Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей

Докладчик: Сухих Станислав Алексеевич

Должность: Старший научный сотрудник НОЦ, к.т.н.

Цель проекта:
- разработка технологии получения биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей; - получение значимых научных результатов, позволяющих переходить к разработке новых видов биологических консервантов для увеличения сроков хранения плодов и овощей. Для реализации целей проекта необходимо решить следующие задачи: - отбор штаммов молочнокислых микроорганизмов разных таксономических групп, выделенных из растительного сырья, проявляющих антимикробную активность; - изучение фенотипических и физиолого-биохимических свойств отобранных штаммов микроорганизмов; - изучение структуры и свойств метаболитов, продуцируемых выбранными микроорганизмами; - идентификация и исследование свойств бактериоцинов, продуцируемых выбранными микроорганизмами; - разработка методов выделения и очистки бактериоцинов, продуцируемых изучаемыми микроорганизмами; - практическое использование бактериоцинобразующих молочнокислых микроорганизмов и их метаболитов в качестве биологических консервантов для увеличения сроков хранения свежих фруктов и овощей.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения научных исследований должны быть получены следующие научно-технические результаты:
1 Промежуточные и заключительный отчеты о научных исследованиях, содержащие:
а) обзор и анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
б) обоснование выбора направления исследований;
в) отчет о патентных исследованиях;
г) обобщение и выводы по результатам научных исследований;
д) рекомендации и предложения по использованию результатов научных исследований.
2 Экспериментальные образцы биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
3 Программа и методики исследовательских испытаний биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
4 Лабораторный технологический регламент получения биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
5 Протоколы исследовательских испытаний биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
6 Проект технических условий на биоконсервант на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
7 Перечень научных и научно-технических результатов, подлежащих получению иностранным партнером:
7.1 методика идентификации бактериоцинов, продуцируемых молочнокислыми микроорганизмами;
7.2 методика выделения и очистки бактериоцинов, продуцируемых молочнокислыми микроорганизмами;
7.3 рекомендации по практическому использованию бактериоцинобразующих молочнокислых микроорганизмов и их метаболитов в качестве биологических консервантов для увеличения сроков хранения свежих фруктов и овощей.

Для решения поставленных задач использованы следующие научно-технические подходы:
- Определение антагонистической активности микроорганизмов методом перпендикулярных штрихов.
- Изучение антимикробного действия продуктов, секретируемых изучаемыми бактериями в жидкую среду, посредством турбидиметрического метода.
- Изучение фенотипических свойств микроорганизмов визуальным методом и методом микроскопирования.
- Анализ биохимических свойств микроорганизмов с использованием стандартизированных тест-систем API 50 CHB.
- Определение протеолитической активности микроорганизмов модифицированным методом.
- Определение липолитической и сахаролитической активности микроорганизмов спектрофотометрическим методом.
- Генетическая идентификация микроорганизмов с помощью анализа генов, кодирующих 16S рибосомальную РНК: выделение суммарной ДНК; подбор универсальных праймеров, полимеразная цепная реакция; секвенирование вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК; идентификация микроорганизмов.
- Выделение метаболитов пептидной природы методом электрофореза в полиакриламидном геле по Лэммли.
- Определение молекулярной массы методом электрофореза в полиакриламидном геле по Лэммли.
- Выделение и очистка метаболитов методами хроматографии и гель-фильтрации.
- Анализ антимикробной активности метаболитов методом радиальной диффузии.
- Определение массовой доли общего азота экспресс-методом сжигания по Дюма.
- Определение активной кислотности рН потенциометрическим методом.
- Определение аминокислотного состава методом ионообменной хроматографии.
- Определение аминокислотной последовательности методом масс-спектрометрии.
- Анализ химической структуры метаболитов методом ИК-спектроскопии.
- Исследование закономерностей ингибирования роста основных патогенов и вредных микроорганизмов, поражающих пищевые продукты, под действием бактериоцинов микроорганизмов на плотных питательных средах будет использован диффузионный метод Кирби и Бауэра.
- Анализ микробиологической устойчивости пищевых продуктов будет проводиться в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01«Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».
Новизна предлагаемых в проекте решений заключается в разработке конкурентоспособного по сравнению с известными отечественными и мировыми аналогами биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий для увеличения сроков хранения плодов и овощей.
Это позволит получить результат, способный к правовой охране.
Новизна и научно-технический уровень планируемых результатов научных исследований обеспечит создание нового конкурентоспособного биоконсерванта на временном горизонте 5-6 лет с возможностью достижения заметного (не менее чем на 25% по соотношению эффективности и стоимости) превосходства над лучшими мировыми аналогами.
Предлагаемые научные исследования не являются дублированием ранее проведенных и проводимых научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Научные результаты в виде биоконсерванта на основе бактериоцинов лактобактерий востребованы в следующих областях:
- пищевая промышленность (кондитерские, овощеперерабатывающие, плодоперерабатывающие предприятия);
- предприятия общественного питания (дошкольные и школьные учреждения, детские дома, профилактории, больницы);
- оптовые и розничные сети (рынки, супермаркеты, гипермаркеты, магазины, аптеки, интернет-магазины).
Разработанный биоконсервант на основе бактериоцинов лактобактерй обладает рядом конкурентных преимуществ перед известными мировыми и отечественными аналогами в части спектра антимикробной активности и стоимости.
Потенциальные потребители результатов могут быть разделены на две целевые группы:
1) Промышленный рынок (рынок перерабатывающих предприятий или оптовых посреднических фирм) представлен организациями, которые сегментируются по отраслевой принадлежности (кондитерские производства, предприятия общественного питания), использующий планируемую к производству продукцию в качестве полуфабрикатов из свежих фруктов и овощей.
2) Потребительский рынок (рынок готовых продуктов) представлен потребителями всех возрастных и социальных групп: студенты, люди среднего и старшего возраста, семейные пары, занятые на работе, лица, занимающиеся активным образом жизни – туристы, охотники, рыбаки. К этой группе относятся также предприятия бюджетной сферы (дошкольные и школьные учреждения, детские дома, профилактории, больницы); предприятия общественного питания (столовые, кафе, рестораны); розничные сети (супермаркеты, гипермаркеты, магазины, аптеки, интернет-магазины).
На начальном этапе планируется реализация разработанной продукции на уровне субъектов Российской Федерации. В долгосрочной перспективе – выход на международный рынок (страны Европы, Азии, США).
Коммерциализация результатов проекта будет осуществляться с использованием различных инструментов:
1. Продвижение проектов коммерциализации технологий с применением Интернет – инструментов: web-сайт, электронная почта, поисковые системы, сети трансфера технологий и сети инновационных центров (Российская сеть трансфера технологий – www.rttn.ru; Европейская Сеть Инновационных Релей–Центров http://irc.cordis.lu; Сеть частного капитала www.nvst.com; Система поиска партнеров для реализации инновационных проектов – www.gate2growth.com; Компания Yet2.com, подбирающая партнеров для реализации проектов коммерциализации технологий – www.Yet2.com).
2. Продвижение технологии через офисы трансфера технологий университетов и НИИ.
3. Продвижение проектов коммерциализации технологии с использованием услуг бизнес–инкубаторов – организаций, занимающихся поддержкой стартап-проектов на всех этапах развития: от разработки идеи до ее коммерциализации.
4. Продвижение проектов коммерциализации технологии на венчурных ярмарках, выставках (например, Российская Венчурная Ярмарка, организуемая ежегодно Российской Ассоциацией Прямого и Венчурного Инвестирования (РАВИ) (www.rvca.ru)).
5. Продвижение проектов коммерциализации технологии на технологических брокерских событиях (серия предварительно организованных в одном месте встреч между теми компаниями, которые предлагают новые технологии, и теми компаниями, которые ведут поиск новых технологий).
6. Продвижение проектов коммерциализации технологии с использованием международных программ: Программы коммерциализации Международного Научно-Технического Центра www.istc.ru; ЭВРИКА – Европейская программа научно-технического сотрудничества в области высоких технологий и инновации; Фонд «Новая Евразия»; Фонд «Научный потенциал».
С целью доведения результата проекта (биоконсервант для увеличения сроков хранения фруктов и овощей) до потребителя будет разработана маркетинговая стратегия, составляющими которой станут:
‒ достижение устойчивых конкурентных позиций продукции;
‒ поиск и выход на новые целевые мировые рынки;
‒ концентрация и распределение продукции по каналам реализации;
‒ исключение из торговой номенклатуры товаров, не пользующихся спросом;
‒ развитие хозяйственной деятельности на коммерческой основе.
Мероприятия по продвижению результата на рынок включают:
1) Реклама: радио, телевидение, газеты, журналы, Интернет, наружная реклама, реклама, вызывающая прямой отклик (прямая почтовая реклама, каталоги, телемаркетинг, создание горячих линий для общения с потребителями, торговые телеканалы или специализированные передачи, различные виды адресных рассылок), реклама в справочниках и каталогах, бизнес-реклама.
2) Личные продажи ‒ прямой (директ-) маркетинг.
3) Пропаганда (PR, паблисити): выступления, мероприятия, новости, публикации, спонсорство, средства идентификации.
4) Стимулирование продаж, направленное на покупателей, контрагентов и торговый персонал.

Текущие результаты проекта:
- проведен отбор штаммов молочнокислых микроорганизмов разных таксономических групп, выделенных из растительного сырья, проявляющих антимикробную активность;
- изучены фенотипические и физиолого-биохимические свойства отобранных штаммов микроорганизмов;
- изучена структура и свойства метаболитов, продуцируемых выбранными микроорганизмами;
- проведена идентификация и исследованы свойства бактериоцинов, продуцируемых выбранными микроорганизмами;
- разработаны методы выделения и очистки бактериоцинов, продуцируемых изучаемыми микроорганизмами;
- описано практическое применение бактериоцинобразующих молочнокислых микроорганизмов и их метаболитов в качестве биологических консервантов для увеличения сроков хранения свежих фруктов и овощей.