности для студентов, обучающихся по техническим специальностям. В частности, изложены типы молекулярных векторов, современные методы получения рекомбинантных ДНК, амплификации и секвенирования, стратегия молекулярного клонирования. Большое внимание уделено практическому применению достижений генной инженерии для получения лекарственных средств, вакцин, инсектицидов, трансгенных растений и животных, а также генной терапии человека.

В учебном пособии изложены основы и особенности применения зондовой микроскопии для исследований биологических объектов. Приведены сведения о живых объектах исследования, направления применения нанобиотехнологии и наномедицины.

Рассмотрены вопросы защиты интеллектуальной собственности в соответствии с действующим Гражданским кодексом. Изложены применительно к инженерным дисциплинам основные положения патентных прав. Рассмотрены вопросы проведения патентных исследований в соответствии с действующим ГОСТ Р15.011-96.

Представлены основные характеристики кукурузы и кукурузных кочерыжек, рассмотрена возможность применения кукурузных кочерыжек в биотехнологических производствах. Освещены результаты многолетних исследований авторского коллектива по комплексной переработке кукурузных кочерыжек, а также отражены результаты работ российских и зарубежных коллективов.

Изложены результаты авторского анализа использования биотехнологий в странах, входящих в зарубежные региональные интеграционные формирования, и перспективы их распространения в государствах – членах Евразийского экономического союза. Приводятся выводы экспертов по технико-экономической оценке эффективности глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, включая пищевую клейковину, глюкозо-фруктозные сиропы, органические кислоты, пищевые добавки, биотопливо и высокопротеиновые корма в виде шрота.

Международный научно-теоретический и прикладной журнал. В журнале отражаются прикладные проблемы наук о жизни, биологических технологий, биоматериаловедения и исследования на стыке биологии, медицины, физики, химии, математики, других естественных и гуманитарных наук с междисциплинарных позиций. Включен в состав базы Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2004 г.

Подбор устойчивых и декоративных видов шиповников актуален для широкого использования в лесомелиорации и озеленении населенных пунктов засушливого региона. Объекты исследований – виды шиповников с различными ареалами естественного распространения: Rosa rugosa (шиповник морщинистый), в том числе форма alba Ware Rehder; R. cinnamomea (шиповник коричный); R. beggeriana (шиповник беггера); R. acicularis (шиповник иглистый); R. spinosissima (шиповник колючейший); R. canina (шиповник обыкновенный), произрастающие в пунктах интродукции на разных типах почв. В 2018 г. в Волгоградской области самым жарким месяцем был июнь, самым холодным – февраль. Наибольшее отклонение от нормы среднемесячной температуры наблюдалось в марте. В Самарской области наиболее жарким месяцем являлся июль, самым холодным – январь. В период исследований виды шиповников сохранили жизненную форму габитуса, их высота варьировала от 1,0…2,0 м (среднерослые виды) до 0,7…0,9 м (низкорослые виды). Материалы по устойчивости видов шиповников к максимальным и минимальным температурам могут служить фактологической основой системно-ареалогического прогнозирования для географических пунктов интродукции. Степень требовательности шиповников к плодородию почв и свету выявила наиболее малотребовательные виды: R. beggeriana, R. cinnamomea, R. rugosa и R. spinosissima. Методика наблюдений Главного ботанического сада, а также полевые и лабораторные наблюдения позволили установить длительность фенологических фаз изучаемых видов. Шиповники, являясь декоративными в течение всего периода вегетации, пригодны для лесомелиорации и озеленения в зависимости от роста и цвета цветков. Для определения типов болезней и грибов-паразитов использовали микологический анализ и справочные данные. На изучаемых видах шиповников наиболее часто встречается мучнистая роса из рода Sphaerotheca. Аминокислотный состав плодов шиповников, установленный в системе капиллярного электрофореза «Капель» при длине волны 250 нм, выявил наиболее ценные по биохимическому составу виды. В период наблюдений за зимостойкостью шиповников наилучший результат показали виды R. rugosa, R. cinnamomea и R. canina, относящиеся соответственно к североамериканской, европейской и дальневосточной коллекциям. Метод априорного ранжирования показателей плодоношения, основанный на разделении факторов в порядке убывания вносимого ими вклада, выделил наиболее перспективные для использования в биотехнологии виды. Определены общая сумма рангов и сумма квадратов отклонений, по распределению числа степеней свободы получены коэффициент конкордации и степень согласованности мнений исследователей. Установлено, что применение биотехнологических методов в современном семеноводстве наиболее актуально, полученные результаты будут способствовать улучшению и ускорению процесса семеноводства в засушливых условиях Волгоградской области. Даны рекомендации по выращиванию видов шиповников в зависимости от природноклиматических условий районов области. Для цитирования: Соломенцева А.С., Лебедь Н.И., Колмукиди С.В., Межевова А.С. Подбор устойчивых видов Rosa L. для целей лесомелиорации, озеленения и использования в биотехнологии (на примере Волгоградской области) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 49–62. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-49-62
Selection of sustainable and ornamental rosehip species is relevant for their widespread use in forest reclamation and landscaping of settlements in the arid region. The objects of research were rosehips with different areas of natural expansion: R. rugosa, including form alba War Rehder, R. cinnamomea, R. beggeriana, R. acicularis, R. spinosissima, R. canina growing at points of introduction on different soils. In 2018, June was the hottest month, while February was the coldest month in Volgograd region. The maximum deviation from the average monthly temperature was observed in March. July and January were the hottest and the coldest months, respectively, in Samara region. During the research period, the species of wild roses retained the life form of habitus, and their height varied from 1.0–2.0 m (medium-grown species) to 0.7–0.9 m (short species). Data on the resistance of rosehip species to the maximum and minimum temperatures can be the factual basis of systemarealogical forecasting for geographical points of introduction. The degree of demand of rosehips to soil fertility and light was revealed by poor-demanding species: R. beggeriana, R. cinnamomea, R. rugosa and R. spinosissima. The observing method of the Main Botanical garden, field and laboratory observations allowed to establish the duration of the phenological phases of the studied species. Rosehips, being ornamental throughout the growing season, are useful in forest reclamation and landscaping, depending on the growth and color of their flowers. Types of diseases and parasitic fungi were determined by mycological analysis and reference data. The most common disease of the studied species of rosehips is powdery mildew from the genus Sphaerotheca. Amino acid profile of rosehip fruits was determined by the capillary electrophoresis system “Kapel” at a wavelength of 250 nm and allowed to identify the most valuable by biochemical composition species. In the period of monitoring the winter hardiness of rosehips, the best result was shown by the species R. rugosa, R. cinnamomea and R. canina, belonging to the North American, European and Far Eastern collections. The method of a priori ranking of fruiting indicators based on the division of factors in the descending order of their contribution revealed the most promising species for use in biotechnology. The total sum of ranks and the sum of squares of deviations were determined; the concordance coefficient and the degree of consistency of the researchers’ opinions are obtained in accordance with the degrees-of-freedom breakdown. It was found that the use of biotechnological methods in modern seed production is the most pressing; the obtained results will contribute to the improvement and acceleration of the seed production process in the arid conditions of Volgograd region. Recommendations are given for the cultivation of rosehips depending on the natural and climatic conditions of the different districts of the region. For citation: Solomentseva A.S., Lebed’ N.I., Kolmukidi S.V., Mezhevova A.S. Selection of Resistant Species of Rosa L. for the Purposes of Forest Reclamation, Landscaping and Use in Biotechnology (On the Example of Volgograd Region). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 49–62. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-49-62

Практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности (в том числе технологическая практика) является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на профессионально-практическую подготовку обучающихся. Основная цель практики – получение теоретических и практических результатов, являющихся достаточными для успешного выполнения и защиты выпускной квалификационной работы. В рекомендациях приведены образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на преддипломной практике, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практики, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Учебные практика является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на профессионально-практическую подготовку обучающихся. В учебно-методическом пособии приведены основные виды практики бакалавров, приведены примерная структура программы практик, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практик, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Научно-педагогической практика является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на профессионально-практическую подготовку обучающихся. Основная задача научно-педагогической практики состоит в приобретении магистрами навыков проведения учебных занятий и работы с методическими материалами по организации учебного процесса. В учебно-методическом пособии приведены образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на научно-педагогической практике, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практики, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Практика является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на профессионально-практическую подготовку обучающихся. В учебно-методическом пособии приведены основные виды практики бакалавров, приведены примерная структура программы практики, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практики, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Научно-исследовательская работа является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на научно-практическую подготовку обучающихся. Основная задача научно-исследовательской работы состоит в приобретении магистрами навыков проведения научных исследований и работы с научной и методической литературой для постановки опытов. В рекомендациях приведены образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые в научно-исследовательской работе, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практики, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Научно-исследовательская работа является обязательным видом занятия и непосредственно ориентирована на научно-практическую подготовку обучающихся. Основная задача научно-исследовательской работы состоит в приобретении бакалаврами навыков проведения научных исследований и работы с научной и методической литературой для постановки опытов. В рекомендациях приведены образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые в научно-исследовательской работе, рекомендации по оформлению основных документов по итогам практики, в приложении помещены анкеты для работодателя и обучающегося, направленные на объективизацию оценки прохождения практики.

Освещены основные характеристики соломы как одного из перспективных видов растительного сырья для биотехнологических производств. Представлены результаты многолетних исследований авторского коллектива по комплексной переработке соломы, а также обобщены результаты работ по переработке различных видов соломы российских и зарубежных производителей.

Представлены и обобщены результаты многолетних исследований по усовершенствованию и оптимизации биотехнологических процессов переработки и утилизации ряда органических отходов и сточных вод агропромышленного комплекса, пищевой и перерабатывающей промышленности.

Включают краткий курс по изучению вопросов клеточной инженерии (трансплантации эмбрионов сельскохозяйственных животных). Рассмотрены вопросы генетической инженерии.

Лабораторный практикум составлен в соответствии с основной образовательной программой по дисциплине СД. 02 «Общая биотехнология». Каждый раздел практикума содержит необходимый теоретический материал, рассмотрены основные сведения о свойствах гидролитических ферментов, механизме их действия, влиянии различных физико-химических факторов на их активность. Описанные методы химико-технологического и микробиологического контроля могут быть использованы в научно-исследовательской работе студентов.

Представленная диссертационная работа посвящена исследованию процессов биоокисления серусодержащих компонентов сточных вод и разработке технологических приемов их биообезвреживания ассоциациями сероокисляющих микроорганизмов.

Публикуются результаты исследований наиболее актуальных проблем в области химии и смежных с нею наук, общих и комплексных проблем технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, химической технологии, химической промышленности, кибернетики, экономических и гуманитарных наук. Предназначается для научных работников, аспирантов, студентов старших курсов, преподавателей.

Пособие содержит теоретический и графический материал по основным вопросам экологической биотехнологии, рассмотрены вопросы использования микроорганизмов для защиты окружающей среды. Направлено на формирование у студентов знаний об основных закономерностях биотехнологических процессов, на применение этих знаний для защиты окружающей среды, для решения экологических проблем.

Толковый словарь содержит свыше 6000 терминов, наиболее употребительных в общей и медицинской генетике, иммунологии, вирусологии, микробиологии, эмбриогенетике, биохимии, биоинформатике, экологии, нанотехнологиях, молекулярно-генетической и клеточной биотехнологиях, а также биотехнологиях, широко используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Термины даны с их английскими эквивалентами, этимологией слов и расширенным толкованием на русском языке.