| Извършване на изследвания, изпитвания, измервания и валидиране, необходими за разработването на продуктова иновация - серия от веган пробиотици, базирани на комбинации от биосъвместими пробиотични щамове лактобацили и бифидобактерии, с подобрен аминокиселинен състав и усвояемост. (дейността ще бъде изпълнена чрез наемане на квалифициран персонал, необходим за разработване на иновацията) - ЧАСТ 1: Дейността ще бъде реализирана без използване на външни услуги. Кандидатът ще наеме екип от квалифициран персонал за разработване на продуктовата иновация, който в рамките на Дейност 1 ще извърши следните поддейности:
1. ИЗОЛИРАНЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ПОТВЪРЖДЕНИЕ НА ВИДОВАТА ПРИНАДЛЕЖНОСТ НА ЩАМОВЕ ЛАКТОБАЦИЛИ И БИФИДОБАКТЕРИИ
(Поддейност на ниво TRL 3 - Концепция, доказана с експеримент)
Криобиотика разполага с голяма колекция от щамове с промишлено приложение, изолати с доказана принадлежност към групите на млечнокиселите бактерии и бифидобактериите, както и с изолати, които все още не са изследвани подробно по отношение на видовата им принадлежност, изолирани от ферментирали храни, както и от човешки произход.
Първата стъпка при изпълнението на проекта ще има за цел формиране на тестова колекция от видовете, предвидени за включване в състава на двата продукта. Тя ще послужи като базов изходен материал за селекция и отбор на щамове, които отговарят на заложените параметри на крайните продукти. За постигането на тази цел всички неизследвани изолати ще се подложат на охарактеризиране и идентификация чрез определяне на:
а) способността им да растат на селективни за тях хранителни среди (MRS агар за лактобацилите и TOS propionate агар с добавена селективна добавка от литий-мупироцин);
б) изследване на морфологичните и колониални характеристики на прорасналите върху тези хранителни среди изолати;
в) тестове за наличие на ензимите оксидаза и каталаза;
г) тест за подвижност;
д) синтез на индол;
е) тестове за определяне на биохимичните ферментационни профили на щамовете с използването на различни въглехидрати.
За тези от групата на лактобацилите е предвидено използването на API 50 CHL кит, производство на bioMerieux, Франция, а за тези от род Bifidobacterium ще бъде използван сет от следните захари – фруктоза, флюкоза, арабиноза, малтоза, маноза, галактоза, лактоза, рафиноза, рибулоза и захароза.
Получените профили ще се сравнят с референтни такива за определяне на видовата пренадлежност на изследваните щамове. Всички промишлени и новоидентифицирани щамове отнасящи се към видовете Bifidobacterium bifidum, B. longum, B. infantis, B. lactis, B. breve, Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus plantarum и Lactobacillus gasseri ще послужат като изходна база за последващата работа по разработката.
2. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ОСНОВНИ ПРОБИОТИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СЕЛЕКЦИЯ НА ЩАМОВЕ С ИЗРАЗЕН ПРОБИОТИЧЕН ПОТЕНЦИАЛ
(Поддейност на ниво TRL 3 - Концепция, доказана с експеримент)
В серия от експерименти ще бъде проверена устойчивостта на щамовете към симулирани условия на храносмилане, често използвани консерванти, както и тяхната антимикробна активност спрямо стомашно-чревни патогени, причинители на токсикоинфекции и токсикози.
2.1. Ще бъде изследвана преживяемост след 3 h престой в симулиран стомашен сок (буферен разтвор с рН 2.0 и 9000 U/ml пепсин) при 37°С. Свежи промити клетки на щамовете ще бъдат поставяни в контакт с буфера и след 1, 2 и 3 h ще бъдат промити със свеж физиологичен разтвор и ще бъде изследван растежа им в подходяща за съответните видове течна хранителна среда (MRS бульон за лактобацилите и TOS propionate бульон за бифидобактериите) при 37°С. Ще бъдат подбрани тези щамове, които показват най-добър растеж. Растежът може да бъде отчетен спектрофотометрично, чрез посев върху агарови среди или микроскопски.
2.2. По аналогичен начин, но за по-дълъг период – до 6 часа, ще бъде изследвана преживяемостта след престой в симулиран панкреатичен сок (буферен разтвор с рН 8.0 и панкреатична липаза 590 U/mL, колипаза 3.2 mg/mL, трипсин 11 U/mL, химотрипсин 24 U/mL, α-амилаза 300 U/mL). Ще бъдат подбрани щамове, които преживяват минимум 5 h при 37°С.
2.3. Устойчивостта на жлъчка и консерванти може да се изрази с техните минимални инхибиращи концентрации (МИК) спрямо изследваните щамове.
ОПИСАНИЕТО НА ДЕЙНОСТТА ПРОДЪЛЖАВА В ЧАСТ 2. |
420 329.00
|
0.00
|
| Извършване на изследвания, изпитвания, измервания и валидиране, необходими за разработването на продуктова иновация - серия от веган пробиотици, базирани на комбинации от биосъвместими пробиотични щамове лактобацили и бифидобактерии, с подобрен аминокиселинен състав и усвояемост. (дейността ще бъде изпълнена чрез наемане на квалифициран персонал, необходим за разработване на иновацията) - ЧАСТ 2: МИК ще бъдат определяни в течни хранителни среди, подходящи за растежа и развитието на съответните щамове - MRS и TOS propionate бульони.
В стерилни микроплаки за култивиране (2мл ямки) ще бъдат подготвяни серии от разтвори на изследваните вещества в двукратно намаляващи концентрации (от 100 до 0.39 mg/mL).Така подготвените разтвори ще бъдат инокулирани със свежи култури на изследваните щамове. Ще бъдат вземани проби на 12, 24 и 48 h и ще бъде отчитан растежа на клетките в присъствие на изследваните инхибитори и ще бъде сравняван с този на контролните проби (хранителна среда без добавка на инхибитор инокулирана със същото количество клетки). МИК ще бъде отчетен като концентрацията на разтвора в последната ямка, в която не е отчетен растеж. За бъдеща работа ще бъдат подбрани щамовете с МИК над 2.5 mg/mL.
2.4. Ще бъде определена антимикробната активност на щамовете спрямо често срещани ентеропатогени (Еscherichia coli, Salmonella enterica, Shigella sonnei, Shigella dysenteriae, Capmpylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica). Ще бъде използван класическият метод на дифузия в агар и ще бъдат подбрани щамовете с най-добре изразени антимикробни свойства.
2.5. Ще бъде определена способността на щамовете да продуцират бактериоцини чрез анализ на културални среди и супернатанти от тях и клетъчна биомаса преди и след термична обработка с цел установяване на антимикробни вещества с белтъчна природа (бактериоцини).
2.6. Ще бъде проведен анализ с цел установяване на способността на щамовете да продуцират късоверижни мастни киселини и витамини.
2.7. Ще бъдат подбрани щамовете с най-добра биологична активност.
3. СЪЗДАВАНЕ НА КОМБИНАЦИИ ОТ БИОСЪВМЕСТИМИ ЩАМОВЕ ЛАКТОБАЦИЛИ И БИФИДОБАКТЕРИИ (Поддейност на ниво TRL 3 - Концепция, доказана с експеримент)
3.1. Ще бъдат проведени експерименти по установяване на биосъвместимостта на щамове от видовете, предвидени да бъдат включени в двата продукта. За тази цел ще бъдат правени посеви от чисти култури върху MRS агар с добавка на цистеин хидрохлорид в анаеробни условия.
3.2. Ще бъдат подбрани щамове, съвместими с останалите от опитната група. Като критерий за оценка ще се използва начина на растеж в непосредствена близост на културите. Културите трябва да прорастват съвместно и равномерно, без някоя от тях да взема превес над останалите.
4. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА СПОСОБНОСТТА НА СЕЛЕКЦИОНИРАНИТЕ ЩАМОВЕ ДА СЕ РАЗВИВАТ НА ХРАНИТЕЛНИ СРЕДИ, БАЗИРАНИ НА СУБСТРАТИ ОТ РАСТИТЕЛЕН И МИКРОБЕН ПРОИЗХОД И ОПТИМИЗИРАНЕ НА СЪСТАВА НА ХРАНИТЕЛНАТА СРЕДА
(Поддейност на ниво TRL 3 - Концепция, доказана с експеримент)
Подбраните пробиотични щамове ще бъдат култивирани в хранителни среди, включващи оризов протеин изолат, глюкоза, дрождев екстракт, дрождев автолизат, магнезиев сулфат и манганов сулфат.
Количествата на основните компоненти на хранителната среда ще бъдат варирани в определени диапазони. Ще бъдат приготвени хранителни среди с различни количества оризов протеин изолат (8,0, 10,0, 12,0 %), глюкоза (0,5, 1,0, 1,5 %), дрождев екстракт (0,02, 0,03, 0,04 %), дрождев автолизат (0,01, 0,02, 0,03 %).
В така подготвените хранителни среди ще се култивират монокултури на подбраните щамове, при 37°С и статични условия за 16 часа. Ще бъде определена концентрацията на всеки щам за всяка една хранителна среда. По този начин ще бъде установено влиянието на основните компоненти на хранителната среда върху растежа на изследваните микроорганизми и ще бъде определен оптималният й състав. Солите на магнезия и мангана са важни за развитието на лактобацилите и бифидобактериите. Тяхното влияние върху растежа на тези микроорганизми е широко проучен и известен.
5. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ОСНОВНИТЕ КИНЕТИЧНИ ПОКАЗАТЕЛИ НА РАСТЕЖ НА СЕЛЕКЦИОНИРАНИТЕ ЩАМОВЕ
(Поддейност на ниво TRL 3 - Концепция, доказана с експеримент)
ОПИСАНИЕТО НА ДЕЙНОСТТА ПРОДЪЛЖАВА В ЧАСТ 3. |
0.00
|
0.00
|
|
Извършване на изследвания, изпитвания, измервания и валидиране, необходими за разработването на продуктова иновация - серия от веган пробиотици, базирани на комбинации от биосъвместими пробиотични щамове лактобацили и бифидобактерии, с подобрен аминокиселинен състав и усвояемост (дейността ще бъде изпълнена чрез наемане на квалифициран персонал, необходим за разработване на иновацията) - ЧАСТ 3: Биосъвместимите пробиотични щамове ще бъдат подложени поотделно на периодично култивиране в течна хранителна среда с оптимизиран състав при 37°С и постоянно разбъркване. През интервали от 1 час в продължение на 12 часа ще бъдат вземани проби от културите и ще бъдат изследвани микроскопски, ще бъдат определяни концентрацията на жизнеспособни клетки (чрез посев в MRS агар за лактобацилите и TOS propionate агар за бифидобактериите) и количеството на натрупаните органични киселини.
На база на тези резултати ще бъдат изчислени следните кинетични параметри на процесите: продължителност на лаг-фазата при периодично култивиране, максимална растежна скорост (μ-max), скорост на киселинообразуване и количество натрупана биомаса в края на експоненциалната фаза на растеж. Резултатите от тези експерименти ще бъдат използвани като входни данни за определяне на условията на съвместно култивиране в лабораторен биореактор.
6. ОПТИМИЗАЦИЯ НА СЪВМЕСТНО КУЛТИВИРАНЕ И ПОЛУЧАВАНЕ НА КУЛТУРАЛНА СРЕДА В ЛАБОРАТОРНИ УСЛОВИЯ (ЛАБОРАТОРЕН БИОРЕАКТОР)
(Поддейност на ниво TRL 4 - Технология, валидирана в лаборатория)
6.1. Ще бъдат проведени експерименти с цел установяване на оптималните условия на периодично култивиране в лабораторен биореактор.
6.2. Ще бъдат проведени процеси при различни обороти на разбъркване (100, 150, 200 min-1) при 37°С и ще бъде установена оптималната продължителност на процеса на култивиране за получаване на максимално количество биомаса.
6.3. Ще бъде варирана и стойността на активната киселинност (рН 5.8; 6.0; 6.2), която ще се поддържа по време на експоненциалната фаза на развитие на културата.
6.4. Ще бъде установена най-подходящата стойност, при която се постига максимална скорост на растеж и максимално количество биомаса.
7. ОПРЕДЕЛЯНЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ НА УСЛОВИЯТА НА СУБЛИАЦИОННО СУШЕНЕ С ЦЕЛ ПОЛУЧАВАНЕ НА ЛИОФИЛИЗИРАНИ БАКТЕРИАЛНИ КОНЦЕНТРАТИ С ВИСОКА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТ В ЛАБОРАТОРЕН ЛИОФИЛИЗАТОР (Поддейност на ниво TRL 4 - Технология, валидирана в лаборатория)
7.1. Ще бъде проведено сушене на културална среда, получена при оптималните условия на развитие и хранителна среда получени при предишните експерименти. Ще бъде варирана скоростта на подгряване и константната температура на основно сушене с цел запазване на максимално висока преживяемост на клетките след изсушаване.
8. АНАЛИЗ НА АМИНОКИСЕЛИННИЯ СЪСТАВ НА ПОЛУЧЕНИТЕ БАКТЕРИАЛНИ КОНЦЕНТРАТИ И КОМПОЗИРАНЕ НА СМЕСИ ОТ АМИНОКИСЕЛИНИ, КОИТО ЩЕ БЪДАТ ДОБАВЕНИ КЪМ ТЯХ. (Поддейност на ниво TRL 4 - Технология, валидирана в лаборатория)
Тъй като растителните протеини се характеризират с по-ниска хранителна стойност и липси на важни за човека аминокиселини, ще бъде анализиран аминокиселинният състав на двата продукта и на базата на тези резултати ще се вземе решение кои аминокиселини да бъдат добавени към състава, така че да се повиши хранителната стойност на продукта и да се подобри усвояването му. Целта е да се получи балансиран краен продукт съдържащ осемте незаменими аминокиселини.
9. МАЩАБИРАНЕ НА ПАРАМЕТРИТЕ НА КУЛТИВИРАНЕ И ЛИОФИЛИЗАЦИЯ В ПРОМИШЛЕНИ УСЛОВИЯ
(Поддейност на ниво TRL 5 - Технология, валидирана в релевантна среда)
Мащабиране на параметрите на култивиране и лиофилизация в промишлени условия - биореактор с работен обем от 200L и лиофилизатор с работна повърхност 15 м2.
Ще бъде проведен промишлен експеримент за валидиране на оптималните условия на култивиране и на биосъвместимите комбинации от щамове и сушене на културална среда в производствен лиофилизатор.
10. ФОРМУЛИРАНЕ И ФИНАЛИЗИРАНЕ НА СМЕСИ
(Поддейност на ниво TRL 5 - Технология, валидирана в релевантна среда)
Формулиране на смеси от бактериални концентрати, аминокиселини и помощни вещества
ОПИСАНИЕТО НА ДЕЙНОСТТА ПРОДЪЛЖАВА В ЧАСТ 4. |
0.00
|
0.00
|
| Извършване на изследвания, изпитвания, измервания и валидиране, необходими за разработването на продуктова иновация - серия от веган пробиотици, базирани на комбинации от биосъвместими пробиотични щамове лактобацили и бифидобактерии, с подобрен аминокиселинен състав и усвояемост (дейността ще бъде изпълнена чрез наемане на квалифициран персонал, необходим за разработване на иновацията) - ЧАСТ 4:
11. ПРОИЗВОДСТВО НА ПИЛОТНА ПАРТИДА ОТ ПРОДУКТА, ПРЕДНАЗНАЧЕН ЗА ДЕЦА И ПРОДУКТА, ПРЕДНАЗНАЧЕН ЗА ВЪЗРАСТНИ И ПРОСЛЕДЯВАНЕ ЗАПАЗВАНЕТО НА КОНЦЕНТРАЦИЯТА НА ПОЛЕЗНИ БАКТЕРИИ
(Поддейност на ниво TRL 6 - Технология, демонстрирана в релевантна среда)
Изсушената културална среда трябва да бъде подготвена за капсулиране. Ще бъдат подготвени смеси съдържащи различни количества магнезиев стеарат (0,5; 1.0; 1,5%) и силициев диоксид (0,5; 1.0; 1,5%) по отделно и заедно. Ще бъде определен оптималният финален състав на смесите за възрастни и съответно за деца. Ще бъдат установени оптималните настройки на автоматичната капсулираща машина с партиди от по 5000 капсули. Ще бъдат произведени 2 пилотни серии - за възрастни и деца - всяка от 5000 капсули. Готовите продукти ще бъдат подложени на лабораторни анализи за наличието на патогенни бактерии плесени и дрожди. Готовите продукти ще бъдат подложени на симулирано стареене в оборудване за симулирано стареене за доказване жизнеността на полезните бактерии в рамките на 2 години от производството.
ИЗПЪЛНЕНИЕТО НА ДЕЙНОСТТА ЩЕ ДОВЕДЕ ДО РАЗРАБОТВАНЕ НА ИНОВАЦИЯ, ОТГОВАРЯЩА НА 6-ТО НИВО НА ТЕХНОЛОГИЧНА ГОТОВНОСТ:
TRL 6 - Технология, демонстрирана в релевантна среда;
Разходите за възнаграждения на персонала, участващ пряко в дейностите за разработване на иновацията ще се предоставят под формата на единичен разход съгласно чл. 53, пар. 1, буква б) от Регламент (ЕС) № 2021/1060 и чл. 55, ал. 1, т. 2 от ЗУСЕФСУ.
Цялата дейност ще бъде реализирана от персонал, нает от кандидата, без използване на външни услуги. |
0.00
|
0.00
|
