No biomasas uz cilvēku veselību: auzu sēnalu biokonversija ar mikroaļģēm savienojumu ar imunomodulējošām īpašībām producēšanai. (ALGAE2HEALTH)
1.1.1.3. Praktiskas ievirzes pētījumi, 1. kārta
Projekta nosaukums: “No biomasas uz cilvēku veselību: auzu sēnalu biokonversija ar mikroaļģēm savienojumu ar imunomodulējošām īpašībām producēšanai. (ALGAE2HEALTH).”
Projekta līguma numurs: Nr. 1.1.1.3/1./24/A/133
Projekta īstenošanas termiņš: 01.07.2025. – 31.06.2028. (36 mēneši)
Projekta kopējais finansējums: 656 455.13 EUR (ERAF 510 065.65 EUR; Valsts budžeta finansējums 89 934.35 EUR; Privātās attiecināmās izmaksas 56 455.13 EUR)
Projekta vadītājs / vadošais pētnieks: LU Medicīnas un dzīvības zinātņu fakultātes /Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūta vad.pētnieks Dr.biol. Armands Vīgants
Projekta administratīvais vadītājs: Laureta Buševica, e-pasts: laureta.busevica@lu.lv
Projekta (ALGAE2HEALTH) zinātniskais mērķis ir veikt starpdisciplināru sadarbības rūpniecisko pētījumu, lai izstrādātu jaunu un integrētu auzu sēnalas biorefinēšanas procesu bez atkritumiem, izmantojot mikroaļģu biokonversiju un iegūstot augstas pievienotās vērtības sastāvdaļu plūsmas ar imūnmodulējošām īpašībām (ksilo-oligosaharīdi (XOS), omega-3 taukskābes un antioksidanti)
Projekts attiecas uz attīstības prioritāti: “Nākotnes izaugsmes nozares, kurās pastāv vai varētu rasties augstas pievienotās vērtības produkti un pakalpojumi”.
Projektu īsteno Latvijas Universitāte kā pētniecības organizācija sadarbībā ar diviem industrijas partneriem – SIA “Biorefic” un SIA “Rāmkalni Nordeco” .
SIA Biorefic ir jaunuzņēmums, kas koncentrējas uz integrēto tehnoloģiju un produktu izstrādi nākamās paaudzes biorafinēšanas vajadzībām. Loma projektā: atīstīt un optimizēt procesus prebiotiķu ( XOS) producēšanai un aļģu kultivēšanas substrātu iegūšanai no auzu sēnalu hidrolizātiem.
SIA Rāmkalni Nordeco audzē un pārstrādā gan bioloģiskos, gan konvencionālos lauksaimniecības produktus (sukādes, sīrupi, pastilas, bio-pārstrāde). Loma projektā: testēt projektā izstrādāto polifunkcionālo ingredientu stabilitāti reālos pārtikas produktos un to ietekmi uz pārtikas produktu funkcionālām īpašībām.
Projekta rezultāti būs :
- jaunas tehnoloģijas prototips (TRL 4) mikroaļģu biomasas ražošanai (ar augstu omega-3 taukskābju un antioksidantu saturu), kultivējot uz auzu sēnalu hidrolizāta bāzes substrātiem;
- jauna polifunkcionālā produkta prototips (ar XOS un mikroaļģu bāzētām bioloģiski aktīvām sastāvdaļām) (TRL 4);
- viens intelektuālā īpašuma licences līgums;
- četras zinātniskas publikācijas zinātniskajos žurnālos vai starptautisko konferenču materiālos, kas indeksēti Scopus vai Web of Science.
Projekta rezultāti veicinās trīs Latvijas Viedās specializācijas stratēģijas (RIS3) noteikto jomu attīstību: “Zināšanās balstīta bioekonomika”, “Biomedicīna, medicīnas tehnoloģijas, farmācija” un “Fotonika un gudrie materiāli, tehnoloģijas un inženiertehniskās sistēmas
Projekts veicina eko-inovatīvās tehnoloģijas un sekmēs bezatkritumu tehnoloģiju attīstību, jo iegūtās zināšanas nākotnē varēs izmantot rūpnieciska mēroga augstas pievienotās vērtības produktu ražošanai no atjaunojamiem lauksaimniecības atlikumiem, piemēram, auzu sēnalām.
Pārskats par periodu 01.07.2025-31.09.2025.
Laika posmā no 2025. gada 1.jūlija līdz 30. septembrim tika uzsākti pētniecības darbi projekta aktivitēs 2.d1, 2d.2 un 2d.3
Latvijas Universitātē tika veikta veikts mikroaļģu celmu atlases process veicot fermentācijas ksilozi un glikozi saturošās sintētiskās modeļbarotnēs ar mērķi atlasīt produktīvākos un perspektīvākos celmus tālākam pētījumam, monitorējot substrāta patēriņu un biomasas augšanu. Kultivācijas tika veiktas heterotrofos un miksotrofos apstākļos.
Uzsākti pētījumi par substrāta priekšfermentāciju izmantojot mikroaļges Crypthecodinium cohnii . Veiktas Crypthecodinium cohnii fermentācija glikozes, ksilozes un piruvāta modeļbarotnēs un izvērtēti augšanas un substrāta patēriņa parametri
Partneris SIA “Biorefic” īstenoja uzdevumus projekta tehnoloģisko protokolu izstrādē un validācijā. Tika izstrādāti sijāšanas protokoli un veikti sākotnējie eksperimentālie sijāšanas testi ar mērķi iegūt cieti saturošus auzu sēnalu frakciju putekļus, kas tika nodoti Latvijas Universitātei kā potenciāls ogļekļa un slāpekļa avots mikroaļģu kultivēšanai. Darbs tika koncentrēts uz iegūto sijāšanas rezultātu analītisko interpretāciju un tvaika sprādziena priekšapstrādes protokolu izstrādi, tostarp sākotnējo izmēģinājumu organizēšanu, datu apkopošanu un iegūto eksperimentālo rezultātu salīdzinošu novērtēšanu. Tika veikta iegūto ekstraktu liofilizācija un to piegāde Latvijas Universitātei tālākai analīzei kā papildus oglekļa avots mikroaļģu kultivēšanai. Vienlaikus tika apzinātas un izvērtētas potenciāli inhibējošo vielu atdalīšanas metodes, lai nodrošinātu augstāku izejvielu kvalitātes un biokonversijas procesu efektivitāti.
Pārskats par periodu 01.10.2025-31.12.2025.
Laika posmā no 2025. gada 1.oktobra līdz 31. decembrim tika turpināti pētniecības darbi projekta aktivitēs 2.d1, 2d.2 un 2d.3 un uzsākti pētniecības darbi projekta aktivitē 2d.6
Aktivitātes 2.d1 ietvaros tika veikta STEX apstrādes rezultātu konsolidācija un optimālo protokolu izstrāde, tai skaitā dažādos režīmos iegūto hemicelulozes hidrolizātu salīdzinoša izvērtēšana un XOS/ksilāna attiecību analīze potenciālām pārtikas formulācijām; paralēli tika analizēta liofilizēto ekstraktu stabilitāte un atlikušās inhibējošās vielas pēc pH neitralizācijas. Papildus tika izstrādāti un validēti pH neitralizācijas protokoli, veikta auzu sēnalu putekļu frakcijas skābes hidrolīzes validācija kā mikroaļģu oglekļa avotam, sagatavotas prebiotisko ekstraktu tehnisko datu lapas lietošanai pārtikā, kā arī veikts ES normatīvo aktu izvērtējums pārtikas marķējuma un norāžu kontekstā, lai nodrošinātu izstrādāto ekstraktu turpmāko izmantojamību un atbilstību regulatīvajām prasībām.
Aktivitātes 2d.2 ietvaros uzsākti pētījumi par substrāta priekšfermentāciju izmantojot baktērijas Zymomonas mobilis, kā substrātu izmantojot auzu sēnalu putekļu skābes hidrolizātu. Iztestēta Crypthecodinium cohnii un Schizochytrium limacinum augšana uz auzu sēnalu putekļu skābes hidrolizāta un balstoties uz augšanas parametriem tālakiem pētījumiem ar priekšfermentētiem substrātiem uz auzu putekļu hidrolizātu bāzes izvēlēts Schizochytrium limacinum.
Aktivitātes 2d.3 ietvaros veikti pētījumi par mikroaļgu Graesiella emersonii un Galdieria sulphuraria kultivāciju uz auzu sēnalu putekļu skābes hidrolizāta pie dažādām substrāta koncentrācijām un substrāta pH. Izvērtēta biomasas augšana un substrāta patēriņš. Balstotie uz iegūtajiem datiem tālakam pētījumam kā perspektīvāks izvēlēts Galdieria sulphuraria.
Aktivitātes 2.d6 ietvaros uzsākti pētījumi par ksilooligosaharīdus (XOS) saturošu hemicelulozes hidrolizātu izmantošanu kā piedevu polifunkcionālu produktu izveidei. Balstoties uz aktivitātē 2.d1 iegūtajiem datiem par XOS saturošo hidrolizātu sastāvu un īpašībām, uzsākta potenciālo produktu, kas kalpos par bāzi polifunkcionāliem produktiem, izvēle, izvērtēšana un tehnoloģisko protokolu izstrāde.