Мирослав Парій: «Людство поламало кукурудзу, а ми її відремонтуємо»

– Якщо почитати доповіді ООН, ФАО та європейських комісій, то запит на збільшення виробництва рослинного білка – це надовго, і попит ставатиме все гострішим. Водночас ретроспективний аналіз наслідків селекції показує, що більшість зернових культур як мінімум останні сто років переважно втрачали вміст протеїнів. І досі не для всіх культур існує премія за підвищений білок.

– Запит і попит на рослинний білок завжди існували. І йдеться не лише про сою. Зокрема, всі, хто займаються відгодівлею, шукають гібриди кукурудзи зі збільшеним умістом протеїнів. Утім, кукурудзу досі масово не розглядають як білковий компонент корму через незбалансований склад – нестачу лізину та триптофану. Традиційно вона вважається енергетичним компонентом, джерелом крохмалю. Однак за умови збалансування амінокислотного складу премія за додатковий білок буде і там.

Будь-яка культура, що продукує білок, під тиском попиту також рухатиметься до того, щоб отримати максимально збалансований профіль незамінних амінокислот. Це стосується абсолютно всіх культур – соя, ріпак, соняшник, пшениця. Поки що найзбалансованіше співвідношення амінокислот має щириця, амарант.

– Досліди в США показують, що вченим уже вдавалося отримувати кукурудзу зі вмістом до 15 % білка та збалансованішою за амінокислотним складом. Теоретично це дає змогу забезпечувати достатній уміст і якість білка в кормах навіть без інших протеїнових компонентів. Проте в промисловому виробництві такої генетики на полях поки що не видно. Чому?

– До слова, саме таку мету і ми, ВНІС, перед собою ставимо – розробити кукурудзу, що стане одночасно й енергетичним, і білковим компонентом кормової суміші. Якщо ж говорити про досвід генетики США, то йдеться переважно про високолізинову кукурудзу з одним із генів opaque. Проте в неї є істотний мінус, що заважає її промисловому впровадженню, – вона має знижену врожайність.

– Ми завжди маємо поступатися врожайністю, щоб змістити баланс у бік білків?

– Зовсім ні. Насправді ж різниця щодо бажаного вмісту білка від звичних параметрів становить лише кілька відсотків. Це не впливає на загальний енергетичний баланс рослини. Тоді чому ж падає врожайність в opaque-кукурудзи? Бо працює інший механізм.

У зерні кукурудзи взагалі є чотири основні фракції запасних білків. Одна з основних фракцій бідна на амінокислоту лізин. У рослини з геном opaque йде зміщення складу запасного білка до мінорних фракцій, які мають більший уміст лізину, і це порушує фізіологію насінини.

Ми, коли вирішили розробити високопротеїнову кукурудзу, пішли іншим шляхом. Якщо коротко – вертаємо рослині нормальні копії генів, які вона втратила під час доместикації. Це допоможе вирішити два дуже важливих питання: збільшити вміст білка в зерні та повернути амінокислотний склад до збалансованого. І все це без помітної втрати врожайності. В перспективі це дасть тваринникам змогу перейти на монокорми або корми з переважним умістом кукурудзи.

У нас уже є дослідні зразки, що містять у зерні 14,5 % білка. Вміст крохмалю не падає, ті самі 70 % і більше, різниці в урожайності також не спостерігаємо.

Це абсолютно новий напрям генетики. Комерційних гібридів із таким умістом білка, що не поступаються врожайністю традиційним лініям, ще не було. Шлях, яким ми пішли, – відомий, але в інших команд він поки що не був успішним.

– Проте щоб продати таку кукурудзу з премією, потрібно ще сформувати на неї попит. Тобто треба вмовити тваринників ризикувати експериментами з новими кормами.

– Думаю, драйверами процесу стануть великі господарства з інтегрованим тваринництвом. Ферми минулого покоління досі не сильно перебирають кормами й навіть нормально не рахують раціон, через що й не отримують належну продуктивність.

А от там, де балансують корми, де рахують кожну калорію та кожен міліграм білка, там це матиме революційний шалений ефект. Уявіть, на одній тонні кукурудзи ви маєте додаткових 20 кг чистого білка!

Якщо ви самі вирощуєте кукуруд­зу для своєї ферми, то це просто білок із повітря. Подарунок долі! Думаю, такі господарства будуть у захваті, й мотивації скорегувати раціон їм точно вистачить. Коли ж на ринку сформується відповідний попит, можна буде говорити й про премію вже лише для зернових компаній. Однак це буде наступним етапом.

Думаю, що коли ми повернемо кукурудзі відповідні гени, підвищений білок для культури швидко стане не преміальним напрямом, а must have – стандарти зміняться.

– Технологія вирощування такої культури буде мати нюанси?

– Так, нюанси є. Проте дуже приємні. Ділянка геному, про яку ми говоримо, відповідає за механізми кодування аспарагін-синтетази (ASN). Аспарагін відіграє важливу роль у рециркуляції азоту, він є носієм цього елемента в клітині. В процесі доместикації кукурудза втратила функціональну копію цього гена – він у сучасних лініях працює непов­ноцінно. Повернення цього важливого механізму допоможе рослині ефективніше засвоювати азот, тобто з технологічного погляду можна працювати на менших дозах внесення.

– Набір покращень звучить як фантастика.

– Якби мені таке розказували, я б також сказав, що це фантастика! Хоча нічого надзвичайного в цьому немає. Людство колись кукурудзу поламало, і досі ми користувалися її поламаною версією. Коли відбувалася доместикація кукурудзи, в ціні була енергія, крохмаль, а не білок. Кукурудза – унікальна культура, продукт натхненної праці корінних народів Америки. Крохмаль, упакований для довгострокового зберігання. Качан може зберігатися до 10 років! А от джерела харчового білка для людей тоді були інші. Відповідно під час відбору не сильно помітили, як загубили нормальну функціональну копію гена аспарагін-синтетази. У дикого предка цей механізм працював як слід, а в сучасній кукурудзі – вже ні.

Ми ж пропонуємо повернутися до нормального синтезу аспарагінової кислоти, що прибирає одразу купу проблем. Ця задача давно відома, і багато хто з дослідників у різних країнах намагався відновити оптимальний метаболізм аспарагінової кислоти. Зараз нарешті знайшовся шлях, як це зробити адекватно.

– Якщо ви цим займаєтеся, то всі в галузі цим займаються?

– Не бачив відповідних публікацій, тому хочеться вірити, що ми будемо першими. Або одними з перших – це вже точно! На момент, коли інформація про певний технологічний шлях стала доступною, ми вже мали фору в 3 – 4 покоління.

– Це трансгенна технологія?

– Ні, технологія не трансгенна, адміністративних та експортних обмежень не буде. Найцікавіше, що ми використовуємо механізм, уже інтегрований у геном культури. Джерело цікавого нам гена – теосинте, предок куку­рудзи.

– Тоді найголовніше питання – коли?

– Думаю, за два роки вийдемо на перші гібриди й почнемо експерименти у промисловому масштабі. За чотири роки будемо мати перший урожай. Якщо, звісно, не трапиться навали нового «чорного лебедя».

– Якщо пофантазувати, то можна сказати, що така куку­рудза може змінити доступність тваринництва для традиційних зернових підприємств, адже знижується технологічний бар’єр у виготовленні висококласних кормів для високоінтенсивних технологій?

– Як на мене, це було б дуже гучною заявою. Проте однозначно йдеться про здешевлення відгодівлі загалом. От наскільки – це запитання до технологів й економістів. Утім, найбільший ефект це матиме, повторюся, для підприємств, у яких уже є тваринництво й вони самі вирощують корми. Там це буде дуже істотним і вразить багатьох.