Компания CryoBio из Нью-Йорка, разработавшая инновационное решение для защиты яблони, винограда и других ценных культур от заморозков, привлекла 1,3 миллиона долларов в рамках предварительного раунда финансирования, чтобы вывести свою технологию из лаборатории в поле. Полученные средства будут использованы для расширения деятельности в Нью-Йорке, а также для найма дополнительных сотрудников в области биохимической инженерии, биопроизводства и садоводства.
Когда наступают возвратные заморозки, это может иметь разрушительные последствия. Сначала растения лишаются необходимой воды и кислорода, а затем кристаллы льда физически разрушают растительные клетки, говорит Мурли Манохар, доктор философии, который в прошлом году объединился с биохимическим инженером Эйбом Прессманом для создания компании CryoBio, отделившейся от венчурной студии Marble: «Достаточно одной ночи с температурой ниже нуля, чтобы уничтожить весь урожай. В 2024 году только средние заморозки нанесли ущерб урожаю в США на сумму 854 миллиона долларов, а в годы с сильными заморозками потери могут достигать 3 миллиардов долларов».
Однако, по его словам, средства противодействия этой угрозе остаются «непомерно дорогими» или «застрявшими в прошлом веке», от свечей и теплоизоляционных одеял до садовых вентиляторов, которые затягивают теплый воздух вниз и смешивают его с более холодным приземным воздухом.
В свою очередь, коммерческие средства защиты от заморозков в основном основаны на питательных спреях, содержащих калий и кальций, которые незначительно понижают точку замерзания воды, или на микроорганизмах, которые, как утверждается, замедляют образование льда.
Однако, по словам Манохара, генерального директора CryoBio, антифризы, основанные на веществах, которые активируют иммунную систему растений для защиты от грибных и бактериальных заболеваний, имеют краткое и непостоянное действие: «Мы поговорили с сотнями фермеров, и общее мнение таково, что эти опрыскивания не всегда надежны в реальных условиях и в лучшем случае обеспечивают лишь незначительное улучшение по сравнению с традиционными методами. Владельцы виноградников по-прежнему зажигают тысячи свечей между рядами в 3 часа ночи, сжигают тюки сена или нанимают вертолеты, чтобы направлять теплый воздух на лозы. Эти методы непомерно дороги, неудобны в эксплуатации и не справляются с сильными заморозками».
В отличие от них, компания CryoBio черпает вдохновение в антифризных белках, обнаруженных у животных, адаптировавшихся к выживанию в холода. Затем технология модифицирует микроорганизмы для производства этих молекул в ферментационном резервуаре, извлекает их и поставляет фермерам в виде порошка, который можно смешивать с водой и распылять на посевы непосредственно перед заморозками с использованием стандартного оборудования.
Эти молекулы связываются с мельчайшими кристаллами льда, предотвращая образование более крупных и опасных кристаллов льда.
«Вспомните животных на Аляске или в Антарктиде, — говорит Манохар. — Когда приходит зима, некоторые из этих организмов впадают в зимнюю спячку. Снаружи они могут выглядеть мертвыми, но они вырабатывают молекулы, которые попадают в кровь и поддерживают ее жидкой в течение всей зимы».
В настоящее время компания CryoBio производит эти молекулы в бактериях, а для крупномасштабного производства планирует перейти на использование дрожжей или грибов в качестве микроорганизмов-производителей.
В краткосрочной перспективе CryoBio занимается извлечением и очисткой целевых молекул, но в будущем, если компания перейдет к использованию другого микробного хозяина, она сможет сэкономить средства на последующем процессе, собирая весь микроб целиком и поставляя его в качестве готового продукта, говорит Манохар.
«Мы изучаем некоторые полезные микроорганизмы, широко используемые в сельском хозяйстве. Можем ли мы заставить их производить молекулы антифриза, чтобы вместо очистки белка доставлять его с помощью целого микроорганизма, находящегося в симбиозе с растением? В конечном итоге мы можем пойти по этому пути, хотя в некоторых странах это может столкнуться с нормативными препятствиями, поскольку речь идет о генетически модифицированном организме», рассказывает он.
По его словам, фермеры могут опрыскивать посевы как минимум за четыре часа до ожидаемых заморозков. Молекуле требуется время, чтобы проникнуть в растение.
На сегодняшний день компания CryoBio протестировала обработку в условиях, имитирующих заморозки, в теплицах, и сейчас готовится к серии полевых испытаний в Нью-Йорке, Вашингтоне и Канаде на яблоне и винограде.
«У нас есть морозильная камера, где мы контролируем температуру, ветер и влажность, но сейчас наша главная задача — провести полевую проверку. Как только мы это сделаем, мы сможем лучше понять, как будет выглядеть состав коммерческого продукта, какое поверхностно-активное вещество добавить, какой стабилизатор использовать, какой полипептид лучше всего подойдет, поскольку мы будем тестировать несколько из них».
В настоящее время CryoBio производит свои биомолекулы в граммовых масштабах, но, по словам Манохара, к моменту начала сотрудничества с производителями в Нью-Йорке, предположительно в 2027 году, объем производства должен достичь килограммового уровня: «Сам белок очень стабилен. После извлечения молекулы и лиофилизации, исходя из имеющихся данных, мы считаем, что срок хранения может легко составить более 2 лет».
Поскольку продукция CryoBio представляет собой природные молекулы и не оказывает прямого воздействия на рост растений и не используется в качестве средства борьбы с вредителями, она не должна подпадать под регулирование Агентства по охране окружающей среды США (EPA), утверждает Манохар. Вместо этого компания планирует пройти регистрацию на уровне штатов, что быстрее и дешевле.
Для упрощения процедуры утверждения компания CryoBio рассматривает возможность позиционирования продукта как вспомогательного вещества, инертного ингредиента, пищевой добавки, биостимулятора или биоудобрения — и даже потенциально смешивания его с такими питательными веществами, как цинк, — в зависимости от того, какая классификация обеспечит наименьшие регуляторные препятствия для быстрого выхода на рынок для фермеров, говорит он.
«Мы довольно хорошо понимаем, как это может развиваться в США. Но что касается других рынков, таких как Новая Зеландия, Австралия и Европа, мы все еще изучаем возможные пути», — добавляет он. По его словам, компания CryoBio сотрудничает с несколькими контрактными производителями для производства своей продукции. «Наша цель — иметь несколько производственных площадок».
Источник: AgFunder. Автор: Элейн Уотс.
