На смену химическим препаратам придут правильно подобранные овощи: Как ученые создают новые сорта растений и превращают продукты в лекарство

В будущем овощи и плодовые культуры заменят лекарства. Фото: shisu_ka/Shutterstock/Fotodom

Почему геном растений до сих пор загадка для ученых? Как работают современные селекционеры? Стоит ли доверять «эко»-продуктам в магазине? И почему дорожает картофель?

Научные и при этом вполне житейские темы в программе «Время науки» на радио «Комсомольская правда» обсудили ведущие - радиожурналист Мария Баченина, научный руководитель Национального центра физики и математики, академик РАН Александр Сергеев и их гость - доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, директор Федерального научного центра овощеводства Алексей Солдатенко.

10 ТЫСЯЧ ЛЕТ НАЗАД - И ВПЕРЕД

Мария Баченина:

- Около 10 тысяч лет назад люди начали выращивать растения, чтобы сделать из них еду. Если заглянуть на 10 тысяч лет вперед, что произойдет?

Алексей Солдатенко:

- Заглядывать в будущее очень интересно. Но нужно иметь в виду несколько факторов: как будет развиваться экологическая ситуация на планете, как изменится демография и какие технологические прорывы совершит человечество, в первую очередь в генетических технологиях.

Мария Баченина:

- Человечество стремится к молекулярной пище, чтобы одним тюбиком на целый день заправиться? Либо, наоборот, чтобы столы ломились, пироги да гуси? Какой тренд?

Алексей Солдатенко:

- Тенденция такая: сделать персонифицированные продукты питания для каждого человека, чтобы улучшить его ежедневный тонус и увеличить продолжительность жизни.

Александр Сергеев:

- Аграрная революция, которая произошла плюс-минус 10 тысяч лет назад, сделала из Homo sapiens действительно человека разумного - вместо охоты и собирательства человек начал творчески подходить к взаимодействию с природой. Появилось скотоводство и земледелие. По сути тогда и появились первые селекционеры, которые стали заниматься одомашниванием и окультуриванием. И в течение 10 тысяч лет люди скрещивали и смотрели, что получится. А что такое современная селекция?

Алексей Солдатенко:

- Задача селекционера, как десятилетия назад, так и в настоящее время, - создание сортов и гибридов с высокой урожайностью, устойчивостью к заболеваниям и вредным экологическим факторам. Сейчас работа селекционера стала интереснее, и результаты ее видны намного раньше. К классическим методам добавились современные. Это достижения биотехнологии, молекулярной биологии, генетики. У нас есть возможность создавать генномодифицированные организмы с заданными признаками.

Если мы говорим про высокую устойчивость к заболеваниям, то изучаются не только культурные растения, но и «дикие». У диких растений присутствует в большинстве своем ген устойчивости. Культурные растения менее устойчивы.

Наш центр занимается селекцией и семеноводством более 120 культур. Среди них 80 овощных, а также зеленные, пряно-вкусовые, цветочные и бахчевые культуры. Мы создаем сорта и гибриды, а также их воспроизводим, то есть занимаемся семеноводством. И разрабатываем технологии выращивания.

КОНКРЕТНО

5 овощных культур входят в «борщевой набор», цена на него используется как экономический индикатор: картофель, свекла, капуста, морковь, репчатый лук.

12 - 14 видов овощей входят в ассортимент массовых магазинов. Вдобавок к пяти базовым, это огурец, томат, редис, кабачок, баклажан, перец сладкий, тыква и т.д.

80 овощных культур в работе у Федерального научного центра овощеводства, в том числе репа, брюква, дайкон, физалис, патиссон.

СКРЕСТИТЬ ПОДСОЛНУХ С ВИШНЕЙ

Александр Сергеев:

- Почему у части растений очень сложные геномы? Матушка-природа сделала?

Алексей Солдатенко:

- Конечно же, матушка-природа. Человек только пытается сейчас к этому руку приложить. Генетики работают над тем, чтобы секвенировать гены каждого культурного растения. Изучают, за что отвечают разные гены. Большая часть их пока не изучена.

Мария Баченина:

- А можно придумывать новые культуры?

Алексей Солдатенко:

- Можно. Так появилась тритикале из ржи и пшеницы. Но выбор культур, которые можно скрещивать между собой, небольшой. Мы не можем скрестить подсолнух с вишней.

Есть и другой путь - интродуцирование сельскохозяйственных культур на новые территории. В частности, в Российскую Федерацию из других регионов мира.

Но основная работа - создание новых сортов и гибридов, в том числе и селекция между близкородственными культурами. Сейчас мы ведем такую работу, например, с репчатым луком. С помощью других разновидностей лука хотим улучшить устойчивость к заболеваниям и негативным условиям среды.

СПРАВКА «КП»

Тритикале - амфидиплоид (то есть гибрид, содержащий полный хромосомный набор обоих изначальных видов) ржи и пшеницы.

К амфидиплоидам относятся также рапс (капуста + сурепица), рафанобрассика (капуста + редька).

ДИЕТА ПО ГЕНОМУ КИШЕЧНИКА

Александр Сергеев:

- В агротехнологиях очень важным является состояние почвы.

Не просто количество разных минералов, а вся микробиота, которая там живет. Это и бактерии, и грибы, и прочее. И встает вопрос о взаимодействии создаваемого вами растения с геномом почвы, потому что микробиота имеет свои геномы. И в человеке то же самое происходит. Наш желудочно-кишечный тракт наполнен бактериями. И взаимодействие геномов замечательного лука или помидоров, которые вы создаете, с геномом микрофлоры, которая в нас живет, - тоже важная задача, которая в конечном счете и определяет полезность продуктов для конкретных людей.

Алексей Солдатенко:

- В нашем центре действует новое направление - овощи не только пища, но и лекарство. Мы создаем новые сорта и гибриды с повышенном содержанием антиоксидантов, витаминов и других необходимых веществ, которые мы часто недополучаем с пищей или пытаемся компенсировать за счет БАДов, лекарственных препаратов. А в перспективе овощи и плодовые культуры должны заменить лекарства.

Мария Баченина:

- Если ты достаточно потребляешь овощей, то можно заменить химические фармпрепараты?

Алексей Солдатенко:

- Да, но для этого мы должны хорошо знать себя и свою генетику. Знать, что у тебя с ЖКТ, то есть геном микробиоты. И правильно подбирать овощи, которые обеспечат здоровое долголетие.

Это цель большая и серьезная. Но если говорить о сегодняшнем дне - есть минимальные нормы потребления овощной продукции, чтобы организм нормально функционировал. Граждане России овощей едят меньше этого минимума, мы больше употребляем мясной продукции, молочной. Нам нужно решить эту проблему и обеспечить россиян качественными овощами.

ДЕЛО ЖИТЕЙСКОЕ

Почему в этом году подорожал картофель

Мария Баченина:

- В этом году были проблемы с картофелем. Что можно сделать, чтобы у нас была своя крупная, хрустящая, не египетская картошка?

Алексей Солдатенко:

- Здесь много аспектов. В 2022 году был большой спрос, часть фермеров переключились со своих основных культур и начали заниматься картофелем. В 2023 году случился переизбыток картофеля, спрос упал, цена тоже. И часть фермеров в 2024 году перестали работать с картофелем - заменили на другие культуры, например подсолнечник, сахарную свеклу. Урожай картофеля уменьшился. Кроме того, есть сложности с хранилищами для растениеводческой продукции. Часть селекционного материала приходит из-за рубежа. Это комплекс проблем.

Александр Сергеев:

- А какой процент семенного материала картофеля зарубежный?

Алексей Солдатенко:

- У нас действует федеральная научно-техническая программа и её подпрограмма по картофелю. Она позволила снизить процент иностранного на нашем рынке, но все равно он большой. Если раньше было больше 95%, сейчас около 90%. Эту проблему необходимо решать.

РЕКОРД

Вы все еще считаете себя царем природы?

Папоротник Tmesipteris oblanceolata, растущий на островах Вануату и в Новой Каледонии, заморской территории Франции в Тихом океане, - живое существо с самым длинным геномом в мире. 160 миллиардов пар нуклеотидов*. 100 метров, если «размотать» спирали ДНК. В 50 раз больше, чем у человека! Его геном расшифровали в 2024 году, до тех пор рекордсменом был японский цветок Paris japonica.

Пшеница - 17 млрд пар нуклеотидов

Репчатый лук - 16 млрд пар

Человек - 3,2 млрд пар

Картофель - 3,1 млрд пар

*За хранение и передачу генетической информации отвечают нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК, в них зашифрована «инструкция» для развития живого организма. Нуклеотиды - основной компонент нуклеиновых кислот.

ВОПРОС РЕБРОМ

Что значит «экологический» и «органический»

Мария Баченина:

- А что такое экологический продукт? Возможен ли он для полок супермаркетов и рынков? Должна быть особая почва, особые семена? Либо надпись «эко» - просто маркетинговый ход?

Алексей Солдатенко:

- Надпись «эко» больше говорит о том, что это органическая продукция. Она выращена из семян, которые не обрабатываются пестицидами для того, чтобы обезопасить растения от заболеваний. Почва не обрабатывается препаратами для борьбы с сорняками и вредителями. Стараются не употреблять и удобрения. Основная часть технологического процесса – ручная обработка.

По официальным данным, до 40% урожая различных культур уничтожается в результате заболеваний. Это большая проблема для сельскохозяйственного производства - 40% недополучения прибыли! И нужно, конечно, соизмерять, что нам важно: произвести эко- и органическую продукцию или все-таки обеспечить продовольственную безопасность. Мы в нашем центре разработали новое направление - экологическое овощеводство, которое позволяет снизить нагрузку на почву и растения за счет правильной разработки севооборотов, подбора культур и сортов, чтобы получать экологически чистую продукцию, но при этом не отказываться от технологического прогресса.

В мире сегмент органической продукции - около 2%. Он постоянно растет, но не самыми большими темпами.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Какой астероид может пробить насквозь Землю или сместить ее с орбиты