Мирошников Сергей Александрович, доктор биологических наук, исполнительный директор Института биоэлементологии Оренбургского государственного университета (Оренбург, Россия) с 2003 г., директор ВНИИ мясного скотоводства (Оренбург, Россия) с 2008 г.
За период существования научной школы подготовлено докторов и кандидатов наук — 21 человек.
Доктора наук, подготовленные в коллективе за период 2003–2013 гг.: Лебедев Святослав Валерьевич, д.б.н.; Гречушкин Александр Иванович, д.с.-х.н.; Вишняков Александр Иванович, д.б.н.
Кандидаты наук, подготовленные в коллективе за период 2003–2013 гг.: Гречушкин Александр Иванович, к.с-х.н.; Соколова Ольга Яковлевна, к.б.н.; Холодилина Татьяна Николаевна, к.с.-х.н.; Сипайлова Ольга Юрьевна, к.б.н.; Кван Ольга Вилориевна, к.б.н.; Суханова Ольга Николаевна, к.б.н.; Дроздова Елена Александровна, к.б.н.; Кузнецова Анна Сергеевна, к.б.н.; Куприянов Алексей Викторович, к.с.-х.н.; Ребус Виталий Александрович, к.б.н.; Рахматуллин Шамиль Гафиуллович, к.б.н.; Нестеров Дмитрий Васильевич, к.б.н.; Манеева Эльвира Шавкадовна, к.б.н.; Бирюков Александр Александрович, к.б.н.; Русакова Елена Анатольевна, к.б.н.; Курилкина Марина Яковлевна, к.б.н.; Муслюмова Дина Марсельевна, к.б.н.
Общее количество членов коллектива научной школы — 51 человек.
Основные направления научных исследований:
- фундаментальные и прикладные исследования в области физиологии и питания человека и животного;
- разработка и совершенствование детализированных норм кормления сельскохозяйственных животных и птицы;
- нанотоксикология;
- разработка индивидуальных и коллективных программ коррекции минерального дисбаланса, выявленного при обследовании животных.
Основные научные результаты
В рамках работ по разработке новых подходов к оценке соответствия набора субстратов пищи потребностям организма профессором Мирошниковым С.А. предложено новое решение уравнения Блекстера, выдвинуто предположение, по которому степень соответствия набора всасываемых из пищеварительного тракта веществ оптимальному их составу может быть описана функцией работы по формированию тканей de novo. Предложен и реализован на практике алгоритм нахождения величины работы (Miroshnokiv S., 2008). Выдвинута гипотеза и проведены эксперименты, позволяющие предположить дискретность поглощения энергии пищи организмом животного, что описывается периодическим законом зависимости концентрации энергии от массовой доли вещества во вновь образующихся тканях тела de novo (Miroshnokiv S., 2009).
В рамках работ по нанотоксикологии участниками школы — Е.А. Сизовой и др. — при оценке биологического действия наночастиц металлов-микроэлементов на организм животных обоснованы и выработаны критерии безопасности введения их в организм (RU 2477485). На основе данных иммуногистохимических исследований при помощи моноклональных антител (Ki — 67; Caspase — 3; Bcl — 2) и системы визуализации фирмы Bio Genex, USA, выявлен факт готовности клеток органов к запрограммированной клеточной гибели (апоптозу) при внутримышечном введении наночастиц. Дан анализ мультиэлементного состава тканей тела животных при использовании нанокристаллических форм металлов-микроэлементов.
Дальнейшее развитие получили работы по созданию новых кормовых добавок на основе природных полисахаридов, инпренгированных нано- и микрочастицами металлов-микроэлементов, обеспечивающих создание условий для адгезии и развития симбиотной микрофлоры (Холодилина Т.Н., Мирошников С.А., 2009, 2013; Мирошников С.А., Курилкина М.Я., Холодилина Т.Н., 2012).
Оценка эффектов повышения биодоступности химических элементов из биосубстратов позволила разработать методику оценки адгезивности микрофлоры к пищевым частицам (Кондакова К.С., Мирошников С.А., 2012).
В рамках работ по разработке новых подходов к проблеме нутриентной обеспеченности человека и животных разработана гипотеза и проведены научные исследования по оптимизации эндогенных потерь химических элементов в ходе энтерального гомеостаза (Кван О.В., Мирошников С.А., 2007).
Предложен способ отбора микроорганизмов для их включения в состав пробиотических препаратов (RU 2293118). В эксперименте выявлен факт селективного действия представителей симбиотной микрофлоры пищеварительного тракта на состав эндогенных потерь эссенциальных и токсических элементов.
В рамках работ по совершенствованию существующих норм кормления сельскохозяйственных животных в эксперименте выявлена зависимость потребности организма в условно-эссенциальных элементах от уровня питания и генетического потенциала. Найдено целесообразным оптимизировать рацион цыплят-бройлеров с интенсивностью роста от 50 т/сутки по молибдену, хрому и никелю (Рахматуллин Ш.Г., Мирошников С.А., 2009).
На основании принципов теории Хэммонда о неравномерности роста отдельных частей тела животного предложен новый метод оценки потребности организма в нутриентах на отдельных этапах онтогенеза (Мирошников С.А., Лебедев С.В., 2006, 2011).
Профессором С.А. Мирошниковым выполнены работы по оценке адаптации организма животных к приему per os ферментных препаратов, описаны изменения в межуточном обмене, выявлен факт селективного изменения синтеза эндогенных гидролаз по профилю недостаточности мультиэнзимных кормовых добавок.
Разработаны способы повышения эффективности ферментных препаратов (RU 2292733, RU 2292734 и т. д.).
Внедрение разработанных способов в условиях птицеводческих предприятий обеспечивает дополнительное получение до 2 миллионов рублей в год с прибыли в расчете на 100 тысяч несушек.
В рамках работ по разработке ресурсосберегающих технологий в животноводстве предложены новые способы подготовки отходов производств к скармливанию, обеспечивающие повышение их питательности. Защищены патентами РФ принципы использования вторичных ресурсов: молочной сыворотки, лузги (подсолнечниковая, гречишная и т. д.), фуза-отстоя, отходов зерноперерабатывающей промышленности (отруби, мучка и т. д.), клинкерной пыли, какаовеллы, пивной дробины и др. Разработаны новые технологические решения по переработке гречишной лузги, зерна.
Участником школы А.В. Быковым проведена серия исследований по разработке и внедрению новых решений по диструкции природных полисахаридов с использованием кавитации.
В рамках работ по разработке новых кормов для высокопродуктивных животных проведены комплексные исследования и апробирована эффективная технология изготовления "защищенных" жиров из отходов масложировой промышленности. Впервые описан факт реверсирования депрессии переваримости сырой клетчатки через использование экструдатов из смеси жиросодержащей добавки и минерального комплекса.
В эксперименте показано селективное действие экструдатов на обмен химических элементов. Показано снижение ретенции магния, кобальта и повышение усвояемости моногастричными кадмия, свинца, йода и алюминия.
Общее число научных публикаций за последние 5 лет в реферируемых журналах — более 200.
Участие членов коллектива в выполнении исследований по ФЦНТП и грантам:
- грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых — докторов наук (МД-3234.2005.4) по теме "Разработка новых подходов к оценке соответствия набора субстратов пищи потребностям организма, обеспечивающих решение задач по оптимизации энзимсодержащих рационов животных";
- грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых — кандидатов наук и их научных руководителей (МК-7471.2006.04) по теме "Разработка новых подходов к оценке потребности организма животного в питательных веществах и энергии на отдельных этапах постэмбрионального развития";
- грант Российского фонда фундаментальных исследований (08-04-99107 р) по теме "Изучение механизмов цитотоксического действия и противоопухолевого эффекта тромбодефенсинов на моделях in vivo и in vitro";
- грант Российского гуманитарного научного фонда (08-06-81603 а/У) по теме "Создание комплексной программы по оптимизации селенового статуса жителей аграрного региона с учетом эколого-социальных аспектов";
- грант Российского фонда фундаментальных исследований (08-04-13544 офи_ц) по теме "Оценка безопасности введения наночастиц металлов-микроэлементов в организм животных",
- грант Российского фонда фундаментальных исследований (09-04-13596 офи_ц) по теме "Исследование процессов создания и испытание новых препаратов эссенциальных элементов на основе микро- и наночастиц металлов";
- грант Российского гуманитарного научного фонда (09-06-81602 а/У) по теме "Разработка проекта комплексной программы по оптимизации элементного статуса населения региона с учетом эколого-социальных аспектов";
- грант по Федеральной целевой программе "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009–2013 годы, мероприятие 1.3.1 "Проведение научных исследований молодыми кандидатами наук" (16.740.11.0676) по теме "Разработка новых подходов к созданию функциональных продуктов на основе растительного сырья с использованием нанотехнологических решений";
- грант по Аналитической ведомственной целевой программе "Развитие научного потенциала высшей школы (2009–2010 годы)", мероприятие 2.2 "Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки" (2.2.3.1/13273) по теме "Учебно-научная экспериментально-биологическая клиника ОГУ (УНЭБК ОГУ)";
- грант Российского гуманитарного научного фонда и правительства Оренбургской области (11-16-56002а/У) по теме "Разработка новых технологий и подходов улучшения демографической ситуации на основе анализа экологических и социальных факторов, влияющих на репродуктивное здоровье";
- грант по Государственному заданию на 2012–2013 годы на проведение научно-исследовательских работ (4.2979.2011) по теме "Исследования прямых и отдаленных эффектов влияния наночастиц металлов на биологические системы, обеспечивающие разработку функциональных трофических субстратов";
- грант правительства Оренбургской области для аспирантов (22-г) на 2012 год по теме "Разработка новых подходов к созданию кормовых добавок на основе оценки эндогенных потерь организма";
- грант правительства Оренбургской области для аспирантов (22-г) на 2013 год по теме "Изучение биологических эффектов, связанных с поступлением наночастиц и их органоминеральных комплексов в растительный и почвенный компоненты природных и техногенных ландшафтов";
- грант правительства Оренбургской области для аспирантов (19-г) на 2013 год по теме "Разработка алгоритмического и программного обеспечения для биологических и медицинских исследований с применением методов непараметрической статистики";
- грант Министерства образования и науки РФ (02.512.11.2276) по теме "Работы по проведению проблемно ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем с участием научных организаций Казахстана".