Saved trees
UMIS AND ITS USERS CONTRIBUTED TO SAVING 73 462 TREES
Български

Programme: Recovery and Resilience Plan

Planning region: All

Description

A sustainable alternative to chemical fungicides are biofungicides of microbial origin. The current project aims to develop biotechnology to produce a biofungicide containing the spores of Bacillus velezensis and secreted metabolites with antifungal activity. Preliminary research of the team reached TRL 3: a B. velezensis strain 5RB was discovered, which exhibits strong antagonism against the fungal phytopathogens Phytophtora and Botrytis cinerea due to the presence of 10 gene clusters encoding the synthesis of biologically active substances (BAS) with antifungal activity such as polyketides, lipopeptides, etc. The ability of 5RB to assimilate all lignocellulosic sugars and a wide range of polysaccharides was demonstrated, making it suitable for cultivation in waste biomass media.
The present project aims at the development of biotechnology for the production of a fungicide preparation. Steps: (1) isolation and identification of isomers and homologs of BAS produced by 5RB (lipopeptide extraction, purification, fractionation, and separation by FPLC, structural analysis by mass spectrometry); (2) identification and classification of the hitherto unknown BAV; (3) establishment of the isomers of BAS (including those unknown so far), determining to the highest degree the fungicidal activity of the producer; (4) bioprocess optimizations to increase sporulation and synthesis of compounds with the highest fungicidal activity; (5) investigation of the fungicidal activity of the producer when cultivated in waste biomass-based media; (6) in vivo experiments with plants proving the effect of the preparation after the optimizations made. Then, TRL 7 will be reached by a presentation of a prototype of a fungicide preparation. Intellectual property protection will cover a BAV-producing strain, biofungicide production biotechnology, and newly discovered lipopeptide molecules with antifungal activity. Ecofungal biofungicide will be applied as a suspension or granular preparation.
Activities
Activity Contracted Amount Reported Amount
Научно-изследователска дейност: Извършване на изследвания, изпитвания, измервания, включително и при използване на достъп до научноизследователски инфраструктури, създаване и тестване на базов прототип в лабораторна среда и операционна среда : Биотехнологичният сектор е с първостепенна важност в развитието на кръговата икономика. Според приетата актуализирана Национална стратегия за развитие на научните изследвания (2017-2030), фундаменталните изследвания трябва да бъдат обвързани с актуалните обществени предизвикателства. Тъй като предлаганият проект е насочен към замяната на химически пестициди с биопестициди и оползотворяването на отпадни ресурси, той би разрешил енергийни, екологични и здравословни проблеми. Настоящето ниво на технологична готовност (НГТ 3) се обуславя от притежаването на щам B. velezensis 5RB, с: (i) доказана фунгицидна активност срещу редица плесени; (ii) секвениран геном показващ наличие на 10 генни клъстера, участващи в синтезата на 10 различни биологично активни вещества с фунгицидна активност; (iii) способност да метаболизира всички лигноцелулозни захари и редица полизахариди. За получаването на прототип Екофунгал е изработен работния план, състоящ се от 8 работни пакета (РП1-РП8). В РП1 ще бъде разработена лабораторна технология за екстракция и пречистване на липопептиди от B. velezensis 5RB. Ще бъде разработен ефективен метод за идентифициране чрез масспектрометричен анализ на биологично-активните вещества, синтезирани от B. velezensis 5RB – видове липопептиди, техните изомери и хомолози. По този начин ще бъдат идентифицирани и липопептидите, за чиято синтеза са отговорни непознати до момента по секвенция генни клъстери. Предварителен етап е допълнителна идентификация на генните клъстери, кодиращи ензимите, участващи в синтезата им. Целта на РП2 е физическото разделяне на отделните липопептиди по видове, а също така и по възможност на техните хомолози и изомери. Фунгицидната активност на вече идентифицираните и разделени в РП1 и РП2 липопептиди ще бъде изследвана в РП3. С пречистените и характеризирани липопептиди ще бъдат третирани култури на патогените Phytophthora infestans и Botrytis cinerea за установяване на фунгицидната им активност. По този начин ще се добие информация кои биологично активни вещества в най-голяма степен придават фунгицидната активност на продуцента. Изпълнението на РП4 е независимо от предишните РП и може да стартира от началото на проекта. В него ще бъдат оптимизирани хранителната среда и процесните параметри за получаване на максимално количество жизнеспособни спори на B. velezensis 5RB. Същевременно, след приключване на РП3, в който ще се установи съединението с най-силен фунгициден ефект, в РП4 ще бъде приложена и оптимизация на хранителната среда и процесните параметри за максимизиране на неговото продуциране. Тук трябва да се отбележи, че оптималните хранителна среда и процесни параметри за получаване на максимален брой спори и максимално количество фунгициден агент могат да са различни. При прилагане на препарата в лиофилизирана форма е важен броят на спорите, докато продуцирането на липопептиди в полеви условия не може да бъде контролирано. От друга страна, при прилагане на препарата под формата на ферментационна среда, то количеството на продуцираните фунгицидни метаболити ще има ключова роля. В този смисъл, в зависимост от начина на приготвяне на препарата ще се прилага едната или другата оптимизация. След приключване на оптимизационните процедури в РП4, в РП5 щам B. velezensis 5RB ще бъде култивиран при вече оптимизираните параметри в среди, в които използвания до момента въглероден източник (глюкоза или захароза) ще бъде заменен с отпадна биомаса с растителен произход. Ще бъдат изпробвани различни видове селскостопански отпадък, както и различни видове хидролизни процеси. В РП6 ще бъде осъществен ин виво експеримент със заразени с Phytophthora infestans и Botrytis cinerea растения за доказване на действието на препарата в течна и лиофилизирана форма – демонстрация на прототипа в реални условия (достигане на ниво на технологична готовност 7). 97 656.75 89 570.23
Дейности, свързани с широко разпространение на резултатите от научните изследвания, при неизключителни и недискриминационни условия, включително чрез преподаване, бази данни със свободен достъп и открити публикации : Дейностите, свързани с широко разпространение на резултатите от научните изследвания ще бъдат осъществени при неизключителни и недискриминационни условия, включително чрез преподаване, бази данни със свободен достъп и публикуване на открити публикации на свободен достъп. Разпространението и достъпът до научните резултати е от основно значение за равностойна видимост и значимост на България в европейското научно пространство. Дейностите за разпространение на получените резултати при неизключителни и недискриминационни условия могат да се систематизират по следния начин 1. Публикации в научни списания с отворен достъп (с благодарност към Програмата с текст "Финансирано от Национален план за възстановяване и устойчивост, BG-RRP-2.011 - Финансиране на научноизследователски проекти в областта на зелените и цифровите технологии", Инвестиция C2I2: Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките в сферата на зелените и цифровите технологии". 2. Обявяване на междинни резултати на сайтовете на организациите-участници и повишаване видимостта на научните изследвания с високо качество 3. Участия в международни конгреси, конференции, курсове и семинари 4. Публикации в научно-популярни списания и в пресата 5. Курсове за обучение и създаване на нови учебни програми 6. Изнасяне на научни доклади и докладване на курсови работи на редовните студентски семинари в магистърските програми по „Биохимия” и „Генно и клетъчно инженерство”, както и специалност "Биотехнология" на ХТМУ, в докторантска програма „Масспектрометрия и протеомика“. 7. Тематично и финансово обезпечаване на дипломни работи на студенти от посочените по-горе магистърски програми. 8. Участия в Нощ на учените и в "Наука за бизнес". 13 804.88 1 533.16
Дейности по трансфер на знания, получени от научноизследователските организации, изпълняващи проектното предложение и при изричното спазване на условията на Рамката: В хода на разработване на проекта ще бъдат получени множество данни и резултати. Те ще бъдат широко разпространявани при неизключителни и недискриминационни условия и управлявани в съответствие с принципите FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable), като ще бъдат откриваеми, достъпни, оперативно съвместими и многократно използваеми: (i) получените секвенции на генни клъстери или пълни геноми ще бъдат публикувани в базата данни на NCBI – GenBank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/); (ii) Структурните формули на нови съединения ще бъдат публикувани в съответни бази данни за органични съединения (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/); (iii) Новооткритите белтъчни молекули ще бъдат публикувани в бази данни като BRENDA и UNIPROT; (iv) Всички получени мета-данни ще бъдат публикувани в подходящи репозитории с ясно отбелязани дати, цел и начин на събиране на данните, настройките на параметрите, името и версията на използвания софтуер; (v) Ще бъдат спазени практиките на Отворената наука, които включват ранно и открито споделяне на изследвания: публикуване на резултатите в репозитории, публикуване на научни статии с отворен достъп, предварителни отпечатъци или краудсорсинг; (vi) Всички данни и използван софтуер, алгоритми и методология (протоколи на работни процеси) ще бъдат предоставени в бази данни на отворен достъп, а предлаганите за рецензиране публикации ще бъдат предоставени за открито рецензиране; (vii) В съвместните проучвания ще бъдат включени широк кръг участници, а постиженията ще бъдат на разположение на обществото. 2 556.46 0.00
Закупуване на дълготрайни материални и нематериални активи (ДМА и ДНА), както и на материали и консумативи, необходими за изпълнението на проекта: Към преките допустими разходи предвиждаме закупуването на: - Дълготрайни материални активи (ДМА): за изпълнението на проекта базовата организация ИИХ – БАН се нуждае от закупуването на система FPLC. Това е един от най-ефективните методи за препаративно разделяне на липопептиди и е безусловно необходим апарат за изпълнение на дейностите по проекта. - Разходи за външни услуги, ново-генерационно секвениране и анализи на липопептиди. - Разходи за материали, консумативи и други допустими разходи: хранителни среди и консумативи за микробиология (12 800 лв.), за молекулярна биология (16 300 лв.), ратворители за FPLC, HPLC и др. (19 900 лв.), консумативи за изолиране на липопептиди, електрофорези, консумативи за масспектрометрични изследвания чрез UHPLC-QqTOF, стандарти и др. (29 000 лв.) 116 885.58 24 741.00
Дейности за организация и управление на проекта: Дейностите по административното управление на проекта ще бъдат поети от админстрацията на Базовата организация и партньорските организации, като за тази цел ще бъде използвано финансиране от перо "непреки разходи". В изпълнението на проекта ще бъдат включени организатор-координатор „Човешки ресурси“ (Весела Янкова, Лилия Василева), които ще отговарят за назначаването на учените с работно време, съотвестващо на работната програма, Кодекса на труда и нормативната уредба на РБългария. Финансовото управление ще бъде водено от Счетоводните отдели на Базовата организация и на партньорите, в съответствие с изискванията на Програмата. Като счетоводител за работа по проекта от Кандидата ще бъде включена Роза Костова. Дейностите по информация, комуникация и публичност ще бъдат отговорност на ръководителите на работните екипи, подпомагани от администрацията на трите института: отдел „Връзки с обществеността“ и системен администратор. Управлението на проекта ще включва: планиране, организиране и ръководене на работата в отделните работни пакети и средствата, за успешно постигане на специфичните цели на проекта: • Координиране на изследователската дейност на партьорите според работния план; • Наблюдение на постигнатите резултати с цел контрол на тяхното научно качество; • Изготвяне на подробен работен план за следващ период по проекта; • Контрол на безопасността чрез подходящи мерки и алтернативни подходи; • Ежемесечни срещи на участниците в проекта за обмен на знания, получени резултати и определяне на нови насоки в изследванията. Ежегодно публикуване на резултатите и участия в научни конференции и конгреси. 3 250.52 2 045.17
Дейности по информиране и публичност: Дейностите включват: - Включване на уеб-сайтовете на институтите кандидат и партньори ( https://iche.bas.bg, https://microbio.bas.bg, https://www.orgchm.bas.bg ) на описание на инвестицията - "Получаване на биофунгициден препарат от отпадна биомаса: биотехнология за устойчиво екоземеделие - Екофунгал, проект с финансовата подкрепа на Европейския съюз чрез инструмента СледващоПоколениеЕС (NextGenerationEU) на ЕС, предоставено по процедура BG-RRP-2.011 в рамките на инвестиция C2I2: „Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките (БАН) в сферата на зелените и цифровите технологии“ по Плана за възстановяване и устойчивост (19.06.2024 г.) - Отпечатване на табели (9 броя с размер А3). Табелите ще бъдат поставени на три места във всяка от организациите - базова и две партньорски - на входа на институтите, на етажа с лабораториите, в които се извършва работата и на вратата на самата лаборатория. На табелите ще бъде поставено логото на Европейския съюз, логото на Програмата и текст "С финансовата подкрепа на Европейския съюз - СледващоПоколениеЕС (NextGenerationEU) по Механизма за възстановяване и устойчивост, Компонент „Научни изследвания и иновации“, Инвестиция C2I2: Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките в сферата на зелените и цифровите технологии". - Вертикални банери (2.5 кв м) и хоризонтални банери - по три броя за всеки един от институтите с текст"С финансовата подкрепа на Европейския съюз чрез инструмента СледващоПоколениеЕС (NextGenerationEU) по МЕХАНИЗМА ЗА ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ И УСТОЙЧИВОСТ, Компонент „Научни изследвания и иновации“, Инвестиция C2I2: Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките в сферата на зелените и цифровите технологии". Тези банери ще бъдат поставени при всяко от мероприятията, на които се показват резултати, свързани с инвестицията. - Флайери и рекламни стикери - за широко популяризиране на действията и резултатите от тях, като предоставят последователна, ефективна и пропорционална целева информация на различни видове публика, включително медиите и обществеността. - публикуване на статии, абстракти, участия на конгреси, конференции и всякакви други средства за осведомяване, като във всички случаи на представяне ще бъде включен текст "Този документ/публикация/филм/интервю е създаден с финансовата подкрепа на Европейския съюз - СледващоПоколениеЕС (NextGenerationEU) по МЕХАНИЗМА ЗА ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ И УСТОЙЧИВОСТ, Компонент „Научни изследвания и иновации“, Инвестиция C2I2: Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките в сферата на зелените и цифровите технологии. Цялата отговорност за съдържанието на документа носи Института по инженерна химия - БАН и при никакви обстоятелства не може да се прима, че този документ/публикация/филм/интервю отразява официалното становище на Европейския съюз и Структурата за наблюдение и докладване." Дейностите за разпространение на получените резултати обхващат обявяне на междинни резултати на сайтовете на организациите и повишаване видимостта на научните изследвания с високо качество, отчети за получените резултати от различните участници. Активното разпространение на междинните и крайните резултати от проекта е дейност, която научноизследователския екип възприема като първостепенно значима. Поради голямото значение на тази дейност научния колектив предвижда публикуване на значими междинни резултати на сайтовете на институтите. Задължителен е контактът с медиите като БТА, печатни издания и телевизия. Дейностите по публичност на резултатите ще бъдат също публикации в научни списания, включително с отворен достъп. Успешните научни резултати от работата ще бъдат обобщени в публикации в утвърдени национални и международни научни списания. Предвижда се публикуването на поне три научни статии в списания с висок рейтинг в реферираните бази дании (SCOPUS, WоS). Във финансовия план са предвидени средства за публикуване в списания с отворен достъп. 213.04 0.00

Notes:

System.Threading.Tasks.Task`1[Microsoft.AspNetCore.Html.HtmlString] Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in euro (EUR) / 1 EUR = 1,95583 BGN
The project is financed by the Operational Programme "Technical Assistance" and co-financed by the European Union through the European Regional Development Fund.
In implementing the project № 0115-CCU-2.1 "Information system for management and monitoring of EU funds in 2014-2020 - UMIS 2020" (BG161PO002-2.1.01-0007-C0001).
System.Threading.Tasks.Task`1[Microsoft.AspNetCore.Html.HtmlString]