Innowacyjna gospodarka


Zadanie 2.

Badania związane z opracowaniem kompleksowych technologii pozyskiwania z treści jaj biologicznie aktywnych substancji. 

 
Kierownik
prof. Tadeusz Trziszka 
 
Zespół
mgr Halina Beń, dr Łukasz Bobak, prof. Józefa Chrzanowska, dr Anna Dąbrowska, mgr Krystyna Drozdowska, mgr Ewelina Eckert, mgr Justyna Górecka, dr Michał Jakób, dr Małgorzata Kaźmierska, dr Małgorzata Korzeniowska, prof. Grażyna Krasnowska, mgr Bartosz Kosmalski, Katarzyna Nowak, dr Maciej Oziembłowski, prof. Andrzej Ożyhar, dr Marta Paluch, mgr Marta Pokora prof. Antoni Polanowski, mgr Ewelina Siepka, dr Teresa Skiba, inż. Maria Szachniewicz, prof. Tadeusz Szmańko, dr Marek Szołtysik, mgr Urszula Tril, dr Anna Zogłówek, dr Aleksandra Zambrowicz.
 
 
 
 
Badania związane z opracowaniem kompleksowych technologii pozyskiwania z treści jaj biologicznie aktywnych substancji uwzględniały obszary:
  • technologiczną i chemiczną charakterystykę surowca jajczarskiego, 
  • charakterystykę wybranych bioaktywnych substancji treści jaj oraz możliwości ich aplikacji, 
  • wykorzystanie enzymów z różnych źródeł do modyfikacji treści jaj,
  • ekstrakcję fosfolipidów i produkcję preparatów wysokoproteinowych,
  • techniki niekonwencjonalnego utrwalania treści jaj, w tym z udziałem biofilmów
  • utrwalanie i modyfikowanie przetworów mięsnych (zwierząt dużych, drobiu i dziczyzny) z udziałem biopreparatów z jaj, 
  • metody rekombinacji bioaktywnych substancji na bazie skorup jaj.
 
 
Realizowane badania prowadzono w układzie wielopłaszczyznowym. Uwzględniono charakterystykę i przydatność surowca jajczarskiego oraz zidentyfikowano składniki bioaktywne w treści i skorupach jaj. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów opracowano innowacyjne technologie pozyskiwania biosubstancji z jaj. Dotyczą one:
 
  • wytwarzania bioaktywnego preparatu z białka jaj, zawierającego m.in. lizozym, cystatynę i ovoinhibitor, który charakteryzuje się właściwościami antydrobnoustrojowymi, co można wykorzystać m.in. do utrwalania żywności. 
  • hydrolizy enzymatycznej struktur białkowych treści jaja z udziałem nowych preparatów enzymatycznych, m.in. z drożdży Yarrowia lipolytica, dzięki niej pozyskano nowe biopreparaty (biopeptydy) o znaczeniu nutraceutycznym, które można także wykorzystać w produktach żywnościowych i medycznych;
  • kompleksowej technologii przygotowania surowca oraz izolacji fosfolipidów żółtka i ich frakcjonowania ze szczególnym uwzględnieniem tzw. superlecytyny, uzyskanej z jaj projektowanych. Prowadzono badania w zakresie optymalizacji ekstrakcji z uwzględnieniem rozpuszczalników organicznych oraz płynnego dwutlenku węgla (ekstrakcja nadkrytyczna);
  • badań mających na celu uzyskanie rekombinowanych bioaktywnych substancji ze skorupy jaja, które mają działanie antybakteryjne (nowa generacja preparatów wytwarzana w oparciu o zasady biologii molekularnej i biotechnologii).
 
Przeprowadzenie tak złożonych badań było możliwe dzięki wyposażeniu Katedry Technologii Surowców Zwierzęcych i Zarządzania Jakością w nowoczesny sprzęt laboratoryjny, (w tym zakupiony z funduszy Projektu OVOCURA). Prace badawcze prowadzono również w laboratoriach Politechniki Wrocławskiej w zakresie biologii molekularnej oraz chemicznych analiz wielopierwiastkowych. Ponadto istotna część badań została wykonana we współpracy z Wrocławskim Parkiem Technologicznym, gdzie, korzystając z nowoczesnej linii technologicznej, opracowano w skali półtechnicznej innowacyjne technologie produkcji bioaktywnych preparatów z treści jaj. Współpracowano z wieloma instytucjami zewnętrznymi, gdzie wykonywano wiele usług badawczych.
 
 
Produkcja bioaktywnych substancji w skali półtechnicznej we Wrocławskim Parku Technologicznym pozwoliła przygotować odpowiedni wolumen preparatów do testowania na zwierzętach doświadczalnych. Testy te miały na celu potwierdzenie lub dokonanie korekt wartości aplikacyjnej pozyskanych preparatów. Tym samym potwierdzono rzeczywistą innowacyjność zarówno technologii, jak i produktów.
 
W wyniku przeprowadzonych eksperymentów:
  • dokonano, na niespotykaną dotąd skalę, biorąc pod uwagę wnikliwość i szeroki wachlarz metodyczny, analiz składu chemicznego surowca jajczarskiego. Badano surowiec specjalnie projektowany, pochodzący od kur niosek towarowych Lohmann Brown, niosek chowu ekologicznego zielononóżka kuropatwiana i przepiórek japońskich. 
  • opracowano kompleksową technologię ekstrakcji fosfolipidów bogatych w n-3 kwasy tłuszczowe, zwłaszcza DHA a także witaminy. Tak wytworzony kompleks fosfolipidowy jest materiałem wyjściowym do produkcji nutraceutyków i preparatów biomedycznych. Technologię ujęto w zgłoszeniu patentowym nr P-399338. Preparaty fosfolipidowe podawano w ramach badań weterynaryjnych i medycznych zwierzętom domowym i laboratoryjnym, co stanowi zbiór wyników już opublikowanych, ujętych w zgłoszeniach patentowych lub przygotowywanych do publikacji i prac doktorskich;
  • opracowano technologię ekstrakcji antydrobnoustrojowych składników z białka jaja, w tym: lizozymu, cystatyny, ovoinhibitora i opracowano metodę wykorzystania tych substancji jako preparatu, który stosowano w utrwalaniu m.in. produktów mięsnych oraz stosowano jako biokompozyty w zadaniu nr 3. Wyniki badań w tym zakresie zostały opatentowane.
  • opracowano technologię hydrolizy enzymatycznej białek treści jaja oraz białek poekstrakcyjnych pochodzenia żółtkowego i białka jaja. Do procesów hydrolitycznych wykorzystano konwencjonalne, bakteryjne i fizjologiczne, oraz niekonwencjonalne enzymy. Otrzymano ponad 20 nowych biopeptydów o zróżnicowanej aktywności, w tym antydrobnoustrojowej, antyoksydacyjnej, o właściwościach chelatujących i zdolnościach inhibicyjnych ACE, a także o właściwościach funkcjonalnych. Wyniki badań zostały opublikowane, złożono zgłoszenia patentowe oraz przygotowano dane do nowych publikacji i prac doktorskich;
  • rozpoczęto badania nad rekombinacją bioaktywnych substancji antydrobnoustrojowych. Wykorzystano metody biologii molekularnej i biotechnologii. Badania w tym zakresie są nowatorskie i wysoce innowacyjne.
  • opracowano technologie w skali półtechnicznej z udziałem Wrocławskiego Parku Technologicznego: 

ekstrakcji fosfolipidów z żółtka, w tym ekstrakcji w płynach nadkrytycznych,

ekstrakcji biosubstancji z białka jaja, tym lizozymu w mieszaninie z cystatyną i ovoinhibitorem,

hydrolizy enzymatycznej produktów ubocznych ekstrakcji.

 

 

Przeprowadzone badania i opracowane innowacyjne technologie pozwoliły na uzyskanie produktów: 

  • preparatu fosfolipidowego (superlecytyny) służącej do wytwarzania nutracetyków, suplementów diety, preparatów biomedycznych, a także biokosmetyków, 
  • preparatu antydrobnoustrojowego (mieszanina lizozymu, cystatyny i ovoinhibitora),
  • biopreparatu peptydowego, jako efektu hydrolizy enzymatycznej, o właściwościach antyoksydacyjnych, 
  • preparatu peptydowego, jako efektu hydrolizy enzymatycznej, o właściwościach funkcjonalnych w doskonaleniu przetworów mięsnych, 
  • preparatu rekombinowanych polipeptydów (OCX-32 i, OCX-36) z kutikuli jaja, jako preparatu antydrobnoustrojowego. Preparat wytworzono w skali laboratoryjnej.

 

 

 
W ramach usług badawczych i ekspertyz w zadaniu nr 2 współpracowano z 12 zewnętrznymi jednostkami badawczo-rozwojowymi, produkcyjnymi i medycznymi w następującym obszarze aktywności naukowo-technologicznej:
  • wytwarzanie biopreparatów z treści jaj z uwzględnieniem niekonwencjonalnych technologii z wykorzystaniem prototypowej linii technologicznej, 
  • badania w zakresie technologii wytwarzania innowacyjnych rekombinowanych biopreparatów,
  • badania biochemiczne w zakresie specyficznych aktywność biologicznych i immunologicznych w preparatach wytworzonych z treści jaj, w tym badania na komórkach krwi oraz badania biologiczne na aktywność antynowotworową produktów fosfolipidowych oraz preparatów polipeptydowych i inhibitorowych,
  • analiza i sekwencja aminokwasów wybranych preparatów,
  • transfer substancji nieorganicznych w treści jaja (badania związków mineralnych),
  • ekspertyzy z zakresu chemii, technologii, bezpieczeństwa zdrowotnego, analityki chromatograficznej oraz wyceny przydatności preparatów,
  • analizy chemiczne surowca jajczarskiego oraz produktów, ze szczególnym uwzględnieniem, niektórych witamin, aminokwasów, innych biosubstancji,
  • analiza i charakterystyka produktów oksydacji preparatów treści jaj,

 

 

Badania nad identyfikacją bioskładników i preparatów ochronnych dla ovofosfolipidów w układach jedno i wieloskładnikowych,

  • opracowanie założeń recepturowych z wykorzystaniem fosfolipidów żółtka, hydrolizatów białka i żółtka oraz dodatkowo wybranych bioaktywnych substancji pomocniczych do wytwarzania suplementów diety nowej generacji, z uwzględnieniem potencjalnych możliwości produkcyjnych, 
  • wytworzenie doświadczalnych tabletek ze skorup jaj w oparciu o posiadaną własną technologię i receptury jako materiału badawczego do wstępnej oceny biodostępności wapnia i jego związków,
  • badania przydatności, bezpieczeństwa i tolerancji preparatów wapniowych własnego opracowania z uwzględnieniem pacjentów z obniżoną masą kostną wraz ze wstępną ocena biodostępności badanych preparatów w aspekcie możliwości ich wdrożenia.

 

 

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Kontakt  
web design by AGENA