Протеин из насекомых: как иркутские биологи попали в топ-100 стартапов России с уникальным производством кормов

Несколько лет назад ученые Иркутского государственного университета решили превратить научную идею в биотехнологический стартап. Направление выбрали перспективное — создание уникальных кормов для промысловых рыб озера Байкал. Но путь от лаборатории до производства оказался тернистым: пандемия, технологические трудности, требования рынка. Хотя по итогу проект оказался не таким, как изначально представляли себе его создатели, команде удалось закрепиться на рынке и даже попасть в топ‑100 стартапов России.

С какими вызовами столкнулись исследователи и как удалось их решить? Об истории проекта рассказывает его научный руководитель, директор Научно-исследовательского института биологии озера Байкал ИГУ, доктор биологических наук, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники для молодых ученых Максим Тимофеев.

 — Максим, расскажите, как родилась идея проекта?

 — В 2020 году наша исследовательская группа выиграла грант на создание молодежной лаборатории по нацпроекту «Наука и университеты». Мы поставили амбициозную научную задачу: изучая эндемиков Байкала, искать среди них продуцентов биологически активных веществ, в первую очередь полезных микроорганизмов, водорослей и беспозвоночных, перспективных для биотехнологического применения. Один из вариантов такого применения — создание на их основе кормовых добавок для байкальских промысловых рыб: осетра и омуля. Логика была красивая: уникальных эндемичных рыб кормить кормами, сделанными из байкальских же организмов, более естественных для их рациона.

Чтобы запустить такой проект, нам понадобилось изучить и освоить технологии кормопроизводства. Мы обратили внимание на культивирование насекомых как источника протеина и биоактивных соединений. Индустрия насекомых — перспективное биотехнологическое направление. Мы сделали на него ставку, написали заявку на создание стартапа и получили грант от Фонда содействия инновациям. В том же году зарегистрировали компанию ООО «Научно-производственное объединение — Инсектопротеин» (этот термин обозначает белок из насекомых).

Но быстро выяснилось, что изготовление кормов для рыб — технологически сложный процесс, а наши производственные возможности были к нему еще не готовы. Поэтому мы развели направления: культивирование насекомых как самостоятельный проект осталось в стартапе, а поиск биоактивных компонентов и фундаментальные исследования с байкальскими эндемиками — в лаборатории. Эти два трека сейчас развиваются параллельно, хотя команды частично пересекаются.

 — Как выглядит производство кормов? Каких насекомых используете?

 — Это достаточно сложный процесс. В основном мы работаем с видами, для которых известны протоколы промышленного культивирования: мухой черной львинки (Hermetia illucens), с мучным хрущаком (Tenebrio molitor) и зофобасом (Zophobas morio). Сначала выращивают взрослых насекомых, затем они откладывают яйца, из которых выводят личинки. По мере роста личинок пересаживают на субстраты и доращивают в специальных боксах: на каждой стадии развития поддерживается свой климат, параметры субстрата и условия содержания.

Затем большую часть личинок отделяют от субстрата, перерабатывают, сушат, обезжиривают и в результате из них получают протеиновую муку. Ее используют как ценный компонент кормов. Параллельно выделяют кормовой жир, который тоже идет в состав комбикормов. Часть насекомых растят до взрослой стадии и возвращают для размножения, образуя замкнутый производственный цикл.

 — Какое оборудование для этого нужно?

 — Спектр оборудования очень широк. На стадии культивирования: инсектарные инкубаторы, термостаты, климатические камеры, стеллажные системы для вертикального выращивания. Для переработки насекомых — стандартное комбикормовое оборудование: мельницы, экструдеры, грануляторы. Для людей, знакомых с сельским хозяйством, это известные технологические решения. Но для нас, лабораторных биологов, потребовалось несколько лет, чтобы их освоить.

 — При этом вы используете прецизионное (от фр. précision — точность) культивирование насекомых. Что это за технология?

 — Дело в том, что большинство компаний, работающих с насекомыми, в первую очередь личинками черной львинки, рассматривают их как инструмент переработки органических отходов: личинки поедают отходы и наращивают биомассу, которая потом идет в кормопроизводство. Но качество такого продукта труднопредсказуемо, поскольку зависит от нестабильного сырья. Да и для потребителя идея «кормов из отходов» часто неприемлема. Поэтому мы отказались от этого подхода.

Наша технология работает так: сначала мы выращиваем дрожжи, синтезирующие нужные нам биологически активные компоненты (например, витамин D или метионин*). Затем пересаживаем дрожжи на специально приготовленный субстрат: дрожжи его проедают и размножаются. Личинки поглощают этот субстрат вместе с дрожжами и накапливают в себе все полезные соединения. Меняя состав дрожжевых культур или используя вместо дрожжей микроводоросли, мы можем управлять свойствами личинок: увеличивать долю определенных аминокислот или насыщать личинок ценными каротиноидами. В результате личинка отделяется от субстрата и идет в производство кормовых продуктов.

 — Насколько уникален ваш продукт?

 — В мировом масштабе мы, конечно, не единственные, кто использует подобные подходы — технологии ферментирования субстратов и прецизионного культивирования насекомых развиваются в ряде стран, в том числе в Китае, Индонезии, Франции и Нидерландах.

Но в России прецизионным культивированием насекомых в таком комплексном формате никто, кроме нас, пока не занимается. При всей кажущейся простоте технологического решения для его реализации нужно сразу несколько компетенций: сельскохозяйственное кормопроизводство, энтомологическая экспертиза и опыт микробиологической работы. То есть, вместе должны работать как минимум три квалифицированные команды — микробиологи, энтомологи и технологи‑кормопроизводители. Нам удалось собрать такой коллектив, поэтому на российском рынке наш продукт и технология сейчас уникальны.

 — С какими трудностями вы столкнулись?

 — Трудностей много. Важно понимать, что любое производство — это непрерывный процесс поломок, сбоев, незапланированных остановок. Накладывается еще и фактор биологии животных, которые могут вдруг перестать есть, плохо расти или отказываться размножаться. Есть внешние стресс-факторы. Так, первый этап создания нашей лаборатории и запуск стартапа пришелся на начало пандемии: они были запущены в 2020 году, и в течение следующих двух лет мы работали в условиях ковидных ограничений. Случались периоды, когда одновременно болела вся команда, что приводило к остановке всех процессов и полной гибели популяций насекомых. Нам неоднократно приходилось начинать все с нуля.

По сути, и научный поиск, и предпринимательство — это путь постоянного преодоления проблем. Цена этого преодоления: инвестиции, усилия и время. Но пока вы способны платить эту цену, проект живет и развивается.

 — Что оказалось самым сложным и какие решения были неочевидными?

 — Самым неочевидным, но при этом ключевым решением стала смена фокуса нашего производственного стартапа. Изначально мы видели его исключительно как производство компонентов кормов для рыб. Сейчас мы по‑прежнему считаем это направление перспективным, но уже в чуть более отдаленном горизонте. Рынок подсказал другое: оказалось, что потребителям в первую очередь нужны корма и добавки для домашней птицы и поросят. Выяснилось, что в силу особенностей нашей технологии, получившиеся кормовые продукты подошли домашней птице, причем с ярко выраженными положительными эффектами, которые оценили наши покупатели.

За три года активных продаж на маркетплейсах мы реализовали более ста тысяч упаковок наших кормовых добавок и получили более 25 тысяч отзывов, большинство из которых — с максимальной оценкой. Люди пишут о том, как улучшилось состояние птицы, кратно выросла яйценоскость и снизилась заболеваемость. Для нас это мощная обратная связь, показывающая, что смена фокуса была правильным решением.

 — Как за эти годы изменилась лаборатория в институте, где вы начинали заниматься разработками?

 — За последние годы она пережила масштабное преобразование. Сейчас в штате работает более 30 человек, из них 80% — это молодые ученые, студенты и аспиранты. К нам в Иркутск переехали несколько активных молодых кандидатов наук из других регионов. Каждый развивает свое направление в рамках общей задачи — изучения уникальных свойств байкальских организмов и поиска решений для биотехнологических и экологических задач.

На средства грантовой программы мы полностью оборудовали шесть новых помещений и собрали довольно сложный экспериментальный комплекс. Один из ключевых элементов — климатическая установка, состоящая из пяти комнат-камер с программируемыми параметрами: мы можем задавать разные комбинации температуры и влажности, моделируя различные природные условия. Еще один большой блок — аквариальная установка объемом около 40 тонн воды, где мы содержим рыб: от байкальских эндемиков до промышленных видов, таких как форель и сомы. Для нашего университетского института это новая жизнь: примерно половина сотрудников вовлечена в работу молодежной лаборатории.

Сейчас по уровню оборудования мы сопоставимы с серьезным европейским научным центром. Конечно, всегда хочется новых приборов и технологий. Мы регулярно дооснащаемся. Но в контексте текущих задач у нас одна из наиболее хорошо обеспеченных лабораторий не только в регионе, но и в стране.

 — Как эволюционировало производство стартапа?

 — Производственный стартап — это спин‑офф деятельности лаборатории, и за пять лет он прошел несколько стадий роста. Все начиналось буквально как гаражный проект — фактически в простом гараже стояло около десятка шкафчиков с насекомыми. Затем производство переехало в подвальное помещение примерно на сто квадратных метров. Сейчас это уже реальное производство, занимающее более 600 квадратных метров.

У нас несколько цехов, отдельно выделен инсектарий, где размещены садки со взрослыми мухами и жуками. Есть инкубаторы для получения личинок, цехи доращивания с климатическими системами, а также полный комплекс оборудования для комбикормового производства. В ближайшее время мы планируем увеличить производственные мощности примерно в четыре раза.

Мы последовательно усиливаемся. В 2024 году наша компания получила статус резидента фонда Сколково, в том же году вошла в федеральный реестр Малых технологических компаний Минэкономразвития РФ. Наш проект высоко оценило Минобрнауки: в прошлом году мы попали в топ-1000 рейтинга стартапов, заняв 72 место (и первое из нашего региона). Это значит, что мы двигаемся в нужном направлении.

 — В каких объемах сейчас производите продукцию?

 — По масштабам мы пока остаемся малым крафтовым производством. В месяц выпускаем около 15 тонн готовой продукции, иногда получается выйти на 20 тонн. Многое определяется тем, какие именно корма мы делаем: для цыплят, несушек, свиней или рыб. Выручка в среднем за прошлый год составляла около 2 млн в месяц. Все вырученные средства уходят в развитие предприятия. Наши основные покупатели — это малые фермерские хозяйства, небольшие комбикормовые заводы, владельцы личных подсобных хозяйств. Есть запрос и от крупных компаний, но для работы с ними необходимо масштабировать производство, а на это мы пока не способны. Нужно привлекать соответствующие инвестиции.

 — Ваша команда прошла удивительный путь! Какие выводы сделали и что посоветуете ученому, мечтающему о собственном стартапе?

 — В науке мы уже привыкли постоянно бороться за новые гранты, разрабатывать темы и задачи, участвовать и выигрывать в конкурсах, доводить проекты до конца и начинать новые. Этот опыт сильно помог, когда мы взялись за стартап.

Главный вывод простой: не бояться делать. Не ждать, что кто‑то возьмет задачу на себя, а придумывать и реализовывать свои идеи. И нужно помнить, что с вероятностью 99% все пойдет не так, как вы задумывали. Важно уметь адаптироваться и дорабатывать, не теряя из виду долгосрочную цель. Мой совет ученым и предприимчивым людям: пробуйте запускать свои проекты — сначала научные и грантовые, затем технологические. Не факт, что получится, но риск ошибки куда менее страшен, чем риск никогда не узнать, ваше ли это.

Есть еще одно неочевидное отличие стартапа от лаборатории. В науке публикация статьи часто может и не вызвать реакции коллег. И только с годами приходит признание ценности работы. В производстве, если ваш продукт оказался востребованным, буквально на следующий день вы получаете от людей обратную связь. И пусть это не статья в авторитетном научном издании уровня Nature — а у меня есть и такие публикации, — но это может быть простой продукт, который закрывает какую-либо потребность у людей (как говорят предприниматели: «боль»), и они искренне благодарят вас за результат. Это по‑своему очень ценное ощущение.

 — Какие научные задачи еще хотелось бы решить?

 — Наши текущие проекты — и лабораторные, и производственные — уже задают большой фронт задач на годы вперед: от поиска новых биоактивных соединений у байкальских организмов до развития сенсорных технологий и технологий аквакультуры. Мы мечтаем, чтобы вокруг Байкала сформировался полноценный биотехнологический кластер, где фундаментальная биология и биотехнология будут естественным образом переходить в прикладные решения для экологии, сельского хозяйства или биомедицины. Уверен, что уникальная байкальская экосистема предоставляет для этого безграничный материал и возможности.

Беседовала Анна Шиховец