От вина до генома
Вместе с ростом количества и качества отечественных вин приходит понимание того, что сегодня развитие виноградарства и виноделия невозможно без «большой» науки, включая генетику. О направлениях работы в этой области российских исследователей и государственной поддержке, автохтонных и международных сортах винограда, его пользе для здоровья и перспективах виноделия в нашей стране рассказал руководитель Лаборатории генетических технологий виноградарства и виноделия Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Дмитрий Федосов в интервью информационному порталу Indicator.
– Как начиналась история исследования геномики винограда в России?
– В 2019 году во исполнение Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на базе НИЦ «Курчатовский институт» был образован Курчатовский геномный центр (КГЦ). Это исследовательский центр мирового уровня, консорциум, объединяющий возможности нескольких крупных научных организаций. К тому времени НИЦ «Курчатовский институт» уже имел десятилетний опыт развития генетических исследований, ведь, как известно, первый геном человека в нашей стране был расшифрован по инициативе президента Курчатовского института Михаила Ковальчука именно здесь еще в 2008 году, после чего была создана генетическая лаборатория в составе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий. Также по его инициативе в структуре КГЦ была создана и лаборатория генетических технологий виноградарства и виноделия. Геном винограда в мире впервые был расшифрован в 2007 году, это сделал большой франко-итало-испанский консорциум. Позже к работе по изучению геномики винограда присоединились специалисты из США и Китая.
В России специалистов в этой области пока не так много, некоторые вещи пришлось проходить с нуля. Но, хотя геномика винограда имеет свои нюансы, в целом генетические исследования достаточно универсальны. Это процесс выделения ДНК, секвенирования, расшифровки генома… На сегодняшний день в КГЦ этим рутинно занимается лаборатория «Геномная фабрика».
Лаборатории подобного профиля существуют и в других научных центрах – в Краснодаре (Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия), в Крыму (Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН). Но они небольшие, работы до недавнего времени вели в том числе при поддержке зарубежных коллег, так что по итогам этих исследований пополнялись в основном зарубежные геномные базы. А благодаря решению М. Ковальчука о начале системных исследований российского винограда и создании собственной базы данных, мы начали восстанавливать наш технологический суверенитет в этой сфере.
Мы начали с того, что стали разбираться в генофонде сортов винограда России. Сегодня в нашей стране произрастают сотни сортов, завезенных из-за рубежа, а кроме того, есть большой пул из более 140 автохтонных (принадлежащих по происхождению к данной территории) сортов, которые не были ранее описаны с точки зрения генетики. При этом некоторые из автохтонов мы открыли сами в ходе экспедиций на виноградники разных регионов, и этот поиск продолжается. Наша цель – глобальный проект «Геномно-географический атлас сортов винограда России», где будет дано ботаническое и историческое описание cортов, их винодельческий потенциал и генетический паспорт. Атлас планируется представить в 2025 году в виде печатного издания и сайта с комплексной базой данных об отечественных сортах винограда.
Кроме того, мы открыли, что многие сорта, о которых с XVIII века писалось как об имеющих зарубежное происхождение, на самом деле наши автохтоны. Сейчас идут более интенсивные исследования их геномов в поисках факторов устойчивости к разным природным вызовам – например, к сухому жаркому лету или холодной зиме в большинстве регионов российского Юга. Есть и второе большое направление исследований – дрожжи. Здесь мы столкнулись с критической необходимостью импортозамещения: 98% российских вин производятся с помощью импортных дрожжевых штаммов. Но если мы, например, берем стандартный европейский штамм дрожжей для белых вин, то получим стандартное вино, в котором не будет полностью раскрыт потенциал винограда, выращенного именно на территории России, в особенности автохтонного сорта. Это вызовет снижение качества и, в целом, обезличивание вина.
Наша задача – подобрать штаммы дрожжей, оптимально подходящие к тому или иному сорту винограда, выросшему в конкретном терруаре. На сегодняшний день в нашей коллекции дрожжей уже более 300 сортов, 90 из них – автохтонные. Мы уже подобрали 3 эффективных штамма для белых вин: они прошли ряд испытаний, в том числе – промышленных, на винодельнях Крыма. Также в ближайшее время появятся 5 штаммов для красных вин.
Кроме микробиологии и генетики, в нашей лаборатории есть и другие, не менее важные направления. Например, химия вина: хроматографический анализ, который мы делаем для проверки подлинности вин и понимания особенностей работы тех или иных дрожжей с различными сортами. Проводятся почвенно-климатические анализы для описания терруаров России – это позволит оптимально выбрать сорт под тот ли иной виноградник, а также агротехнологии для него. Такие исследования могут быть в перспективе распространены и на другие культуры, не только на виноградарство.
– Каковы перспективы использования автохтонных сортов России и в чем основные проблемы технологического суверенитета в национальном виноградарстве и виноделии?
– На вино, пожалуй, изо всех продуктов сельского хозяйства маркетинг влияет больше всего. Если вы покупаете, например, яблочный сок, то очень редко видите на упаковке информацию о сорте, из которого он изготовлен. В вине же именно сорт на этикетке создает ожидания вкуса и аромата. И когда человек видит надпись «Совиньон Блан» или «Шардоне», он начинает сравнивать их с определенными стандартами – это заслуга рекламы, фильмов, образа жизни, путешествий, за этим стоят многолетние усилия компаний-импортеров.
Но некоторые страны Европы отказываются от французских (или, как говорят, «международных») сортов винограда. Например, Италия, Испания, Греция: у них, естественно, остаются французские сорта, но их процент в посадках уже не столь велик, при этом популяризируется огромное количество своих автохтонных сортов. Даже в Хорватии в посадках присутствует более 30% местных сортов.
В России же на сегодняшний день в посадках – только 2% собственных автохтонов. Отчасти это наследие эпохи антиалкогольной кампании 1980-х годов: на месте вырубленных виноградников позже появились зарубежные саженцы, и рынок стал форматироваться под международный вкус.
Но сейчас все большему числе людей интересно попробовать что-нибудь местное. Никто, конечно, не хочет «изгонять» с наших земель те же Шардоне или Каберне Совиньон (тем более, они очень хорошо получаются). Однако мы планируем сделать рабочую коллекцию российских автохтонных сортов…
Отдельная тема – сорта советской селекции. Со времен СССР ведется бесконечная селекция сортов, которая происходит в научных учреждениях и не всегда связана с введением в практику. У нас есть множество сортов с причудливыми названиями (например, «Юбилей Новочеркасска», «Юбилей херсонского «Дачника»), которые никогда не применялись в посадках. Однако в целом «советские» сорта также заслуживают внимания. Например, многие из них были выведены морозоустойчивыми… Сегодня виноградарство постепенно движется на север: например, лицензированные виноградарские предприятия уже есть в Самарской области, клуб виноградарей существует в Московской области. В России есть большое количество земель, пригодных для виноградарства, особенно с учетом происходящих климатических изменений.
Важное направление сегодня – содействие питомниководству. Российские питомники постепенно наращивают обороты. У Курчатовского геномного центра есть совместный с Всероссийским национальным НИИ виноградарства и виноделия «Магарач» РАН и винодельческим предприятием «Массандра» проект по созданию питомника сортов в Крыму. Ведутся переговоры и по другим проектам.
– Проводятся ли сегодня исследования о пользе винограда для здоровья? Если да, в чем заключается эта польза?
– Конечно. Подобные работы есть как по винным сортам винограда, так и по столовым. Например, известен положительное влияние на кровообращение ресвератрола, содержащегося в кожице красных сортов. Это знали и советские врачи, поэтому красное вино, в частности, давалось подводникам, людям, работающим в экстремальных условиях: например, ликвидаторам Чернобыльской аварии, для вывода радионуклидов.
Виноград – это богатейшая ягода, в которой содержится более 600 соединений: кислот, антоцианов, полифенолов и витаминов, необходимых человеку. Вопрос о его влиянии на здоровье исследуется и в нашем геномном центре.
Интересно, что до революции Крым был центром «лечения виноградом». В царской России было широко распространено мнение, что свежий виноград полезен так же, как минеральная вода или горный воздух. Поэтому люди специально приезжали туда в сентябре купаться в море и есть в огромных количествах виноград.
– Если говорить об исследованиях генома винограда, то что помогает российской науке развиваться в этой сфере и достаточна ли поддержка государства?
– Да, конечно. У нас уже появилось большое количество студентов из МФТИ, МИТХТ, Московского государственного университета пищевых производств (РОСБИОТЕХ) – очень активные молодые люди. Возникают и молодежные лаборатории, создающиеся при поддержке национального проекта «Наука и университеты».
Курчатовский геномный центр активно работает с университетами. Молодые кадры очень нужны – генетика молода как наука и быстро развивается, поэтому важно иметь гибкое мышление, глобальное видение, умение учиться и подхватывать информацию на лету.
Кроме того, государство оказывает значительную поддержку производителям российского винограда. Они получают субсидии на высадку новых виноградников и значительный налоговый вычет на бутылку вина, произведенного из российского винограда. В целом крайне важно, что российское виноделие стало одним из приоритетов развития на государственном уровне. Президент России Владимир Путин в июне этого года подписал закон, направленный на совершенствование правового регулирования в сфере виноградарства и виноделия в России, который дополняет закон «О виноградарстве и виноделии в РФ».
Фото: пресс-центр НИЦ «Курчатовский институт»