STIMUL20
 
Využití selekčního tlaku a nanomateriálů jako efektivního nástroje stimulace biotechnologických systémů
Inovativní je především systematická adaptace a stimulace vybraných MO pomocí expozice různým selekčním tlakům s cílem posílení jejich technologických vlastností. Dalším prvkem projektu je využití nanovlákenných nosičů biomasy (imobilizace, konzervace a inokulace MO). Výstupy budou soubory modifikovaných MO a postupy implementace nanomateriálů v environmentálních a potravinářských biotechnologiích.

Informace o realizaci druhé etapy

Enologická větev
 
V rámci vinařské sekce projektu byl izolací z přírodní matrice získán soubor saccharomycetních a non-saccharomycetních autochtonních vinařských kvasinek. Tyto izoláty kvasinek byly vystaveny selekčním tlakům (přítomnost ethanolu, oxidu siřičitého, nízká teplota), které stimulovaly jejich důležité enologické vlastnosti. Kvasinky byly za stálého působení a zvyšování těchto selekčních tlaků udržovány v růstové fázi mnohonásobným přeočkováváním do nového média. Dlouhodobé působení selekčních tlaků, které vedly k adaptaci kvasinek na působení vyšších koncentrací oxidu siřičitého a nízké teplotě (viz Grafy 1 a 2).
 
Kvasinkové izoláty, které vykazovaly celkové nejvyšší adaptační schopnost, byly adherovány na plošné a lineární nanovlákenné nosiče pro přípravu zákvasů vinného moštu (viz Obrázek 1).
Graf 1: Srovnání odolnosti nestimulovaných a stimulovaných kvasinkových izolátů vůči oxidu siřičitému vyjádřené jako hodnoty IC50.
Graf 2: Srovnání odolnosti nestimulovaných a stimulovaných kvasinkových izolátů vůči nízké teplotě 12 °C vyjádřené jako maximální růstová rychlost.
Obrázek 1: Plošný a lineární nanovlákenné nosiče s adherovanými kvasinkami.

Informace o realizaci třetí etapy

Na základě úspěšnosti optimalizačních testů v 2. etapě projektu byl vybrán jeden kmen nesaccharomycetní kvasinky Starmerella bacillaris a jeden kmen saccharomycetní kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Ty byly ve 3. etapě projektu podrobeny v laboratorním měřítku aerobní Fed-batch kultivaci, lyofilizaci a upraveny do podoby kvasinkového preparátu. Fed-batch kultivace i lyofilizace byly následně optimalizovány, tak aby bylo dosaženo vyhovujících kvalitativních parametrů (vysoký výtěžnostní koeficient, procento pučících buněk po kultivaci, viabilita a fermentační aktivita buněk po lyofilizaci) výsledného kvasinkového preparátu (viz Tabulka 1). Celý proces kultivace a lyofilizace byl následně ověřen ve čtvrtprovozním měřítku, přičemž bylo rovněž sledováno zachování stimulovaných technologických vlastností (ethanolová tolerance, SO2 tolerance a tolerance k nízké teplotě).
Tabulka 1: Srovnání základních kvalitativních parametrů z aerobní fed-batch kultivace a lyofilizace před optimalizací procesů a po optimalizaci
Další částí třetí etapy projektu byla úspěšná adherence nakultivované biomasy na nanonosiče a ověření její viability a fermentační aktivity po lyofilizaci.
Následně byla ověřena funkčnost sypkých lyofilizovaných preparátů, které sloužily jako kontroly (saccharomycetní a nesaccharomycetní kvasinky) k jejich imobilizované formě na nanonosičích v poloprovozní měřítku (vinifikace v 50 l nerezových tancích) při výrobě tichého vína (Obrázek 2).
Obrázek 2: Vinifikační tanky s objemem 50 l
Zakvášení vinného moštu probíhalo pomocí sekvenční inokulace nesaccharomycetní a saccharomycetní kvasinky. Na základě průběhu vinifikace a dat získaných z tohoto poloprovozního ověření lze konstatovat, že byla prokázána stejná funkčnost sypkého preparátu adaptovaných kvasinek a adaptovaných kvasinek na nanovlákenném nosiči. U šarží s adaptovanými kvasinkami byla pozorována kratší lag-fáze než v případě neadaptovaných kvasinek. Výsledná vína prokvašená adaptovanými kvasinkami byla hodnocena senzoricky lépe. Avšak z komplexního pohledu nebyl pozorován signifikantní rozdíl mezi sypkým preparátem a mobilizovanou formou.
 
Získané stimulované izoláty autochtonní nesaccharomycetní kvasinky Starmerella bacillaris a saccharomycetní kvasinky Saccharomyces cerevisiae budou sloužit, spolu se získaným know-how o jejich kultivaci a lyofilizaci, k produkci kvasinkového preparátu pro zájemce z řad malých i velkých vinařství.

PODPORA PROJEKTU

Operační program:
Operační program podnikání a inovace pro konkurenceschopnost
Číslo a název výzvy:
Aplikace VII. Výzva
Název projektu:
Využití selekčního tlaku a nanomateriálů jako efektivního nástroje stimulace biotechnologických systémů
Registrační číslo
projektu:
CZ.01.1.02/0.0/0.0/19_262/0019991
TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKOU UNIÍ Z PROSTŘEDKŮ FONDU PRO REGIONÁLNÍ ROZVOJ V RÁMCI OPERAČNÍHO PROGRAMU PODNIKÁNÍ A INOVACE PRO KONKURENCESCHOPST POD ZÁŠTITOU MINISTERSTVA PRŮMYSLU A OBCHODU.
VINTER
KONSOR
VINIFER
RYBY
SNIP
LOWINE
STERIL
BČOV
VMSČV
TVINK
PESTICIDY
NAKI
AGRISED
REVIT
POREM
NNP5
NOS
NAVINO
NEOENO
STIMUL
MIKROPIVO
NEWSEC
SIKOČ
FERIN
ELIPES

EPS biotechnology, s.r.o.
web EPS
kde jsme
zavolejte
mapa webu

UKONČENÉ PROJEKTY
ANAREM   ǀ   CARRIER   ǀ   Elektřina   ǀ   Techtool   ǀ   Sanační modul   ǀ   Denitrifikace   ǀ  BioSurfaktant   ǀ   Odsiřování   ǀ   Inokulum   ǀ   Trvalá Prosperita   ǀ   EUREKA