Projekta Nr. 23-00-U2021401-000001 Mikroaļģu lipīdu jēlekstrakta ieguve un bagātināšana
síbiotech (AS “SISTĒMU INOVĀCIJAS”) sadarbībā ar Latvijas Valsts Koksnes Ķīmijas institūtu (LVKĶI) 01.07.2024 uzsāka pētniecības projektu:
“No fotobioreaktora sistēmā pavairotām (Nanochloropsis sp.) mikroaļģēm iegūta lipīdu jēlekstrakata bagātināšanas un frakcionēšanas metodoloģijas izstrāde, novērtējot tā izmantošanas potenciālu”
Projekta Nr. 23-00-U2021401-000001
Projekta mērķis: No fotobioreaktora sistēmā pavairotām (Nanochloropsis sp.) mikroaļģēm iegūta lipīdu jēlekstrakata bagātināšanas un frakcionēšanas metodoloģijas izstrāde, novērtējot tā izmantošanas potenciālu.
Projekta īstenošanas periods: 01.07.2024 – 31.03.2026.
Projekta kopējās izmaksas: 199 777.14,- EUR
Publiskais finansējums: 139 843.99,- EUR
Partneru finansējums: 59 933.15,- EUR
Projekta pārskata periods: 01.07.2024 – 30.09.2024.
Pārskata periodā tika uzsākta projekta īstenošana, kas tika sākta ar trīs aktivitātēm:
- Zinātniskās literatūras analīze;
- Mikroaļģu biomasas pavairošana;
- Iegūtās biomasas kaltēšana un sagatavošana ekstrakcijai.
Aktivitāte: Zinātniskās literatūras analīze
Iesaistītie partneri: AS “SISTĒMU INOVĀCIJAS”; Latvijas Valsts Koksnes Ķīmijas institūts.
Aktivitātes mērķis: Izpētīt pieejamās publikācijās un zinātnisko literatūrā mikroaļģu kultūru liela apjoma biomasas pavairošanai un metodoloģijas izstrādei, apstrādei un analīzei. Izstrādāt protokolus mikroaļģu audzēšanai, izmantojot optimālus apstākļus taukskābju koncentrācijas palielināšanai biomasā.
Rezultāts: tika apkopoti atbilstoši zinātniskās literatūras resursi un izveidoti eksperimentāli protokoli mikroaļģu pavairošanai, biomasas priekšapstrādei un pēcapstrādei.
Darbība: Biomasas pavairošana nepieciešamajam apjomam
Iesaistītie partneri: AS “SISTĒMU INOVĀCIJAS”
Darbības mērķis: Iegūta biomasa tālākai ekstrakcijai.
Rezultāts: Pārskata periodā veikta mikroaļģu pavairošana – ievākta un koncentrēta Nannochloropsis sp. biomasa. Vairāku mēnešu laikā fotobioreaktorā pavairotas mikroaļģes, regulāri ievākta raža (kopumā ievākti 1600 kg ražas), tad koncentrēta izmantojot separatoru. Lai uzglabātu biomasas koncentrātu, tas tika saldēts un uzglabāts. 2024.gada decembrī Vadošā partnera ražotnē ir paredzēts uzstādīt 4500L fotobioreaktora sistēmu, kas nodrošinās pilota mēroga ražas apjomus.
Darbība: Iegūtās biomasas žāvēšana un sagatavošana ekstrakcijai:
Iesaistītie partneri: AS “SISTĒMU INOVĀCIJAS”; Latvijas Valsts Koksnes Ķīmijas institūts (LVKĶI).
Darbības mērķis: Sagatavot ievākto biomasas apjomu tālākai ekstrakcijai.
Rezultāts: Kad tika ievākts nepieciešamais apjoms kaltēšanai, sasaldētais biomasas koncentrāts tika atkausēts, lai tālāk to liofilizētu jeb aukstumā kaltētu (2. attēls) un iegūtu sausu biomasu. Biomasa tiek uzglabāta superkritiskās šķīduma ekstrakcijas procesam, lai iegūtu mikroaļģu jēlekstraktu tālākam attīrīšanas un bagātināšanas procesam.
Metodoloģijas izstrādei tika veikta mikroaļģu priekšapstrāde šūnu apvalku sagraušanai, lai palielinātu taukskābju saturu mikroaļgu jēlekstraktā, kā arī optimizētu ekstrakcijas procesu, samazinot putekļveida frakcijas saturu biomasā.
Tika noteikts Nannochloropsis sp. liofilizētās biomasas ķīmiskais sastāvs, tika konstatēts, ka vislielāko daudzumu taukskābju saturā veido eikozapentaēnskābe (C20:5n-3, EPS), kas pieder pie garo ķēžu omega-3 taukskābēm (1. tabula).
1. tabula.
Nannochloropsis sp. liofilizētās biomasas ķīmiskais sastāvs
| Taukskābes | Kopēji mg/g | Procentuāli |
| Mystric acid | 39.7 | 7.45% |
| Palmitoleic acid | 84.9 | 15.92% |
| Palmitic acid | 69.9 | 13.11% |
| Linoleic acid | 44.3 | 8.31% |
| Oleic acid + Linolenic acid | 20.0 | 3.75% |
| Steraic acid | 1.5 | 0.28% |
| Eicosapentaeoic acid | 262.2 | 49.17% |
| Arachidonic acid | 10.7 | 2.01% |
| Kopēji | 533.2 | 100.00% |
Papildus zinātniskās literatūras analīzei AS SISTĒMU INOVĀCIJAS pētnieki ir veikuši mikroaļģu jēlekstrakta turpmākas bagātināšanas procesu izpēti, izmantojot jaunāko zinātnisko periodiku un tehnisko literatūru. Aktivitātes ietvaros tika izstrādāti mikroaļģu filtrēšanas protokoli, kas pārbautīti eksperimentāli ar ekstraģēto Nannochloropsis sp. biomasu, lai verificētu iegūto tehnoloģiju pielietojumu mikroaļģu jēlekstraktam. Protokoli turpmāk tiks izmantoti metodes pielāgošanai un mikroaļģu jēlekstrakta bagātināšanai.
Rezultāts: Tika pielietota nostādināšanas metode ar dažādām etilspirta koncentrācijām, lai attīrītu ekstraktu no vaskiem un citiem piemaisījumiem (3. attēls).
Iegūtais maisījums tika filtrēts, izmantojot dažāda izmēra filtrpapīrus, tādējādi to attīrot, piemēram, no vaskiem (4. attēls).
Izfiltrētais maisījums tālāk tika ietvaicēts, iztvaicējot spirtu. Tika iegūts attīrīts un koncentrēts Nannochloropsis sp. ekstrakts.
Informācija atjaunota 12.11.2024.
Informāciju sagatavoja Mārtiņš Šķiņķis, t. 29173103.
Atbalsta Zemkopības ministrija un Lauku atbalsta dienests
