top of page

Proiect Complex nr. 85PCCDI /2018,  Cod proiect: PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017-0701

 

VALORIFICAREA COMPLEXĂ A BIORESURSELOR DIN ZONA MĂRII NEGRE PRIN DEZVOLTAREA ȘI APLICAREA UNOR BIOTEHNOLOGII INOVATOARE ȘI EMERGENTE (Acronim INOBIOMAR)

 

INSTITUȚIE COORDONATOARE: UNIVERSITATEA “OVIDIUS” DIN CONSTANȚA

 

 OBIECTIVELE ETAPEI II/2019

ETAPA 2/2019. Obţinerea şi caracterizarea de compuși bioactivi naturali și încapsularea acestora în matrici mezoporoase cu evaluarea din punct de vedere farmaceutic și bioregenerativ

 

OBIECTIVELE ETAPEI 2/2019  .


Obiectivul 1.

Obţinerea, caracterizarea şi testarea citocompatibilităţii unor compuşi naturali (proteici, polizaharide şi polifenoli) din surse marine sau tescovină prin tehnologii de extracţie optimizate.

​Obiectivul 2.

Dezvoltarea unor tehnologii de înglobare optimizate a unor extracte în matrici de silice mezoporoasă pură sau funcţionalizată, respective dioxid de titan.

Obiectivul 3.

Obţinerea de noi formulări dermato-cosmetice preliminare biostimulatoare pe bază de hidrogeluri prin înglobarea de extracte.

​Obiectivul 4.

 Valorificarea biomasei algale reziduale şi a cei de la vinificaţie pentru obţinerea unui biostimulator-regenerator pentru soluri viticole.

Obiectivele etapei II/2019
Rezumatul etapei II/2019

REZUMATUL ETAPEI II / 2019

REZUMATUL ETAPEI

  În vederea realizării obiectivelor propuse în această etapă, în cadrul proiectului component 2, s-au preparat mai multe extracte polifenolice din diferite tescovine care au fost caracterizate nu numai prin metode spectrofotometrice, dar şi prin HPLC, aparat achiziţionat din proiect. În ceea ce priveşte profilul chimic, în toate extractele preparate atât prin extracţie convenţională, cât şi în câmp de microunde s-au identificat: acid galic, vanilic, seringic, protocatehic, (-)epicatechină şi trans-resveratrol, în timp ce clorura de pelargonidină şi mericetina s-au găsit doar în extractul din Cabernet Sauvignon (CS). Extractele polifenolice au fost încapsulate în matrici de silice mezoporoasă de tip MCM-41 pură şi funcţionalizată atât cu heteroatomi (Zn ori Mg), cât şi grupări organice. Extractele încapsulate au prezentat activităţi antioxidante superioare faţă de cele libere datorită stabilităţii mai bune în timp a extractului încapsulat. Testele de viabilitate celulară efectuate pe keratinocite HaCaT umane au demonstrat o biocompatibilitate foarte bună a extractului CS care stimulează proliferarea celulelor, atât liber, cât încapsulat în matricea Zn‑MCM-41, care a prezentat o citocompatibilitate bună, fiind un potenţial candidat pentru formulări cosmetice sau nutraceutice. Tot în această etapă, s-au obţinut şi caracterizat compozite de tip colagen-silice mezoporoasă coloidală / TiO2. De asemenea, s-au determinat parametrii tehnologici optimi pentru extragerea polizaharidelor din algele verzi Ulva-lactuca ce au prezintat un conţinut mai mic de metale grele decât alte tipuri de alge verzi. Extractul polizaharidic a prezentat o biocompatibilitate bună, nefiind citotoxic până la o concentraţie de 3 mg/mL la 24 h, şi până la 2 mg/mL la 48 h. Un alt obiectiv al acestei etape a fost obţinerea unor formulări farmaceutice preliminare. Astfel, s-au preparat 4 variante de hidrogeluri în care s-au inclus extracte atât polifenolice, cât şi din alge verzi. Pentru o valorificare superioară atât a biomasei algale, cât şi a celei reziduale de la vinificaţie, s-a studiat posibilitatea obţinerii unor variante de biostimulator-regenerator pentru soluri viticole prin amestecarea biomasei reziduale marine algale, a cochililor şi a tescovinei, s-au preparat 7 amestecuri cu compoziţii diferite care au fost testate pe patru tipuri de culturi.

  În cadrul proiectului component 1 s-au stabilit două metode de analiză a speciilor marine Rapana venosa şi Cladophora vagabunda şi respectiv analiza metalelor grele şi a pesticidelor. S-au obţinut 4 tipuri de compuşi bioactivi purificaţi: colagen, gelatină, glicozaminoglicani din rapane şi polizaharide din alge prin tehnologii de obţinere optimizate. S-au realizat 3 metode de analiză optimizate: metoda de electroforeză specifică evidenţierii probelor de GAG extrase din Rapana venosa, metoda de sprectroscopie FTIR optimizată pentru evaluarea probelor de colagen şi gelatină, metoda DSC optimizată pentru determinarea temperaturii de denaturare/topire a probelor de colagen şi gelatină şi s-a testat in vitro biocompatibilitatea probelor GAG, COL şi GEL, în laboratorul de culturi celulare al INCDSB, conform standardului european SR EN ISO 10993-5/2009. De asemenea s-a evaluat activitatea antimicrobiană pentru extracte şi s-au selectat 2 compuşi cu activitate antimicrobiană, respectiv: extractul hidroetanolic de 70% din specia de alge verzi Cladophora vagabunda de concentraţie 10%, obţinut prin refluxare şi extractul hidroetanolic din aceeaşi specie, obţinut prin macerare la rece. Rezultatele obţinute au determinat îndeplinirea tuturor obiectivelor, acestea fiind promiţătoare în perspectiva elaborării unor noi preparate farmaceutice şi dermato-cosmetice care să înglobeze extracte care să aibă efectele terapeutice scontate. Prin urmare, prin derularea activităţilor din această etapă s-au îndeplinit şi depăşit toţi indicatorii de realizare, precum şi obiectivele propuse, iar valoarea rezultatelor obţinute este susţinută de activitatea de diseminare, fiind prezentate în 24 conferinţe şi congrese precum şi prin publicarea a 5 articole ISI (3 în jurnale din zona Q1), 2 articole indexate BDI şi 1 cerere de brevet invenţie (OSIM). De asemenea, s-a continuat îmbunătăţirea infrastructurii partenerilor şi s-a diversificat oferta de servicii. Toţi cei 6 noi tineri cercetători angajaţi, cu o pregătire profesională foarte bună, au fost implicaţi activ în desfăşurarea activităţilor, inclusiv în diseminarea rezultatelor proiectului complex, o lucrare prezentată de un tânăr cercetător a fost premiată pentru cel mai bun poster, la conferinţă internaţională.

        

        

Rezultate obtinute

REZULTATE OBTINUTE

Etapa II/2019: Obţinerea şi caracterizarea de compusi bioactivi naturali și încapsularea acestora în matrici mezoporoase cu evaluarea din punct de vedere farmaceutic si bioregenerativ

Rezultate Așteptate:

  • Biotehnologii de extractie a compusilor proteici si polizaharidici

  • Metode optime de analiza fizico-chimica si biochimica a compusilor bioactive

  • Metode optime de testare a efectului biologic

  • Tehnologii de obținere a unor matrici mezoporoase de tip silice /TiO2 pure sau funcționalizate

  • Compozite silice-bioextract / TiO2-bioextract

  • Teste de viabilitate celulară optimizate

  • Formulare de produs farmaceutic

  • Biomasă reziduală

  • Protocol de prelucrare deseuri biologice

  • Brevetare rezultate

  • Comunicarea şi publicarea rezultatelor​​

 

PROIECT COMPONENT 2

 

Activitatea 2.1. și Activitatea 2.2. Denumire Activitate: Obținerea  și caracterizarea bioextractelor prin tehnologii avansate

Indicatori de realizare: parametrii tehnologici de extracţie pentru extracte polifenolice, tehnologie de extracție a polifenolilor din tescovine, extract proteic, tehnologie de extracție a proteinelor, tehnologie de extracție a polizaharidelor din alge verzi; profil chimic a extractelor polifenolice, activități antioxidante, conținut de metale, conținut de metale, pesticide. 

Activitatea 2.3. Denumire Activitate: Tehnologii de încapsulare/încorporare a bioextractelor în matrici mezoporoase și caracterizarea compozitelor obținute

Indicatori de realizare: compozite extract polifenolic-silice mezoporoasă pură și funcționalizată; compozite colagen-silice pură și funcționalizată; compoziții chimice, caracteristici structurale, morfologice, stabilite termică, activitate antioxidantă, profile de eliberare in vitro.

Activitatea 2.4. Denumire Activitate: Evaluarea din punct de vedere biologic a compozitelor cu bioextracte încapsulate

Indicatori de realizare: viabilități celulare pentru extracte polifenolice libere și încapsulate în matrici mezoporoase; 1 buletin de analiză pentru un extract polizaharidic din Ulva lactuca, 1 buletin de analiză pentru activități antimicrobiene

Activitatea 2.5. Denumire Activitate: Formulări preliminare de produse farmaceutice / bioregenerative și testarea acestora

Indicatori de realizare: 1 formulare farmaceutică preliminară – s-au realizat 4 formulări farmaceutice preliminare.

Activitatea 2.6. Denumire Activitate: Tehnologii de recuperare și valorificare a biomasei marine reziduale în viticultură

Indicatori de realizare: biomasă marină reziduală – algală (alge verzi), animală (cochilii) și biomasa reziduală (tescovina); o variantă tehnologică de obținere a 1 biostimulator-regenerator pentru soluri viticole.

 

PROIECT COMPONENT 1

Activitatea 2.7. Denumire Activitate: Obținerea compușilor proteici și polizaharidici din surse marine prin tehnologii avansate

Indicatori de realizare:2 metode de analiză a speciilor marine: analiza metalelor grele și analiza pesticidelor; 4 tipuri de compuși bioactivi purificați: COL, GEL, GAG, Pz din alge verzi

 

Activitatea 2.8. Denumire Activitate: Analiza fizico-chimică și biochimică a compușilor proteici și polizaharidici din surse marine

Indicatori de realizare: 3 metode de analiză optimizate:

- metoda de electroforeză specifică evidențierii probelor de GAG extrase din Rapana venosa

- metoda de sprectroscopie FTIR optimizată pentru evaluarea probelor de colagen și gelatină

- metoda DSC optimizată pentru determinarea temperaturii de denaturare/topire a probelor de colagen și gelatină

Activitatea 2.9. Denumire Activitate: Evaluarea biocompatibilității compuşilor proteici şi polizaharidici pe modele experimentale in vitro utilizând culturi de celule

Indicatori de realizare: - 3 buletine de analiză biologică in vitro a biocompatibilității probelor de GAG, COL și GEL conform standardului european SR EN ISO 10993-5/2009

Activitatea 2.10. Denumire Activitate: Testarea activității antimicrobiene a compuşilor proteici şi polizaharidici pe diferite tulpini microbiene

Indicatori de realizare: 2 compuși cu activitate antimicrobiană selectați: extractul hidroetanolic de 70% din specia de alge verzi Cladophora vagabunda de concentrație 10%, obținut prin refluxare timp de 2 ore și respectiv extractul hidroetanolic de 96% din specia de alge verzi Cladophora vagabunda de concentrație 10%, obținut prin macerare la rece

Activitatea 2.11. Denumire Activitate: Colectarea şi uscarea deşeurilor biologice rezultate din procesele tehnologice intermediare în vederea conversiei pentru obținerea unui biostimulator-regenerator pentru soluri viticole

Indicatori de realizare: 1 protocol de prelucrare deşeuri biologice

RESURSA UMANA NOU ANGAJATA

Resursa umană implicată în realizarea activităților din etapa a 2-a:

  • Coordonatorul-UOC: 12 cercetători cu experiență prof. (4), conf. (5), șef lucrări (2), CSIII (1). Nu s-au efectuat nou angajări.

  • Partenerul P1-INCDM: 9 cercetători cu experiență: CSI (4), CSIII (2), din care 2 post-doctoranzi, 3 doctori, 1 doctorand, 3 tehnicieni. Nu s-au efectuat nou angajări.

  • Partenerul P2-UPB: 2 cercetători cu experiență și 2 asistenți cercetare (doctoranzi) angajați cu normă întreagă.

  • Partenerul P3-INCDSB: 14 cercetători specialiști cu funcții de CS, CS III, CS II, CS I, dintre care 7 doctori, 3 post-doctoranzi, 2 doctoranzi precum și 2 tehnicieni. Tinerii nou angajați (1 CS și 1 ACS) au ocupat cele 2 posturi în domeniul chimie-biochimie.

  • Partenerul P4-ICF: 6 cercetători cu experiență și 1 tânăr nou angajat cu normă întreagă masterand în anul II la UPB.

  • Partenerul P5-SCDVV: 3 cercetători cu experiență și 1 asistent cercetare cu normă întreagă. Tânărul nou angajat s-a înscris la doctorat la UPB, Coordonator științific Prof. dr. Daniela Berger, Responsabilul proiectului component 2, tematica tezei de doctorat fiind în domeniul proiectului. P5 nu a făcut achiziții de echipamente în această etapă.

Resursa umana nou angajata
bottom of page