Projekti / Programi
Bioreaktorsko inženirstvo in biotehnologija gliv
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T360 |
Tehnološke vede |
Biokemijska tehnologija |
| T490 |
Tehnološke vede |
Biotehnologija |
Izolacija novih sojev gliv, taksonomija gliv, ekstremofili, industrijsko zanimive glive, naertovanje in metode vodenja bioprocesov, bioreaktorsko inženirstvo, zakljueni procesi, poveeevalne metode in prenos v industrijo.
Raziskovalci (7)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.996 |
Povzetek
Biotehnologija gliv predstavlja aplikacijo gliv ali njihovih celičnih komponent skupaj s pripadajočo procesno tehnologijo, ki se uporablja za pripravo industrijskih produktov kot tudi za okoljevarstvene namene. Uporabljajo jo področja, kot so medicina, kmetijstvo, farmacevtska in živilska industrija. Naša raziskovalna skupina že preko 20 let raziskuje biotehnološke procese z glivami. Predmet raziskav so bili produkcijski mikroorganizmi, procesi za pridobivanje uporabnih metabolitov in procesi za predelavo odpadnih snovi. Raziskovalno delo skupine je tesno povezano s slovensko mikrobiološko zbirko gliv. V prihodnjih letih nameravamo z raziskavami pokrivati različne segmente biotehnološkega izkoriščanja gliv: od študija novo izoliranih mikroorganizmov, preko procesov biosinteze, do izolacije produktov. Poudarki bodo: na odkrivanju potenciala ekstremofilnih gliv (izolacija in taksonomija s pomočjo molekularno bioloških metod), raziskavami biosinteze ekstracelularnih encimov s posebnimi lastnostmi, na novih metodah za načrtovanje in optimizacijo fermentacijskih procesov (metoda genetskih algoritmov), novih tehnikah za hitro preparativno čiščenje polimernih produktov (kromatografske tehnike z uporabo poroznih kompaktnih diskov). Med strateške segmente programa spadaja uvajanje up-date sodobnih postopkov vodenja biotehnoloških procesov v bioreaktorjih v smislu dohranjevalnih in kemostatskih procesov, ki omogočajo večje izkoristke v produkciji, selekcijo novih sojev in testiranje njihove stabilnosti testiranje vpliva posameznih sestavin substrata in optimizacijo fermentacijskega substrata. Ob tem bomo razvijali in izpopolnjevali nove metode on in off-line bioprocesne analitike ( masna spektroskopija, NIR infrardeča spektroskopija, FIA...) in instrumentacijske kontrole. Razvijali bomo selektivne biosenzorje in testirali njihovo uporabo v sodobni kontroli bioprocesov v laboratorijskih in pilotnih bioreaktorjih. Študirali bomo problematiko bioprocesne reologije, prenosa toplote in snovi v bioprocesih s filamentoznimi glivami. Posebno pozornost bomo posvetili tehnikam povečevanja in pomanjševanja ter prenosu tehnologij iz laboratorijskega v pilotno merilo. Poseben poudarek raziskav bo namenjen predelavi odpadkov kmetijsko predelovalne, lesne in živilsko predelovalne industrije z nitastimi in višjimi glivami v smeri razgradnje, kultivacije konsumnih in farmacevtsko zanimivih gob v smislu biosinteze farmacevtsko aktivnih učinkovin. Pridobivali bomo glivine polisaharide , ganodermne kisline in triterpene s postopki submerzne kultivacije in kultivacije na trdnem gojišču. Primerjali bomo aktivnosti izolatov gliv iz naravnega okolja z izolati iz gojene biomase in testirali njihove antikarcenogene in antimutagene lastnosti na celičnih linijah.
Pomen za razvoj znanosti
Uporabna mikologija je v svetu ena najbolj stimulativnih in hitro razvijajočih se bioloških znanosti. Raziskave ekstremofilov so prednostna tema različnih raziskovalnih programov v ES. Posebno zanimanje velja med drugim proučevanju encimov ter farmacevtsko pomembnih sekundarnih metabolitov. Glive v svetu uporabljajo v procesih za pridobivanje "low volume/high price" produktov v farmacevtski industriji (lovastatin, klavulanove kislina). Njihov biotehnološki potencial je še premalo raziskan in izkoriščan. Proučevanje neraziskanih gliv, kot tudi prilagoditev in optimizacija bioinženirskih in biotehnoloških procesov, je prioritetno in obetavno področje za temeljne kot tudi aplikativne raziskave. Aktualnost naših raziskav dokazujejo tudi naša sodelovanja v različnih mednarodnih projektih ES in od drugod. Pridobljena nova znanja bomo z uporabo sodobnih metod bioreaktorskega inženirstva s postopki povečevanja in pomanjševanja, ob uporabi sodobnih postopkov dohranjevanja in kemostatskega vodenja bioprocesov ter uporabi sodobnih metod procesne kontrole in nastajajočih metabolitov, on in off-line NIR infra red in masne spektroskopije prenašali in v pilotno merilo. Testirali bomo izolate avtohtonih slovenskih sojev in prenašali njihovo uporabo v industrijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Z našimi dosedanjimi raziskavami na tem področju smo se aktivno povezovali s slovensko farmacevtsko in živilsko predelovalno industrijo, ki pri svojem delu uporablja fermentacijske procese kot tudi z industrijo, katere odpadke lahko predelujemo z biotehnološkimi postopki kot sekundarna surovina za pridobivanje proteinsko bogate krme in gobje biomase. Industrijska proizvodnja mikrobiološkega siriščnega encima, ki ga danes proizvaja tovarna Krka, je praktičen rezultat našega raziskovalnega dela. Tudi v prihodnje bomo tesno sodelovali z našo industrijo pri razvoju novih izvirnih biotehnoloških procesov in pri razvijanju novih metod in produktov. Ob tem bomo razvijali in izpopolnjevali nove metode on in off-line bioprocesne analitike ( masna spektroskopija, NIR infrardeča spektroskopija, FIA...) in instrumentacijske kontrole. Razvijali bomo selektivne biosenzorje in testirali njihovo uporabo v sodobni kontroli bioprocesov v laboratorijskih in pilotnih bioreaktorjih. Študirali bomo problematiko bioprocesne reologije, prenosa toplote in snovi v bioprocesih s filamentoznimi glivami. Posebno pozornost bomo posvetili tehnikam povečevanja in pomanjševanja ter prenosu tehnologij iz laboratorijskega v pilotno merilo. Rezultate raziskav bomo objavljali v mednarodni znanstveni literaturi, ter predstavljali dejavnost na mednarodnih znanstvenih srečanjih. V naše raziskave bomo še naprej vključevali mlade raziskovalce in strokovne kadre iz industrije ter vzgajali nove strokovnjake za področje bioprocesnega inženirstva in biotehnologije gliv .
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
