Podsumowanie zadań badawczych zespołów

Dorobek zespołu realizującego projekt

Summary

Kierunkiem wyznaczającym przyszłość Europy, zapewniającym jej konkurencyjność w światowej przestrzeni ekonomicznej, jest transfer wiedzy oraz asymilacja środowisk naukowo-badawczych z gospodarką. Niekorzystne zjawiska pojawiające się w różnych regionach świata: wojny, głód oraz kryzys w sferze bankowo-finansowej, mobilizują instytucje naukowo-badawcze i przedsiębiorstwa do wzmożonej współpracy.

Żywność jest kluczowym czynnikiem gwarantującym egzystencję człowieka, jego zdrowie i jakość życia. Badania nad doskonaleniem produktów żywnościowych, w tym suplementów diety, z uwzględnieniem naturalnych źródeł surowcowych oraz minimalizacji przetwórstwa połączonym z jednoczesnym poszukiwaniem nowych rozwiązań innowacyjnych, stanowią największe wyzwanie dla gospodarki żywnościowej.

W świetle nowych wymagań ważną rolę odgrywają jednostki badawcze oraz centra transferu technologii, w tym parki technologiczne i klastry, w skład których wchodzą firmy innowacyjne. Powstające w takich warunkach technologie i produkty są wysoce konkurencyjne i dają gwarancję przewagi rynkowej, a tym samym stają się impulsem rozwoju gospodarki. Dlatego ważnym czynnikiem rozwoju ekonomicznego są projekty interdyscyplinarne, łączące wiele dziedzin nauki, zwłaszcza te prowadzone w obszarze żywności nowej generacji i biomedycyny, ponieważ służą one doskonaleniu jakości życia i prewencji chorób cywilizacyjnych.

Przedsięwzięciem nadającym kształt powyższym założeniom był projekt „Innowacyjne technologie produkcji biopreparatów na bazie nowej generacji jaj (OVOCURA)”, realizowany w latach 2009-2012 w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Działania 1.3.1 Projekty rozwojowe w obszarze tematycznym „Bio”. Prace prowadziło konsorcjum Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu i Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich. W ramach programu badawczo-rozwojowego współpracowano także z podmiotami gospodarczymi, będącymi członkami Klastra NUTRIBIOMED:

• Politechniką Wrocławską,
• Wrocławskim Parkiem Technologicznym,
• Zakładami Jajczarskimi OVOPOL w Nowej Soli
• Przedsiębiorstwem Wdrożeniowo-Hodowlanym TRONINA
• Farmaceutycznym Zakładem Naukowo-Produkcyjnym BIOCHEFA

W ramach realizacji ekspertyz i usług badawczych współpracowano z:

Uniwersytetem Wrocławskim, Instytutem Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk, Weterynaryjnym Laboratorium Diagnostycznym Romana Jędryczki, PWSZ w Krośnie, firmami DK-ANALITYKA, St. Jude Medical, BIOCENTRUM, Eurofins Steins Laboratorium, Applied Biosystems Polska, Life Technologies Polska, Dako Polska, Witko, Meranco Aparatura Kontrolno-Pomiarowa i Laboratoryjna, Agilent Technologies, Data Sciences International, Vivari, Jackson Laboratory USA, a także firmą Krzysztof Marek Wiśniewski, QUATTRO Jacek Leonkiewicz – Biuro Doradcze, Fundacją Amicus Universitatis Nicolai Copernic, PHU „Eska” oraz Praktyką Lekarską Katarzyny Gruszeckiej i Medical Consulting Krzysztofa Kmieciaka.

Realizacja celu Projektu i uzyskane rezultaty
W projekcie podjęto próbę kompleksowego rozwiązania problemu dotyczącego wykorzystania potencjału biologicznego, produkowanych według specjalnego programu żywieniowo-środowiskowego, jaj „nowej generacji”, charakteryzujących się wysokimi walorami prozdrowotnymi. Wykorzystanie tego potencjału pozwoliło na opracowanie innowacyjnych technologii oraz produktów wytwarzanych z surowca jajczarskiego, a także stworzyło możliwość wprowadzenia ich na rynek. Badania ukierunkowano na opracowanie metod wykorzystania nutraceutycznego i biomedycznego bioaktywnych substancji pozyskanych z jaj projektowanych w celu wytworzenia innowacyjnych preparatów o wysublimowanych cechach służących poprawie jakości życia oraz prewencji i terapii chorób cywilizacyjnych.

Osiągnięte rezultaty znacznie przekroczyły oczekiwania. Dotyczy to zarówno wyników ilościowych – większa liczba biopreparatów o właściwościach nutraceutycznych i biomedycznych, jak i wyników jakościowych – znacznie szerszy wachlarz stwierdzonych aktywności w preparatach, zwłaszcza w obszarze biomedycznym. Tym samym wskazano, że treść jaja stanowi niezwykle interesujący materiał biologiczny, który może zostać wykorzystany nie tylko jako surowiec spożywczy, ale przede wszystkim jako materiał wyjściowy do produkcji nutraceutyków, preparatów biomedycznych, kosmetycznych oraz biosubstancji do utrwalania żywności. Wyniki badań uzyskane w projekcie stanowią inspirację do nowych, jeszcze bardziej ambitnych prac badawczo-rozwojowych i wdrożeniowych. Na szczególne podkreślenie zasługuje możliwość wdrożenia technologii i komercjalizacja wyników badań ujętych w zgłoszeniach patentowych.

Duże znaczenie dla prowadzonych badań miał fakt, iż uczestniczące w projekcie podmioty: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu i Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, wchodzą w skład skupiającego ok. 50 podmiotów gospodarczych Klastra NUTRIBIOMED. Dzięki temu, uzyskane w badaniach wyniki, mogły być transferowane bezpośrednio do jednostek gospodarczych.

Zasadniczym przedsięwzięciem projektu było uzyskanie nowej generacji surowca jajczarskiego – jaj kurzych i przepiórczych – wzbogaconych w bioaktywne substancje, w tym: polienowe, zwłaszcza n-3, kwasy tłuszczowe, fosfolipidy, witaminy. Priorytetem badawczym było opracowanie innowacyjnych technologii odzysku biologicznie aktywnych składników jaja, które następnie poddano enzymatycznej i chemicznej modyfikacji. Ważnym działaniem było zastosowanie biopreparatów w utrwalaniu żywności, a także ich wykorzystanie w systemach opakowaniowych. Szczególnie istotnym elementem projektu były badania biomedyczne tych substancji. Miały one na celu określenie ich przydatności jako materiału wyjściowego do wytwarzania nutraceutyków i preparatów biomedycznych, istotnych w prewencji i terapii chorób cywilizacyjnych.
Uzyskane w projekcie preparaty biomedyczne, zwłaszcza preparaty fosfolipidowe, biopeptydy, inhibitory i preparaty mineralno-organiczne, mają dla organizmu człowieka duże znaczenie odżywcze, wpływają na proces regeneracji organizmu, a także służą rewitalizacji i prewencji. Duże nadzieje budzą w terapii schorzeń centralnego układu nerwowego, w tym chorób otępiennych mózgu (m.in. choroba Alzheimera), zaburzeń nastroju (depresja), układu krążenia (miażdżyca) oraz chorób układu kostnego (osteoporoza). Oddzielną grupę preparatów biomedycznych stanowią substancje przeznaczone do dalszych badań klinicznych i zastosowań w produkcji leków przeciw chorobom nowotworowym, paradontozie oraz chorobom dermatologicznym. W tym aspekcie dużym osiągnięciem projektu były badania nad cystatyną i nowo odkrytym białkiem – Yolkiną.

W wyniku realizacji projektu powstały:

• technologia produkcji nowej generacji jaj projektowanych, naturalnie wzbogaconych w bioaktywne substancje, stanowiących materiał wyjściowy do produkcji nutraceutyków i preparatów biomedycznych,
• kompleksowa technologia pozyskiwania z treści jaj biologicznie aktywnych substancji i biopreparatów przydatnych do wytwarzania suplementów diety, preparatów biomedycznych, które można wykorzystać w utrwalaniu żywności oraz w systemach opakowaniowych,
• technologia preparatów wapniowych na bazie skorup jaj, jako potencjalny produkt w prewencji osteoporozy,
• modyfikacja technologii pozyskiwania ovofosfolipidów i ich zastosowania w szeroko pojętej prewencji chorób cywilizacyjnych,
• opracowano po raz pierwszy na świecie metodę pozyskiwania cystatyny mono- i dimerycznej o najwyższej czystości elektroforetycznej, dokonano jej charakterystyki oraz określono możliwość jej zastosowania w terapii chorób nowotworowych,
• opracowano metody wytwarzania biopeptydów z białek treści jaja i z białek poekstrakcyjnych z wykorzystaniem hydrolizy enzymatycznej,
• odkryto nowy kompleks białkowy – Yolkinę, o dużym znaczeniu w terapii chorób neurodegeneracyjnych.

Struktura finansowa

Całkowita wartość projektu wynosiła 24 953 279,81 PLN. Czas jego realizacji objął lata 2009 (I kw.) – 2013 (I kw.).

 

Do realizacji zadań badawczych projektu zakupiono aparaturę na łączną sumę 4 220 958 PLN. Wśród wyposażenia znalazły się, między innymi, spektrofotometry, chromatografy cieczowe, gazowe, autoklaw, cieplarka mikrobiologiczna, wirówka preparatywna z chłodzeniem, system próżniowego odparowywania, komora klimatyczna, specjalistyczne inkubatory oraz aparatura do pomiaru ciśnienia tętniczego, a także termocykler, wytrząsarki, mieszadła magnetyczne i wysokosprawne komory głębokiego zamrażania.
Wartość wyposażenia laboratoryjnego na Uniwersytecie Medycznym wyniosła 1 357 864,34 PLN, na Uniwersytecie Przyrodniczym 2 863 094 PLN.

Wyniki projektu prezentowane były na międzynarodowych konferencjach naukowych w 14 krajach, w tym: Australii, Austria, Brazylii, Chile, Chorwacji, Grecji, Holandii, Japonii, Kanadzie, Litwie, Meksyku, w Niemczech, Portugalii, na Słowacji oraz we Włoszech. Dorobek naukowy zaprezentowano także na 31 konferencjach krajowych i międzynarodowych odbywających się w Polsce.