ro ICECHIM Rezultate ICECHIM - Rezultate in Cercetare

INCHIDEREA LANȚURILOR DE VALOARE DIN BIOECONOMIE PRIN OBȚINEREA DE BIOPRODUSE INOVATIVE CERUTE DE PIAȚĂ

CO Proiect Complex, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie –ICECHIM, Director Proiect Complex dr. bioch. Florin Oancea,

P1 Proiect Complex, Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni”, Responsabil Proiect Complex dr. chim. Călin Deleanu, P2 Proiect Complex, Universitatea “Dunărea de Jos” din Galați, Responsabil Proiect Complex prof. dr. Gabriela Elena Bahrim

P3, Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Științe Biologice, Responsabil Proiect Complex dr. Oana Crăciunescu,

P4, Universitatea "Aurel Vlaicu" din Arad, Responsabil de proiect prof. dr. Florentina Daniela Munteanu

Abordarea proiectului PRO-SPER este de dezvolta procedee integrate, flexibile  și interconectate, prin care să se transforme o serie de subproduse agro-alimentare în bioproduse cerute de piață – fig. 1.

 

            Fig. 1. Abordarea proiectului complex PRO-SPER de închidere a lanțurilor de valoare din bioeconomie prin utilizarea procedeelor nano-bio-tehnologice pentru transformarea unor subproduse în bioproduse cerute de piață

            Această abordare facilitează realizarea scopului proiectului complex PRO-SPER, coordonarea și corelarea activităților de cercetare a organizațiilor membre ale consorțiului, INCDCP-ICECHIM, UDJ, ICMPP, INCDSB și UAV, pentru îmbunătățirea performanței instituționale în domeniul nano-bio-tehnologiilor și al aplicațiilor acestora în bioeconomie.

            Obiectivul general al proiectului PRO-SPER este de a crește impactul activităților de cercetare-dezvoltare și inovare ale instituțiilor CDI din consorțiu, prin dezvoltarea și valorificarea unor soluții tehnologice inovative de bio-nano-procesare a unor subproduse din lanțurile valorice ale bioeconomiei, pentru recuperarea şi/sau formarea de componente cu valoare adăugată şi utilizarea acestora pentru bioproduse cu valoare adăugată mare.

            Obiectivele specifice ale proiectului PRO-SPER sunt:

  • Implementarea unei agende comune de cercetare-dezvoltare și inovare, prin care să fie utilizate sinergic competențele și resursele de la nivelul consorțiului, pentru a furniza soluții inovative destinate închiderii lanțurilor de valoare din bioeconomie;
  • Consolidarea instituțiilor CDI componente prin acordarea de cecuri pentru valorificarea infrastructurii de cercetare și a resursei umane și pentru transferul de cunoaștere în domeniul bioeconomiei;
  • Dezvoltarea unui parteneriat de lungă durată, pentru furnizarea de servicii științifice și tehnologice în domeniul prioritar al bioeconomiei circulare și pentru colaborare reciproc avantajoasă cu agenții economici, inclusiv pentru valorificarea în comun a rezultatelor proiectului;
  • Participarea în comun la  competițiile comune de proiecte europene (H2020, JU-BBI) și trans-naționale (ERA.NET, Eurostar / Eureka, InterReg IV), a cel puțin câte 2 parteneri din consorțiu, pentru ridicarea la scară a tehnologiilor dezvoltate până la nivel TRL4 prin proiectele componente și/sau valorificarea cunoștiințelor nou dobândite;
  • Promovarea excelenței și a specializării inteligente prin coagularea unor domenii de nișă la intersecția preocupărilor comune  de nano-bio-tehnologie și prin integrarea sinergică a mai multor soluții inovative interconectate;
  • Difuzarea pe scară largă a cunoștințelor și rezultatelor de cercetare obținute în cadrul proiectului PRO-SPER, pentru a asigura valorificarea lor superioară

Proiect 1 «Dezvoltarea unei noi generații de biostimulanți pentru plante prin valorificarea superioară a substratului epuizat de la cultura ciupercilor lignocelulozice Pleurotus - NeXT-US »

Proiectul NeXT-US are ca scop dezvoltarea unui bioprodus din noua generație de biostimulanți pentru plante. Obiectivele specifice ale proiectului NeXT-US sunt: (i) extragerea componentelor de interes și conversia lor în ingrediente active; (ii) obținerea bioprodusului biostimulant de nouă generație, prin nanoformulare și condiționare dispersivă; (iii) verificarea activității biologice a bioprodusului biostimulant de nouă generație, în condiții controlate și de câmp experimental.                                                      

Proiect 2 «Filme bioactive pe bază de chitosan extras din subprodusele culturii ciupercii Agaricus bisporus pentru protecția fructelor depozitate - Act-NOS . Proiectul Act-NOS are ca scop dezvoltarea unui produs de tip film comestibil destinat creșterii duratei de păstrare a fructelor.  Obiectivele specifice ale proiectului urmăresc (1) recuperarea chitinei din Agaricus bisporus și conversia în chitosan; (2) obținerea de filme şi hidrogeluri pe bază de chitosan şi monoaldehide bioactive destinate bio-aplicării; (3) extinderea conceptului de hidrogelare şi de filme biodinamerice către obținerea de sisteme complexe, cu utilizări practice. care încapsulează noi agenți bioactivi, țintindu-se eliberarea lor sinergică.

Proiect 3 « Produse tribiotice – probiotice, prebiotice, postbiotice - cu utilizări multiple, obținute din subproduse de la industrializarea legumelor – 3-4-Life ». Proiectul 3-4-LIFE are ca scop dezvoltarea unei bionanotehnologii de obținere a unor produse tribioticeObiectivele  proiectului 3-4-LIFE sunt: (i) recuperarea unor componente din subprodusele agro-alimentare, prin extracție (enzimatică / intensificată) și concentrare, pentru nano-formulare și coacervare; (ii) realizarea structurilor complexe, destinate protecției bacteriilor lactice, prin coacervarea prebioticelor nano-încapsulate împreună cu bacteriile lactice; (iii) dezvoltarea procesului de fermentare semisolidă, prin utilizarea drojdiilor Y. lipolytica în stare liberă, și a bacteriilor lactice protejate în structuri complexe.

Proiect 4 «Produse cosmeceutice de nouă generație, obținute prin valorificarea superioară a ingredientelor active din unele sub-produse ale bioeconomiei  - PRENDE ». Proiectul PRENDE are ca scop obținerea unor noi produse cosmeceutice pe bază de peptide bioactive formate din sub-produse ale industriei piscicole. Obiectivele sunt dezvoltarea de noi ingrediente active din sub-produse ale bioeconomiei, în principal sub-produse piscicole, prin tehnologii brevetabile, destinate fabricării de produse cosmeceutice de noua generaţie; O2) dezvoltarea de noi tehnologii de nano-structurare a compușilor bioactivi pentru o eliberare eficienta in țesuturile pielii si O3)  dezvoltarea de noi produse și verificarea proprietăților si activității biologice, pe noi modele experimentale de culturi celulare cu inflamație si prin utilizarea de metode optimizate de analiza a capacitații produselor de a reface eficient echilibrul celular.

Proiect 5 « Conversia lânii excedentare în biomateriale compozite cheratinoase cu aplicații medicale - KERAMED »                                      Proiectul KERAMED are ca scop dezvoltarea de biomateriale pe bază de cheratină cu aplicații medicale. Obiectivele specifice ale proiectului KERAMED sunt: (i) valorificarea deșeurilor cu conținut ridicat de cheratină; (ii) îmbunătățirea proprietăților biomaterialelor cheratinoase; (iii) obținerea plasturilor dermici și verificarea activității lor biologice.

Proiect 1, NeXT-US. 3 brevete de invenție OSIM, 1 brevet de invenție EPO. Brevet 1. Procedeu de obținere a suspensiilor stabile de nanoparticule de seleniu și silice asociate, autori Florin Oancea, Diana Constantinescu-Aruxandei, Iuliana Răut, Mariana Constantin, cerere de brevet OSIM a2018 00616/28.08.2018

2. Procedeu de obținere a peptidelor bioactive și a proteinelor amfifile din substrat epuizat de la cultivarea ciupercilor lignocelulozice, Florin Oancea, Diana Constantinescu-Aruxandei, Otilia Bărbieru, Luminița Dimitiru, Naomi Tritean, cerere de brevet OSIM a2018 001014/03.012.2018

3. Biostimulant pe bază de oligozaharine sinergizate și procedeu de obținere F. Oancea, D. Constantinescu-Aruxandei, Otilia Bărbieru, Luminița Dimitiru, Naomi Tritean. OSIM a2018 001012/03.012.2018

4.  Process for preparing stable suspensions of associated selenium and silica nanoparticles F Florin Oancea, Diana Constantinescu-Aruxandei, Iuliana Răut, Mariana Constantin, Cerere brevet EPO EP18191359.1

 

Proiect 2, Act-NOS. 4 articole, 2 brevete, 11 comunicări

Articole în reviste de specialitate

1.Daniela Ailincai, Liliana Mititelu Tartau, Luminita Marin, “Drug delivery systems based on biocompatible imino-chitosan hydrogels for local anticancer therapy”, Drug Delivery, 2018, 25, 1080-1090. (IF= 3,095)

2.Anda Olaru, “Cinammyl-imine-chitosan hydrogels. Morphology control”, Acta Chemica Iasi, 2018, 26-2.(BDI)

3. Anda Mihaela Craciun, Liliana Mititelu Tartau, Mariana Pinteala, Luminita Marin, “Nitrosalicyl-imine-chitosan hydrogels based drug delivery systems for long term sustained release in local therapy”, Journal of Colloid and Interface Science – accepted.(IF = 5,091)

4. E. Georgescu, A. Oancea, F. Georgescu, A. Nicolescu, E. I. Oprita, L. Vladulescu, M.-C. Vladulescu, F. Oancea, S. Shova, C. Deleanu, “Schiff bases containing a furoxan moiety as potential nitric oxide donors in plant tissues”, Plos One, 2018, 13 (7), e0198121. DOI 10.1371/journal.pone.0198121. (IF = 2,776)

 

Conferințe prezentate la manifestări internaționale

1. Luminita Marin, “Chitosan Hydrogelation with Monoaldehydes – A Synthetic Approach Towards Multifunctional Biomaterials”, 14th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XIV), Guangzhou, China, 2018.

 

Comunicari orale la manifestări internaționale

1.Manuela Maria Iftime, Luminita Marin, “Chiral hydrogels based on chitosan and betulinic aldehyde”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

2.Daniela Ailincai, “Biocompatible hydrogels based on the self-assembling of citril-imino-chitosan dynamer”, The 11th Edition of the Symposium with International Participation, New Trends And Strategies In The Chemistry Of Advanced Materials With Relevance In Biological Systems, Technique And Environmental Protection, Timisoara, Romania, 2018.

3. Daniela Ailincai, Mihai Mares, Andra-Cristina Bostanaru, Mariana Pinteala, Luminita Marin, “Biomaterials with strong antimicrobial properties based on dynamic iminochitosan derivatives”, First Balkan Conference of Medical Mycology and Mycotoxicology – Balkan Fungus, Timisoara, Romania, 2018.

4. Luminita Marin, “Chitosan hydrogelation with monoaldehydes: a synthetic approach towards multifunctional biomaterials”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

 

Comunicări orale la manifestări naționale

1.Manuela-Maria Iftime, Luminiţa Marin, “Chiral betulin-imine chitosan hydrogels”, A XXXV-a  Conferinţa Natională de Chimie, Călimăneşti-Căciulata, 2018.

 

Postere la manifestări internaționale

1. Manuela-Maria Iftime, “Dynamic salicyl-imino-chitosan hydrogels based on reversible imine linkage”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

2. Daniela Ailincai, “Biocompatible hydrogels based on imino-boronate motif as promising materials for the treatment of Candidisis”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

3. Daniela Ailincai, “Biocompatible hydrogels based on citril-imino-chitosan dynamer: synthesis, characterization, applications”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

4. Andrei Bejan, Anda Mihaela Olaru, Luminita Marin, “Novel luminescent hydrogels based on chitosan”, 4th International Conference on Bio-based Polymers and Composites (BiPoCo), Balatonfüred, Ungaria, 2018.

 

Postere la manifestări naţionale

1. Ana-Maria Macsim, Emilian Georgescu, Alina Nicolescu, Florentina Georgescu, Florin Oancea, Calin Deleanu, “Multinuclear NMR characterization of Schiff bases containing a furoxan moiety”, A XXXV-a Conferinţa Natională de Chimie, Călimăneşti-Căciulata, 2018.

2. Gabriela-Liliana Ailiesei, Manuela Iftime, Alina Nicolescu, Luminita Marin, Calin Deleanu, “NMR evaluation of urea release from salicyl-imine-chitosan hydrogels” A XXXV-a Conferinţa Natională de Chimie, Călimăneşti-Căciulata, 2018.

 

Brevete

1. Film bioactiv glicodinameric pe bază de chitosan obținut din ciuperci și procedeu de aplicare. Autori: Florin Oancea, Luminiţa Marin, Diana Constantinescu Aruxandei, Daniela Ailincăi, Alina Nicolescu, Calin Deleanu., Cerere brevet OSIM a2018 001027/03.12.2018

2. Xerogel pe bază de chitosan cu eliberare controlată a exo-semnalelor inductori de oxid nitric. Autori: Luminiţa Marin, Florin Oancea, Daniela Ailincăi, Diana Constantinescu Aruxandei, Manuela Iftime, Calin Deleanu. Cerere brevet OSIM a2018 001028/03.12.2018

 

 Imagini POM şi SEM ale hidrogelurilor glicodinameric, înainte (a, c) si dupa incapsulare (b,d).

Proiect 3, 3-4Life. 2 brevete OSIM

1.Ingrediente microîncapsulate pe bază de extracte antocianice din coji de vinete și peptide bioactive din zer cu funcționalitate ridicată pentru utilizări în industria alimentară, autori: Nina Nicoleta Condurache, Gabriela Elena Bahrim, Gabriela Râpeanu și Nicoleta Stănciuc, CBI no. 25042/05.10.2018.

2. Ingrediente funcționale formulate pe bază de extracte flavonoidice din coji de ceapă și peptide bioactive din zer cu funcționalitate ridicată pentru utilizări în industria alimentară, autori: Nina Nicoleta Condurache, Liliana Mihalcea, Gabriela Elena Bahrim, Gabriela Râpeanu și Nicoleta Stănciuc, CBI no. 30564/27.11.2018.

 

Proiect 4, PRENDE. 1 articol acceptat la publicare, 2 cereri de brevet OSIM, 3 comunicări

Articol

Tatia R, Zălaru C, Ţârcomnicu I, Moldovan L, Crăciunescu O, Călinescu I, 2019, Isolation and characterizaton of hederagenin from Hedera helix L. extract with antitumor activity, Revista de Chimie, (acceptată pentru publicare) (IF 1,232).

 

Brevete

1.Procedeu de obţinere a unor peptide colagenice antioxidante din piele de peşte de apă dulce. Cerere de brevet nr. a 2018 00882 din 8.11.2018, Solicitanţi: INCDSB Bucureşti, ICECHIM Bucureşti. Autori: Crăciunescu Oana, Gaspar Pintiliescu Alexandra, Moldovan Lucia, Oancea Anca Olguţa, Oancea Florin.

2.Compoziţie fotoprotectoare din oligopeptide bioactive şi procedeu de obţinere. Solicitant: INCDSB Bucureşti. Autori: Crăciunescu Oana, Gaspar Pintiliescu Alexandra, Ştefan Laura Mihaela, Oancea Anca Olguţa. Cerere de brevet nr. a2018 00937 din 22.11.2018 

Comunicari

1.  Oancea A, Crăciunescu O, Uţoiu E, Mănoiu S, Coroiu V, Stanciuc A-M, Moldovan L, New trends in using nanostructures and nanoparticles in (bio)materials functionalization, Prezentare orală OP4.4 la International Conference of RSBMB, 5-7 sept 2018, Bucureşti, România, Book of Abstracts.

2. Savin S, Toma A, Crăciunescu O, Oancea A, Extraction and biological activities of chitin/chitosan from by-products of Ganoderma lucidum culture, prezentată ca poster P05 la Simpozionul Internaţional PRIOCHEM, 10-12 octombrie 2018, ediţia a XIV-a, Bucureşti, România, Secţiunea 2. Bioresources, Biotechnologies and Bioinfection, Volume of Summaries.

3.Toma A, Crăciunescu O, Tatia R, Oancea A, Comparative study on methods of extracting pectin from by-products of vegetables and fruits, prezentata ca poster P06 la Simpozionul International PRIOCHEM, 10-12 octombrie 2018, ediţia a XIV-a, Bucureşti, România, Secţiunea 2. Bioresources, Biotechnologies and Bioinfection, Volume of Summaries.

 

Proiect 5, KERAMED, 2 cereri de brevet OSIM

1. Metodă rapidă pentru obținerea lanolinei cu grad înalt de puritate, din lâna de oaie, pentru formulări terapeutice, Dana Copolovici , Diana Constantinescu – Aruxandei, Lucian Copolovici, Alina Negoi, Simona Gavrilaș, Cătălina Cristea, Cristi Moisă, Florin Oancea, Loredana Lazăr, Andreea Sărsan, Florentina-Daniela Munteanu, CBI a2018 01028/05.12.2018

2. Metodă ecologică pentru degradarea proteinelor din lână , Dana Copolovici , Diana Constantinescu – Aruxandei, Lucian Copolovici, Alina Negoi, Simona Gavrilaș, Cătălina Cristea, Cristi Moisă, Florin Oancea, Loredana Lazăr, Andreea Sărsan, Florentina-Daniela Munteanu, CBI a2018 01029/05.12.2018 

Pentru completarea resursei umane la nivelul consorțiului au fost angajați 23 noi cercetători: INCDCP-ICECHIM – 11 (9 prevăzuti initial); ICMPP – 2; UDJ – 3; INSB – 4; UAV – 3.          

Obiectivele proiectului pentru această etapă au fost atinse. La nivelul proiectului complex au fost întreprinse acțiuni destinate atingerii obiectivelor propuse. Unul din obiectivele Proiectului Complex PRO-SPER a fost de dezvoltarea unui parteneriat de lungă durată. Datorită restructurării bugetului, cecurile  nu au mai fost accesibile pentru consolidarea parteneriatului. S-a accentuat pe participarea în comun la  competițiile comune trans-naționale (ERA.NET, EEA Grants, Eurostar / Eureka), a cel puțin câte 2 parteneri din consorțiu, pentru ridicarea la scară a tehnologiilor dezvoltate până la nivel TRL4 prin proiectele componente și/sau valorificarea cunoștințelor nou dobândite. In cadrul acestei etape au fost  depuse în parteneriat 4 propuneri de proiecte internaționale, 3 granturi EEA și un proiect M.ERA.NET. De asemenea, pentru atingerea obiectivelor referitoare la dezvoltarea unui parteneriat de lungă durată, pentru furnizarea de servicii științifice și tehnologice în domeniul prioritar al bioeconomiei circulare și pentru colaborare reciproc avantajoasă cu agenții economici, inclusiv pentru valorificarea în comun a rezultatelor proiectului și de promovarea excelenței și a specializării inteligente prin coagularea unor domenii de nișă la intersecția preocupărilor comune  de nano-bio-tehnologie, au fost continuate demersurile de dezvoltare a Infrastructura inter-regională de cercetare trans-disciplinară pentru nanobiotehnologii emergente - RoRIC – NeXT-BioNAN. Constituită pe baza proiectului 10PCCDI PRO-SPER,  RoRIC – NeXT-BioNAN este un Consorțiu Național, constituit prin Acord de parteneriat, prin care se urmărește corelarea activităților unor infrastructuri de cercetare, dezvoltate prin eforturi concentrate la nivelul fiecărei instituții partenere, pentru susținerea saltului de cunoaștere în domeniul Bioeconomiei  / Bio-nano-tehnologiilor.

La nivelul Proiectului 1 ”Dezvoltarea unei noi generații de biostimulanți pentru plante prin valorificarea superioară a substratului epuizat de la cultura ciupercilor lignocelulozice Pleurotus - NeXT-US” au fost elaborate 4 Modele experimentale și 4 procedee experimentale, pentru dezvoltarea unui bioprodus din noua generație de biostimulanți pentru plante. S-au depus 3 cereri de brevet OSIM și 1 cerere de brevet EPO. Cererea de brevet EPO EP18191359.1 valorifică capacitatea unor fungi producători de expansine și celulaze de a elibera fitosiliciul din paiele și pleava din substratul epuizat  de Pleurotus pentru a forma nanoparticule de biosilice, sau în cazul adăugării și de săruri de seleniu, de a forma structuri nanocompozite biogene sinergice de silice și seleniu zerovalent.

La nivelul proiectului 2 ”Filme bioactive pe bază de chitosan extras din subprodusele culturii ciupercii Agaricus bisporus pentru protecția fructelor depozitate - Act-NOS” au fost          3 modele experimentale și 3 procedee experimentale dezvoltarea unui produs de tip film comestibil destinat creșterii duratei de păstrare a fructelor. Au fost publicate 2 articole ISI, 1 articol BDI și 1 articol ISI a fost acceptat spre publicare. S-au depus 2 cereri brevet OSIM și s-au susținut  11 comunicări științifice.

In cadrul Proiect 3 ”Produse tribiotice – probiotice, prebiotice, postbiotice - cu utilizări multiple, obținute din subproduse de la industrializarea legumelor – 3-4-Life” au elaborate 7 Modele experimentale și 5 Procedee experimentale, pentru dezvoltarea unei bionanotehnologii de obținere a unor produse tribiotice. Au fost depuse 2 brevete de invenție.

In cadrul Proiect 4 ”Produse cosmeceutice de nouă generație, obținute prin valorificarea superioară a ingredientelor active din unele sub-produse ale bioeconomiei  - PRENDE” s-au elaborat 6 Modele experimentale și 4 Procedee experimentale elaborate           pentru obținerea unor noi produse cosmeceutice pe bază de peptide bioactive formate din sub-produse ale industriei piscicole. Au fost depuse 2 cereri de brevet de invenție, a fost acceptată o lucrare științifică ISI și s-au susținut 3 comunicări științifice.

La nivelul  Proiect 5 ”Conversia lânii excedentare în biomateriale compozite cheratinoase cu aplicații medicale – KERAMED” s-au elaborat 5 Modele experimentale și 5 Procedee experimentale elaborate pentru dezvoltarea de biomateriale pe bază de cheratină cu aplicații medicale. S-au depus 2 cereri de brevet OSIM.

Per total proiecte componente s-au publicat 2 Articole in reviste cotate ISI și 1 articol publicate in reviste indexate in baze de date internaționale. Au fost acceptate 2  articole ISI. S-au depus 11 cereri de Brevet Naționale, 1 cerere de brevet Internațională. S-au realizat 14 participări la conferințe. Au fost angajați 23 de tineri, dintre care 21 sunt susținuți numai din proiectele componente ale proiectului complex 10PCCDI PRO-SPER.