Transcript 2_A.Pavlov-Predstavyane-na-LPB

Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Научен и научно-приложен потенциал на
Лабораторията по приложни
биотехнологии при ИМ-БАН в областта
на хранително-вкусовата промишленост
1
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Лаборатория по приложни биотехнологии
Дрожди
Растителни ин витро
системи
Млечнокисели
бактерии
2
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Традиционен подход за получаване на БАВ от
растителен произход.
Растение
Селекция на
нови сортове с
подобрена
продуктивност
Култивиране на
полето или в
оранжерии
Изолиране и
пречистване
Продукт
3
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Съвременен подход за получаване на БАВ от
растителен произход.
Растение
Растителни ин
витро системи
Култивиране в
биореактори
Изолиране и
пречистване
Продукт
4
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Предимства
 Независимост от обкръжаващата среда – географско
положение, сезонни вариации, климатични промени
 Дефинирана
непрекъснато
продукционна
получаване
система,
на
целевия
осигуряваща
продукт
с
постоянно качество
 Възможност за получаване на нови продукти, които
нормално не се биосинтезират в интактните растения
 Ефективност на процесите на изолиране и пречистване
5
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Интегриран подход за получаване на БАВ с
растителни ин витро системи
6
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Беталаинови пигменти от
трансформирани коренови
култури Beta vulgaris
7
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Получаване на трансформирани коренови
култури
8
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Мащабиране на процеса на биосинтез на
беталаинови пигменти от трансформирани
коренови култури Beta vulgaris
9
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Технологична схема за получаване на беталаинови пигменти от растителни
in vitro системи B. vulgaris L.
10
Сравнителна характеристика на екстракти, получени от
трансформирана коренова култура B. vulgaris cv. DDR и
съответното интактно растение
80
60
40
20
0
1
2
Екстрактът от
трансформираната
коренова култура
притежава над 6-пъти повисока антирадикалова
активност в сравнение с
екстракта от интактното
растение;
Екстрактът от
трансформираната
коренова култура
притежава 3.28-пъти посилно изразена пероксил
улавяща активност
спрямо екстракта от
изходното растение
1,2
Ôëóî ðåñöåí öèÿ
91%
100
% èí õèáèðàí å
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
1250 µmol TE.g-1DW E
1,0
0,8
4100 µmol TE.g-1DW E
0,6
0,4
0,2
0,0
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45
Âðåì å, min
Ï ðàçí à ï ðî áà
0.1 g åêñòðàêò î ò òðàí ñô î ðì èðàí à êî ðåí î âà êóëòóðà
0.2 g åêñòðàêò î ò ðàñòåí èå
1.0 mol Trolox
11
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Беталаинови пигменти от трансформирани
коренови култури Beta vulgaris
Иновативност на продукта – първа комплексно разработена
лабораторна технология. Над 20 публикации по въпроса
 Пазарен потенциал – хранителна промишленост (месна, и
млечна); хранителни добавки
 Етап на развитие – готовност за незабавно внедряване
12
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Розмаринова киселина от
суспензионна култура
Lavandula vera MM
13
Лаборатория по приложни биотехнологии
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Розмаринова киселина
COOH
O
OH
HO
OH
O
H
HO
α–О–Coffeoyl–3,4–dihydroxy-phenyllactic acid
1958 - Scarpati and Oriente isolated RA by Rosmarinus
officinalis
14
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
15
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Интактно растение
Розмаринова киселина
Lavamdula vera
следи
Lavamdula vera MM
Розмаринова киселина
Калус
5.6 mg/g DB
16
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Lavamdula vera MM
Суспензионна
култура
Култивиране в
биореактор
Розмаринова
киселина
67 mg/L
Розмаринова
киселина
3489 mg/L
17
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Розмаринова киселина от суспензионна култура
Lavandula vera MM
Иновативност на продукта – първо съобщение за биосинтез
на розмаринова киселина от ин витро системи на Lavandula.
Над 25 публикации по въпроса
 Пазарен потенциал – хранителна промишленост (всички
отрасли); фармация; козметика
 Етап на развитие – готовност за незабавно внедряване
18
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
МЛЕЧНОКИСЕЛИ БАКТЕРИИ В БЪЛГАРСКИ
ЛЕЧЕБНИ РАСТЕНИЯ
19
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
МЛЕЧНОКИСЕЛИ БАКТЕРИИ В БЪЛГАРСКИ
ЛЕЧЕБНИ РАСТЕНИЯ
20
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лаборатория по приложни биотехнологии
Анализ на разпространението на млечнокиселите бактерии
след PCR идентификация
Salvia sp.
21
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Лабораторията по биотехнологии, Пловдив към ИМ БАН единствена в България
притежава колекция от студоустойчиви дрожди, изолирани от антарктически проби от
Лаборатория по приложни биотехнологии
територията на българската база на остров Ливингстън. Изучава се биотехнологичния
им потенциал за синтез на биологично активни вещества. Селекциониран е активен
продуцент на полизахарид, който се натрупва извънклетъчно, а неговата червена
биомаса съдържа каротеноиди.
Sp. salmonicolor AL1
Биореактор Sartorius Aplus
Биомаса
Глюкоманан
22
Sporobolomyces salmonicolor AL1
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Инокулат-22 °C, 48ч, ротационна клатачка
при 220 об/мин
Ферментация-биореактор, 10% инокулат,
22 °C, 400 об/мин, 1L/L/min, 96ч
Центрофугиране
Биомаса
Супернатанта
Утаяване с 96% етанол
Промиване и центрофугиране
Центрофугиране
Лиофилизация
Сушене
Eкстракция с oрганични р-ли
Глюкоманан
Каротеноиди, Eргостерол,
Коензим Q10
Козметични
продукти
Схема за получаване на козметични продукти с глюкоманан и БАВ
от биомасата на щам Sporobolomyces salmonicolor AL1.
23
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Създадени са козметични продукти
Дневен и Нощен крем във фирма „Боди Д” с
глюкоманана и биомасата, синтезирани от
антарктическия щам, и стандартни за
козметиката добавки (овлажнители, хелатно
съединение,
алфахидрокси
киселина,
консерванти и парфюмна композиция).
Направените медикобиологични проучвания
доказват, че с продуктите се постига здрава,
жизнена и бляскава кожа.
Потвърдена е регистрацията на полезен модел „Козметични състави”,
който се отнася до нови козметични композиции, включващи природните
продукти, получени по биотехнологичен
път от антарктическия дрождеви
.
щам Sp. salmonicolor AL1 и синтезираната от него биомаса.
24
Модерни платформи за метаболитно профилиране и
метаболомен анализ
1Д- и 2Д-ЯМР
Изт.: Georgiev M., et al. (2011)
Phytochemistry 72:2045-51
# ЯМР-базираната метаболомна платформа се прилага ефективно за стандартизация,
качествен и количествен контрол на храни и хранителни добавки, напитки и
фармацевтични продукти.
# Групата от Лаборатория по приложни биотехнологии има достъп до най-голямата
база данни със спектри на природни съединения в цял свят, което позволява
надеждна идентификация на голям брой природни съединения и създаване на25т.нар.
метаболитни отпечатъци и паспорти.
Биосинтез на фармацевтично-значими метаболити от
растения и техни ин витро системи
# Специален фокус на изследванията е оценка на антиацетилхолин естеразната
активност, притивовъзпалителния, антинеопластичния и цитопротективен
26
потенциал на изолираните структури.
Публикационна активност, 2013 г.
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
 I. ИЗЛЕЗЛИ ОТ ПЕЧАТ
 В ИЗДАНИЯ С ИМПАКТ ФАКТОР – 12 публикации
 В ИЗДАНИЯ БЕЗ ИМПАКТ ФАКТОР – 3 публикации
 ГЛАВИ ОТ КНИГИ - 1
 IІ. ПРИЕТИ ЗА ПЕЧАТ
 В ИЗДАНИЯ С ИМПАКТ ФАКТОР – 6 публикации
 В ИЗДАНИЯ БЕЗ ИМПАКТ ФАКТОР – 4 публикации
 ГЛАВИ ОТ КНИГИ - 3
 ОБЩ ИМПАКТ ФАКТОР – 33.653
 ОТКРИТИ ЦИТИРАНИЯ ПРЕЗ 2013 г. – 246
 МЕЖДУНАРОДНИ КОНФЕРЕНЦИИ - 21
1 професор, 2 доценти, 2 асистенти,
докторанти, 3 технически сътрудници
3
27
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Биологично-активни вещества от растителни in vitro системи
Финансиращи организаци
EU - 5 FP and 6FP Marie Curie
Program
NATO - Science for Peace
Program
Bulgarian National Science
Fund
28
Институт по микробиология “Стефан Ангелов”
Биологично-активни вещества от растителни in vitro системи
Партньори
Institute of Food Technology and Bioprocess Engineering, TU
Dresden
Laboratoire de Stress, Defences et Reproduction des
Plantes,Universite de Reims Champagne-Ardenne, France
Universite Paul Sabatier, Toulouse , France
Faculty of Pharmacy, University of Barcelona, Spain
Институт по органична химия – БАН
Институт по ботаника – БАН
Университет по хранителни технологии - Пловдив
29