Экологической и медицинской биохимии,биотехнологии и радиобиологии

Лаборатория экологической и медицинской биохимии,биотехнологии и радиобиологии

Основные направления исследований лаборатории:

1. Разработка молекулярных методов оценки состояния, повышения устойчивости и продуктивности биосистем, их биоресурсного потенциала на Северо-Востоке Евразии, в условиях сочетания действия экстремальных климатических факторов, включая ионизирующую радиацию и неионизирующие электромагнитные излучения; глобальных изменений климата; техногенных и антропогенных воздействий.
2. Комплекс работ в области молекулярной криобиологии, включая изучение физиолого-биохимических механизмов зимней спячки; сохранения целостности генома и жизнеспособности семян растений при их длительном хранении в условиях многолетнемерзлых грунтов (создание криохранилища семян растений); криотерапевтических и криохирургических методов в профилактической, лечебной и спортивной медицине.
3. Разработка новых составов и биотехнологий (включая нанобиотехнологические методы) получения комплексов биоактивных веществ из природного растительного и животного сырья медицинского, пищевого, косметологического и технического назначения.
4. Разработка биофизических и биохимических методов профилактики, диагностики и лечения аддиктивных состояний (болезней зависимости, фобий, неврозов, депрессий и т.д.), ряда других социально значимых заболеваний (вирусные гепатиты, сахарный диабет, атеросклероз, туберкулез, онкопатологии и др.), новые методы в спортивной медицине.

История создания

Основателем научного биохимического направления в работе Якутской базы АН СССР был кандидат химических наук, доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР и ЯАССР А.Д.Егоров (1899-1970). В 1947 г. он организовал лабораторию биохимии растений Якутской базы АН СССР и заведовал ею до 1970 г. Основное направление исследований в тот период – «статическая биохимия» — изучение биохимического состава тканей растений и органов сельскохозяйственных животных Якутии, прежде всего витаминного и микроэлементного.

С 1970 г. биохимическое направление в Институте биологии ЯФ СО АН СССР возглавил молодой кандидат биологических наук В.Г.Алексеев (1937-2013), в 90-ых годах ставший Министром охраны природы РС(Я), заслуженным работником народного хозяйства РС(Я), Почётным гражданином РС(Я). Он заведовал лабораторией белка и нуклеиновых кислот (позднее «экологической биохимии») до 1990 г. Основным направлением исследований в этот период стало изучение биохимических механизмов адаптации растений к экстремальным климатическим условием Якутии, прежде всего к холодовому фактору – «динамическая биохимия». Были открыты явления накопления «криобелков» (белков холодового шока), увеличения активности генетического аппарата вследствие повышения степени диспергированности конформации хроматина и другие.

С конца 70-х годов, с приходом в лабораторию к.х.н. Б.М.Кершенгольца, были начаты исследования в области криоэнзимологии, медицинской и экологической биохимии, с конца 80-х годов – в области биотехнологии; со второй половины 80-ых годов, с приходом А.Н.Журавской — исследования в области радиобиологии и радиационной биохимии.

В начале 90-ых годов лаборатория экологической биохимии была разделена на две: лабораторию биохимии растений (зав. к.б.н. М.И.Мярикянов) и лабораторию энзимологии (зав. д.б.н. Б.М.Кершенгольц). В 1997 г. была организована Межведомственная (ИБПК СО РАН и ЯГУ) лаборатория экологической биохимии, а с 2007 г. в структуре ИБПК СО РАН была вновь восстановлена лаборатория экологической биохимии, переименованная в июне 2009 г. в лабораторию «Экологической и медицинской биохимии, биотехнологии и радиобиологии» (ЛЭМББиР; зав. д.б.н., профессор Б.М.Кершенгольц).

Основные результаты фундаментальных исследований:

1. Разработана физико-химическая модель роли молекулярного разнообразия физиологически активных веществ (ФАВ) в обеспечении устойчивости и продуктивности биосистем при действии на них стресс-факторов разнообразной природы. Доказано, что повышение структурно-функционального разнообразия ФАВ приводит к расширению диапазона параметров биосистемы, в которых сохраняется её способность к самоорганизации при изменении условий окружающей среды. В рамках разработанной кинетической модели автоколебательных ферментативных реакций в биологической системе, как модифицированной модели «брюсселятора» [Пригожин, 1971], показано, что роль структурного разнообразия низкомолекулярных ФАВ способных выступать в качестве эффекторов ферментов (в первую очередь регуляторного и защитного действия), и кинетического разнообразия изоформ энзимов заключается в расширении области фазового пространства, в которой система сохраняет способность к саморегуляции и самоорганизации (рис.1), так как параметры «А» и «В» зависят не только от концентраций метаболитов-субстратов соответствующих ферментов, но и от их каталитических параметров. (рис1)

рис1

Рис.1. Фазовый портрет системы автоколебательных ферментативных реакций в биологической системе в координатах «А» и «В», связанных как с концентрациями исходных субстратов [А] и [В], так и с каталитическими константами соответствующих ферментов (k1, k2, k3, k4).

Причём, концентрации ФАВ энзиморегуляторного действия не будут играть существенной роли в этом процессе, т.к. само их присутствие даже на уровне «флуктуаций» достаточно для запуска процесса «блуждания» системы по полю возможных траекторий. Важна их способность варьировать каталитические параметры соответствующих энзимов, что и будет определять ширину полосы A2+1<В<(A+1)2 и траекторию В=A2+1 фазового пространства в координатах «А, В», при нахождении в которой совокупность ферментативных реакций биосистемы сохраняет способность к саморегуляции, находясь вдали от состояния равновесия. Это является количественной мерой ее адаптивного потенциала. По-видимому, в этом заключается основной механизм вклада структурно-функционального разнообразия ФАВ (прежде всего энзимо-регуляторного действия) в формирование устойчивости биосистем не только в условиях действия на них экстремальных факторов среды, но и в «благоприятных» условиях, благодаря сохранению траекторий развития биосистемы в режиме самоорганизации. Вне этого режима биосистема существовать не может. )

Вероятно, этот вывод можно распространить и на два другие уровни организации биосистем:
— внутрипопуляционное разнообразие индивидуумов и межпопуляционное разнообразие в рамках вида – фактор устойчивости популяций (вида), благодаря сохранению траекторий развития популяции (вида) в режиме самоорганизации;
— разнообразие видов и экоформ в экосистеме – фактор устойчивости экосистемы, благодаря сохранению траекторий её развития в режиме самоорганизации.
То есть, чем выше диапазон амплитуд индивидуальных реакций на раздражители в популяции, тем выше её популяционный неспецифический адаптационный потенциал и устойчивость к действию стресс-факторов.
Теоретический вывод был подтвержден экспериментальными данными по изучению общего содержания (рис. 2) и структурного разнообразия ФАВ (рис. 3) фракции эфирных масел трёх видов полыней, произрастающих в Центральной Якутии в зависимости от температурно-влажностных условий в летние сезоны в 1997-2009 гг.

рис2

Рис. 2. Зависимость содержания ФАВ во фракции эфирных масел надземных органов трех видов полыни от экстремальности метеорологических условий произрастания (температурно-влажностного коэффициента = toC/влажность) в летние сезоны 1997-2009 гг.

Видно, что максимальный (из трёх изученных видов полыней) космополитизм (адаптивный потенциал) полыни чернобыльник коррелирует не с общим содержанием ФАВ фракции эфирных масел, а с их структурным разнообразием, которое возрастает в 45 раз при повышении степени экстремальности температурно-влажностных условий произрастания в 27 раз. В то время как, соответствующие параметры для полыней якутская и эстрагон достаточно близки (кроме экстремально жаркого и засушливого сезона 2001 г.), когда полынь эстрагон исчезла из видового разнообразия, в то время как эндемичный вид — полынь якутская, приспособленная к условиям жаркого засушливого лета выжила и в этот год её адаптивный потенциал хорошо коррелировал со структурным разнообразием ФАВ энзиморегуляторного действия фракции эфирных масел.

рис3

Рис. 3. Зависимость структурного разнообразия ФАВ фракции эфирных масел в надземных органах полыни от экстремальности метеорологических условий произрастания (температурно-влажностного коэффициента = toC/влажность) в летние сезоны 1997-2009 гг.

Ещё одним экспериментальным свидетельством роли разнообразия молекулярных форм изоферментов и низкомолекулярных эффекторов энзимов в формировании популяционной устойчивости растений является установленный факт того, что одним из механизмов адаптации ольхи кустарниковой к хроническому радиационному стрессу при произрастании в условиях повышенного естественного радиационного фона (ПЕРФ; урановое месторождение) является, прежде всего, повышение вариабельности в популяции растений активности супероксиддисмутазы, систем репарации ДНК и содержания низкомолекулярных антиоксидантов, на фоне небольшого роста их количественных характеристик.

Основные публикации по направлению:
• Кершенгольц Б.М., Алексеев В.Г., Попов А.А. О характере изменений свойств пероксидазы при адаптации растений к экстремальным условиям Севера // Физиология растений/ — Т.30, вып.6. — 1983. — С.1094-1101
• Кершенгольц Б.М. Неспецифические биохимические механизмы адаптации организмов к экстремальным условиям среды // Наука и образование. — Якутск: изд. ЯНЦ СО РАН, 1996.-№3. — С.130-138.
• Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Попова А.С. и другие Физиологически активные вещества из организмов Севера, их роль в механизмах адаптации к экстремальным условиям обитания и в биофармацевтике. – Наука, Новосибирск, 1999. 256 с.
• Стогний В.В., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Влияние условий произрастания на активность антиоксидантных систем семян различных видов дикорастущих растений // Растительные ресурсы. Вып.1. 2000. С.57-64
• Журавская А.Н., Иванова-Афанасьева Н.В., Нуреева Г.В., Кершенгольц Б.М. Влияние экстрактов рододендрона золотистого и полыни якутской на деление клеток корневой меристемы проростков пшеницы // Цитология. 2000 Т.42. №9. С.903-906
• Шаройко В.В., Нуреева Г.В., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Влияние катионов свинца (II0 и некоторых комплексов БАВ растительного происхождения на активность и устойчивость генома растений.// Сибирский экологический журнал. №2. 2002. с.127-135.
• Федорова А.И., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Влияние экстракта рододендрона золотистого на устойчивость семян растений к гипотермии // Сибирский экологический журнал, №3, 2006, С.377-383.
• Лифшиц С.Х., Чалая О.Н., Зуева И.Н., Кершенгольц Б.М., Шашурин М.М., Глязнецова Ю.С. Изучение способности модельной системы «Мерзлотная почва Якутии – растение» к восстановлению при загрязнении нефтью // Международный журнал «Химия в интересах устойчивого развития», 2008. – Т.16. – С.537-545.
• Кершенгольц Б.М., Аньшакова В.В., Филиппова Г.В., Кершенгольц Е.Б. Влияние метеорологических температурно-влажностных условий на качественный и количественный состава эфирных масел полыней Якутии // Химия растительного сырья. – 2009. — №3, – С.89-94.
• Лифшиц С.Х., Чалая О.Н., Шашурин М.М., Глязнецова Ю.С., Зуева И.Н., Кершенгольц Б.М., Трансформация нефтезагрязнения и формирование адаптивной реакции растений в модельном эксперименте с мерзлотной почвой Якутии // Химия в интересах устойчивого развития. — №2 (19). – 2011. – С.169-178
• Прокопьев И.А., Журавская А.Н., Филиппова Г.В. Изменчивость биохимических параметров и радиоустойчивость семенного потомства дескурайнии гулявниковой и клоповника безлепестного под действием различных факторов // Экология. 2011. № 4. С. 259–265.
• Прокопьев И.А.. Шеин А.А., Филиппова Г.В. Влияние техногенного загрязнения пылью, содержащей тяжелые металлы, на семенное потомство лебеды раскидистой // Физиология растений Т.59, №2, 2012, Стр.238-244
• Шеин А.А., Габышев Д.В., Филиппова Г.В., Прокопьев И.А. Влияние типов местообитаний в условиях Центральной Якутии на морфологию Anemone sylvestris L. и физиолого-биохимические характеристики ее семенного потомства // Растительный мир Азиатской России, 2013, №1, с. 103-107.
• Khlebnyy E.S., Kerschengoltz B.M. Structural and functional variety of physiologically active agents – A molecular basis of high adaptive potential and a specific variety of a biota in the Arctic, prospects for biopharmaceutics // Материалы Международной конференции «2nd International Conference on Biodiversity & Sustainable Energy Development», 12-14 августа, 2013, Роли, США. C.50.

2. Радиобиологические исследования.

Изучено формирование механизмов радиочувствительности растений, произрастающих в условиях экстремального климата Якутии. Впервые проведены исследования по изучению радиочувствительности более 50 видов растений Якутии. Предложена их классификация – табл.1 (рис.4).

рис4

Таблица 1. Обобщенные радиобиологические (значения Dq и tg кривой «доза-эффект») и биохимические (расчетные — kаоз , kоаг, kреп, kуг ) характеристики, положенные в основу классификации дикорастущих растений Якутии

Показано, что радиоустойчивость растений зависит от активности защитных антиоксидантных, ДНК–репарационных систем и степени уязвимости функционирующего генома, а также от фенотипического разнообразия популяции, которая в свою очередь, является следствием предшествующей адаптации (отбора) популяции ко всей совокупности экологических стресс-факторов среды – рис. 4 (рис5). табл.2. (рис7). Многофакторность выявленных причин формирования радиоустойчивости приводит к полимодальным её зависимостям от интенсивности и суммарной дозы радиационного воздействия.

рис5

Рис.4. Значения составляющих антиосидантную защиту клеток проростков ольхи кустарниковой, произрастающей при разных мощностях экспозиционной дозы повышенного естественного радиационного фона

рис7

Таблица 2. Значения, характеризующие защитные системы проростков и радиочувствительность растений, в зависимости от места их произрастания

Показано, что с увеличением степени экстремальности температурно-влажностных, радиационных условий произрастания растений формируются неспецифические биохимические адаптации, выражающиеся в повышении содержания и активности антиоксидантов (рис.5). (рис6). Причем активация антиоксидантных систем происходит в режиме взаимокомпенсации низкомолекулярных антиоксидантов ферментативными, и наоборот (рис.4). Это обеспечивает противорадикальную и противоперекисную устойчивость растений в изменяющейся среде обитания. При усилении действия температурно-влажностного стресс-фактора у дикорастущих растении преобладает стратегия накопления низкомолекулярных антиоксидантов (увеличение в 1,2 – 2,6 раза), а в условиях повышенного естественного радиационного фона первично повышается активность ферментативных антиоксидантов (повышение в 2 — 4 раза). По-видимому, это является проявлением специфического ответа на раздражители различной природы.

Установлено, что повышение на 10-15% внутрипопуляционной вариабельности физиолого-биохимических свойств дикорастущих растений, адаптированных к условиям криолитозоны и повышенного естественного радиационного фона, увеличивает на 10-50% радиоустойчивость их семенного потомства.

Предшествующие эколого-биохимические адаптивные изменения растений к экотоксикантам физической и химической природы носят в своей основе неспецифический характер и приводят к модификации скрытого адаптационного потенциала по отношению к острому облучению, повышая (на 20-30%) или снижая (в 1,2-2,0 раза) радиоустойчивость семенного потомства.

Независимо от природы экотоктоксикантов, оказывающих воздействие на растения, адаптированных к условиям криолитозоны, происходит снижение в 1,5-3,0 раза уровня содержания низкомолекулярных, активации ферментативных антиоксидантов (СОД – в 2,5 раза), систем репарации ДНК (в 6,0 раз) и повышение общей устойчивости генома клеток (до 40%), что приводит к видоспецифическому лучевому ответу семенного потомства исследованных растений.

Впервые изучена ферментативная активность почв, в разной степени загрязненная тяжелыми радионуклидами. Установлено, что радиоактивное загрязнение понижает уровень ферментативной активности исследованных почв. Это касается всех изученных нами ферментов, как гидролитических, так и окислительно-восстановительных.

• Оценка радиоустойчивости семян растений

В связи с большим объемом анализируемого материала, было апробировано несколько методов построения и математической обработки дозовых кривых с целью выбрать наиболее адекватный поставленным задачам. Для сравнения радиоустойчивости семян разных видов растений была применена нормированная оценка натурально-логарифмических анаморфоз дозовых кривых выживаемости одномесячных проростков на стадии листообразования, которая дала возможность установить значения Dq (пороговой дозы, при которой выживаемость растений статистически еще не отличалась от значений необлученного контроля, вероятно, в силу способности организма поддерживать гомеостаз за счет антиоксидантного статуса и репарирующих систем) (рис.6) (рис8). Вторая часть дозовой кривой была наклонной и характеризовала обратно пропорциональную зависимость выживаемости от дозы облучения. Количественно ее оценивали по тангенсу угла наклона (tg). Наклонный участок дозовой кривой считают отражающим состояние резистентности другого рода приспособительных систем организма [Кудряшов, Беренфельд, 1982]. Таким образом, значения tg являются количественным показателем устойчивости растений к действию радиационного фактора. Использование двух показателей – значения Dq и tg, определяемых по кривой «доза-эффект», позволяет, с учетом внутривидового разброса, характеризовать радиоустойчивость различных видов растений за счет разных ее механизмов: и как проявление эндогенного фона резистентности, и как определяемую структурно-функциональными особенностями генома. Установлено, что среднеквадратичная ошибка этого метода анализа находится в пределах 10%.

рис8

Рис. 6. Кривая «доза-эффект», выполненная в логарифмических координатах; по оси абсцисс — ln дозы;по оси ординат — ln значений наблюдаемых параметров

Основные публикации по направлению:
1. Журавская АН., Курилюк Т.Т., Щербакова Т.М., Кершенгольц Б.М. Энзимологические механизмы адаптации растений к условиям ПЕРФ // Радиац.биология и радиоэкология. -Т.35, вып.3. -1995. С.349-355.
2. Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Избранные лекции по курсу “Радиобиология с основами радиоэкологии”. — Учебное пособие. — Якутск, изд. ЯГУ. 1997. 148 с.
3. Журавская А.Н., Позолотина В.Н., Кершенгольц Б.М. Радиочувствительность семян Центральной Якутии // Экология. — №1. — 1997. — С.111-117. (Премия Международной Ассоциации Издательских коллегий «Наука»).
4. Журавская А.Н., Стогний В.В., Кершенгольц Б.М. Зависимость радиочувствительности семян растений от экологических условий произрастания // Радиац. Биология и радиоэкология. — 1998. №5. — С.531-539.
5. Журавская А.Н., Филиппов Э.В., Кершенгольц Б.М. Влияние физиолого-биохимических адаптаций ольхи кустарниковой к повышенному естественному радиационному фону на выживаемость проростков и радиочувствительность ее семян // Радиобиология. Радиоэкология. 2000. Т.40, №3. С.254-260.
6. V.Ramzaev, A.Mushin, V. Argunova, V. Ushnitski, P. Sobakin, J. Brown, P. Strand, A. Zhuravskaja Radioecological studies at the Kraton-3 underground nuclear explosion site 1978-2007: a review // Journal of Environmental Radioactivity. 100 (2009). Р. 1092-1099.
7. Журавская А.Н., Прокопьев И.А., Воронов И.В. Влияние синергического действия антропогенных загрязнителей и природного радиационного фона на семенное потомство одуванчика рогоносного, произрастающего в условиях г. Якутска // Научное обеспечение решения ключевых проблем развития г.Якутска. //Якутск: ООО Изд-во «Сфера», 2010. С.218-221.
8. Журавская А.Н. Адаптация к экстремальным условиям среды и радиочувствительность растений Якутии // VI съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Тез. докл.. Том II. Москва, 25-28 октября 2010 г. М.:РУДН, 2010. С.25 (устный доклад).
9. Prokopiev I.A., Zhuravskaya A.N., VoronovI.V. Investigation of adaptive ability of Duschekia fruticosa grow on territory with increased natural radiation backgrond // III International Conference, Dedicated to N.W. Timofeeff-Ressovsky «Modern Problems of Genetics, Radiobiology, Radioecology and Evolution»; Third Readings after V.I. Korogodin & V.A. Shevchenko; NATO Advanced Research Workshop «Radioecological Issues Pertaining to Environmental Security Ecoterrorism»:Dubna:JINR, 2010, p.75.
10. Prokopiev I.A., Filipova. G.V. Physiological and biochemical reactions of amaranth variety “Amber” on momentary γ – irradiation and their modification by rhododendron aureum extract // III International conference Modern problems of genetics, radiobiology, radioecology, and evolution». Dubna, JINR, 2010. – p.61
11. Prokopiev I.A., Zhuravskaya A.N., Filipova. G.V. Influence of man-made dust pollution on formation of physiological and biochemical adaptations and radiostability of seed progeny Lepidum apetalum // III International conference Modern problems of genetics, radiobiology, radioecology, and evolution». Dubna, JINR, 2010. – p.221-223.
12. Журавская А.Н. Адаптация к экстремальным условиям среды и радиочувствительность растений Якутии // Изд-во Наука, Новосибирск. – 6,5 п.л.
13. Журавская А.Н., Филиппова Г.В., Прокопьев И.А. «Массоперенос радионуклидов и тяжелых металлов в системе «радиоактивные отвалы – грунт – растение» и ихвлияние на семенное потомство Duschekia fruticosa» на Российской научной конференции «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии» СПб 19-20 мая 2011.
14. Журавская А.Н. Радиочувствительность растений Якутии (радиоэкологические исследования) //Издательский дом LAP LAMBERT Academic Publishing. Опубликовано 2012-10-08. 148 с.
15. Журавская А.Н. Адаптация к экстремальным условиям среды и радиочувствительность растений Якутии // Радиационная биология. Радиоэкология. 2011, №5. С. 1051-1057
16. Журавская А.Н. Адаптация к экстремальным условиям среды и радиочувствительность растений Якутии// Радиационная биология. Радиоэкология.2012, т. 52, №4, с.381-387.
17. Журавская А.Н., Артамонова С.Ю., Филиппова Г.В. Радионуклиды и тяжелые металлы в системе «радиоактивные отвалы-грунт-растение» и их влияние на семенное потомство ольховника кустарникового (Duschekia fruticosa)// Сибирский экологический журнал, 2 (2012) 295-303.
18. Журавская А.Н., Прокопьев И.А., Филиппова Г.В. Влияние техногенного пылевого загрязнения на изменение физиолого-биохимических адаптаций и радиоустойчивость семенного потомства клоповника безлепестного (Lepidium apetalum Wild.) // Сибирский экологический журнал, 2 (2013) 248-253.

3. На основе развития теории нелинейной динамики исследованы диссипативные структуры (ДС) воды, водно-солевых растворов (рис.7), водно-этанольных смесей (рис.8) и органических жидкостей in vitro, а также в условиях взаимодействия водно-спиртовых ДС с ДС человека in vivo. Изучено влияние электромагнитных (рис.9) и акустических колебаний (рис.10) и на свойства ДС воды, водно-солевых растворов и водно-спиртовых смесей; определены параметры воздействий, позволяющие управлять степенью структурированности указанных ДС.

Например, показано, что изменение концентрации NaCl в диапазоне его высоких биогенных концентраций — 0,3÷3,8% также вызывает нелинейное изменение степени структурированности воды (рис. 7).

рис9

Причем при значениях, близких к физиологической концентрации электролитов в крови (0,9% NaCl) и к средней минерализации мирового океана (3,2%), наблюдается снижение степени структурированности воды в растворах, т.е. повышение доли свободной воды, не вовлеченной в гидратные оболочки ионов. Наличие этих экстремумов, по-видимому, имеет глубокий биологический смысл, отражающий роль изменений степени структурированности воды, как внутриорганизменной, так и воды внешней среды, в процессах организации и жизнедеятельности живых систем.

Показано, что в интервале концентраций этанола от 8,7*10-5 до 9,8М формируются пять типов относительно устойчивых диссипативных структур (рис. 8). Они соответствуют эндогенным концентрациям этанола: в животном организме (0,1мМ), в растениях в аэробных (2,2мМ) и анаэробных (76мМ) условиях, в дрожжевых клетках (1,2 М) и, наконец, в водке (8,7М). Это указывает на то, что при таких концентрациях происходит формирование принципиально новых, относительно устойчивых фаз – водно-этанольных кластеров, которые образуются за счет вхождения молекул спирта в водные кластеры только в определенных соотношениях.

рис10

Совместно с сотрудниками Института повышения квалификации ФУ «Медбио-экстрем» при МЗ РФ (г.Москва) разработана модель самоорганизации структур клеточной и межклеточной воды в организме животных (человека), их перестроек при включении молекул этанола и влияния этих перестроек на процессы самоорганизации нейронных кластеров ЦНС, соответственно их функциональную активность и параметры управляющих нервных импульсов. Данная модель явилась одной из основ современных представлений о биохимических и нейро-физиологических стадиях патогенеза патологических аддиктивных состояний, включая химические и физические зависимости, постстрессовые психо-соматические расстройства, депрессии, фобии и неврозы (опубликовано в рейтинговых журналах «Наркология», «Аддиктология», «Международный медицинский журнал» и др.).

Важнейшим свойством воды является ее необычайно высокая чувствительность к различным физическим низкоэнергетическим воздействиям за счет наличия системы слабых водородных связей, способных перестраиваться под действием разнообразных внешних факторов, без больших затрат энергии. К настоящему времени проблема влияния факторов среды (физических, химических, психических), в том числе в области сверхмалых интенсивностей, на объекты живой и неживой природы привлекает всё возрастающее внимание. Это относится к «негерастратической» энергетике, медицине, радиоэкологии, химии и физике, биологии, сельскому хозяйству, психологии и др.

Известно влияние сверхслабых (сравнимых с геомагнитными) переменных магнитных полей (с частотами 0.01-200Гц) на свойства водных растворов, воды и льда, изменения которых сохраняются после обработки магнитным полем в течение нескольких часов, а также чувствительность человека к изменениям магнитных полей малой интенсивности. Акустические волны, распространяющиеся в морской воде в присутствии внешнего магнитного поля (естественного поля Земли или искусственного магнитного поля измерительного комплекса) индуцируют электрическое и магнитное поля такой же частоты, какую имеет акустическая волна.

Действие сверхмалых и малых возмущений физической природы на степень структурирован-ности воды мы исследовали на примере таких факторов, как напряженность геомагнитного поля, природа и частотные характеристики электромагнитных (в световом диапазоне) и акустических колебаний.

Из данных, приведённых на рис.9,  видно, что максимальные значения степени структурированности воды наблюдаются при напряженности геомагнитного поля (ГМП) порядка 10-12 Вт/м2, что соответствует уровню слабых геомагнитных возмущений, тогда как в остальном диапазоне значений интенсивностей ГМП наблюдается увеличение доли диффузной воды. Данный факт, во-первых, имеет большое физико-химическое значение, характеризуя воду как пространственную флуктуирующую диссипативную систему, находящуюся под управляющим воздействием внешних физических факторов. Во-вторых, он позволяет предположить создание технических систем — водных генераторов, способных извлекать энергию из геомагнитного поля Земли,

рис11

Показано, что воздействие акустических колебаний в диапазоне частот 200÷15700 Гц на воду и водно-солевые растворы NaCl вызывает немонотонное нелинейное изменение показателя структурированности водосодержащих объектов (рис. 10).

рис12

Выявлены диапазоны частот, при которых увеличивается кластеризация чистой воды при одновременном увеличении доли диффузной (не связанной с ионами) воды, высвобождаемой из гидратных оболочек ионов Na+ и Cl-, например, 3200 или 5700 Гц.

Почвенные условия произрастания во многом определяются суммарным содержанием солей, поэтому устойчивость к засолению для растений является одним из факторов выживания. С точки зрения физико-химических свойств воды солеустойчивость растений определяется долей диффузной, некластерированной воды, не включающейся в гидратные оболочки ионов в почвенных растворах, что приводит к повышению её доступности для корней растений, даже в условиях засоления.

В специальном эксперименте показано, что акустические воздействия частотами 3200 или 5700 Гц на сложную открытую систему «вода-засоленная почва-растение» вызывают дестабилизацию водно-солевых и стабилизацию водных кластеров, т.е. переход молекул воды из гидратных оболочек ионов в свободное состояние, что обеспечивает лучшую всасываемость воды корешками растений даже при хлоридном засолении почв вплоть до 0,3% NaCl. Это приводит к повышение энергии прорастания семян, например, двукисточника тростниковидного (Phalaroides arundinacea L.) в 2,3 раза, всхожести и средней массы проростков – в 1,5 раз, общей фитомассы — в 1,8 раза, активации ферментных систем антиокислительного действия в в 1,5 раза, увеличению продуктивности и устойчивости генома клеток в 1,3 раза, по сравнению с контрольными неозвученными вариантами, а, главное, к повышению его солеустойчивости. Следовательно, воздействия акустических колебания с частотами 3200 и 5700 Гц на системы «вода-засоленные почвы-растения» могут рассматриваться как один из перспективных и экономичных методов повышения продуктивности и солеустойчивости растений.

Основные публикации по направлению:
1. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Небрат В.В., Рабинович Е.В., Хлебный Е.С., Шеин А.А, Кершенгольц Е.Б. Действие водно-спиртовых систем на диссипативные состояния человека. Гипотетическая модель биогенности и наркогенности спиртсодержащих продуктов // Наркология. №8, 2004. С.64-76.
2. Кершенгольц Б.М.,Шеин А.А. Влияние звуковых и световых волн на структурные перестройки водных и водно-солевых надмолекулярных кластеров // 1Х Международный Научный Конгресс по ГРВ Биоэлектрографии «Наука. Информация. Сознание» С-Петербург, 2-4 июля 2005 г. С.203-208
3. Кершенгольц Б.М., Хлебный Е.С. Влияние акустических и световых волн различной частоты на перестройки водных и водно-спиртовых кластеров.// 1Х Международный Научный Конгресс по ГРВ Биоэлектрографии «Наука. Информация. Сознание» С-Петербург, 2-4 июля 2005 г. С.198-202
4. Шеин А.А., Кершенгольц Б.М. Физиолого-биохимические аспекты формирования солеустойчивости в ответ на действие экзогенных физических факторов // Вестник ЯГУ, Т.3, №3, 2006. – С.18-26.
5. Хлебный Е.С., Кершенгольц Б.М. Роль конформационных пере-строек и надмолекулярных кластеров воды, ДНК и белков в ответных реакциях клеток лейкоцитов человека на действие раздражителей различной природы // Сборник тезисов XI International Congress on GDV Bioelectrography. С-Петербург «Science, Information, Spirit», 7-9 July 2007. P.91-92
6. Шеин А.А., Кершенгольц Б.М. Акустические воздействия на водные кластеры как метод повышения солеустойчивости и жинеспособности растений // Сборник тезисов XI International Congress on GDV Bioelectrography. С-Петербург «Science, Information, Spirit», 7-9 July 2007. P.93-94
7. Кершенгольц Б.М, К фрактальным основам теории самоорганизации систем и к синергетическому анализу первых трех глав Священного писания // Сознание и физическая реальность // Т.12, №4, С.2-15. 2007.
8. Кершенгольц Б.М., Шеин А.А., Хлебный Е.С. Роль воды как открытой системы в адаптациях живых организмов к изменениям внешней среды // Международный журнал проблем эволюции открытых систем // Выпуск Х, Т.1, — 2008. -С.123-129.
9. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Хлебный Е.С., Шеин А.А., Аньшакова В.В. Синергетика – теория самоорганизации систем, или Нелинейная динамика (синергетика) в химических, биологических и биотехнологических системах // Изд-во ЯГУ, 2009 г., издание второе, 284 с. (17,8 п.л.). Электронный учебник. — Свидетельство о регистрации электронного ресурса №15350 от 11.02.2010 г.

4. В области криобиологии:

4.1. Совместно с д.б.н., профессором Колосовой О.Н. (Мединститут СВФУ им.М.К.Аммосова) и д.б.н. Ануфриевым А.И. разрабатываются методы формирования физиологичных гипометаболических и гипотермических состояний у теплокровных животных на основе выявления молекулярных механизмов формирования соответствующих состояний у гибернирующих и крупных холодоадаптированных животных: северный олень, якутская лошадь и др. (рис. 11, 12, 13).

рис13 рис14

В частности, показана способность микроконцентраций ацетальдегида увеличивать в 4-5 раз активность гипометаболических пептидов (ГП) была подтверждена экспериментально (см. рис.13 (15)). Например, модификация in vitro ГП, выделенных из мозга северного оленя ацетальдегидом позволяет физиологично (обратимо) снизить температуру тела тестовых незимоспящих животных (мышей) на 4,5-5,0оС в течение до 40-50 минут.
рис15

Рис.13. Эффекты влияния модификации ГП, [1 мкМ] ацетальдегидом [10 мкМ] на температуру тела тестовых мышей

Инновационные перспективы этих работ – разработка модели и создание технологий физиологичного снижения температуры тела у незимоспящих видов, включая человека (большое значение в кардио- и нейрохирургии, онкологии, ряде других областей медицины).

Основные публикации
1. Колосова О.Н., Соломонов Н.Г., Кершенгольц Б.М. Экспериментальное моделирование стабилизации гомеостаза организма животных при холодовых воздействиях с помощью экзогенных этанола и ацетальдегида // Дальневосточный медицинский журнал. №2. 2001. С.32-36
2. Khlebnyy E.S*., Kolosova O. N, Anufriev A.I., Kerschengolts B.M Experimental modelling of hypothermia at animals by means of modified regulator peptides, extracted at hibernating animals // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Pages 365-366
3. Khlebnyy E.S.*, Kolosova O. N, Kerschengolts B.M. Role of endogenous system ethanol-acetaldehyde in metabolism regulation in organisms of hibernating animals // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Pages 397-398.
4. Solomonov N.G., Anufriev A.I., Kolosova O. N, Kerschengolts B.M. Bioenergy and immunologic aspects of hibernation and hypobiosis of cold-resistant animals in the condi-tions of the Northeast of Eurasia // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Pages 396-397.
5. Khlebnyy E.S*., Kolosova O. N, Anufriev A.I., Kerschengolts B.M. Experimental modelling of hypothermia at animals by means of modified regulator peptides, extracted at hibernating animals // «Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. № S016. p.8. Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
6. Khlebnyy E.S.*, Kolosova O. N, Kerschengolts B.M. Role of endogenous system ethanol-acetaldehyde in metabolism regulation in organisms of hibernating animals // Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. №P026. p.65. Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
7. Solomonov N.G., Anufriev A.I., Kolosova O. N, Kerschengolts B.M. Bioenergy and immunologic aspects of hibernation and hypobiosis of cold-resistant animals in the conditions of the Northeast of Eurasia // «Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. №P023. p.64. Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
8. Колосова О.Н., Кершенгольц Б.М., Соломонов Н.Г. Участие эндогенной системы этанол-ацетальдегид в механизмах регуляции жизнедеятельности организма при гибернации // ДАН. – 2011. – Т.441. №2. – С.75-78.

4.2. Разработка научных основ технологии длительного хранения семян сельскохозяйственных, редких, исчезающих, древесных и других хозяйственно ценных и перспективных видов растений в толще многолетнемерзлых (рис. 14).

рис16

Количество хранящихся более 33 лет образцов семян – более 10000. Установлено, что хранение семян в криохранилище более 30 лет не приводит к снижению их всхожести – она сохраняется на уровне 95-100%, при уровне хромосомных аббераций около 1-4%. Скорости синтеза белков снижаются на 60-70%, клеточного деления – на 70-95%, что в совокупности с возрастанием в 2-3 раза активности защитных антиоксидантных процессов и на 20-30% активности систем репарации ДНК, приводит к повышению интегрального показателя устойчивости генетического аппарата в 1,5-2,4 раза. Это указывает на физиологичность процессов гипобиоза в семенах растений, хранящихся в условиях естественного холода криохранилища при » -5,5оС. Вместе с тем, хранение семян аналогичных сортообразцов из коллекции ВНИИР в стандартных условиях в течение 11-13 лет приводит к снижению всхожести до 50-80%, при уровне хромосомных аббераций до 6÷28%, а при хранении в течение 28-30 лет в данных условиях семена становятся полностью нежизнеспособными. Хранение семян в газовых средах Ar, СО2 и N2 способствует дополнительному повышению сохранности их физиологических свойств, особенно в среде Ar. Следует особо подчеркнуть, что только при хранении в температурном диапазоне -6 ÷ -10оС оказался минимальным уровень аномальных митозов – 1,1÷1,6%, в то время как при других условиях хранения (в том числе при -17оС) и в контроле он составил 3,6÷6,9%, а при хранении в среде аргона при -6оС уровень аномальных митозов составил 0÷0,2%. Сотрудниками лаборатории микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины (зав. д.б.н. Репин В.Е.) показана микробиологическая чистота криохранилища семян.

Теоретически (ИГДС СО РАН) и экспериментально разработанный способ стабилизации температуры в подземном криохранилище, охлаждаемом атмосферным зимним воздухом (ИМЗ СО РАН) позволил 12. декабря 2012 года, при финансовой поддержке СО РАН и Правительства РС(Я), открыть энерго- предельно малозатратное, автономное, защищенное от природных и техногенных событий на дневной поверхности криохранилище семян растений в толще многолетнемерзлых пород на глубине 9,0 м (Центр коллективного пользования СО РАН), площадью 110 м2, рассчитанное на 100 тысяч образцов. По совокупности физиологических, биохимических, цитологических и микробиологических характеристик семян, ранее заложенных в подземную лабораторию, определены: оптимум температурного режима хранения (-6 ÷ -10оС), состава газовой среды (азот, аргон), форма хранения — пакеты трехслойные, вакуумированные (ИБПК СО РАН, ИЦиГ СО РАН, ИКМБ СО РАН, ИХБФМ СО РАН).

(Вставить новое фото)

В декабре 2013 года завершена подготовка инновационного обоснованиея строительства Федерального криохранилища семян растений объемом до 1 млн. образцов хранения. В 2014 году планируется его представление в Правительство Российской Федерации от имени Правительства Республики Саха (Якутия), Сибирского Отделения РАН и Отделения сельскохозяйственных наук РАН (Всероссийский Институт растениеводства им.Н.И.Вавилова РАН). ).

Основные публикации по направлению
1. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Иванов Б.И., Чжан Р.В. Филиппова Г.В., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Ремигайло П.А., Кузьмин Г.П. Способ многолетнего хранения семян растений с использованием естественного холода толщи вечномерзлых горных пород // Патент РФ №2391810, зарегистрировано в реестре 20.06.2010, приоритет от 30.01.2008
2. Кершенгольц Б.М., Б.И.Иванов, Р.В.Десяткин, П.А.Ремигайло, И.А.Фёдоров, Р.В.Чжан Использование естественного холода многолетнемерзлых пород для длительного хранения генетических ресурсов // Информационный вестник ВОГИС, 2008. Т.12. N4. С.524-533.
3. Solomonov N.G., Kerschengolts B.M., Ivanov B.I., Remigailo P.A. Preliminary results of long duration storage of plant seeds in cryo-depository in the eternal frigidity in Yakutia // Cryobiology 59 (2009), P.391-392.
4. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Иванов Б.И., Чжан Р.В. Филиппова Г.В., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Ремигайло П.А., Кузьмин Г.П. Способ многолетнего хранения семян растений с использованием естественного холода толщи вечномерзлых горных пород // Патент РФ №2391810, зарегистрировано в реестре 20.06.2010, приоритет от 30.01.2008
5. Khlebnyy E.S., Philippova G.V., Kerschengolts B.M., Repin V.E., Shein A.A., Shashurin M.M., Voronov I.V. New data of the project – “Cryopreservation of plant seeds in the permafrost” / 48th Annual meeting of the society for cryobiology, 24-27 july 2011, Corvallis, OR, USA, 79 p.

6. Solomonov N.G.*, Kerschengolts B.M., Ivanov B.I., Remigajlo P. A, Chzhan R. V, Goncharov N.P., Kurilko A.S The project of creation international cryostorage of gene pool of plants and animals in conditions permafrost soils of Yakutia // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Page 368.
1. Khlebnyj E.S*., Ivanov B.I., Kerschengolts B.M., Zhuravskaja A.N., Shashurin M.M. Experience of long-term storage of an agrobiodiversity of plants seeds in cryostorage in a depth of permafrost soils in Yakutsk // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Page 365
2. Khlebnyj E.S*., Ivanov B.I., Kerschengolts B.M., Shashurin M. M, Shein A.A., Voronov I.V., Taranova T. Cryo-conservation of green forages for animal industries by natural cold of permafros // Cryobiology, Volume 61, Issue 3, December 2010, Page 397.
3. Гончаров Н.П., Иванов Б.И., Кершенгольц Б.М., Репин В.Е., Брушков А.В.,Силаева О.И., Шашурин М.М., Курилко А.С. Сохранение гермиплазмы возделываемых растений и их диких сородичей в вечной мерзлоте // Мат. Всерос. научн. конф. «Проблемы изучения и сохранения растительного мира Евразии», (Иркутск, 15-19 сент. 2010). Иркутск, 2010. С.575-578.
4. Solomonov N.G.*, Kerschengolts B.M., Ivanov B.I., Remigajlo P. A, Chzhan R. V, Goncharov N.P., Kurilko A.S The project of creation international cryostorage of gene pool of plants and animals in conditions permafrost soils of Yakutia // «Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. №S025. p.13 Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
5. Khlebnyj E.S*., Ivanov B.I., Kerschengolts B.M., Zhuravskaja A.N., Shashurin M.M Experience of long storage of an agrobiodiversity of plants seeds in cryostorage in a depth of permafrost soils in Yakutsk // «Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. №S013. p.7. Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
6. Khlebnyj E.S*., Ivanov B.I., Kerschengolts B.M., Shashurin M. M, Shein A.A., Voronov I.V., Taranova T Cryo-conservation of green forages for animal industries by natural cold of permafros // «Cryo-2010». 47th Annual Meeting of the Society for Cryobiology. July 17-20 2010. №P024. p.64. Bristol Marriott Royal Hotel, UK.
7. E.S. Khlebnyy, G.V. Philippova, B.M. Kerschengoltz, V.E. Repin, A.A. Shein, M.M. Shashurin, I.V. Voronov New data on the project – “Cryopreservation of plant seeds in the permafrost” // Cryobiology, Volume 63, Issue 3, December 2011, Pages 327.
8. I.A. Prokopiev, G.V. Filippova, A.A. Shein Physiological–biochemical characteristics of Pisum sativum seedlings after long-term storage of seeds in the permafrost conditions // Cryobiology, Volume 65, Issue 3, December 2012, Page 347
9. B.M. Kerschengoltz, P.A. Remigailo, R.V. Jan, I.F. Jimylev Seed bank in permafrost soils of North-East of Russia // Cryobiology, Volume 65, Issue 3, December 2012, Page 348
10. B.M.Kershengolts, I.F.Zhimulev, N.P.Goncharov, R.V.Zhang, G.V.Filippova, A.A.Shein, I.A. Prokopiev Preservation of the Gene Pool of Plants under Permafrost Conditions: State, Advantages, and Prospects // Russian Journal of Genetics: Applied Research, 2013, Vol. 3, No. 1, pp. 35–39.
11. Khlebnyy E.S., Solomonov N.G. Organization of the cryostorage of plant seeds on the permafrost soils of the Yakutia // Материалы Международной конференции «2nd International Conference on Biodiversity & Sustainable Energy Development», 12-14 августа, 2013, Роли, США. С.39
12. Prokopyev I.A. Zhimulev I.F. Solomonov N. G., Goncharov N. P., Kuzmin G. P., Ivanov B. I. Remigaylo P. A. Kerschengoltz B. M. The cryostorage of plant seeds in the permafrost soils in yakutia – is opened // The 50th Annual Meeting of the Society for Cryobiology, CRYO2013, 28-31 июля 2013, Вашингтон, США.
13. I.A. Prokopiev, G.V. Filippova, A.A. Shein Influence of permafrost on allium fistulosum seeds preservation // The 50th Annual Meeting of the Society for Cryobiology, CRYO2013, 28-31 июля 2013, Вашингтон, США.
14. Кершенгольц Б.М., Ремигайло П.А., Хлебный Е.С. Банк семян в вечной мерзлоте // Наука из первых рук, 2011, Т. 42, №6. с.6-9

5. Совместно с сотрудниками Института мерзлотоведения и ИПНиГ СО РАН разработана карбонатно-метановая модель процессов саморегуляции планетарного климата в 90-120 тысячелетних циклах за последние 0,5 млн. лет (рис.15 и 16).

рис17

рис18

Рис. 16. Карбонатно-метановый механизм саморегуляции планетарного климата. 1 – климатический кризис смены ветви похолодания на ветвь потепления; 2 → 6 — ветвь потепления; 7 – климатический кризис смены ветви потепления на ветвь похолодания; 8 → 10 – ветвь похолодания.

Показано, что открытость карбонатно-метановой системы по потокам тепловой энергии и углерод-содержащих соединений (включающей СО2, СН4, карбонаты и бикарбонаты) в гидросфере Мирового океана и атмосфере, её сильная термодинамическая неравновесность и нелинейность процессов трансформации и перераспределения углерода в ней обуславливают её способность к самоорганизации и ключевую роль в процессах формирования планетарного климата, а также его региональных особенностей (Рис.16).

Основные публикации
1. Спектор В.Б., Кершенгольц Б.М. Карбонатная геохимическая модель планетарного климата // Доклады АН, 2007. Т.416, №3, С.1-3.
2. Спектор В.Б., Кершенгольц Б.М., Лифшиц С.Х., Спектор В.В. Карбонатно-метановая система саморегуляции планетарного климата // Известия РАН, 2007. №6, С.1-12.
3. Кершенгольц Б.М., Спектор В.Б., Лифшиц С.Х., Спектор В.В. Открытая карбонатно-метановая система саморегуляции планетарного климата // Международный журнал проблем эволюции открытых систем // 2008. -Выпуск Х, Т.1, С.53-68.
4. Спектор В.Б., Кершенгольц Б.М., Лифшиц С.Х., Спектор В.В. Взаимодействие гидро- и атмосфер в функционировании карбонатно-метановой системы планетарного климата // Материалы IX Международного Симпозиума по развитию холодных регионов «ISCORD 2010», Якутск, 1-5 июня 2010. С.232.

Основные результаты прикладных исследований:

1. Как уже отмечалось, разнообразие ФАВ регуляторного и защитного действия позволяет организмам выживать в экстремальных условиях природной и техногенной среды, сохраняет их способность к поддержанию гомеостаза, к адаптациям в более широких пределах параметров среды. Вместе с тем, так как большинство этих ФАВ являются веществами неспецифического действия (например, обладают антиоксидантами или антибактериальными, иммуномодулирующими или цитостатическими свойствами), то, будучи введенными в организм человека они оказывают хороший профилактический и лечебный эффект в качестве ФАВ адаптогенного, регуляторного, иммуномодуляторного, детоксикационного, антибактериального и т.д. действия. Причём структурное разнообразие этих ФАВ, при их использовании в качестве активного вещества (фармакона) биопрепаратов, позволяет избежать негативных побочных эффектов, характерных для монокомпонентных химиофармацевтических препаратов.

Следует также отметить, что, согласно модели И.П.Ашмарина, регуляторным действием в биосистемах, включая организм человека, как правило, обладают не отдельные ФАВ, а определённый ансамбль их структурного семейства. Поэтому получать все компоненты такого комплекса синтетическим путём – весьма сложная и дорогая задача. Иное дело разработать биотехнологии их интактного выделения из соответствующего вида воспроизводимого биосырья.

В ИБПК СО РАН, совместно с лабораторией механохимических биотехнологий Северо-Восточного Федерального Университета им.М.К.Аммосова, разрабатываются биотехнологии получения биопрепаратов из природного северного биосырья, включающие такие технологические стадии как: разделение ФАВ по молекулярным весам с помощью системы ультра- и нанофильтрации (размеры пор от 1,2 мкм до 5-10 нм; рис.17); обработка биосырья диоксидом углерода в состоянии сверхкритической жидкости (рис.18); механохимические и механосупрамолекулярные нанотехнологии обработки биосырья (рис.19).

рис19 рис20 рис21

1.1. С использованием нанотехнологических стадий ультра-, нанофильтрации и низкотемпературного фракционирования (-42 ÷ -48оС) создана серия препаратов на основе ФАВ из пантов северного оленя и шести других видов растений и эндокринных органов аборигенных видов животных («Эпсорин», рис.20 (22); «Роксирин» и др.) иммуномодуляторного, адаптогеннного, актопротекторного, радиопротекторного действия. Имеются патенты РФ и разрешительная документация Роспотребнадзора РФ на их производство и медицинское применение.

рис22

Рис. 19. Типовая установка для нанотехнологической механохимической и механосупрамолекулярной обработки биосырья.

1.2. С использованием биотехнологии обработки лишайникового биосырья диоксидом углерода в состоянии сверхкритической жидкости создан биопрепарат «Ягель» (рис.21; активное вещество — природные лишайниковые амино-b-олигосахариды – рис.22) – биодетоксикант внутренних сред организма (кровь, лимфа, межклеточные жидкости и т.д.) в отношении эндотоксинов, образующихся при воспалительных процессах и токсикозах любой этиологии, токсинов образующихся при химиотерапии, алкогольных токсинов, а также экзотоксинов (катионов тяжелых металлов, радионуклидов, органических канцерогенов и т.д.).

рис23 рис24

Приём препарата «Ягель» нормализует уровень сахара в крови у больных сахарным диабетом II типа и -холестерина у страдающих атеросклерозом. Причём, доктором медицины Каролинского медицинского Университета (г.Стокгольм, Швеция) В.В.Шаройко показано, что нормализация уровня сахара крови у диабетиков происходит за счёт стимуля-ции секреции инсулина -клетками панкреоса (рис.23(25)) и улучшения всасывания глюкозы в клетки, благодаря модификации гликокаликса лишайниковыми -олигосахаридами.

рис25

Рис. 23. Секреция инсулина β-клетками 832/13, n=3, р<0,01 по сравнению с контрольными клетками (культивация без экстракта).

Специалистами японской фармацевтической фирмы «ISKRA Industry Co. Ltd» показан хороший лечебный эффект препарата «Ягель» при бронхитах с астматическим компонентом и бронхиальной астме. По-видимому, это является следствием противоаллергического действия препарата, заключающегося, в том числе, в связывании и выведении из организма экзо- и эндотоксинов аллергенного действия, аутоантигенов, инициирующих аутоиммунные реакции – основной компонент в патогенезе аутоиммунных, аллергических патологий.

По эффективности детоксикационного эффекта и способности коррегировать метаболические нарушения не имеет аналогов, благодаря оригинальной биотехнологии получения. Имеются патенты РФ и разрешительная документация Роспотребнадзора РФ на производство и медицинское применение.

1.3. С использованием механохимической биотехнологии, совместно с Институтом химии твёрдого тела и механохимии СО РАН, из ягелевого сырья получен препарат «Ягель-М», содержащий комплекс природных антибиотиков — лишайниковых кислот (рис.24 (26)), проявляющих цитостатические, антибиотические свойства, эффективный по отношению ко многим патогенных и условно-патогенных штаммов микроорганизмов, включая лекарственно устойчивые штаммы микобактерий туберкулеза (!)

рис26

Рис. 24. Простейшие представители лишайниковых кислот: леканоровая (I); физодовая (II); усниновая (III).

На препарат «Ягель-М», благодаря особенностям его состава, не развивается реакция лекарственной устойчивости у патогенных штаммов микроорганизмов. Имеется патенты РФ.

1.4. Разработана механохимическая биотехнология получения известного препарата «ДКВ» (дигидрокверцитин: также совместно с ИХТТиМХ СО РАН) из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы. ДКВ обладает рекордной антиоксидантной активностью. Технология отличается экологичностью, энерго и ресурсомалозатратностью, технологической простотой и высокой эффективностью. Поэтому себестоимость продукта почти в 10 раз ниже ДКВ, получаемого по другим химическим технологиям. Это существенно расширяет области его применения в качестве природного суперантиоксиданта – не только в качестве фармакона медицинских препаратов, но и как консерванта пищевых продуктов, антибиокоррозийной присадки металлических (трубопроводов, в первую очередь нефтепроводов и газопроводов) и полимерных конструкций (рис.25 (27)). Имеется патент РФ.

рис27

Рис. 25. Области применения дигидрокверцитина

В связи с техническими применениями можно упомянуть и способ укрепления грунта (патент РФ № 2222668, приоритет от 22.10.01), разработанный совместно с сотрудниками Института неметаллических материалов СО РАН, с помощью комплекса ФАВ, выделяемого также из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы по другой биотехнологии. При двухкратном поливе микромолярным водным раствором такого комплекса, например, грунтового дорожного полотна уже через 24 часов его прочностные характеристики возрастали в несколько раз.

1.5. Совместно с лабораторией механохимических биотехнологий СВФУ (зав.Аньшакова В.В.) разработана механохимическая биотехнология получения супрамолекулярных высокоактивных твёрдофазных наноструктурированных комплексов ФАВ (рис.26 (28)), состоящих из «активного наполнителя» — лишайниковых -олигосахаридов, и фармакона любой природы (лишайниковые кислоты антибиотического действия, известные препараты антибиотического, иммуномодуляторного, адаптогенного, цитостатического действия, витаминно-микроэлементные комплексы и т.д.).

рис28

Рис.26. Наноразмерные супрамолекулярные кластеры лишайниковых кислот (пример, фармакона) с образующими при этом лишайниковыми олигосахаридами (активный «наполнитель»).

Причём ««активный наполнитель» образуется при механоактивации части лишайниковых -полисахаридов одновременно с образованием супрамолекулярных комплексов с фармаконом. Так что вся совокупность биотехнологических процессов протекает в одну стадию в твёрдой фазе и с получением твёрдофазного (порошкового) продукта, который далее может быть либо капсулирован, либо таблетирован.

Методами атомно-силовой микроскопии и ИК-спектрометрии установлено, что фармакон образует с -олигосахаридами именно наноразмерные клатратные комплексы (рис.27 (29)), благодаря чему в 5-10 раз повышается его биодоступность и биоактивность. Благодаря этому, клинически эффективная доза может быть снижена в 10 раз. Порлучены патенты РФ.

рис29

Рис. 27. Структура поверхности порошка ягеля: а – механического грубого помола, б – наномеханохимического

В рамках такого подхода разработана технология получения препарата антибиотического действия НАНОЯГЕЛЬ-М, антибактериальная активность которого повышена в 8-10 раз по сравнению с порошком ягеля грубого механического помола (табл. 3 (30)).

рис30

Таблица. 3 Антибактериальное действие препарата НАНОЯГЕЛЬ (по сравнению с контролем) на культуры условно-патогенных и патогенных бактериальных штаммов: + — слабый лизис; +++ — почти полный лизис; ++++ — полный лизис

Таким образом инновационные физико-химические биотехнологии позволяют без потерь, наиболее экономичными и экологичными способами извлекать соответствующие комплексы ФАВ из природного биосырья (либо способствовать их образованию в процессе биотехнологической переработки из предшественников), т.е. получать из дешевого и возобновляемого биосырья конечные продукты высокой рыночной и потребительской стоимости для наиболее критичных областей медицины (необходимых для профилактики и лечения наиболее социально значимых заболеваний), пищевой промышленности, технической сферы, сельского хозяйства, без которых соответствующие отрасли в условиях рынка на Севере будут просто продолжать деградировать.

Дальнейшее развитие и внедрение в производство биотехнологических разработок на Севере позволит решить целый ряд наиболее актуальных социально-экономических проблем региона:
— создание высокоэффективных и рентабельных отраслей промышленности, связанных с глубокой переработкой возобновляемых биоресурсов региона;
— занятости и эффективного бизнеса сельского населения Северо-Востока России;
— повышения уровня здоровья населения, благодаря получаемой продукции;
— содействия расширенному воспроизводству в природных условиях тундры, тайги и в культуре видов растений и животных, ткани которых могут использоваться в качестве биологического сырья;
— решения ряда технико-экологических проблем, например биокоррозии (биодеструкции) металлических (полимерных) конструкций; высокорентабельного и ускоренного дорожного строительства; пылеподавления и др.

Основные публикации по направлению:
Патенты и Свидетельства о регистрации 1998-2013 гг.
1. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Иванов Б.И. и другие Композиция ингредиентов для лекарственного средства // Патент РФ № 2112524 от 10.06.98 (приоритет от от 06.03.96)
2. Кершенгольц Б.М., Старженецкая Т.А., Слепцов С.К., Давыдова Н.Н., Шаройко В.В. Способ укрепления грунта // Патент РФ № 2222668 от 27.01.2004 (приоритет от 22.10.01)
3. Кершенгольц Б.М., Ремигайло П.А. Способ изготовления экстракта для биологически активной добавки // Патент РФ №2310344 от 20.11.2007 (приоритет от 09.12.2005)
4. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Ремигайло П.А., Филиппова Г.В., Шеин А.А., Шашурин М.М., Кершенгольц Е.Б. Способ получения водки, обладающей пониженным токсическим и наркотическим эффектом // Патент РФ №2318407 от 10.03.2008 (приоритет от 10.01.2006)
5. Филиппова Г.В., Шашурин М.М., Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Ломовский О.И., Павлов Н.Г., Шеин А.А. Способ получения препарата ЯГЕЛЬ-М, обладающего противотуберкулезным действием // Патент РФ на изобретение №2385159, приоритет от 05.09.2007. Зарегистрировано в госреестре изобретений 27 марта 2010 г.
6. Кершенгольц Б.М., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Шеин А.А., Журавскеая А.Н., Ломовский О.И., Жуков М.А. Способ получения дигидрокверцитина из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы // Патент РФ на изобретение № 2386624, приоритет от 19.11.2007. Зарегистрировано в Госреесте 20.04.2010
7. Кершенгольц Б.М., Аньшакова В.В., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Жуков М.А. Способ увеличения сроков хранения соков // Патент РФ №2436419, приоритет от 18.07.2008. Зарегистрировано в госреестре изобретений РФ 20.12.2011
8. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М., Жуков М.А. Способ увеличения сроков хранения соков, цельного молока, жидких молочных и других пищевых продуктов с помощью механохимического биопрепарата НАНОЯГЕЛЬ-М // Патент РФ №2437582, приоритет от 16.04.2010. Зарегистрировано в госреестре изобретений РФ 27.12.2011
9. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Способ получения высокоактивного твердофазного биопрепарата антибиотического действия ЯГЕЛЬ из слоевищ лишайников // Патент RU № 2467063 C1 от 20.11. 2012 (приоритет 05.05.2011)
10. Аньшакова В.В., Каратаева Е.В., Кершенгольц Б.М. Способ повышения качества хлебобулочных изделий и сохранения их свежести с помощью твердофазной пищевой добавки «ЯГЕЛЬ-Т» // Патент RU № 2466542 C1 от 20.11.2012 (приоритет от 15.04.2011)
11. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Шеин А.А., Филиппова Г.В. Свидетельство о государственной регистрации, санитарно-эпидемиологическое заключение и ТУ на БАД «Ягель» / Свидетельство ЕВРАЗЭС о гос. регистрации Роспотребнадзора РФ № RU.77.99.11.003.Е.051236.11.11 от 17.11.2011; сан-эпид. заключение №77.99.03.003.Т. 000928.05.08 от 04.05.2008; ТУ 9219-002-36971185-08).
12. Kershengolts B.M., Remigailo P.A. Свидетельство о регистрации биодобавки «Epsorin» в Латвийской республике (в странах Евросоюза) // 76/11-UB от 03.05.2011
13. Аньшакова В.В., Шарина А.С., Каратаева Е.В., Кершенгольц Б.М. Способ получения сорбционного материала из слоевищ лишайников // Патент РФ № 2464997 о 27.10.2012, приоритет от 20.07.2011
14. Кершенгольц Б.М., Ремигайло П.А. Свидетельство о государственной регистрации, санитарно-эпидемиологическое заключение и ТУ на БАД Эпсорин» / Свидетельство ЕВРАЗЭС о гос. Регистрации Роспотребнадзора РФ № RU.77/99.11.003.E.000013.01.12 от 10.01.2012; сан-эпид. заключение № 77.99.03. 003.Т.000276.
15. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. «Способ создания био- и фармпрепаратов» , охранный документ «НОУ-ХАУ» № 1398-ОД, приоритет от 29.12.2012
16. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Свидетельство о государственной регистрации в странах ЕВРАЗЭС БАД к пище «ЯГЕЛЬ ДЕТОКС» (порошок) // № RU.77.99.11.003.E.014127.09.12 от 27.12.2012
17. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Биологически активная добавка актопротекторного, адаптогенного действия из растительного сырья и способ ее получения // Патент РФ №2477143 от 10.03.2013, приоритет от 26.10.2011
18. Шашурин М.М., Прокопьев И.А., Филиппова Г.В., Шеин А.А. Способ получения экстракта рододендрона золотистого с пониженным содержанием стероидных (сердечных) гликозидов // Патент РФ №2484839 от 20.06.13, приоритет от 06.02.2012
Основные публикации 2004-2010 гг.
1. Кершенгольц Б.М., Ремигайло П.А., Шеин А.А., Кершенгольц Е.Б. Природные биологически активные вещества из тканей растений и животных Якутии: особенности состава, новые технологии, достижения и перспективы использования в медицине // Дальневосточный медицинский журнал. Приложение №1, 2004. С.25-29.
2. Кершенгольц Б.М., Аньшакова В.В. Инновационные биотехнологии в решении проблем сохранения здоровья населения // Научный журнал «Фундаментальные исследования». — №6. – 2008. — С.61-63
3. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Филиппова Г.В., Аньшакова В.В., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М. Инновационные нанобиотехнологии в решении актуальных проблем северных регионов России // Вестник ЯГУ, 2008, Т.5, №2, С. 20-31.
4. Филиппова Г.В., Павлов Н.Г., Шашурин М.М., Кершенгольц Б.М., Влияние биологически активных веществ из слоевищ северных лишайников, экстрагированных различными методами, на биологические свойства микобактерий туберкулеза // Сибирский медицинский журнал. — №3. – 2008. С.99-103. Иркутск
5. Шеин А.А., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Филиппова Г.В., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Применение технологии сверхкритических флюидов при разработке детоксикационной биодобавки «ЯГЕЛЬ» // Сверхкритические флюиды: фундаметальные основы, технологии, инновации // Тез. докл. V Международ. научно-практ. конф., г. Суздаль, 15-18 сентября 2009 г. С.55.
6. Кершенгольц Б.М., Жуков М.А. Инновации в сохранении здоровья населения в условиях изменений климата // Якутский медицинский журнал. – 2009. — №4. – С.57-62.
7. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Хлебный Е.С., Шеин А.А., Филиппова Г.В., Шашурин М.М., Аньшакова В.В Биопрепараты из природного арктического биосырья в сохранении здоровья населения в условиях изменений климата // Экология человека. – 2010. — №3. — С.8-15.
8. Б. М. Кершенгольц, А. Н. Журавская, А. А. Шеин, М. М. Шашурин, Г. В. Филиппова, Е. С. Хлебный Биопрепараты из природного северного сырья как средства коррекции экологического неблагополучия // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2010. Том 12, №1(8). С. 2041-2046.
9. Кершенгольц Б.М. Аньшакова В.В., Шашурин М.М., Аньшаков В.И. Твердофазный синтез биологически активных соединений из лишайников // Сб.тезисов докладов «Химия и полная переработка биомассы леса», С-Петербург, 14-18 июня 2010. С.220-221 (устный доклад)
10. Шеин А.А., Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Филиппова . Г.В., Аньшакова В.В. Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из природного растительного и животного сырья медицинского, пищевого и технического назначения // Сб. материалов «Инновации и инвестиции для модернизации и технологического перевооружения экономики России». — ФГУ НИИ РИНКЦЭ, НП «Инноватика», 2010. – с.234. – С. 119-123.
11. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Филиппова Г.В., Аньшакова В.В. Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из природного растительного и животного северного сырья медицинского, пищевого и технического назначения // Сб.докладов на Х московском международном салоне инноваций и инвестиций «Инновации и инвестиции для модернизации и технологического перевооружения экономики России», Москва, 7-10 сентября 2010 г., С.119-123 (Золотая медаль Салона; устный доклад).
12. Кершенгольц Б.М., Соломонов Н.Г., Иванов Б.И., Ремигайло П.А., Чжан Р.В., Гончаров Н.П., Курилко А.С. Создание международного криохранилища генофонда растений в условиях многолетне мерзлых пород на Северо-Востоке Евразии // Сб.докладов на Х московском международном салоне инноваций и инвестиций «Инновации и инвестиции для модернизации и технологического перевооружения экономики России», Москва, 7-10 сентября 2010 г., С.132-134 (Серебряная медаль Салона; устный доклад).
13. Шеин А.А., Хлебный Е.С., Кершенгольц Б.М., Филиппова Г.В., Журавская А.Н. Шашурин М.М., Аньшакова В.В. Использование механохимических технологий при разработке высокоактивных наноструктурированных противотуберкулезных биопрепаратов на основе лишайниковых β-олигосахаридов с биоактивными веществами природного растительного происхождения // Инновационные материалы и технологии в химической и фармацевтической отраслях промышленности: Сб. докл. международной конференции с элементами научной школы для молодежи / Под ред. проф. Меньшутиной Н.В. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 163 с., С. 91-94 (Диплом, III место).
14. Шеин А.А. Разработка детоксикационных и антибактериальных препаратов на основе лишайникового сырья // Материалы XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: секция «Биология»: 12-15 апреля 2010 г.: Москва. МГУ имени М.В.Ломоносова, биологический факультет: Тезисы докладов / Сост. Г.В.Кочетова. – М.: МАКС Пресс, 2010. – 324 с., С.39-40.
15. Гольдерова А.С., Кривошапкина З.Н., Миронова Г.Е., Яковлева А.И., Олесова Л.Д., Кершенгольц Б.М. Влияние БАД «Ягель» на биохимические показатели крови // Якутский медицинский журнал. – 2010. №4. – С.73-76.
Основные публикации 2011-2013 гг.
1. В.В.Аньшакова, Б.М. Кершенгольц, Е.С.Хлебный, А.А.Шеин Механохимические технологии получения биологически активных веществ из лишайников // Известия Самарского НЦ РАН. – 2011. — Т.13 (39), №1. – С. 236-240
2. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Интенсификация процессов получения природных веществ антибиотического действия из лишайникового сырья с использованием механохимической технологии // Химия растительного сырья. 2011. №2. С. 132-136.
3. Аньшакова В.В., Каратаева Е.В., Кершенгольц Б.М. Повышение качества хлебобулочных изделий с помощью механохимического биопрепарата из лишайников // Фундаментальные исследования. – 2011. — № 8 (часть 3). С. 593-596.
4. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Влияние механоактивации биокомплексов на основе слоевищ лишайников на экстрагируемость эссенциальных микроэлементов в модельных средах // Химия в интересах устойчивого развития. — 2011. — № 4. С. 433-436
5. Малогулов Р.Ш., Ушницкий И.Д., Прокопьев И.А., Кершенгольц Б.М. Клинико-лабораторное обоснование эффективности применения БАД «Эпсорин» в хирургическом этапе дентальной имплантации // Забайкальский медицинский вестник. 2011. — №2. – С.47-53.
6. Малогулов Р.Ш., Ушницкий И.Д., Прокопьев И.А., Кершенгольц Б.М. Применение экстракта из пантов северного оленя при вживлении дентальных имплантатов // Забайкальский медицинский вестник. 2011. — №2. – С.54-59.
7. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Филиппова Г.В., Аньшакова В.В. «Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из растительного и животного северного биосырья медицинского (профилактического, лечебного, биоспортивного) пищевого и технического назначения» // 9-ая Международная специализированная конференция-выставка «Мир биотехнологии – 2011», 21-24 марта 2011 года в г.Москве в составе коллектива институтов СО РАН.
8. Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Филиппова Г.В., Аньшакова В.В. «Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из растительного и животного северного биосырья медицинского (профилактического, лечебного, биоспортивного) пищевого и технического назначения» // Международная конференция-выставка «Научно-технические и инновационные достижения России», Мадрид (Испания) 12-15 мая 2011 г, в составе коллектива институтов СО РАН.
9. Чуркина Е.В., Кершенгольц Б.М., Шаройко В.В. Эффект препарата «Ягель» из слоевищ лишайника рода Cladonia на секрецию инсулина // Дальневосточный медицинский журнал. — №2. – 2011.- С.67-70.
10. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Механохимическая технология получения биокомплексов на основе лишайникового сырья // Биофармацевтический журнал.–2011. Т.3 — № 5. С.33-41.
11. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М., Корякина В.В, Иванова И.К. Низкодозовые антибактериальные биопрепараты на основе лишайников рода Cladonia // Фундаментальные исследования. – 2012. — № 4. С.172-176
12. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М Пути повышения эффективности лечебно-профилактичес-ких средств коррекции экологического неблагополучия // Известия Самарского научного центра РАН – Т.13, №1(8), 2012, С. 1973-1977.
13. Аньшакова В.В., Шарина А.С., Каратаева Е.В., Кершенгольц Б.М. Получение сорбционного биоматериала из слоевищ лишайников // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). – 2012. № 1. С.29-32.
14. Шеина Н.Е., Кузьмина В.Ф., Ведекинд В.А., Шеин А.А. Кершенгольц Б.М. Возобновляемое биосырье Якутии: состав, свойства, биотехнологические аспекты переработки (обзор). Часть 1. Разработки на основе животного сырья // Наука и образование, 2011. № 4. С. 59-64.
15. Шеина Н.Е., Шеин А.А., Филиппова Г.В., Шашурин М.М., Хлебный Е.С., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М., Шаройко В.В. Возобновляемое сырье Якутии: состав, свойства, биотехнологические аспекты применения (обзор). Часть 2. Разработки на основе лишайникового сырья (жидкофазные препараты) // Наука и образование, №1. 2012 С.70-75.
16. Аньшакова В.В., Каратаева Е.В., Шарина А.С., Васильев П.П, Смагулова А.Ш., Уваров Д.М., Кершенгольц Б.М. Возобновляемое сырье Якутии: состав, свойства, биотехнологические аспекты применения (обзор). Часть 3. Разработки на основе лишайникового сырья (твердофазные биопрепараты) // Наука и образование, №2. 2012 С.86-92
17. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М., Шеин А.А. Лишайниковые амино-β-олигосахариды – структура, свойства, практическое применение, сравнение с хитозаном // «Современные проблемы науки и образования». — №3.- 2012. – С.26-34.
18. Аньшакова В.В., Степанова А.В., Каратаева Е.В., Шарина А.С., Кершенгольц Б.М. Разработка наполнителя для твердых форм био- и фармпрепаратов на основе природной поли-олигомерной матрицы // Инновационный менеджмент, №6, 2013. С. 62-68.
19. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Биопрепараты на основе ягеля как детоксиканты внутренних сред организма // Биофармацевтический журнал. – 2013. – Т.5, №4. – С.16-20.
20. Кершенгольц Б.М., Филиппова Г.В., Шеин А.А., Хлебный Е.С. Живое золото Якутии // Наука из первых рук. – Новосибирск. – 2013. №2. – С.110-117.
21. Аньшакова В.В. Кершенгольц Б.М. Биопрепараты на основе ягеля как детоксиканты внутренних сред организма // Биофармацевтический журнал. – 2013. — № 4. – С. 16-20.
22. Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. Адаптогенный механохимический биокомплекс на основе растительного сырья // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2013. — № 10. — С. 29-33.
23. Аньшакова В.В., Степанова А.В., Смагулова А.Ш., Наумова К.Н., Уваров Д.М., Васильев П.П., Платонова Р.И., Кершенгольц Б.М. Разработки на основе лишайникового сырья (твердофазные биопрепараты) // Вестник спортивной науки. 2013. — №6.
24. Vera V. Anshakova, Boris M. Kershengolts, Dmitrii M. Uvarov. Extremality of polar habitat as a “dynamic chaos” to preserve the ability of living organisms to self-organization in the Arctic // Cryobiology Journal. Volume 68. — 2013. MD, Rockville, USA
25. Кершенгольц Б.М., Шеин А.А. Лишайниковые β-олигосахариды: получение в среде диоксида углерода в состоянии сверхкритического флюида, перспективные направления применения // Материалы VII Научно-практической конференции с международным участием «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации», г. Зеленоградск, Калининградская обл. С.43-45.
26. Кершенгольц Б.М. Физико-химические биотехнологии получения биопрепаратов из природного сырья // Междунар. конф. «Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения», Украина, Новый свет, 11 мая -1 июня 2013 г. Т.1, С.299-300.
27. Кершенгольц Б.М., Кершенгольц Е.Б. Биопрепараты из тканей северных растений и животных // Междунар. конф. «Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения», Украина, Новый свет, 11 мая -1 июня 2013 г. Т.1, С.297-298
28. Хлебный Е.С., Шеин А.А. Биопрепараты на основе пантов северного оленя «Эпсорин» — получение, состав, применение // Матер.Междунар.конф. “Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения», 27 мая – 01 июня, 2013, Новый свет, Украина. Т.1. С.301.

Премии и награды:
— Хлебный Е.С., Шеин А.А., Шашурин М.М. — Государственная премия Республики Саха (Якутия) в области науки и техники за разработку инновационных, экологически чистых технологий создания биопрепаратов, способствующих оздоровлению населения (Указ Президента РС(Я) №576 от 11.04.2011.
− Золотая медаль 9-ой Международной специализированной конференции-выставки «Мир биотехнологии – 2011», 21-24 марта 2011 года, г.Москва, за экспозицию «Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из растительного и животного северного биосырья медицинского (профилактического, лечебного, биоспортивного) пищевого и технического назначения» (авторы Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Шеин А.А., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Филиппова Г.В., Аньшакова В.В.
−Золотая медаль Выставки-конференции инновационных решений для воспроизводства, функционирования и целесообразного развития живых организмов и среды их обитания «Биоиндустрия – 2011». СПб, 17-19 мая 2011 г., за экспозицию «Механохимические биотехнологии получения препаратов медицинского (профилактического, лечебного) и пищевого назначения на основе северного растительного сырья» (авторы Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М. и др.)
− Большая Золотая медаль выставки Росбиотех – 2011, Москва, 1-2 ноября 2011 г за экспозицию «Механохимические нанобиотехнологии получения препаратов медицинского и пищевого назначения на основе северного растительного сырья» (авторы Аньшакова В.В., Кершенгольц Б.М.)
— Малая Золотая медаль выставки Росбиотех – 2011, Москва, 1-2 ноября 2011 г за экспозицию «Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из природного растительного и животного северного сырья», (Авторы Шеин А.А., Кершенгольц Б.М., Журавская А.Н., Филиппова Г.В., Хлебный Е.С., Шашурин М.М., Аньшакова В.В.).
— Лауреат государственной премии РС(Я) в области науки и техники 2013 года –Кершенгольц Б.М. — Указ Президента РС(Я) №2020 от 16.04.2013

Некоторые публикации в СМИ о биотехнологических разработках в ИБПК СО РАН
1. Е. Тригубович «Биофармакология – на благо людям. В Якутии разрабатываются поистине уникальные лекарственные препараты. Ж.Фармацевтический вестник, №8, 2001 г., стр.VII.
2. О.Емельянов «Французы могут отдыхать (Якутские ученые сделали открытие, способное перевернуть отношение к злободневной российской проблеме …)» Неделя Якутии, №12, 2006 г.
3. Кершенгольц Б.М. Западные сенсации и российские приоритеты // «Научно-политический и информационный журнал инноваций в России и за рубежом «НЭП-ХХI век. Наука. Экономика. Промышленность». — №2. – 2006. – С.78-80.
4. Anna Smolchenko «Therapy With a Shot of Radiation», Moskow Times, Thursday, February 8, 2007. Issue 3592. Page 2.
5. Anna Smolchenko «Sakha Scientist’s Potion for Diversification», Moskow Times, Thursday, February 8, 2007. Issue 3592. Page 1.
6. Кершенгольц Б.М., Аньшакова В.В., Хлебный Е.С., Шеин А.А. Аньшакова В.В., Хлебный Е.С., Шеин А.А. Интеграция образования, науки и производства как неотъемлемый компонент разработки и реализации инновационных биотехнологических разработок на Северо-Востоке России // Ежегодник «Россия: тенденции и перспективы развития», 2010. Выпуск 5, Часть II, С.209-211.

2. Фундаментально-прикладные работы в области медицинской биохимии
2.1. На основе полученных результатов по изучению биохимических аспектов патологических аддикций и разрабатываемой на их основе нейрофизиологической, биофизической и биохимической модели формирования аддиктивных состояний созданы методы профилактики и лечения болезней зависимости, постстрессовых психосоматических расстройств (фобий, неврозов, депрессивных состояний), совместно с соответствующими Институтами СО РАН и РАМН. Изданы соответствующие рекомендации, утвержденные Министерством здравоохранения. На основе разработанной методики открыт кабинет психологической помощи населению при Кремлёвской больнице (г.Москва).

2.2. Изучены биохимические механизмы патогенеза ряда наиболее социально значимых болезней человека на Севере, их экологические и генетические аспекты: вирусные гепатиты, сахарный диабет, онкопатологии и др.

2.3. Ведутся работы в области изучения физиолого-биохимических механизмов адаптации организма человека к действию стресс-факторов физической, химической, психической природы, включая глобальные изменения климата

2.4. Выполняются работы в области спортивной медицины совместно с Чурапчинским Институтом физической культуры и спорта Минспорта РФ и Институтом физкультуры и сопрта СВФУ им.М.К.Аммосова.

Основные публикации:
Публикации 1997-2010 гг.
1. Мельцер И.М., Алексеева М.Н. Кершенгольц Б.М. Способ лечения вирусных гепатитов // Методич рекомендации. Утв. МЗ РС(Я) 25.10.97. Якутск. Изд. ЯГУ. 1997. 16 с.
2. Кершенгольц Б.М., Ильина Л.П. Биологические основы алкогольных болезней и наркоманий // Учебное пособие. — Якутск, изд. ЯГУ. 1998. 150 с.
3. Кершенгольц Б.М., Мельцер И.М., Алексеева М.Н. Изменения активности гепатоспецифических ферментов, НАР организма, иммунологических и клинических показателей при лечении вирусных гепатитов биофармпрепаратом “Эпсорин” // Дальневосточный медицинский журнал. (г.Хабаровск). №3. 1998. С.51-56
4. Петрова П.Г., Кершенгольц Б.М., Кривошапкин В.Г. , Саввинов Д.Д. Медико-экологические пробле-мы здоровья населения промышленного региона Республики Саха (Якутия) // Дальневосточный медицинский журнал. 1999. №1. С.8-16
5. Кершенгольц Б.М., Колосова О.Н., Кривогорницына Е.А. Физиолого-биохимические механизмы формирования этногенетических и экологических особенностей алкогольных патологий в условиях севера и их влияние на общую заболеваемость // Вестник РУДН. – 2000, №2. – с. 106-115
6. B.Kerschengolts, O.Kolosova, E.Krivogornicina, I.Meltser, N.Ykovleva Ecological and biochemical characteristics of alcohol pathologies in the North and there influence upon the total sickness rate of the population // International J. of Circumpolar Health. V.60. n.4. 2001. P.557-565
7. Кершенгольц Б.М., Петрова П.Г., Колосова О.Н., Мельцер И.М. Влияние нарушений экологических равновесий на здоровье населения Севера на примере РС(Я) // Дальневосточный медицинский журнал. №4. 2001 с.5-10
8. Шаройко В.В., Банщикова Е.С., Кершенгольц Б.М. Исследование перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты эритроцитов больных наследственной энзимопенической метгемоглобинемией. Новый подход к диагностике и биохимически адекватное ведение поддерживающей терапии больных // Медицинский Дальневосточный журнал. №1. 2002. с.12-18.
9. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М. Биохимическая наркология. М. Изд-во «Литера-2000» в серии «Бибилотечка журнала «Наркология» РАМН, 2003. 12 п.л.
10. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М О путях неспецифической адаптивной реакции организма в норме и при злоупотреблении психоактивными веществами (сообщение 1) // Наркология, №5. – 2003. С.15-19
11. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В. Колосова О.Н., Кершенгольц Е.Б. Алкоголь, экология и здоровье человека: физиологические и биохимические реакции организма на экотоксиканты, пути их оптимизации // Наркология, №7, 2004. С. 45-54.
12. Мельцер И.М., Потапов А.Ф., Эверстова Л.В., Кершенгольц Б.М. Показатели эндотоксикоза и неспецифической адаптивной реакции при распространенном перитоните в условиях Крайнего Севера // Анестезиология и реаниматология. – №2, 2004, С.49-52.
13. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Философские проблемы биологии и медицины: синергетика в аддиктологии // Научно-практический журнал РАМН «Аддиктология». 2005, №1. С.14-20.
14. Соломонов Н.Г., Петрова П.Г., Кершенгольц Б.М., Кривошапкин В.Г., Алексеев В.П. Экология и здоровье человека на Севере // Вестник ЯГУ, 2006. Т.2, №1. – С.98-106.
15. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В. Синергетика – перспективный подход к решению теоретических и практических задач аддиктологии // Международный медицинский журнал. –Т.11, №3. – 2005. — С.17-23.
16. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Небрат В.В., Катышевцева П.А. Синергетика и электро-рефлексотерапевтическая технология ЭМАТ в лечении патологических аддиктивных состояний // Психическое здоровье, 2006, №6. – С.44-47
17. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Теоретические и практические вопросы здоровья человека, аддиктивных расстройств и заболеваний с позиций синергетики // Психическое здоровье, 2006, №7. – С.3-41
18. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Синергетическая медицина: теоретические и прикладные аспекты в аддиктологии. Йошкар-Ола. Изд-во «Фрактал», 2007. 324 с
19. Чернобровкина Т.В., Артемчук А.Ф., Кершенгольц Б.М Синергетическая медицина: теоретические и прикладные аспекты в аддиктологии (издание 2-е, дополненное). Харьков. Изд-во «Плеяда», 2007. 240 с
20. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Глава 11, раздел 11.15. Подходы к метаболитной и энзимной терапии в наркологии. – Федеральный учебник «Руководство по адиктологии, под ред.проф. В.Д. Менделевича. СПб. – «Речь. – 2007. – 768 с. (с. 243-258).
21. Абрамова Т.А., Моров В.А., Кершенгольц Б.М, Способ выявления “группы опухолевого риска” и скрининга ранних стадий опухолевых заболеваний // Патент РФ №2137420 от 20.09.99 (приоритет от 15.05.97).
22. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Проблемы сознания при зависимостях. Экология сознания. Синергетический подход (I) // Психическое здоровье. — №7, 2008. С.61-80.
23. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М Проблемы сознания при зависимостях. Экология сознания. Синергетический подход (II) // Психическое здоровье. — №8, 2008. С.66-77.
24. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Катышевцева П.А., Небрат В.В., Колосова О.Н., Кершенгольц Е.Б. Применение рефлексотерапевтической технологии ЭМАТ в лечении аддиктивных расстройств и заболеваний // Методич. Рекоменд. Утв. МЗ РС(Я) 18.05.2007. Якутск. Изд. «Master». 2007. 56 с.
25. Кершенгольц Б.М., Чернявский В.Ф., Никифоров О.И., Репин В.Е., Софронова О.Н. Влияние глобальных климатических изменений на реализацию потенциала инфекционных заболеваний населения в Российской Арктике (на примере Якутии) // Экология человека. – 2009. — №6. – С. 34-39.
26. Кершенгольц Б.М., Чернявский В.Ф., Никифоров О.И., Репин В.Е., Софронова О.Н. Эпизоотолого-эпидемиологический потенциал природно-очаговых инфекций в Якутии и его динамика в современных условиях // Якутский медицинский журнал. – 2009. — №1. – С.58-61.
27. Доклад международных экспертов в ООН, ПРООН, ВОЗ и ЮНЕСКО «Влияние глобальных климатических изменений и здоровье населения Российской Арктики». — Москва, Представительство ООН в РФ, 2009. — 28 с. (авторы: Ревич Б.А., Чащин В.П., Харькова Т.Л., Богоявленский Д.Д., Тронин А.А., Токаревич Н.К., Бузинов Р.В., Кершенгольц Б.М., Чернявский В.Ф., Никифоров О.И., Репин В.Е.)
28. Шаройко В.В., Кершенгольц Б.М. Экспрессия некоторых генов энергетического метаболизма в панкреатических островках человека коррелирует с уровнем гликозилированного гемоглобина // Дальневосточный медицинский журнал. — 2009. — №4. – С.32-36.
29. Шаройко В.В., Чуркин В., Кершенгольц Б.М. Ц-АМФ-GEFII-Rim2 путь в К+-канал-независимом механизме инсулинотропной активности нового имидазолинового соединения BL11282 // Сибирский медицинский журнал. – 2010. — №3 – С. 48-51.
30. Винокуров М.М., Савельев В.В., Хлебный Е.С., Кершенгольц Б.М. Интенсивность процессов пероксидации и состояние антиоксидантной защиты у больных с инфицированными формами панкреонекроза // Дальневосточный медицинский журнал. — №2, 2010. – С.19-22.
31. Винокуров М.М., Савельев В.В., Хлебный Е.С., Кершенгольц Б.М. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы у больных в доинфекционную фазу панкреонекроза // Якутский медицинский журнал. — №2(30), 2010. – С.19-23.
32. Шаройко В.В., Чуркин В., Кершенгольц Б.М. Усиление гликолиза и подавление митохондриального метаболизма приводит к утрате глюкозостимулированной секреции инсулина в β-клетках // Сибирский медицинский журнал. — 2010. — №5. – С. 90-92.
33. Соломонов Н.Г., Егоров И.Я., В.Ф., Чернявский, Б.М.Кершенгольц, В.Е.Репин Современное состояние и эпидемиологический прогноз по природно-очаговым и особо опасным инфекциям на территории Якутии в условиях интенсивного промышленного освоения региона (мегапроекты) и глобального изменения климата // Материалы IX Международного Симпозиума по развитию холодных регионов «ISCORD 2010», Якутск, 1-5 июня 2010. С.228.
Публикации 2011-2013 гг.
1. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М., Фундаментальные и медико-социальные аспекты аддиктологии (краткий курс лекций), Т.1, 30 п.л., Якутск, 2011 г.
2. Чернобровкина Т.В., Кершенгольц Б.М., Фундаментальные и медико-социальные аспекты аддиктологии (краткий курс лекций), Т.2, 30,7 п.л., Якутск, 2011 г.
3. Кершенгольц Б.М., Соломонов Н.Г., Петрова П.Г. Медико-биологические аспекты адаптации человека к изменениям природных и социальных условий в Якутии – самом холодном обитаемом регионе Земли // Междунар. конф. «Стратегии адаптации живых систем», Украина, Новый свет, 11.16 июня 2012 г. С. 51-52.
4. Кершенгольц Б.М., Кершенгольц Е.Б. Биохимические адаптации/ дезадаптации организма человека к экстремальным условиям среды, медико-биологические аспекты // Междунар. конф. «Стратегии адаптации живых систем», Украина, Новый свет, 11.16 июня 2012 г. С. 53-54
5. Кершенгольц Е.Б., Кершенгольц Б.М. Биохимические аспекты срывов психосоматических адаптаций человека при действии стресс-факторов среды и возможности их коррекции на нейрофизиологическом уровне биофизическими методами // Междунар. конф. «Стратегии адаптации живых систем», Украина, Новый свет, 11.16 июня 2012 г. С. 353-354
6. Vladimir V. Sharoyko. Deficiency of TFB1M leads to beta cell dysfunction and development of diabetes. 48th European Association for the Study of Diabetes Annual Meeting, Berlin, Germany, 2012.
7. J.Schultz., A Hemple, R. Waterstradt, A. Rieckmann, Vladimir V. Sharoyko, H. Mulder. Fis1, a key regulator of the mitochondrial network, controls glucose responsiveness in beta cells. 48th European Association for the Study of Diabetes Annual Meeting, Berlin, Germany, 2012.
8. H. Bennet, A. Balhuizen, Vladimir V. Sharoyko, C.L. Nagorny, M. Fex. Activation of the 5-HT2b receptor in INS-1 cells couples to mitochondrial respiration and potentiates glucose-stimulated insulin secretion. 48th European Association for the Study of Diabetes Annual Meeting, Berlin, Germany, 2012.
9. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В. Колосова О.Н. Этногенетические особенности устойчивости к алкоголю в популяциях народов Севера // Вестник СВФУ, Т.9, №1, 2012. – С.22-28
10. Голоков В.А., Николаева Т.Я., Кершенгольц Б.М. Психовегетативные расстройства: клиника, диагностика и лечение с помощью БАД «Эпсорин» (Методические рекомендации) // Утверждено научно-методическим советом СВФУ. – Якутск. -2013. – 36 с.
11. Главы из коллективной монографии: Артемчук А.Ф., Сосин И.К., Чернобровкина Т.В., «Экологические основы коморбидности аддиктивных заболеваний», написанные Т.В. Чернобровкиной в соавторстве с Б.М.Кершенгольцем // Харьков, «Коллегиум», 1148 с. (74,38 п.л.): Глава 5 (С.462-538, глава 7. (С.628-687), глава 8.4. (С. 737-820).
12. Платонова Р.И., Халыев С.Д., Павлова А.Д., Неверкович С.Д., Кершенгольц Б.М. Изучение психоэмоционального состояния спортсменов, занимающихся пулевой стрельбой в период испытаний БАД «Эпсорин» // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. — № 10 (104) — 2013. С.128-132

Основные проекты лаборатории 2006-2013 гг:

1. Грант Фонда Бортника «Разработка состава и технологии получения природных ингредиентов водочных изделий, в целях резкого снижения их токсичности и наркотичности», 2006 г.
2. Интеграционный проект СО РАН (соисполнитель ИХТТиМХ СО РАН) №4 по теме: «Твердофазная механохимическая разработка сложных природных макромолекул и технологии на ее основе», 2006-2008 гг.
3. Подпроект 2.4. «Комплексная инновационная система подготовки дипломированных специалистов в области современных биотехнологий» Гранта ЯГУ на 2007-2008 гг. «Научно-образовательно-технологический центр инновационного развития Северо-Востока России».
4. Проект «Исследование эффективности препарата детоксикационного действия «Ягель» в отношении нормализации уровня глюкозы и холестерина крови у людей страдающих сахарным диабетом и атеросклеротическими нарушениями» в рамках Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине», 2009-2011 гг.
5. Проект «Использование естественного холода многолетней мерзлоты для длительного хранения семян растений» Междисциплинарного интеграционного проекта Президиума СО РАН №122, Блок 3.1., 2009-2011 гг.
6. Проект 1.2.4. «Комплексная радиоэкологическая оценка техногенного загрязнения и влияние его на состояние растительных, почвенных и водных экосистем на урановых месторождениях Эльконского горста (Алданский район)», региональная программа «Прикладные научные исследования в рамках приоритетных направлений развития науки, техники и технологий РС (Я)», Подпрограмма 1.2. «Экология и рациональное природопользование РС(Я)», 2008-2010 гг.
7. Проект СО РАН №VI.51.1.10 «Разработка бионанотехнологий создания препаратов из природного растительного и животного сырья Якутии, эффективных при коррекции заболеваний, связанных с метаболическими нарушениями (сахарный диабет, атеросклероз), эндо- и экзоинтоксикацией внутренних сред организма, нарушениями иммуннореактивности, в том числе при лучевых поражениях, а также инфекционной бактериальной природы», 2010-2012 гг.
8. Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН №122 «Криосфера как среда жизнеобеспечения и сохранения биоразнообразия», блок 3.1. «Использование естественного холода многолетней мерзлоты для длительного хранения семян растений», 2009-2011 гг.
9. Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН №7 «Разработка научных основ технологии длительного хранения семян сельскохозяйственных, редких, исчезающих, древесных и других хозяйственно ценных и перспективных видов растений в толще многолетнемерзлых пород», 2012-2014 гг.
10. Грант РФФИ № 12-04-98501-р_восток_а «Физиологические и цитолого-биохимические механизмы адаптации и формирование устойчивости у растительных организмов при сочетанном действии экстремальных условий климата Субарктики и техногенных воздействий радиационной и нерадиационной природы», научн.рук. д.б.н., проф. Журавская А.Н.

11. С 2013 года выполняется проект СО РАН VI.62.1.9. «Создание лекарственных и профилактических средств повышенной усвояемости из природного северного биосырья с применением механохимических биотехнологий, 2013-2016 гг. (№ гос. регистрации 01201282189.
12. С 2013 г. выполняется проект СО РАН VI.56.1.5. «Физиолого-биохимические механизмы формирования адаптивного потенциала, устойчивости и продуктивности растительных компонентов экосистем Южной и Центральной Якутии», 2013-2016 гг. (№ госрегистрации 01201282194).

Сотрудничество с Институтами РАН, СО РАН, другими научными учреждениями:

— Институт объединенных ядерных исследований РАН (г.Дубна), Институт геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск), Всероссийский геологический институт им. А.П. Карпинского, г. Москва (радиобиология, радиоэкология, экологическая биохимия).
— Институт биохимии им.А.Н.Баха РАН и МГУ им.М.В.Ломоносова (химический и биологический факультеты), г.Москва (экологическая и медицинская биохимия).
— Институт цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск; интродукция амаранта).
— Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (продукты биотехнологии в медицине; микробиологические исследования в рамках радиобиологических работ и проекта по криохранению семян)
— Институт экологии растений и животных УрО РАН (г. Екатеринбург; (радиобиология, радиоэкология).
— Институт мерзлотоведения СО РАН (г.Якутск), Институт горного дела Севера СО РАН (г.Якутск), Институт криосферы Земли СО РАН, г.Тюмень (совместный интеграционный проект СО РАН).
— Институт проблем нефти и газа СО РАН, г.Якутск (экологическая биохимия).
— Институт хроматографии «Эконова», г.Новосибирск (участие в проекте «Разработка методов сверхранней онкодиагностики).
— УНПК «Биотехнологии» СВФУ (г.Якутск) и Институт химии твердого тела и механохимии, г.Новосибирск (нанобиотехнологии).
— Федеральное медико-биологическое агентство и Чурапчинский Институт физкультуры и спорта Минспорта РФ (медико-биологическое обеспечение спорта высших достижений).
— ГУ НПЦ «Фтизиатрия» (испытания противотуберкулезных препаратов)

Кадровый состав лаборатории

Количество штатных работников на 01.09.2013 − 12,
в т.ч. 3 доктора (в т.ч. 1 в возрасте до 40 лет) и 6 кандидатов наук
Количество штатных научных сотрудников без степени − 0
Количество молодых сотрудников, кандидатов наук до 35 лет – 6
Средний возраст научных работников – 40 лет, докторов наук – 56 лет, кандидатов наук – 32,5 года.

Кершенгольц Борис Моисеевич (1950 г.р), зам.директора института по научной работе, зав. лабораторией, д.б.н., профессор, академик АН РС(Я), почетный работник науки и техники РФ, заслуженный ветеран СО РАН, Лауреат государственной премии РС(Я) в области науки и техники 2013 года.Вице-президент Академии наук РС(Я), зав.кафедрой биохимии и биотехнологии СВФУ.

Опубликовано более 360 научных трудов, под научным руководством и научным консультированием подготовлено 6 докторов и 23 кандидата наук bm

Журавская Алла Николаевна, главный научный сотрудник, руководитель группы радиобиологии,  д.б.н., профессор, заслуженный ветер СО РАН. Опубликовано более 100 научных трудов, под научным руководством подготовлено 7 кандидатов наук. an

Шаройко Владимир Владимирович (1978 г.р.), ведущий научный сотрудник, д.б.н., доктор медицины Каролинского Института (г.Стокгольм, Швеция) Vlad

Филиппова Галина Валерьевна, старший научный сотрудник, к.б.н. gal

Филиппов Эдуард Васильевич, старший научный сотрудник, к.б.н. Edik

Шеин Алексей Анатольевич, старший научный сотрудник, к.б.н. alex

Шашурин Михаил Михайлович, научный сотрудник, к.б.н. mih

Хлебный Ефим Сергеевич, старший научный сотрудник, к.б.н. ef

Воронов Иван Васильевич, научный сотрудник, к.б.н. ivan

Прокопьев Илья Андреевич, научный сотрудник, к.б.н. ilya

Ведекинд Вера Александровна, заведующий биоцехом ved

Кузьмина Вера Федоровна, главный технолог биоцеха cuz

Поскачина Елена Рудольфовна, лаборант с высшим образованием lena