Projekti / Programi
Mikrobiologija in biotehnologija živil in okolja
01. januar 2022
- 31. december 2027
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| 4.02.00 |
Biotehnika |
Živalska produkcija in predelava |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.09 |
Tehniške in tehnološke vede |
Industrijska biotehnologija |
| 2.08 |
Tehniške in tehnološke vede |
Okoljska biotehnologija |
mikrobiologija, biotehnologija, kvaliteta in varnost hrane, okolje, evolucija, sintezna biologija bakterije, kvasovke, fagi, probiotiki, patogeni, medcelično signaliziranje, sorodstveno razlikovanje, biofilmi, fermentacije, omics, advanced microscopy, anti-infektivi, sonaravno kmetijstvo
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
21. marec 2023;
A3 za obdobje 2017-2021
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
501 |
12.854 |
11.394 |
22,74 |
| Scopus |
524 |
14.026 |
12.487 |
23,83 |
Raziskovalci (32)
Organizacije (2)
Povzetek
Mikroorganizmi, najštevilčnejši in najbolj raznoliki organizmi planeta Zemlja, odločilno vplivajo na zdravje rastlin, živali in ljudi, na kroženje snovi v naravi in s tem na kvaliteto in neoporečnost vode, tal, hrane in atmosfere. So tudi gonilna sila večine biotehnoloških procesov in aplikacij ter nepopolno izkoriščena zakladnica novih biološko aktivnih snovi. Zato so raziskave, ki omogočajo nova znanja na področju mikrobiologije in biotehnologije temeljnega pomena za razvoj družbe tako doma, kot v svetu. Naš cilj je ustvarjati novo vrhunsko znanje in skozi preverjanje hipotez poglobljeno spoznati ustroj in delovanje bakterij, gliv, bakteriofagov, njihovo ekologijo, raznolikost in evolucijo. Ne le kot posameznikov, ampak tudi v večceličnih skupnostih, v interakcijah z gostitelji ter v kompleksnih naravnih okoljih. Naša prizadevanja za inovacije na področju obvladovanja biofilmov, sonaravno kmetijstvo, kvalitetno in varno hrano, razvoj probiotikov, zdravil in drugih spojin na področju zdravja ljudi in živali ter pripravkov za sonaravno kmetijstvo, so v skladu s prioritetami programa Obzorje Evropa. Raziskovalni program P4-0116 proučuje vlogo mikroorganizmov v okviru petih delovnih sklopov: DS1 Molekularni mehanizmi, ekologija in evolucija mikrobnih socialnih interakcij; DS2 Mikrobni biofilmi; DS3 Varnost, kvaliteta in stabilnost hrane; DS4 Mikrobne združbe in usmerjena evolucija za izboljšano fermentacijo; in DS5 Sintezna biologija in tehnologije za zdravje in sonaravno ohranjanje okolja. Vsa našteta področja so aktualna in prinašajo nova znanja o mikroorganizmih. Program povezuje člane dveh kateder na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani (Katedro za mikrobiologijo in Katedro za biotehnologijo, mikrobiologijo in varnost živil) ter inovativno biotehnološko podjetje Acies Bio, ki je v zadnjem obdobju financiranja programske skupine, na osnovi lastno razvitih tehnologij, postavilo dve novi biotehnološki podjetji. Člani programske skupine objavljajo svoje raziskave v najbolj prestižnih raziskovalnih revijah in aktivno ščitijo svojo intelektualno lastnino skozi mednarodne patentne prijave in patente. Program zagotavlja vrhunsko raziskovalno okolje za razvoj in vzgojo mladih raziskovalcev in inovativno platformo, ki skozi poglobljeno razumevanje mikroorganizmov razvija učinkovito aplikacijo znanj za zdravje ljudi in trajnostno zaščito okolja. Svoje ugotovitve aktivno delimo s širšo javnostjo prek intervjujev, družabnih omrežij in smo vzor mlajšim generacijam ter motivacijski mentorji študentom in doktorantom.
Pomen za razvoj znanosti
Mikroorganizmi so najpomembnejši organizmi našega planeta, ki odločilno vplivajo na družbo in okolje. Delujemo na področju mikrobiologije, biotehnologije, živilstva in skozi raziskave, ki temeljijo na hipotezah in so podprte z najsodobnejšimi metodami, prispevamo nova in prelomna znanja in inovacije (kar dokazujejo naše pretekle publikacije in patenti). Program naslavlja globalne probleme in ponuja rešitve, ki bodo podprle trajnostno kmetijstvo, izboljšale kakovost in varnost vode in hrane in prinesle učinkovitejša zdravila za ljudi ter postopke za boljše obvladovanje bolezni živali in rastlin. Raziskovali bomo medcelične komunikacije in sorodstveno razlikovanje bakterij, medvrstno socialnost mikroorganizmov, horizontalni prenos genov, interakcije gostitelj-parazit in mikrob-rastlina. To so vroče teme v biologiji, ekologiji in evoluciji, ključne za obvladovanje patogenov in širjenja odpornosti na antibiotike, ter za razvoj boljših probiotikov. V okviru raziskav biofilmov, njihove molekularne strukture in adaptacij bomo razvili nove metod in inovacije za obvladovanje persistentnih, večkratno odpornih patogenov, nove postopke za preprečevanje vezave in odstranjevanje mikrobov s površin. Razvili bomo tudi nove trajnostne tehnologije in embalažo za zmanjšanje kontaminacije s patogeni in kvarljivci hrane. Nova znanja in inovacije na področju priprave pijač bomo dosegli z raziskavami adaptacij in raznolikosti kvasovk iz tradicionalnih napitkov in z optimizacijo industrijskih sevov z usmerjeno evolucijo. Število novih kemičnih učinkovin, zlasti protimikrobnih zdravil, ki so na stopnji kliničnih raziskav, se zmanjšuje, zato bomo skozi postopke sintezne biologije ter bioinženiringa kompleksnih biosinteznih encimov izboljšali sintezo novih analogov in pripravo zdravil, optimizirali industrijske seve ter biološke pripravke v trajnostnem kmetijstvu. Zaradi interdisciplinarne strukture program zagotavlja nova prebojna znanja in njihovo direktno aplikacijo zaradi tesne povezava z industrijo. Moč programa je, da združuje širok nabor znanj o patogenih in koristnih mikroorganizmih s strokovnim znanjem o varnosti hrane, in situ ekologiji mikrobnih skupnosti in biotehnologiji z najsodobnejšimi molekularnimi orodji, mikroskopijo, analitiko, primerjalno genomiko, usmerjeno in eksperimentalno evolucijo, kemo-biosinteznimi pristopi, transkriptomiko, proteomiko in bioinformatiko. Napovedujemo prebojna odkritja novih mehanizmov delovanja mikroorganizmov in odgovore na ključna ekološka vprašanja, povezana s stabilnostjo genomov, prilagajanjem na spremembe okolja in pomenom raznolikosti mikrobnih združb v hrani in fermentacijskih ekosistemih ter v naravnem okolju mikroorganizmov. Programska nudi tako mladim kot izkušenim raziskovalcem zelo spodbudno okolje za nova odkritja in inovacije. Odmevnost in pomembnost naših raziskav se kaže tudi skozi pridobivanje kompetitivnih virov financiranja (EU, industrija, ARRS projekti) in objavljanjem raziskovalnih dosežkov v revijah z visokimi faktorji vpliva, kar je zagotovilo za vrhunsko znanost tudi v novem ciklu financiranja. Svoje ugotovitve bomo še naprej delili s širšo javnostjo prek intervjujev, družabnih omrežij in bili vzor mlajšim generacijam ter motivacijski mentorji našim študentom in doktoratom in tako tudi posredno vplivali na razvoj znanosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Programska skupina P4-0116 združuje temeljna in uporabna znanja na področju živilske tehnologije, farmacevtske biotehnologije, razvoja industrijskih bioprocesov in okoljskih tehnologij. Področja s katerimi se ukvarjamo (trajnostna pridelava hrane, varnost hrane, odkrivanje in razvoj novih zdravil, razvoj novih okolju prijaznih proizvodnih tehnologij, varstvo okolja in biotske raznovrstnosti) so zelo pomembna za prehod na trajnostno gospodarstvo in družbo ter za konkurenčnost slovenskega in evropskega gospodarstva. Gospodarski pomen naših raziskav se najbolj izrazito kaže v dejstvu, da so člani programske skupine skupaj z zunanjimi partnerji v zadnjem obdobju financiranja ustanovili dve novi spin-off podjetji in pridobili več milijonov evrov dodatnega nacionalnega, mednarodnega in industrijskega kapitala. Predlagani program je usklajen s strategijo pametne specializacije Slovenije in zelene Evrope, zlasti na področjih trajnostnega kmetijstva, zdrave hrane in pomena biotske raznovrstnosti. Cilj naših raziskav so izboljšanje zdravja rastlin, živali in tal ter zagotavljanje kakovosti vode, kar je v sozvočju s potrebami prebivalcev v Sloveniji in EU. Program ima pozitivne učinke na gospodarski razvoj, saj naši izumi, zaščiteni s patentno prijavo, že danes prinašajo prednost našemu industrijskemu partnerju in so odlična odskočna deska za razvoj novih rešitev in inovacij. Gospodarstvo potrebuje tudi nove strategije za nadzor in boj proti škodljivim biofilmom, ki samo v ZDA povzročijo škodo v višini 500 milijard dolarjev letno. Trg probiotikov, ki jih raziskujemo, je vreden 57,4 milijard dolarjev, trg mikrobnih pripravkov za pospeševanje rasti in zdravja rastlin naj bi dosegel 7 milijard dolarjev do leta 2024. Število ljudi na planetu hitro narašča zato je kakovostna in varna hrana pridelana skozi sonaravne postopke v kmetijstvu, nujna. Znanje o divjih kvasovkah in nove metode usmerjene evolucije za njihovo optimizacijo, izboljšave zapletenih encimskih sistemov za biosintezo sekundarnih metabolitov so podlaga za uspešno nadaljnje sodelovanje z našimi industrijskimi partnerji v živilski industriji in za razvoj novih zdravil in tehnologij. Sodelovanje z industrijo in posledično povečanje konkurenčnosti slovenskega gospodarstva je bila in ostaja ena od pomembnih prioritet programske skupine. Posledično bomo tudi v prihodnje naše inovacije zaščitili z mednarodnimi patentnimi prijavami/patenti. To povečuje konkurenčnost in mednarodno prepoznavnost programske skupine, zlasti pa je to pomembno za našega industrijskega partnerja ACIES BIO, ki je skozi zaščito intelektualne lastnine in komercializacijo inovativnih tehnologij zrasel v izjemno biotehnološko podjetje, ki zaposluje številne visoko izobražene mlade, ki so svojo raziskovalno pot začeli v sklopu programa. Programska skupina P4-116 zagotavlja skozi inovativne raziskave odlično okolje za razvoj in izobraževanje mladih iz Slovenije in tujine. Naši doktorandi so dobro zaposljivi in karierno uspešni. Skozi pedagoško delo članov bo program tudi v naslednjem ciklu financiranja zagotavljal učinkoviti prenos znanj in razvoj človeških virov na področju biotehnologije, mikrobiologije in živilske tehnologije. Programska skupina je bila v zadnjem obdobju zelo aktivna pri organizaciji lokalnih in mednarodnih znanstvenih konferenc in ta tradicija se bo ohranjala tudi v prihodnje za promocijo slovenske znanosti in kulture. Zaveza objavljati odlično znanost ostaja najvišje na našem prednostnem seznamu. Načrtujemo nadaljnje izboljšanje kakovosti življenja naših državljanov z izboljšanjem protimikrobnih strategij (tj. razvojem novih protimikrobnih snovi, novih bioaktivnih molekul, novih protimikrobnih površin, probiotikov, celičnih tovarn), izboljšanjem živilske tehnologije (tj. novih fermentacijskih izdelkov) in varnosti hrane (tj. boj s patogeni v živilih), izboljšave zdravja tal z razvojem bolj zelenih bioloških pripravkov za spodbujanje rasti rastlin.
