Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка способа получения биоконсерванта в лиофильно высушенной форме с увеличенной длительностью хранения и стабильными качественными показателями.

Номер контракта: 14.579.21.0107

Руководитель: Сергеева Алла Владимировна

Должность руководителя: технолог

Докладчик: Карташов Максим Игоревич, Генеральный директор

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
ключевые слова по теме пни: биоконсервант, лиофильно высушенная форма, lactobacillus plantarum, lactococcus lactis subsp. lactis, propionibacterium acidipropionici , консорциум, гликозил-гидролазная активность, нуклеотидная последовательность генома штамма, культивирование, лабораторные биореакторы, готовая форма, лабораторный регламент, лабораторная партия.

Цель проекта:
1. Проект, в составе комплексного проекта, направлен на решение текущих проблем в c/х РФ: - Проблема оптимизации рентабельности производственного процесса ввиду использования сопутствующих производству ключевых продуктов, закупаемых по линии импорта - комбикорма с внесением в их состав различного рода добавок -Конкурентоспособность с/х продукции российского производства резко падает ввиду присутствия в себестоимости производства затрат на закупку импортных консервантов кормов (до 70% импорта) - Отсутствие российских аналогов ключевого препарата для сельского хозяйства – биоконсерванта в лиофильно высушенной форме При этом, проект нацелен на решение научной проблемы, заключающейся в том, что консорциум бактерий при силосовании растет на малодоступных из субстрата сахарах (требуются простые сахара). В рамках проекта будет сформирован синтез ферментов, обеспечивающих гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз до доступных сахаров одним из членов консорциума. 2. Цель проекта: Разработка биотехнологического способа получения биоконсерванта в лиофилизированной форме с увеличенной длительностью хранения. Задачи проекта: - Разработка штаммов и методики проведения молекулярно-биологического анализа штаммов Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis subsp. lactis и Propionibacterium acidipropionici - Разработка методики получения штамма Lactobacillus plantarum, обладающего гликозил-гидролазной активностью - Разработка методики получения готовой формы биоконсерванта на основе консорциума штаммов -Разработка лабораторного регламента получения биоконсерванта в лиофилизированной форме - Наработка лабораторной партии готовой формы биоконсерванта

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты:
-Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, относящихся к способам получения высококлассных кормов с использованием биоконсервантов, способам производства консервантов на основе молочнокислых и пропионовокислых бактерий. Выбор и обоснование направления исследований.
-Патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
-Методику культивирования и наработки биомассы штаммов Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis subsp. lactis и Propionibacterium acidipropionici для дальнейшего получения консорциума.
-Методику получения готовой формы биоконсерванта на основе консорциума штаммов Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis subsp. lactis и Propionibacterium acidipropionici.
-Описание нуклеотидной последовательности генома разработанного штамма Lactobacillus plantarum, в том числе полные нуклеотидные последовательности введенного(ых) в разрабатываемый штамм гена(ов) гликозил-гидролаз.
-Лабораторный регламент процесса получения готовой формы биоконсерванта в лиофилизированной форме.
-Лабораторная партия готовой формы биоконсерванта в лиофилизированной форме.
-Научно-техническая и техническая документация

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Описание конечного продукта (биоконсервант в лиофильно высушенной форме ):
Высокоэффективная технология производства препарата биоконсерванта отвечающая следующим техническим требованиям:
- Содержание жизнеспособных клеток микроорганизмов в сухом препарате не менее 1х1011 КОЕ/г.,
- получение кормов не ниже 1 класса качества в результате использования препарата при заготовке.

Научная новизна:
Проблема: Консорциум бактерий при силосовании растет на малодоступных из субстрата сахарах (требуются простые сахара).
Решение: Синтез ферментов, обеспечивающих гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз до доступных сахаров одним из членов консорциума.
Методы:
- Идентификация целевых генов у родственных штаммов, гидролизующих полисахариды, в результате секвенирования геномов;
- Создание биоинженерного штамма Lactobacillus plantarum, экспрессирующего гены гликозил-гидролаз (целлюлаза, ксиланаза).

Данное прикладное научное исследование является составной частью комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологий производства импортозамещающих препаратов: кормового антибиотика и биоконсерванта для животноводства с использованием доступного отечественного сырья» (шифр: 2015-14-582-0052)

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Данное прикладное научное исследование является составной частью комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологий производства импортозамещающих препаратов: кормового антибиотика и биоконсерванта для животноводства с использованием доступного отечественного сырья» (шифр: 2015-14-582-0052) и его результаты будут использованы для реализации комплексного проекта.

Перспективы практического использования результатов комплексного проекта:
- По итогам проведения комплекса НИОКР, подготовки досье на гос. регистрацию и передачи технологий в производство индустриальному партнеру будут получены рег. удостоверения и технологии внедрены в производство, с соответствующим выпуском на рынок опытных партий препаратов.
- Продукты имеют значительный потенциал для реализации на рынке за счет показателей эффективности препарата и цены ниже мировых аналогов.

Потребители: Животноводческие хозяйства, имеющие поголовья крупного рогатого скота
Замещаемый импортный препарат: Siloferm HC, BioCool Extra HC (AGRAVIS Raiffeisen AG), Bio Stabil (Biomin), Biotal (Lallemand)
Объем импорта: 300 млн руб. в 2014 г., с перспективой до 690 млн в 2020 г.
Цена: на 35-40% ниже импортных аналогов
Замещение: доля на рынке 5% в 2018 г. до 40% к 2022 г.

На сегодняшний день, биоконсерванты в сухой форме на рынке РФ представлены только зарубежными производителями.
Предлагается разработать импортозамещающую эффективную технологию и организовать производство российского препарата биоконсерванта на основе высокотехнологичных (сухих) готовых форм. Сухая форма препарата обладает преимуществами над жидкими и пастообразными формами за счет увеличенного срока хранения и высокого содержания биологически активных клеток микроорганизмов. Штаммы микроорганизмов будут созданы с применением уникальных технологий генной инженерии, мутагенеза и селекции. Опытно-промышленная технология будет разработана на созданной в рамках проекта опытно-промышленной экспериментальной установке получения биоконсерванта в лиофилизированной форме.
Исходя из целей комплексного проекта, будет создан биоконсервант, по своему технологическому уровню не уступающий импортным аналогам, но выигрывающий в цене на 35-40%.

Эффекты от внедрения результатов:
- Доступ животноводческих хозяйств к биоконсервантам в лиофильно высушенной форме с увеличенной длительностью хранения и стабильными качественными показателями, являющихся более эффективными и доступными по цене аналогами зарубежных препаратов
- Повышение качества и эффективности животноводческой базы с/х хозяйств, а также экономия на закупках зарубежных препаратов
- Повышение продовольственной безопасности РФ

Полученные результаты исследований планируется опубликовать не менее чем в двух научных журналах, индексируемых в РИНЦ, SCOPUS или Web of Since, с целью  развития системы демонстрации и популяризации науки, обеспечения развития материально-технической и информационной инфраструктуры

Текущие результаты проекта:
Полученные начальные результаты
- Проведен аналитический обзор и патентные исследования, обоснование выбор направлений исследований.
- Разрабатываются методики культивирования и наработки штаммов Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis subsp. lactis и Propionibacterium acidipropionici.
- Разрабатывается методика получения штамма Lactobacillus plantarum, обладающего гликозил-гидролазной активностью
- Разрабатывается лабораторный регламент получения биоконсерванта в лиофилизированной форме.

Дальнейшее использование результатов
- Полученные результаты будут использованы для разработки опытно-промышленных технологий получения биоконсерванта
- Опытные образцы будут использоваться для токсикологических исследований и испытаний по показателям качества
- На основе лабораторных регламентов будут разработаны опытно-промышленные технологии получения биоконсерванта
- Наработанные опытно-промышленные партии будут использованы для регистрационных испытаний и разработки технологических регламентов кормления сельскохозяйственных животных и птицы