Εικόνα Ερευνητικού Algvision

Πρόγραμμα: Απομόνωση και καλλιέργεια τοπικών ειδών φυτοπλαγκτού για διερεύνηση δυνατοτήτων παραγωγής αντιμικροβιακών ουσιών, λιπαρών οξέων, χρωστικών και αντιοξειδωτικών, (MIS 5048496)

 Ακρωνύμιο: ALGAVISION

 Επιστημονικός Υπεύθυνος : Γεώργιος Χώτος, Καθηγητής Τμ. Αλιείας & Υδατοκαλλιεργειών

Πινακίδα ΕΠΑνΕΚ 2014-2020 ALGAVISION

Σύμπραξη εργαστηρίων Παν. Πατρών:

  1. Καλλιέργειας πλαγκτού (Τμ. Αλιείας & Υδατοκαλλιεργειών),
  2. Ζωολογίας (Τμ. Βιολογίας),
  3. Βιοχημικής Μηχανικής και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, (Τμ. Χημικών Μηχανικών)

Σύνοψη

Τα μικροφύκη είναι μονοκύτταροι οργανισμοί που έχουν  βρεθεί τις τελευταίες δεκαετίες στο επίκεντρο της έρευνας με στόχο της αξιοποίησή τους για την παραγωγή λιπαρών υψηλής διατροφικής αξίας, χρωστικών, ακόμα και βιοκαυσίμων. Σε σύγκριση με τους φυτικούς οργανισμούς παράγουν βιομάζα πλούσια σε πρωτεΐνες. Το κόστος παραγωγής των μικροφυκών είναι όμως αρκετά υψηλό με την υπάρχουσα τεχνολογία και επομένως η μόνη βιώσιμη λύση είναι η χρήση των μικροφυκών για παραγωγή ουσιών με σημαντική αξία και δευτερευόντως στην παραγωγή βιομάζας για βιοκαύσιμα.

Στις Ελληνικές θαλάσσιες υδατοκαλλιέργειες παράγονται στους ιχθυογεννητικούς σταθμούς μικροφύκη για χρήση τους στην τεχνική του πράσινου νερού αλλά και για την παραγωγή των τροχοζώων. Η παραγωγή αυτή των μικροφυκών στηρίζεται στις περισσότερες περιπτώσεις σε στελέχη μικροφυκών από διεθνείς συλλογές και όχι σε τοπικά είδη μικροφυκών.

Ο εταίρος της πρότασης (πρώην Τμ. Τεχν. Αλ.-Υδατ/γειών, Τ.Ε.Ι.  Δ. Ελλάδας) έχει αφιερώσει μεγάλη προσπάθεια επί σειρά ετών για να απομονώσει και να καλλιεργήσει τοπικά είδη που προέρχονται από ένα πολύ ιδιαίτερο περιβάλλον όπως είναι η λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου. Σε αυτό το περιβάλλον τα τοπικά είδη έχουν προσαρμοστεί και μπορούν και επιβιώνουν σε πολλές ιδιαιτερότητες όπως οι μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες, η υψηλή αλατότητα το καλοκαίρι και η χαμηλή θερμοκρασία το χειμώνα, όπως και η αυξημένη ένταση φωτός το καλοκαίρι λόγω του χαμηλού βάθους της υδάτινης μάζας της λιμνοθάλασσας. Πιστεύουμε ότι τα τοπικά είδη αυτά λόγω της δυνατότητας να επιβιώνουν σε τόσο αντίξοες συνθήκες παράγουν ουσίες όπως αντιοξειδωτικά ή ειδικές χρωστικές που προστατεύουν τα κύτταρα από την ακτινοβολία ή αντιμικροβιακές ουσίες, αφού δρουν σε ένα ευτροφικό περιβάλλον πλούσιο σε ετερότροφους μικροοργανισμούς.

Στα πλαίσια της προκήρυξης της Γ.Γ.Ε.Τ. «Υδατοκαλλιέργειες», στόχος της πρότασης είναι:

(α) Να απομονώσουμε και ταυτοποιήσουμε τοπικά είδη μικροφυκών που ανταποκρίνονται αποτελεσματικά σε μαζική καλλιέργεια, χρησιμοποιώντας στοιχεία της μορφολογίας των κυττάρων καθώς και μοριακές μεθόδους (αλληλούχιση του 18S rDNA),

(β) να εντοπίσουμε βιοδραστικές ουσίες  σε ντόπια στελέχη μικροφυκών που έχουμε απομονώσει και να απομονώσουμε και άλλα στελέχη μικροφυκών,

(γ) να βελτιστοποιήσουμε την παραγωγή των ουσιών αυτών μεταβάλλοντας τις συνθήκες καλλιέργειας, και

(δ) να ελέγξουμε τη δυνατότητα για μεγάλης κλίμακας καλλιέργειας σε κάποια από αυτά τα μικροφύκη χρησιμοποιώντας φωτοβιοαντιδραστήρες. Αυτά τα πειράματα είναι σημαντικά γιατί θα δείξουν και τη δυνατότητα βιομηχανικής εφαρμογής της οποιασδήποτε καινοτόμας τεχνολογίας αναπτυχθεί.

Το πρόγραμμα θα διαρκέσει 3 χρόνια (Νοεμ. 2019-Οκτ. 2022).

Αντικείμενο και Στόχοι του Έργου

Στην Ενότητα Εργασίας 1 Απομόνωση, ταυτοποίηση και καλλιέργεια τοπικών ειδών μικροφυκών θα προσπαθήσουμε να απομονώσουμε δυο-τρία επιπλέον στελέχη μικροφυκών, και να τα ταυτοποιήσουμε με μοριακές   μεθόδους και με βάση τη μορφολογία τους. Ταυτόχρονα, θα μελετηθούν όλα τα στελέχη μικροφυκών για να εξακριβωθούν οι άριστες συνθήκες καλλιέργειας για την αύξηση της βιομάζας σύμφωνα με τις απαιτήσεις κάθε στελέχους.   

Στην Ενότητα Εργασίας 2 Χημική ανάλυση μικροφυκών, και απομόνωση βιοδραστικών ουσιών θα γίνουν οι χημικές αναλύσεις της βιομάζας για να διερευνηθεί η ύπαρξη βιοδραστικών ουσιών με έμφαση στις αντιμικροβιακές ουσίες, στα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και στις χρωστικές.

Στην Ενότητα Εργασίας 3 Βελτιστοποίηση της παραγωγής των βιοδραστικών ουσιών θα μελετηθεί η δυνατότητα αύξησης της παραγωγής βιοδραστικών ουσιών μεταβάλλοντας τις περιβαλλοντικές συνθήκες όπως φως, θερμοκρασία, αλατότητα, και συγκέντρωση θρεπτικών. Εδώ βρίσκεται ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της πρότασης γιατί θα επικεντρωθεί σε στελέχη απομονωμένα από λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας όπου βρίσκονται και οι ερευνητικοί φορείς που θα πραγματοποιήσουν αυτό το ερευνητικό έργο. Τα στελέχη του φυτοπλαγκτού έχουν μέσα από την εξέλιξη τους προσαρμοστεί σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες και παράγουν κάποιες ιδιαίτερες ουσίες για να αντιμετωπίσουν το αυξημένο οργανικό φορτίο, την υπερβολική έκθεση στην ηλιακή ακτινοβολία, την υψηλή συγκέντρωση ελεύθερων ριζών οξυγόνου ή την υπερβολική αλατότητα.

Οι επιμέρους στόχοι του ALGAVISION είναι:

  • Η απομόνωση και ταυτοποίηση τοπικών στελεχών φυτοπλαγκτού,
  • Η διερεύνηση των βέλτιστων συνθηκών καλλιέργειας αυτών των στελεχών,
  • Η ανάλυση της χημικής τους σύστασης με έμφαση στη ανάλυση του προφίλ των λιπαρών οξέων,
  • Η ανίχνευση βιοδραστικών ουσιών όπως χρωστικές, αντιμικροβιακές, και αντιοξειδωτικές ουσίες.
  • Ο προσδιορισμός των συνθηκών καλλιέργειας που θα οδηγήσουν σε αύξηση της παραγωγής αυτών των βιοδραστικών ουσιών
  • Η διερεύνηση της δυνατότητας καλλιέργειας αυτών των στελεχών σε φωτοβιοαντιδραστήρες.
  • Η ενημέρωση της επιστημονικής και επιχειρηματικής κοινότητας για τις δυνατότητες χρησιμοποίησης της τεχνογνωσίας που θα αναπτυχθεί μέσα από μια ημερίδα που θα πραγματοποιηθεί στο Πανεπιστήμιο Πατρών.

Ερευνητική Ομάδα

Παραδοτέα

Παραδοτέο ενότητα εργασίας 1  “Απομόνωση, ταυτοποίηση και καλλιέργεια τοπικών ειδών μικροφυκών- Εκθεση παρουσίασης των απομονωθέντων ειδών φυτοπλαγκτού”

Παραδοτέο ενότητα εργασίας 1. Απομόνωση, ταυτοποίηση και καλλιέργεια τοπικών ειδών μικροφυκών- Εκθεση παρουσίασης των απομονωθέντων ειδών φυτοπλαγκτού

Παραδοτέο ενότητα εργασίας 1 “Βελτιστοποίηση καλλιέργειας μικροφυκών”

ALGAVISION-EKTHESI-OPTIMIZATION_CULTURES-SEPT-2021

Παραδοτέο ενότητας εργασίας “3.2. Παραγωγή χρωστικών αντιοξειδωτικών ουσιών” και “3. 3 βελτιστοποίηση παραγωγής βιοδραστικών ουσιών” 

ALGAVISION-EKTHESI-OPTIMIZATION_PIGMENTS-APR-2023

Επισυναπτόμενα: