Наукова діяльність

За останні 50 років надзвичайно підвищились темпи розвитку всіх наукових дисциплін. Також зросли масштаби наукових досліджень та масиви сучасних знань. Прискорилося впровадження отриманого в практику. У зв’язку з входженням  українського суспільства в європейський простір зросла потреба у наукових дослідженнях, які визначають пріоритетні напрямки розвитку держави. Наразі перевага надається фундаментальним дослідженням у галузі природничих наук. Наукові напрацювання вітчизняних учених, зокрема співробітників біологічного факультету ЗНУ, що охоплюють різноманітні напрями біології, екології та хімії, мають вагоме значення для формування політики національної безпеки нашої держави. Адже в основі стратегій національної безпеки всіх держав зараз перебуває людина, її життя та здоров'я.

Біологічний факультет Запорізького національного університету – провідний природничий факультет у Запорізькій області, який є науковою і навчальною базою для підготовки спеціалістів біологічного, хімічного й екологічного профілю, та виконує комплексні науково-дослідні розробки в галузі сучасної біології, хімії та екології.
Необхідність функціонування в Запоріжжі біологічного факультету зумовлена об'єктивними умовами розвитку регіону в цілому. За більш, ніж 30 років існування факультету, викладачі та співробітники щоденно вирішують питання, які сьогодні є актуальними не лише для одного регіону або країни, вони є злободенними для існування усієї планети. ХХІ століття вважають століттям біотехнологій. У всьому світі біологія рухається значними темпами уперед, тому наявність та розвиток у Запорізькій області потужного біологічного факультету є стратегічним завданням нашого регіону.

Біологічний факультет готує фахівців, які працюють в установах біологічного, хімічного, природоохоронного, сільськогосподарського, фармацевтичного та харчового профілів, мисливських господарствах, діагностичних лабораторіях і центрах, санітарно-епідеміологічних закладах, установах фітосанітарної служби по всій території України та за кордоном, викладають в середніх і вищих навчальних закладах. Наукові традиції факультету наочно засвідчує Зоологічний музей, який містить унікальні колекції пташиних яєць та комах.

Наукові досягнення викладачів та співробітників біологічного факультету за багатьма показниками сприяють підвищенню рейтингу Запорізького національного університету серед інших вищих навчальних закладів України.

Якісний склад професорсько-викладацького колективу та існуюча система підготовки і оновлення кадрів у цілому забезпечує ведення освітньої та наукової діяльності на біологічному факультеті ЗНУ на рівні діючих вимог.

Розвиток та оновлення наукових шкіл

На цей час на факультеті функціонують 2 наукові школи:

«Біоорганічна хімія» (кер. д. фарм., н., проф.  Омельянчик Л.О.)

 

Наявність на факультеті кадрів вищої кваліфікації дозволила створити в 2003 році наукову школу з напрямку біоорганічної хімії. Засновник, науковий керівник - Омельянчик Людмила Олександрівна, доктор фармацевтичних наук, професор, Відмінник освіти України, Академік АН Вищої освіти України відділення хімії і хімічної технології, декан біологічного факультету ЗНУ. Наукова школа зареєстрована у 2017 році (протокол №8).

Якісний склад наукової школи:  доктори наук – 2, кандидати наук – 10.
Під керівництвом Омельянчик Л. О. захищені одна докторська (Бражко О.А., 2005 р.) та десять кандидатських дисертацій (Новосад Н.В. – 1998 р., Завгородній М.П. - 2004 р., Генчева В.І. - 2008 р., Лабенська І.Б. - 2010 р., Корнет М.М. - 2012 р., Петруша Ю.Ю. - 2012 р., Бражко О.О. - 2016 р., Карпенко Ю.В. – 2019 р. та інші). Захист ще 1-ї кандидатської дисертації (Євлаш А.С.) планується до 2023 р.
Головним досягненням наукової школи є створення більше 2000 біологічних активних сполук, вивчення їх фізико-хімічних та біологічних властивостей, відібрані найбільш перспективних БАР, які після проведення поглиблених біологічних досліджень можуть знайти застосування в сільському господарстві, ветеринарії, медицині.

Напрями досліджень

Пошук біологічно активних речовин (БАР) синтетичного та рослинного походження, вивчення їх фізико-хімічних властивостей та біологічної активності (молекулярний дизайн, синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості похідних азотовмісних гетероциклів та біогенних амінів, карбонових та амінокислот;  фізико-хімічні (ЯМР-, Масс-, УФ-, ІЧ-спектроскопічні, потенціометричні) дослідження взаємодії нових біологічно-активних речовин з металами; фізична хімія харчових речовин).

Школою створені біорегулятори на основі комбінаторних структур азотовмісних гетероциклів (хіноліну, акридину) та різноманітних аналогів біогенних амінів, амінокислот з використанням комп’ютерного прогнозу, вивченні їх фізико-хімічні константи.

Отримано патенто- та конкурентноспроможні результати. Розроблені біорегулятори конкурують зі світовими аналогами.

Школою розроблені нові методи синтезу невідомих раніше сполук. Це дало можливість впровадити їх як в науковий, так і в освітній процес кафедр ВНЗ України, вивчити фізико-хімічні характеристики та біологічну дію,  встановити закономірності «структура-дія» серед синтезованих сполук, що дасть можливість молекулярного дизайну потенційних лікарських, ветеринарних препаратів, пестицидів тощо. Аналіз взаємозв’язку між даними комп’ютерного прогнозу, хімічною структурою, фізико-хімічними властивостями та біологічною активністю досліджених сполук дають можливість створення комбінаторних бібліотек та направленого моделювання речовин з очікуваними видами біологічної дії.

Основні здобутки

Наукова школа займається розробкою перспективних синтезів потенційних біорегуляторів гетероциклічної природи на основі оригінальних реагентів з метою пошуку ефективних біопрепаратів: регуляторів росту рослин, сполук з антиоксидантною та антирадикальною активністю, бактерицидів, антивірусних засобів, інгібіторів ферментів та ін.

За останні 5 років:

  • створена комбінаторна бібліотека похідних гетероциклічних сполук – хіноліну, акридину, акридону, піридину;
  • розроблено синтез S-(хінолін-4-іл)-цистеїнів, їх N-ацилпохідних та їх естерів, вивчено взаємодію цих естерів в умовах реакцій амінолізу та гідразинолізу;
  • вивчено взаємодією 9-хлоракридину з (L-цистеїном, N-ацетил-L-цистеїном, 3-меркаптопропіоновою, 2-меркаптобурштиновою, тіомолочною, тіоглеколевою кислоти) в середовищі діоксану синтезовано відповідні гідрохлориди Ѕ-гетерилкарбонових кислот;
  • проведено комп’ютерний прогноз біологічної активності синтезованих сполук, застосовано QSAR-моделі для кореляції зв’язку «структура-гостра токсичність»;
  • розроблені нові підходи до синтезу похідних 10-азолілметилакридонів;
  • проведені тестування ряду нових похідних азотистих гетеро циклів за допомогоюбіологічних та біохімічних методів (дослідження токсичної дії, антимікробної активності, аналгетичної, діуретичної дії, антиоксидантної активності (АОА) invitro), бактерицидні та протизапальні властивості, вивчені їх імуномодулюючі властивості.

За останні 5 років науковою школою видано 4 монографії, навчальний посібник з грифом МОЗ, опубліковано 38 фахових статей (в тому числі, що входять до наукометричної бази SCOPUSта Web of Science - 5). Отримано патентів України навинахід - 4 та корисну модель - 10. Приймали участь більш ніж у 70 конференціях регіонального, всеукраїнського та міжнародного рівня.

Розроблені препаративні методи синтезунових сполук серед N- та S-заміщених шестичленних азотовмісних гетероциклів, встановлена їх будова, вивчені фізико-хімічні та біологічні властивості. Вперше визначено константи іонізації S-(гетери)карбонових кислот.

Вперше досліджено залежність прояву біологічної дії та токсичності у різних таксономічних групах (бактерії, рослини, ссавці) від типу гетероциклічної системи в молекулі.

Вперше встановлено наявність стимулюючого ефекту S-піридинзаміщених тіокислот на синтез пігменту в пігмент утворюючих бактерій родів Pseudomonas та Serratia та бактеріостатичну активність деяких S-заміщених акридину стосовно B. subtilis та S. aureus.

Стимуляція росту біомаси, спостерігалася тільки в Serratia marcescens.
Показано перспективність пошуку сполук із ростостимулюючою дією серед S-гетерилзаміщених тіокислот та їх похідних та запатентовано спосіб пророщування насіння огірків у розчині дигідрохлориду S-(піридин-4-іл)-L-цистеїну, що може знайти застосування в сільському господарстві.

Наукові співробітники є членами спеціалізованих вчених рад, членами редакційних колегій, наукових фахових видань, членами наукової та методичних рад МОН України.

Відкрито аспірантуру зі спеціальності 02.00.10 - «Біоорганічна хімія», планується відкриття аспірантури зі спеціальності 02.00.02 «Аналітична хімія».

«Генетика та селекція рослин» (кер. д. б. н., проф. Лях. В.О.).

 

Засновник другої наукової школи біологічного факультету – Лях Віктор Олексійович – доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри садово-паркового господарства та генетики Запорізького національного університету, Відмінник освіти.

Наукова школа зареєстрована у 2017 році (протокол №8).

Якісний склад наукової школи:  доктори наук – 2, кандидати наук – 15.
За результатами роботи наукової школи захищено 16 кандидатських та 1 докторська дисертація:керівник д.б.н., проф. Лях В.О. (Калінова М.Г. – 1999 р., Міщенко Л.Ю. – 1999 р., Першина І.М. – 2000 р., Войтович О.М. – 2001 р., Полякова І.О. – 2003 р., Васін В.А. – 2008 р., Ніконова В.М. – 2008 р., Журавель В.М. – 2008 р., Калініна О.Ю. – 2009 р., Комарова І.Б. – 2010 р., Костюченко Н.І. – 2010 р., Дрозд І.Ф. – 2013 р., Тоцький І.В. – 2015 р., Бойка О.А. – 2016 р., Сорока А.І. «Розробка біотехнологічних основ створення селекційно-цінного матеріалу олійних культур» (докторська дисертація) – 2015 р.;
керівник к.б.н., доц. Войтович О.М. (Левчук Г.М. – 2014 р.);
керівник к.б.н., с.н.с. Полякова І.О. (Махно Ю.О. – 2013 р.).
Планується захист ще 2-х кандидатських дисертацій (Яранцева В. В. - 2022 р., Мельник М. В. – 2022 р.).

Напрям досліджень

Створення нових сортів в рамках генетичного та фізіолого-біохімічного управління продуктивними процесами сільськогосподарських та декоративних рослин.

Основні здобутки

Отримано 16 патентів та свідоцтв на нові зразки рослин.

Також на цей час на факультеті працюють над формуванням ще 3-х наукових шкіл, керівниками яких є професори:

д. м. н. Фролов О.К., основним напрямом роботи є біотехнологія перспективних еукаріот — продуцентів біологічно активних речовин;

д. б. н. Домніч В. І. — екологія копитних;

д. б. н. Рильський О. Ф — біоіндикація важких металів та інших полютантів у воді та ґрунті з розробкою методів їх біологічного очищення.

Пріоритетні тематичні напрями

Наукова робота кафедри загальної та прикладної екології і зоології   пов’язана з такими кафедральними напрямками як: «Розробка методів біологічного очищення стічних вод», «Біоіндикація важких металів та інших полютантів у воді та ґрунті з використанням пігментосинтезувальних бактерій та дріжджів», «Гідробіологічна оцінка прісних водойм м. Запоріжжя та Запорізької області», «Вивчення якісного та кількісного складу мікроміцетів в антропогенно порушених ґрунтах м. Запоріжжя».

Науково-дослідна робота на кафедрі садово-паркового господарства та генетики  проводиться згідно напряму «Генетичні та фізіолого-біохімічні основи управління продуктивними процесами сільськогосподарських та декоративних рослин».

Кафедра біології лісу, мисливствознавства та іхтіології займається розробкою проектів з організації та упорядкування мисливського господарства для користувачів різних форм власності, а також біологічним обгрунтуванням та розробкою режиму рибогосподарської експлуатації водних об’єктів (їх ділянок) України, у тому числі обгрунтувань організації та ведення любительського і спортивного рибальства.

Викладачі та аспіранти кафедри хімії ведуть дослідження за загальнокафедральним напрямом «Пошук біологічно активних речовин синтетичного та природного походження, вивчення їх фізико-хімічних властивостей та біологічної активності». 

Наукові дослідження кафедри фізіології, імунології і біохімії з курсом цивільного захисту та медицини  проводяться з таких напрямів, як: «Реактивність лімфоїдної тканини і лімфоїдних органів на антигенне навантаження», «Біотехнологія перспективних еукаріот — продуцентів біологічно активних речовин», «Вивчення імунотропної дії біологічно активних речовин кільчеців з розробкою і застосуванням новітніх імуногенезних методів», «Шляхи та механізми адаптації людини в умовах дії техногенного навантаження; молекулярно-клітинні механізми захворювань людини різного генезу», «Фізіологічні механізми адаптації організму з урахуванням вікових, статевих, конституційних особливостей».

На факультеті випускаються 2 фахових журнали (у 2018 році включені до бази INDEX COPERNICUS: «Вісник ЗНУ: біологічні науки», «Питання біоіндикації та екології») та 1 електронний журнал «Актуальні проблеми біології, екології, хімії».

Дослідницька діяльність молодих учених

На біологічному факультеті функціонує спілка молодих учених (на цей час голова к. б. н., ст. викл. Амінов Р. Ф.). Спілка координує роботу наукового товариства студентів (голова товариства студентка 4 курсу Вдовкіна Ольга).

На факультеті продовжують роботу 13 студентських наукових проблемних груп (4, кафедра загальної та прикладної екології і зоології), (2, кафедра хімії), (4, кафедра фізіології, імунології та біохімії з курсом ЦЗ та медицини), (2, кафедра біології лісу, мисливствознавства та іхтіології), (1, кафедра садово-паркового господарства та генетики).

Для залучення до наукової роботи студентів вже з молодших курсів щорічно у вересні-жовтні проводиться презентація наукового товариства біологічного факультету, презентація напрямів та результатів роботи функціонуючих студентських гуртків.
Викладачі факультету щорічно керують науковою роботою учнів, беруть участь у проведенні конкурсу наукових робіт школярів МАН з біології, екології, хімії, лісового та сільського господарства, медицини.
Під егідою ЗНУ функціонує наукове товариство обдарованих учнів «Молодий університет», де члени товариства, багато з яких є переможцями МАН, приймають участь у різноманітних конкурсах, які організовує НТСАДМВ, та щорічній університетській науково-практичній конференції «Молода наука».

За результатами наукової роботи молоді вчені та студенти активно презентують свої доповіді на конференціях різного рівня. На базі факультету щорічно проводиться 2 конференції:

  • Регіональна науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених «Актуальні проблеми та перспективи розвитку природничих, медичних та фармацевтичних та наук» (спільно з ЗДМУ та ЗДІА);
  • університетська науково-практична конференція студентів, аспірантів і молодих вчених «Молода наука».

Крім наукових конференцій студенти успішно представляють результати своїх наукових робіт і на конкурсах різного рівня (Конкурс студентських наукових робіт Запорізької облдержадміністрації; Всеукраїнський конкурс раціоналізаторів та винахідників, «Дотик природи», м. Київ; Всеукраїнський конкурс студентських наукових робіт та Всеукраїнські олімпіади).

Щороку на факультеті проводяться конкурси «Кращий аспірант року» та «Кращий молодий вчений року».

У травні 2015 року була проведена IV Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні проблеми біології, екології та хімії», де прийняли участь понад 110 осіб, з ближнього та дальнього зарубіжжя (Португалія, Іспанія, Польща, Росія, США). У квітні 2017 року з нагоди 30-річчя створення біологічного факультету ЗНУ проведена ювілейна V Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні проблеми біології, екології та хімії», а у 2020 році -  вже шоста Міжнародна конференція.

За результатами рейтингу ЗНУ біологічний факультет щорічно входить до п’ятірки кращих (серед природничих факультетів – займає перше місце).

Підготовка наукових кадрів

На факультеті працює аспірантура за 3 спеціальностями (спеціальності проліцензовані відповідно до наказів Міністерства освіти і науки України від 21.04.2016 № 443, від 18.03.2016 № 523 «Про ліцензування освітньої діяльності на третьому освітньо-науковому рівні»):

091 Біологія

101 Екологія

102 Хімія

В рамках цих спеціальностей проводиться підготовка аспірантів за напрямами:

«Біоорганічна хімія»;

«Зоологія»;

«Імунологія»;

«Фізіологія людини і тварин»;

«Генетика»;

«Екологія».

Чотири доктори наук, професори біологічного факультету є членами спеціалізованих вчених рад із захисту кандидатських і докторських дисертацій: Омельянчик Л. О., Лях В. О., Фролов О. К., Домніч В. І.
Результатом діяльності наукових шкіл факультету та аспірантури є підвищення рівня якісного складу факультету через захист кандидатських дисертацій та отримання викладачами вчених звань. Так, у 2020 р. відбувся захист двох докторських дисертацій – доц. Сарабєєва В. Л. та доц. Полякової І. О.

Дослідницька інфраструктура

На факультеті функціонує Регіональний навчально-науково-виробничий центр «Екологія», який було створено з 01.03.2007 наказом ректора ЗНУ №69 від 16.02.2007. Основним науковим напрямком роботи Центру є дослідження стану природного середовища м. Запоріжжя та Запорізької області. Найбільша увага фахівців центру приділяється дослідженню водних об’єктів міста Запоріжжя та прилеглих територій за фізико-хімічними, гідробіологічними та токсикологічними параметрами.

До складу Регіонального навчально-науково-виробничого центру «Екологія» при науково-дослідному секторі Запорізького національного університету входить госпрозрахункова науково-дослідна лабораторія біоресурсів навколишнього природного середовища (зав. Вовченко В. Ю.).

Навчально-науково-виробничу лабораторію біоресурсів навколишнього природного середовища Регіонального навчально-науково-виробничого центру «Екологія» при науково-дослідному секторі Запорізького національного університету було створено 15 травня 2001 року наказом ректора ЗНУ № 176 від 15.05.2001 р., як госпрозрахункову науково-дослідну лабораторію біоресурсів навколишнього природного середовища при кафедрі мисливствознавства та іхтіології. З 1 лютого 2011 року наказом ректора ЗНУ № 17 від 17.01.2011 р. її перейменовано в навчально-науково-виробничу лабораторію біоресурсів навколишнього природного середовища.

Основні завдання роботи навчально-науково-виробничої лабораторії біоресурсів навколишнього природного середовища:

  • Проведення фундаментальних наукових досліджень з екології, середовищетвірної діяльності та оптимальної статево-вікової структури популяцій представників мисливської фауни в різних регіонах України та визначення збалансованих ступенів їх охорони і використання, з урахуванням різних форм антропогенного впливу.
  • Організація науково-технічної бази для наукових досліджень, надання наукових, виробничих та консультаційних послуг, з питань покращення біорізноманіття навколишнього природного середовища тощо.
  • Забезпечення навчального процесу у лісовій та мисливській галузі і практичній іхтіології згідно з навчальним планом ЗНУ.
  • Координація студентської дослідницько-пошукової роботи з природничих наук.
  • Створення умов для підвищення ефективності навчального процесу, наукових досліджень і використання їх результатів у відповідних галузях мисливського господарства.
  • Проведення науково-виробничих, науково-дослідних, проектно-пошукових, проектно-конструкторських, учбово-методичних та експертних робіт з охорони та раціонального використання біоресурсів навколишнього природного середовища, пов’язаних з визначенням стану довкілля, як за окремими показниками так і з узагальненим оцінюванням в процесі наукової діяльності лабораторії та для сторонніх замовників.
  • Розробка проектів організації та розвитку мисливського господарства для користувачів різних форм власності.
  • Моніторинг стану мисливського собаківництва в Україні.

Напрямки наукової діяльності навчально-науково-виробничої лабораторії біоресурсів навколишнього природного середовища:

  • створення науково-обґрунтованого банку даних зі стану біоресурсів згідно навчального плану ЗНУ та потреби галузі;
  • виконання робіт з наукової тематики направлених на покращення стану навколишнього природного середовища в аспекті флори та фауни;
  • створення фундаментальних наукових розробок з оптимальної статево-вікової структури популяцій представників мисливської фауни та визначення збалансованих ступенів їх охорони і використання, з урахуванням різних форм антропогенного впливу
  • розробка науково-обґрунтованих форм моніторингу стану об’єктів мисливської фауни і місць їх перебування;
  • розробка та впровадження Державного стандарту на сировину хутрових видів мисливських тварин;
  • авторський нагляд за впровадженням проектів організації та розвитку мисливського господарства, аудиторська експертиза та надання рекомендацій направлених на збалансовану господарську діяльність користувачів мисливських угідь;
  • розробка та підготовка до видання науково-методичної та навчально-практичної літератури у сфері природокористування;
  • збір та друкування інформаційно-аналітичних матеріалів про стан ресурсів мисливської фауни та середовища їх мешкання;
  • розробка та підготовка до друку наукових робіт, в яких характеризується стан мисливського господарства України згідно результатів роботи лабораторії;
  • розробка науково-обґрунтованих програм по зменшенню чисельності безпритульних та здичавілих собак в урбанізованих природних системах.

Госпдоговірна діяльність навчально-науково-виробничої лабораторії біоресурсів навколишнього природного середовища:

  • розробка проектів організації та розвитку мисливського господарства для користувачів різних форм власності;
  • проведення науково-пошукових робіт з оптимізації чисельності об’єктів мисливської фауни;
  • проведення аудиторських робіт по визначенню ефективності ведення мисливського господарства та розробка на цій основі оптимальних біоекологічних механізмів з охорони та використання мисливської фауни;
  • розробка та впровадження технічної документації по створенню вольєрів для утримання маточного поголів’я та розплідників, по відтворенню і збільшенню чисельності об’єктів мисливської фауни;
  • апробація та використання засобів знерухомленності об’єктів мисливської фауни;
  • проведення господарських експертиз та розробка на цій основі оптимальних біоекологічних механізмів з охорони та використання фауністичного та флористичного різноманіття;
  • проведення екологічних експертиз на наявність важких металів в фауністичних та флористичних асоціаціях, а також агроценозах, які відносяться до різних форм власності.

Також на факультеті функціонують окремі 2 навчально-науково-дослідні лабораторії:

  • біотехнології фізіологічно - активних речовин (зав. проф. Корнет М. М.), фінансування якої у 2021 році склало більше 600 тис. грн.;
  • навчально-науково-дослідна лабораторія клітинної та організменної біотехнології (зав. ст. викл. Амінов Р. Ф.).

Обсяг надходжень від виконання наукових та науково-технічних робіт (послуг) за господарськими договорами у 2020-2021 рр. на біологічному факультеті у 2020 р. склало 123 тис. грн., у 2021 р. – 154 тис. грн.

У 2021 р. на біологічному факультеті 5 науково-дослідних робіт, які виконуються в межах основного робочого часу викладачів, в рамках яких укладені 24 договори про наукове співробітництво.

Науковці факультету нарощують кількість публікацій у виданнях, що включені до міжнародних наукометричних баз дани Sсоpus, WOS. Так, у 2020 р. їх кількість склала 17, а у 2021 році – 20.