Дрожжи — самые важные микроорганизмы, благодаря которым создается вино и развивается виноделие. Именно особые культуры дрожжей помогают раскрывать ароматы определенных сортов винограда (например, подчеркивать яркие тропические оттенки в вине из совиньона блан и так далее).
В настоящее время в России не производят активные сухие дрожжи для виноделия. Подавляющее большинство объема российских вин делают с помощью импортных дрожжевых штаммов.
Ведущие винные регионы мира и даже отдельные предприятия пользуются собственными дрожжевыми культурами, специально выведенными под конкретные разновидности винограда. А в нашу страну поставляются стандартные штаммы. Они не подобраны к определенному сорту и не помогают раскрыть его уникальность, что приводит к «обезличиванию» вина. В особенности актуально это для автохтонных сортов, растущих только в России.
Поэтому разработка технологий производства активных сухих дрожжей — важная и актуальная задача для развития виноделия и пищевой промышленности в целом.
Для производства активных сухих дрожжей, применяемых в виноделии, требуются дрожжевые культуры, высокоустойчивые к обезвоживанию, то есть в наибольшей степени сохраняющие жизнеспособность, ферментативную активность и способность к делению. У разных штаммов чувствительность к обезвоживанию различна, что обусловлено различиями в способностях синтезировать ферменты антиоксидантной защиты и осмотически активные (то есть удерживающие воду) вещества.
В лаборатории генетических технологий виноградарства и виноделия Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий изучают устойчивость к обезвоживанию различных штаммов. Для этого ученые разработали методику «Экспресс-анализ эффективности протекторных соединений для получения активных сухих дрожжей». «Протекторные соединения защищают клетки и препятствуют их разрушению во время стресса. Использование методики позволяет в короткие сроки, буквально в течение недели, подобрать оптимальные культуральные условия и протекторные соединения, способствующие повышению устойчивости дрожжей к обезвоживанию», — сообщила сотрудник лаборатории Екатерина Провоторова.
С использованием методики ученые подобрали питательную среду, повышающую жизнеспособность дрожжей после обезвоживания до 28%, а также протекторные соединения, повышающие жизнеспособность отдельных штаммов до 58%. Такие результаты значительно усиливают устойчивость клеток к стрессу и открывают возможности для их применения в производстве.
 

Ученые разработали модели для изучения патологических изменений в биоэнергетике клеток, приводящих к хроническим заболеваниям. Модели созданы на основе дрожжевых клеток.
Исследования проводятся лабораторией молекулярной биоэнергетики Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий совместно с лабораторией биоэнергетики ФИЦ Биотехнологии РАН.
Ученые исследуют митохондрии — клеточные энергетические станции. Эти органеллы «живут» внутри клетки и, помимо создания энергетических запасов, выполняют множество важнейших функций: участвуют в общем клеточном обмене, проведении внутриклеточных сигналов, регуляции роста клеток.
В то же время митохондрии — один из главных источников активных форм кислорода (АФК), так называемых кислородных радикалов, которые разрушающе действуют на клетки различных органов. Накопление этих агрессивных соединений провоцирует окислительный стресс, стимулирующий старение и приводящий к развитию многих системных заболеваний (например, диабета 2-го типа, метаболического синдрома, хронического ожирения, а также различных нейродегенеративных заболеваний).
Для разработки эффективных методов терапии и ранней диагностики таких заболеваний нужно понять молекулярные механизмы, лежащие в их основе. Для этого ученые разрабатывают простые и информативные модели живых клеток, отражающие патологические изменения в их биоэнергетике. На таких моделях проводят полноценные исследования различных соединений, способных противостоять окислительному стрессу, а потому перспективных для создания препаратов для раннего лечения. 
«Мы разработали модели болезней Альцгеймера, Паркинсона и гепатоцеллюлярной карциномы на фоне инфекции вирусом гепатита В. Для этого использовали уникальные дрожжи аэробного типа обмена Yarrowia lipolytica. По энергетическому метаболизму они очень схожи с млекопитающими. Клетки дрожжей имеют схожую с клетками млекопитающих физиологию митохондрий и дыхательную цепь «животного типа», — рассказал Антон Рогов, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биоэнергетики НИЦ «Курчатовский институт». — Наши модели обладают преимуществами дрожжей: это одноклеточные микроорганизмы, их просто выращивать, с ними можно проводить разнообразные генетические манипуляции и исследования. Но при этом они очень хорошо моделируют энергетическое состояние нейронов. Настоящую нейрональную культуру долго и сложно выращивать и готовить к работе, а наши модели значительно проще и дешевле для исследований».
В ходе работ ученые установили, что причиной окислительного стресса и массовой гибели клеток на ранних этапах развития многих хронических заболеваний является митохондриальная дисфункция, обычно сопровождающаяся нарушением баланса между продукцией АФК и их уничтожением. Восстановить этот баланс можно с помощью антиоксидантов. Сейчас в лаборатории на полученных моделях клеток исследуют направленные антиоксидантные соединения, способные проникать и накапливаться только в митохондриях, что позволяет использовать их в очень низких, нетоксичных концентрациях. Наиболее эффективные соединения могли бы стать перспективными терапевтическими средствами против заболеваний, связанных с окислительным стрессом.
Модели на основе дрожжей позволят проводить высокопроизводительные скрининги антиоксидантных веществ. В результате можно отобрать наиболее «многообещающие» соединения, которые далее будут испытываться уже на лабораторных животных.

При лучевой терапии и радиодиагностике у пациентов могут развиваться побочные эффекты (например, подавление иммунитета, изменение состава крови и повреждение слизистых оболочек, а также неврологические осложнения и когнитивные дисфункции). Поэтому наука ищет эффективные терапевтические средства защиты организма от этих негативных последствий.
Ведущую роль в механизме развития лучевого поражения играет окислительный стресс: активные формы кислорода и свободные радикалы запускают длительные процессы повреждения в различных органах и тканях. При этом существуют вещества, подавляющие процессы свободнорадикального окисления и повышающие активность антиоксидантных систем организма.
Одно из таких антиоксидантных веществ — белок лактоферрин. Ученые считают его перспективным для изучения в качестве средства ранней противолучевой терапии, так как он обладает множественными защитными свойствами (в частности, нейропротективными, то есть способен противостоять гибели нейронов и других клеток).
В экспериментально-биологической клинике Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий изучили способность лактоферрина снижать негативные последствия радиационного воздействия в мозге, а также в организме в целом.
В ходе эксперимента ученые облучили группу лабораторных мышей сублетальными дозами ионизирующего излучения, после чего части животных сразу ввели инъекции лактоферрина. Выживаемость облученных мышей в течение 30-дневного эксперимента составила всего 28%. Введение же лактоферрина оказало положительное полисистемное влияние и позволило увеличить показатель выживаемости до 78%.
Также ученые исследовали влияние лактоферрина на клетки зубчатой извилины гиппокампа (структуры, участвующей в процессах обучения и сохранения памяти) лабораторных мышей после острого гамма-облучения их головного мозга. Облучение привело к резкому снижению в гиппокампе количества пролиферирующих клеток и незрелых нейронов, причем этот эффект наблюдался уже через 6 часов после радиационного воздействия. Введение лактоферрина оказало защитное действие и позволило сохранить в мозге облученных мышей в два-три раза больше таких клеток.
"Мы обнаружили, что однократное введение лактоферрина сразу после облучения обеспечивало появление ярких положительных эффектов. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности разработки на основе данного белка радиопротекторных препаратов для профилактики и лечения осложнений при профессиональном облучении, а также для снижения побочных эффектов лучевой терапии", — комментирует Марина Копаева, старший научный сотрудник Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.

Специалисты НИЦ "Курчатовский институт" дополнили базу генетических данных винограда за счет сортов, произрастающих в Средней Азии. Эта работа выполнена по результатам состоявшейся в апреле экспедиции в Узбекистан совместно с коллегами из НИИ садоводства, виноградарства и виноделия им. академика М. Мирзаева. Ученые каталогизировали и генотипировали основную часть образцов биоматериала сортов-автохтонов из коллекции института в Паркентском районе Ташкентской области, а также коллекции филиала в пригороде Самарканда.
"Опытные сады с виноградниками были заложены еще основателем института академиком Рихардом Шредером в 1898 году и содержат в том числе уникальные 130-летние лозы, собранные в современных границах Узбекистана, Таджикистана, Грузии, Ирана", — рассказал Дмитрий Федосов, начальник лаборатории генетических технологий виноградарства и виноделия Курчатовского геномного центра.
Исследователи отобрали образцы 40 автохтонных сортов. В результате секвенирования и биоинформатического анализа идентифицирована и подтверждена подлинность определения 13 сортов, имеющих аналоги в коллекциях России и зарубежья. Интересны 4 сорта, которым прежде были даны народные названия по месту их нахождения. Так, сорта "Аскери" и "Ягути" определены как иранские автохтоны. Сорт "Бобо Закир" оказался идентичен мускатной группе "Жемчуг Саба", выведенной в Венгрии в 1904 году, а "Чумчук тили" — сорту "Байад", родиной которого считается Йемен (единственная посадка этого сорта в России была обнаружена специалистами Курчатовского института в частном подворье села Карабудахкент в Дагестане).
Как сообщил Д. Федосов, для 5 сортов учеными впервые установлены оба "родителя", для 16 — один из них (в основном это местные автохтоны, за единственным исключением — это завезенный до начала прошлого века французский сорт).
"Работа позволила расширить генетическую базу данных автохтонных сортов, является ключом к пониманию путей миграции сортов и указывает направление селекции винограда", — комментирует Елизавета Виноградова, научный сотрудник лаборатории генетических технологий виноградарства и виноделия.
Курчатовский геномный центр — консорциум научных организаций во главе с НИЦ "Курчатовский институт". Это один из трех геномных центров мирового уровня, созданных в рамках ФНТП развития генетических технологий.

Ученые НИЦ "Курчатовский институт" провели исследование, в котором сравнивалась работа человека с программой-помощником и в команде с антропоморфным роботом. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом научном журнале International Journal of Social Robotics.
Роботы-помощники применяются сегодня в первую очередь как автоматизированные системы и устройства, облегчающие или ускоряющие выполнение рутинных задач. Однако с развитием технологий искусственного интеллекта может значительно расшириться область применения таких роботов-помощников, с которыми люди действуют совместно – как партнеры.
В эксперименте, проведенном учеными Курчатовского института, предлагалось принять участие в игре: испытуемый и робот-помощник действовали на равных и вместе зарабатывали очки, реагируя на появление на экране стимулов-конфет. Но в одном случае партнер человека по игре оставался "невидим" (компьютерная программа), в другом – партнером был антропоморфный робот.
"Мы предположили, что в совместных играх с "воплощенным" роботом испытуемые наберут больше очков, чем в играх с программой", – рассказывает Артем Яшин, лаборант-исследователь лаборатории нейрокогнитивных технологий Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных наук и технологий. Ученые исходили из того, при взаимодействии с антропоморфным роботом у человека возникнет социально обусловленное стремление к партнерству, что повлияет на эффективность работы.
Гипотеза подтвердилась: испытуемые набирали значимо больше очков, играя в одной команде с роботом. Кроме того, время реакции человека зависело от времени реакции робота – наблюдалась синхронизация темпа игры человека и робота, которая часто наблюдаются в совместной деятельности людей. При игре с программой такой эффект не отмечался. "Полученные результаты говорят о предпочтительности применения антропоморфных роботов в разных деятельности, подразумевающих равное распределение обязанностей между "помощником" и человеком", - комментирует Артем Яшин.
Ученые планируют продолжить исследования, чтобы подробнее выяснить, как люди делегируют задачи роботу-помощнику и как между ними формируются "партнерские взаимоотношения".
"В настоящем исследовании разделение задач поровну между человеком и роботом было задано изначально. В следующих вариантах мы предложим человеку делегировать задачи помощнику. При этом он будет сотрудничать не только с программой и антропоморфным роботом, но и с "воплощенным роботом", который будет выглядеть, например, как коробка. Мы хотим сравнить, насколько люди готовы делегировать задачи, с одной стороны, человекоподобному роботу, а с другой стороны – коробке с электроникой", - рассказал А. Яшин.
Результаты этих исследований в перспективе будут важны для создания различных роботов-помощников для сферы услуг, образования и других отраслей.

Вмерзшие в древний лед образцы минеральных включений, поднятые из глубины ледника в районе российской станции Восток в Антарктиде, доставлены в Арктический и антарктический научно-исследовательский институт в Санкт-Петербурге. Образцы залегали на глубине более 3,5 километров вблизи границы льда, образовавшегося из воды подледникового озера Восток, и атмосферного древнего льда возрастом 1,2 млн лет. Ученым ААНИИ совместно с коллегами из других научных институтов предстоит определить возраст и природу происхождения уникальных находок.
«Минеральные включения могут быть образцами подледниковых горных пород, донных отложений древнего озера, либо иметь иное происхождение, но в любом случае – они уникальны. Их природа и состав помогут изменить понимание динамики движения ледника Антарктиды, понять геологическое строение континента и экосистемы реликтового водоёма, миллионы лет скрытых под мощным ледяным щитом Антарктиды», - рассказал директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института Александр Макаров.
В ближайшие месяцы специалистам Лаборатории изменений климата и окружающей среды ААНИИ предстоит проанализировать минералогический, изотопный и биологический составы полученных образцов минеральных включений. Это может дать новые сведения о геологическом строении центральных районов Антарктиды, лежащих вверх по течению ледника от озера Восток. В кернах также может содержаться информация о составе микробиоты подледниковой среды вблизи береговой черты озера Восток.
Керны с образцами минеральных включений были получены в феврале 2024 года специалистами 69-й Российской антарктической экспедиции, производившими бурение древнего льда на станции Восток, расположенной на леднике над одноименным реликтовым озером.
Всего за полтора месяца буровых работ на поверхность поднято 76 метров керна льда из интервала глубин 3534-3610 метров. Верхние 4 метра полученного ледяного керна представлены древним атмосферным льдом возрастом до 1,2 млн лет. На глубине более 3538 метров керн состоит из озерного льда, наросшего снизу на основании ледника из воды подледникового озера Восток. Размер полученных образцов минеральных включений в ледяном керне варьируется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Бурение на станции Восток реализуется Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом совместно с Санкт-Петербургским горным университетом. Дальнейшее изучение образцов будет осуществляться совместно с ВНИИОкеанологии.
Из Антарктиды в Санкт-Петербург образцы доставлены на научно-экспедиционном судне «Академик Трёшников».

ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (КГНЦ, Санкт-Петербург) выполнило исследования собственного подводного шума научно-исследовательского судна (НИС) «Профессор Молчанов». Измерения выполнялись на различных удалениях от НИС с траверзных направлений правого и левого борта, а также с носовых и кормовых курсовых углов. В качестве носителя измерительного гидроакустического оборудования использовался судовой катер. Полученные результаты планируется использовать для разработки перспективных технологий измерений подводного шума судоходства и морской промышленной деятельности, сообщает пресс-служба КГНЦ.
Исследования проводились в июне-июле 2024 года по инициативе и общем руководстве научно-исследовательского отделения НИО-6 Крыловского центра совместно с кафедрой гидрофизических средств поиска факультета морского приборостроения Санкт-Петербургского государственного морского технического университета и Северным (Арктическим) федеральным университетом имени М.В. Ломоносова.
НИС «Профессор Молчанов» входит в состав флота Северного УГМС. Судно построено в 1982 году на финской судоверфи в Турку. Ледовый класс судна — Arc 5, район плавания — неограниченный. На борту расположены четыре специально оборудованные лаборатории. Вместимость суда составляет 80 человек: 20 и более членов экипажа и до 60 человек научного персонала. Валовая вместимость НИС составляет 1753,9 тонны; дедвейт — 767,3 тонны; водоизмещение — 2141,3 тонны; наибольшая длина — 71,06 м; наибольшая ширина — 12,8 м; высота борта — 6,47 м; осадка — 4,51 м; скорость — 14 узлов.
ФГУП «Крыловский государственный научный центр» — один из крупнейших мировых исследовательских центров в области инновационных разработок для отечественного судостроения с уникальным опытом по созданию современных кораблей, судов и средств океанотехники.
Источник: portnews.ru
Фото: сайт Северного УГМС
 

Ученые НИЦ "Курчатовский институт" приняли участие в морской экспедиции Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева (ТОИ) Дальневосточного отделения РАН на научно-исследовательском судне "Академик Опарин". В море на 42 дня отправились также представители Сахалинского и Севастопольского государственных университетов, студенты Дальневосточного федерального университета и Санкт-Петербургского государственного университета.
Главной задачей экспедиции была оценка радиационной обстановки северо-западной части Тихого океана, Японском и Охотском морях: в августе 2023 года Японией был начат сброс в океан воды, которая использовалась для охлаждения поврежденных реакторов АЭС "Фукусима–1".
Ученые обследовали большой район — от Охотского моря до субтропических широт, а также основную ветвь течения Куросио на юге и его северную ветвь, которая может переносить загрязненную техногенными радионуклидами воду от станции в район Курильских островов. С помощью сорбционной установки участники экспедиции профильтровали более 100 тонн морской воды для оценки содержания в ней различных радиоактивных изотопов, взяли пробы планктона и морской биоты. Также проводились и прямые радиационные измерения с использованием подводных гамма-спектрометров, разработанных в НИЦ "Курчатовский институт".
Первичный анализ результатов прямых спектрометрических измерений не выявил превышения фоновых значений концентрации радионуклидов, характерных для этого района Мирового океана. Однако окончательные выводы о том, в каких количествах содержатся в воде радионуклиды (такие как тритий, стронций, цезий и радий), можно будет сделать только после тщательного анализа результатов измерений отобранных проб, сделанных в лабораторных условиях.

Обеспечение связанности территорий страны посредством воздушного транспорта — одна из приоритетных задач, поставленная государством перед профессиональным сообществом. Ведущие организации авиационной отрасли, такие как НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и входящие в его состав предприятия, в том числе Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, непосредственно участвуют в ее решении. Примером служат работы по комплексному научно-техническому проекту (КНТП) «Интеграл», в рамках которого проводятся исследования по формированию облика перспективных гражданских самолетов. Изучаемые концепции относятся к нише летательных аппаратов для региональных и дальнемагистральных перевозок.
Одно из направлений, которое рассматривается сегодня учеными ЦАГИ — применение электрической распределенной силовой установки с импеллерными движителями на перспективном региональном самолете с энергетическим управлением обтеканием. По оценкам специалистов ЦАГИ, такое решение существенно расширяет условия базирования летательного аппарата и одновременно обеспечивает относительно высокую крейсерскую скорость полета.
Специалисты ЦАГИ провели испытания тематической модели отсека крыла с импеллерной распределенной силовой установкой. Исследования прошли в аэродинамической трубе малых скоростей в широком диапазоне углов атаки. Ученые сопоставили данные, полученные в ходе эксперимента и расчетов, выполненных с помощью разработанных в институте подходов к оценке аэродинамических характеристик летательного аппарата с импеллерной распределенной силовой установкой. Также они оценили эффективность интеграции силовой установки с крылом на взлетно-посадочных режимах.
«Эксперименты продемонстрировали более чем двухкратное повышение несущих свойств крыла на взлетно-посадочных режимах. Данный результат получен в первую очередь за счет реализации эффекта суперциркуляции: работа импеллеров „перестраивает“ течение вокруг крыла. Благоприятную роль сыграли и другие факторы: устранение отрывов пограничного слоя с поверхности крыла и отклонение вектора тяги», — отметил младший научный сотрудник ФАУ «ЦАГИ» Сергей Кузин.
Итоги испытаний подтвердили данные предварительных расчетных исследований. Это дает возможность использовать разработанные подходы для оценки аэродинамических характеристик крыла с импеллерной распределенной силовой установкой при проектировании летательного аппарата с энергетическим управлением обтеканием.
КНТП «Интеграл» координируется НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского». Результаты исследований в рамках проекта подразумевают комплексную интеграцию технологий и технических решений, обеспечивающих высокий уровень летно-технических характеристик.

В городе Новосибирске на базе летающей лаборатории прошли летные экспериментальные исследования демонстраторов технологий, разработанных в ГосНИИАС в интересах интеллектуализации бортовых комплексов перспективных воздушных судов транспортной категории.
В ходе испытаний проведена оценка взаимодействия программного обеспечения и алгоритмов ремаршрутизации в условиях полета, а также проверена работоспособность функций интеллектуального голосового помощника, позволяющего управлять интерфейсами бортовых индикаторов посредством голоса.
Помимо функций голосового помощника, специалисты института проверили работу систем, отслеживающих физиологические показатели пилотов в полете. В рамках экспериментов были отработаны технологии автоматического определения пространственной ориентации и положения головы пилота, а также технологии отслеживания глазодвигательной активности и частоты моргания.
«Новые функции интеллектуальных бортовых систем повысят ситуационную осведомленность экипажа, а также позволят осуществлять контроль состояния пилота для обеспечения своевременного реагирования на утрату способности к выполнению задач в процессе полета», – подчеркнул генеральный директор ГосНИИАС С.В. Хохлов.