Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Mikrobna biotehnologija in mikrobiologija

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   

Koda Veda Področje
T490  Tehnološke vede  Biotehnologija 
B230  Biomedicinske vede  Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija 
Ključne besede
biotehnologija, mikrobiologija, kvasovke, bakterije, plesni, mikrobiološke tehnike, molekularne tehnike, bioprocesne tehnike, bioprocesi, biosenzorji, bioakumulacija, HACCP, vino, učinkovine
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (17)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  17799  Ivana Avbelj    Raziskovalec  2002 - 2003 
2.  07469  dr. Martin Batič  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  193 
3.  18332  dr. Neža Čadež  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  324 
4.  21392  dr. Štefan Fujs  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  87 
5.  18511  dr. Polona Jamnik  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  905 
6.  21462  dr. Špelca Jenko  Farmacija  Raziskovalec  2002 - 2003  18 
7.  22661  mag. Sergej Jerman  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2003  14 
8.  11548  dr. Barbka Jeršek  Živalska produkcija in predelava  Raziskovalec  2002 - 2003  419 
9.  22491  dr. Anja Klančnik  Živalska produkcija in predelava  Raziskovalec  2003  392 
10.  22452  dr. Damjana Miklič Milek  Biotehnologija  Raziskovalec  2003  152 
11.  18126  dr. Katja Povhe Jemec  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  61 
12.  04001  dr. Peter Raspor  Mikrobiologija in imunologija  Vodja  2002 - 2003  1.900 
13.  14141  Marjeta Recek  Biotehnologija  Raziskovalec  2002 - 2003  60 
14.  07030  dr. Sonja Smole - Možina  Živalska produkcija in predelava  Raziskovalec  2002 - 2003  1.109 
15.  19506  Matej Šergan    Raziskovalec  2002 - 2003 
16.  15874  dr. Tatjana Zagorc  Interdisciplinarne raziskave  Raziskovalec  2002 - 2003  62 
17.  20705  dr. Tina Zorman  Biotehnologija  Raziskovalec  2003  66 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  66.743 
Povzetek
Raziskovalni program povezuje mikroorganizem kot objekt dela z metodami dela, ki so lastne mikrobiologiji in biotehnologiji. Mikroorganizmi imajo ključno vlogo v proizvodnji hrane, pijač in učinkovin, bodisi v pozitivnem smislu (proizvodni mikroorganizmi) ali negativnem smislu (povzročitelji kvara in okužb s hrano). V vseh omenjenih aspektih je bistvena hitra identifikacija in karakterizacija mikrobnih kultur, pri povzročiteljih kvara in obolenj tudi čimhitrejša detekcija. Zato na osnovi molekularno-bioloških analiz nukleinskih kislin mikroorganizmov razvijamo metodologijo hitre identifikacije in tipizacije različnih skupin mikroorganizmov: kvasovk Saccharomyces in sorodnih rodov, bakterij Acetobacter, Listeria, Salmonella. Možnost razlikovanja sorodnih proizvodnih sevov (kvasovk Saccharomyces, bakterij Acetobacter) uporabljamo pri študiju njihove vloge v industrijskih bioprocesih - analizi populacijske dinamike mešanih mikrobnih populacij v alkoholnih fermentacijah mošta v vino in proizvodnji kisa. Hitre metode detekcije, identifikacije in tipizacije patogenih mikroorganizmov in povzročiteljev kvara hrane želimo uporabiti pri odkrivanju virov in poti kontaminacije v proizvodnji hrane. V delo z mikrobnimi biokulturami je vključena tudi Zbirka industrijskih mikroorganizmov (ZIM) z metodami izolacije, ohranjanja in determinacije gliv (predvsem kvasovk in nekaterih plesni) in bakterij. Delo z vinskimi kvasovkami se bo nadaljevalo in osvetlilo nekatere značilnosti subpopulacij v fermentorjih na izbranih primerih vinskih sort iz slovenskih vinorodnih rajonov. Delo se integrira v mednarodni prostor preko sodelave in izmenjav z Madžarsko, Španijo in Portugalsko. Del aktivnosti je osredotočen na raziskovanje procesov, ki vodijo v bioakumualcijo ionov kovin (npr. Cr3+, Cr6+) v kvasovkah. Cilj je pridobitev naravnega bioaktivnega vira mineralov v kvasni biomasi za animalno in humano prehrano. Delo je usmerjeno v ugotavljanje sposobnosti akumulacije, z ozirom na toleranco, toksičnost in fiziološke karakteristike kvasovke s študijem njenega metabolizma ob izpostavitvi kovinskemu ionu v kontroliranih bioprocesnih pogojih. Na novo vpeljujemo tehnike dela na streptomicetah, kot posebno skupino organizmov pomembnih v produkciji sekundarnih metabolitov z namenom modifikacije metabolnih poti za biosintezo hibridnih antibiotičnih učinkovin.Tehnike kultivacije mikroorganizmov, ki jih razvijamo vključujejo tradicionalne in nove šaržne bioprocese, bioprocese z dohranjevanjem in odprte bioprocese. Optimizacije bioprocesov potekajo v submerznih bioreaktorjih in bioreaktorjih za kultivacijo na trdnih substratih. Spremljanje in vodenje bioprocesnih parametrov zahteva spremljanje metabolnih aktivnosti v bioreaktorju. To vključuje uporabo klasičnih senzorjev, razvijajočih sistemov FIA, optičnih biosenzorjev, itd, ki bodo nudili boljše in celovitejše spremljanje bioprocesov ob računalniško podprti bioreaktorski tehniki.
Pomen za razvoj znanosti
Uporaba molekularnih tehnik omogoča lažje sledenje avtohtonih mikroorganizmov in s tem študij njihove populacijske dinamike med fermentacijskimi procesi. Metodologijo gradimo na lastnih izkušnjah in publiciranih izsledkih, z upoštevanjem specifičnih značilnosti strukture dednine pri posameznih skupinah mikrobov. Na področju razvoja molekularnih tehnik uporabnih za hitro odkrivanje in/ali identifikacijo-tipizacijo različnih skupin industrijskih mikrobov (kvasovk , bakterij) se že vključujemo v mednarodno sodelovanje. Študije tehnološko pomembnih karakteristih industrijskih kvasovk, npr. sinteza zimocinov, flokulacija in metabolizem žveplovih spojin bomo nadaljevali z analizo interaktivnega odnosa med dednim zapisom in izražanjem specifičnih fenotipov izbranih kvasovk, v laboratorijskih in industrijskih fermentacijskih razmerah, kjer bodo uporabljene mešane oz. združene biokulture. Pridobili bomo izolate kvasovk, ki so sposobni povišane akumulacije in tolerance kromovih ionov in preučili fiziološke in genetske lastnosti izolatov na osnovi biorazličnosti mikrobnih vrst. Postavili bomo metodologijo dela za obogatitev biomase z kovinskimi ioni, ki daje možnost študija uporabnosti te biomase za animalno in humano prehrano kot naravnega bioaktiviranega vira mineralov. Optimizacija bioprocesne tehnike in senzorske tehnike bo doprinesla k celovitejšemu spremljanju dogajanj v bioreaktorju in odprla možnosti za direktno spremljanje metabolnih dogajanj v preučevanih populacijah mikrobov.
Pomen za razvoj Slovenije
Problem proizvodnje in ohranjanja živil je ključni problem človeštva. Proizvodnja hrane in zdravilnih učinkovin ima pomembno mesto v slovenski industriji v okviru tega tudi industrijski procesi, ki vključujejo mikrobe kot delovne organizme. Raziskovalna skupina bo spremljala nekatere ključne proizvodne tehnologije, pomembne za slovenski prostor, s stališča delovnega mikroorganizma. Primer uporabnih rezultatov so podatki o razprostranjenosti avtohtonih kvasovk, ki vplivajo na fermentacijo mošta in s tem na oblikovanje regionalne značilnosti slovenskih vin, kar bo vplivalo na smotrnejšo uporabo starter kultur. Drugi primer je biomasa z biološko aktivnim kovinskim ionom (npr.krom), ki je esencialen v humani in animalni prehrani. Hitro in zanesljivo odkrivanje in identifikacija patogenih mikroorganizmov v hrani je bistvenega pomena za vse proizvajalce hrane, pridelovalce surovin in uradne institucije, odgovorne za redni nadzor mikrobiološke kakovosti živil v prometu. Z razvojem tehnologije in z vključevanjem v mednarodne tokove hrane ( npr. Evropska unija) bomo morali prilagoditi nekatere norme mikrobiološke kakovosti in njihove kontrole novo nastajajoči zakonodaji s področja nadzora nad živili. Skupina bo razvila metodologijo katere temelj je uporaba konvencionalnih mikrobioloških tehnik in novejših molekularnih analiz dednine mikrobov. Tako bomo pripomogli k hitrejšemu vpeljevanju novih tehnik v redno delo (skladno z novo nastalim tehnično tehnološkim nivojem področja proizvodnje in distribucije živil) pri odkrivanju in tipizaciji mikrobov v hrani v Sloveniji. Razvoj novih bioprocesnih prijemov in senzorske tehnike bo v prihodnjih letih nujen za učinkovito računalniško podprto vodenje bioprocesov. Pričakujemo nadaljevanje razvoja
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno