В Орле участники программы «Сириус.Лето» включились в проект по усовершенствованию методик производства витамина D для фармацевтической промышленности. Ребятам предстоит предложить свою разработку, как более эффективно получать его по сравнению с уже применяемыми способами. Заказчиком выступает муниципальное унитарное предприятие города Орла «Аптека № 53».
На сегодняшний день существует несколько способов производства витамина D для фармацевтической промышленности. Один из них – получение его биотехнологическим способом из дрожжей, которые естественным образом производят витамин D. Для этого дрожжи сначала выращивают в специальных питательных средах. При этом их состав оказывает большое влияние на концентрацию витамина D в клетках дрожжей. Различные компоненты питательной среды могут стимулировать или подавлять синтез витамина внутри клеток. Нехватка или, наоборот, избыток некоторых веществ также влияет на данный процесс. Актуальной задачей является подбор оптимального состава питательной среды для получения витамина из дрожжей.
В эту задачу включились участники проекта «Сириус.Лето». В эксперименте ребятам предстоит протестировать производство витамина D в разных условиях, чтобы подобрать наиболее оптимальные.
«Мы можем помочь дрожжам синтезировать больше витамина D, стимулируя одни метаболические пути и угнетая другие. Так, добавление большего количества углеводов и в меньшей степени азотистых соединений в среду побуждает клетку тратить энергию на производство стеринов – предшественников витамина D, которые являются основой для его образования. Добавляя ионы металлов – коферменты – мы активизируем процессы синтеза стеринов, а также обеспечиваем устойчивость микроорганизма к агрессивным факторам среды. Доказано, что добавление ацетата свинца и ионов цинка повышает выход стеринов, а ионы марганца и меди защищают клетку от губительного действия кислорода. Мы определились с реактивами, которые будем добавлять в питательную среду. В рамках проекта мы проведем эти и другие эксперименты, чтобы подобрать наиболее оптимальный состав среды», – рассказывает о работе наставник команды, студент V курса Медицинского института Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева Валерий Цыганов.
Валерий руководит проектной командой в составе двух человек – девятиклассницы Вероники Митиной и десятиклассницы Анастасии Казаковой. Роли в команде были распределены. Работа Вероники больше строится на теоретической и фундаментальной подготовке. Анастасия отвечает за практическую часть.
«Я несколько лет увлекаюсь биологией, химией, а в прошлом году меня заинтересовала фармацевтическая сфера. Мне стало интересно, как производятся препараты, из чего состоят, как они работают. Мне повезло, что я нашла проект “Сириус.Лето”, который соотносится с моими новыми интересами. Я отвечаю за поиск научной литературы по теме исследования. Благодаря этому сама много узнала о том, как получают витамин D. В настоящее время я собираю материалы, как можно улучшить этот процесс. Также мне предстоит собрать, проанализировать и обобщить всю информацию, которую мы получим по итогам лабораторной работы», – говорит Вероника.
Участники команды отмечают, что цель их проекта – не только провести опыты в лабораториях, но и оценить экономическую целесообразность. Важно, чтобы предложенные решения не вели к увеличению затрат в производстве.
В конце эксперимента перед защитой команде предстоит провести серию модифицированных экспериментов получения витамина D. Работа ведется на трех площадках – в Региональном центре «Созвездие Орла», который работает с учетом опыта Образовательного центра «Сириус», в лабораториях Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева, а также на кафедре биотехнологий Орловского государственного аграрного университета имени Н.В. Парахина.
