Διάχυση της γνώσης

Η προβολή των δραστηριοτήτων και η διάδοση του έργου εγγυώνται ότι η γνώση που θα αποκτηθεί από την πορεία του έργου, θα διαδοθεί τόσο στους συμμετέχοντες φορείς όσο και στο μεγαλύτερο δυνατό κοινό. Αυτό θα επιτευχθεί με ποικίλες δραστηριότητες όπως εκθέσεις προόδου, συνέδρια, δημοσιεύσεις, παρουσιάσεις και σεμινάρια αλλά και ηλεκτρονική διάδοση των πληροφοριών με τη δημιουργία και συντήρηση της ιστοσελίδας του έργου. Η ιστοσελίδα θα περιλαμβάνει όλες τις δραστηριότητες και τις επιστημονικές πληροφορίες που θα παραχθούν κατά τη διάρκεια του έργου. Τα στοιχεία που θα περιλαμβάνονται θα ανανεώνονται περιοδικά με όλα τα σχετικά δεδομένα (αφού δημοσιευθούν), ακόμα και μετά την ολοκλήρωση του έργου.

Το έργο PhyCosmetic-GR σύμφωνα με τα αναμενόμενα αποτελέσματα αναμένεται να έχει πολλαπλά άμεσα και έμμεσα οικονομικά οφέλη τόσο στην Βιομηχανία καλλυντικών όσο και στις Ελληνικές Υδατοκαλλιέργειες. Βέβαια, απευθύνονται πρωτίστως σε αυτήν τη φάση στην αγορά πρώτων υλών για καλλυντικά.

Τα αποτελέσματα του έργου PhyCosmetic-GR θα είναι διαθέσιμα δωρεάν για όλες τις επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στους συγκεκριμένους τομείς ή υποτομείς.

Ενότητες εργασίας

1)Συλλογή, απομόνωση και η ανάπτυξη στο εργαστήριο τοπικών στελεχών θαλάσσιου φυτοπλαγκτού από μεταβατικά οικοσυστήματα (λιμνοθάλασσες και εκβολές) τα οποία λόγω του ακραία συχνά ευμετάβλητου χαρακτήρα τους ευνοούν την «άνθιση» στελεχών με υψηλό καλλιεργητικό δυναμικό (1ος μήνας – 36ος μήνας/36 μήνες).

      • Εποχικές δειγματοληψίες σε παράκτια οικοσυστήματα του Αιγαίου και Ιονίου Πελάγους.
      • Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση δειγμάτων.
      • Ανάπτυξη στελεχών τοπικού φυτοπλαγκτού.

2) Χαρακτηρισμός και ταξινόμηση των απομονωμένων στελεχών τόσο με παραδοσιακές όσο και με σύγχρονες μοριακές μεθόδους ταξινομικής. Αξιολόγηση των τοπικών στελεχών φυτοπλαγκτού ως προς την ικανότητά τους να παράγουν βιομάζα αποδοτικά σε εντατικά κλειστά συστήματα φωτο-βιοαντιδραστήρων (7ος μήνας – 36ος μήνας/28 μήνες).

      • Βιοχημικός και βιοκινητικός χαρακτηρισμός απομονωμένων στελεχών.
      • Παραγωγή βιομάζας σε φωτοβιοαντιδραστήρες. 
      • Συστηματική κατάταξη απομονωμένων στελεχών με κλασσικές μεθόδους.
      • Συστηματική κατάταξη απομονωμένων στελεχών με μοριακές μεθόδους.

3) Παραγωγή βιομάζας από επιλεγμένα στελέχη φυτοπλαγκτόν και η ανάπτυξη ήπιων φιλικών περιβαλλοντικά μεθόδων για την εκχύλιση και το χαρακτηρισμό καλλυντικοτεχνικών κλασμάτων (ενεργοί πολυσακχαρίτες και εξωπολυσακχαρίτες, αντιοξειδωτικά, έλαια, ένζυμα) με την εφαρμογή τόσο κλασικών βιοχημικών όσο και σύγχρονων -ομικών τεχνολογιών (10ος μήνας – 36ος  μήνας/26 μήνες).

      • Αξιολόγηση μεθόδων κυτταρική διάρρηξης και εκχύλισης κλασμάτων βιομορίων υψηλής προστιθέμενης αξίας (λιπιδίων, σακχάρων, αντιοξειδωτικών και πρωτεϊνών) επιλεγμένων μικροφυκών.
      • Προσδιορισμός μεταβολομικού προφίλ τοπικών στελεχών μικροφυκών.
      • Ανάλυση του προφίλ των λιπαρών.
      • Προσδιορισμός επιλεγμένων ενζυμικών δράσεων.
      • Χαρακτηρισμός του κλάσματος των ενεργών πολυσακχαριτών.

4) In vitro αξιολόγηση της πιθανής κυτταροτοξικότητας και της βιοδραστικότητας επιλεγμένων κλασμάτων μικροφυκών σε ανθρώπινα πρωτογενή δερματικά κύτταρα (ινοβλάστες και κερατινοκύτταρα) (13ος μήνας – 36ος μήνας/24 μήνες).

      • Έλεγχος της κυτταροτοξικότητας επιλεγμένων κλασμάτων μικροφυκών.
      • Μελέτη της προστατευτικής δράσης επιλεγμένων εκχυλισμάτων μικροφυκών έναντι οξειδωτικής καταπόνησης.
      • Μελέτη της επουλωτικής δράσης επιλεγμένων εκχυλισμάτων μικροφυκών.
      • Μελέτη του μοριακού μηχανισμού δράσης επιλεγμένων εκχυλισμάτων μικροφυκών.

http://www.phycosmetic.aua.gr/phycosmetic-gr-schematic-2/

Ομάδα Εφαρμοσμένης Φυκολογίας, Τμήμα Βιολογίας, ΕΚΠΑ

Η Ομάδα Εφαρμοσμένης Φυκολογίας του Τομέα Οικολογίας και Ταξινομικής του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθήνας Τομέα Οικολογίας και Ταξινομικής του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθήνας, η οποία ιδρύθηκε το 1982 (με βάση τον νόμο 1268/1982 για τα ΑΕΙ). Η ομάδα ασχολείται με την (Ελληνικών) μικροφυκών (κυρίως φυτοπλαγκτό μεταβατικών υδάτινων οικοσυστημάτων όπως λιμνοθάλασσες, εκβολικά συστήματα, κλειστοί κόλποι κτλ. Προς τον σκοπό αυτό εφαρμόζει συνδυασμό κλασσικών και σύγχρονων τεχνικών ταξινόμησης. Η ομάδα έχει ιδρύσει από το 1998 άτυπη τράπεζα στελεχών μικροφυκών (Athul) η οποία πλέον είναι συνδεδεμένη με το δίκτυο Ελληνικών Τραπεζών Στελεχών ως Σε δεύτερο επίπεδο η ομάδα ασχολείται με την διερεύνηση της αξιοποίησης των στελεχών μικροφυκών στην βιομηχανία μέσω μελετών για το καλλιεργητικό δυναμικό των οργανισμών και την σύστασή τους σε μόρια υψηλής προστιθέμενης αξίας. Ο τρέχον εξοπλισμός της Ομάδας Εφαρμοσμένης Φυκολογίας του ΕΚΠΑ καλύπτει πλήρως τις ανάγκες συμμετοχής του στην παρούσα πρόταση καθώς διαθέτει όλες τις βασικές εργαστηριακές και τεχνολογικές υποδομές για τη διεξαγωγή έρευνας στους τομείς της Εφαρμοσμένης Φυκολογίας. Ο εξοπλισμός περιλαμβάνει όργανα πεδίου για την δειγματοληψία υδάτων, ειδικούς θαλάμους καλλιέργειας φυκών, επωαστικούς κλιβάνους, φωτοβιοαντιδραστήρες (25 L), φυγοκέντρους και θαλάμους νηματικής ροής, ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, μικροσκόπια με image system, επιφθορισμό κτλ., σωματιδιομετρητή Coulter Counter, για την απομόνωση, ταυτοποίηση και καλλιέργεια μικροοργανισμών. Επίσης διαθέτει συσκευές ηλεκτροφόρησης διαφόρων τύπων (PAGE, Western, Northern, Southern blotting), συσκευές PCR και Real-Time PCR, μικροσκόπια και στερεοσκόπια, καταψύκτες και υπερκαταψύκτες καθώς και ένα λυοφιλιωτή για την συντήρησή των μικροοργανισμών.

Σχολή Τροφίμων Βιοτεχνολογίας & Ανάπτυξης του ΓΠΑ

Η Σχολή Τροφίμων Βιοτεχνολογίας & Ανάπτυξης του ΓΠΑ (Συντονιστής). Τα ερευνητικά περιλαμβάνουν τομείς της Εφαρμοσμένης Βιοτεχνολογίας, της επιστήμης και τεχνολογίας τροφίμων, της διατροφής του ανθρώπου, σε όλα τα έμβια όντα και βιοσυστήματα, ως και στην οικονομική, κοινωνική και περιβαλλοντική διάσταση της αγροτικής ανάπτυξης. Η ερευνητική ομάδα Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας και Βιοδιεργασιών έχει σημαντικότατη  εμπειρία στην μελέτη της βιοχημείας και της μοριακής βιολογίας θαλάσσιων μικροφυκών, καθώς και στην ανάπτυξη και χαρακτηρισμό της βιοδραστικότητας εκχυλισμάτων τους για χρήση στην κοσμετολογία. Επιπλέον, έχει συμμετάσχει σε σημαντικά σχετικά Ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα (FP7-PEOPLE-2011-IAPP “Exploitation of microalgae diversity for the development of novel high added-value cosmeceuticals-AlgaeCom” 2011-2014, Η2020-PEOPLE-2015-RISE “Development of Microalgae-based novel high added-value products for the Cosmetic and Aquaculture industry – AlgaeA-B” 2016-2019.) τα οποία έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων καινοτόμων καλλυντικών προϊόντων τα οποία κυκλοφορούν ήδη στην ελληνική αλλά και τη διεθνή αγορά. Ο επιστημονικός εξοπλισμός της ομάδας Βιομηχανικής Βιοτεχνολογίας και Βιοδιεργασιών περιλαμβάνει τα ακόλουθα όργανα: συσκευή αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης (PCR, RealTimePCR), ηλεκτροφόρηση αγαρόζης εναλλασσόμενου πεδίου (PFGE), φασματοφωτόμετρο FTIR, αέριος χρωματογράφος με φασματόμετρο μάζας (GC/MS), αέριοι χρωματογράφοι (x2), σύστημα υγρής χρωματογραφίας υψηλής πίεσης (HPLC) (x3), θάλαμοι νηματικής ροής (x4), επιδαπέδιοι επωαστικοί ανακινούμενοι κλίβανοι (shakers) (x6), βιοαντιδραστήρες ενεργού όγκου 1,0-6,0 L (x6) κτ.λ. Οι εγκαταστάσεις περιλαμβάνουν εργαλεία κλασσικής και μοριακής μικροβιολογίας και ιστοκαλλιέργειας, βιοτεχνολογίας τροφίμων, βιοχημικής μηχανικής, και βιομηχανικών ζυμώσεων.

Συμμετέχοντες φορείς

Το Προτεινόμενο έργο θα υλοποιηθεί από μία ισχυρή σύμπραξη 2 ακαδημαϊκών φορέων, οι οποίοι έχουν ισχυρά συμπληρωματικούς ρόλους τόσο στην ανάπτυξη όσο και την αξιοποίηση των αποτελεσμάτων.

Α) Η Σχολή Τροφίμων Βιοτεχνολογίας & Ανάπτυξης του ΓΠΑ (Συντονιστής).

Β) Η Ομάδα Εφαρμοσμένης Φυκολογίας του Τομέα Οικολογίας και Ταξινομικής του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθήνας.

Το έργο «Τ6ΥΒΠ-00377» με τίτλο «Ανάπτυξη καλλυντικοτεχνικών συστατικών από τοπικά στελέχη θαλάσσιου φυτοπλαγκτού – PhyCosmetic-GR» χρηματοδοτείται από τη ΓΕΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ, Δ/νση Υποστήριξης Δράσεων Έρευνας & Καινοτομίας, στα πλαίσια  της Δράσης ‘‘Ειδικές Δράσεις – «ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ».

Στόχοι

Στόχοι του προγράμματος:

  • συλλογή, απομόνωση και καθαρισμό στελεχών θαλάσσιου φυτοπλαγκτού από μεταβατικά οικοσυστήματα
  • χαρακτηρισμός και ταξινόμηση των απομονωμένων στελεχών τόσο με παραδοσιακές όσο και με σύγχρονες μοριακές μεθόδου ταξινομικής
  • αξιολόγηση των τοπικών στελεχών φυτοπλαγκτού ως προς την ικανότητά τους να παράγουν βιομάζα αποδοτικά σε εντατικά κλειστά συστήματα φωτο-βιοαντιδραστήρων
  • ανάπτυξη μέσω ήπιων φιλικών περιβαλλοντικά μεθόδων για την εκχύλιση και το χαρακτηρισμό καλλυντικοτεχνικών κλασμάτων (ενεργοί πολυσακχαρίτες και εξωπολυσακχαρίτες, αντιοξειδωτικά, έλαια, ένζυμα) με την εφαρμογή τόσο κλασικών βιοχημικών όσο και σύγχρονων -ομικών τεχνολογιών
  • in vitro λειτουργικός χαρακτηρισμός των βιοδραστικών ιδιοτήτων και της τοξικότητας επιλεγμένων κλασμάτων με τη χρήση καλλιεργειών ανθρώπινων πρωτογενών δερματικών κυτταροσειρών

Γενική περιγραφή

Τα μικροφύκη αποτελούν τα τελευταία χρόνια μία από τις σημαντικότερες ομάδες οργανισμών ενδιαφέροντος για τη Βιοτεχνολογία στα πλαίσια της πράσινης αειφορικής ανάπτυξης. Το ενδιαφέρον αυτό πηγάζει από την ικανότητα τους να βιοσυνθέτουν πλήθος προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η συσσώρευση βασικής γνώσης στη βιολογία των μικροφυκών συνοδεύεται από την γεωμετρική αύξηση των τεχνολογικών εφαρμογών τους σε πολλούς τομείς της σύγχρονης βιο-οικονομίας μας όπως η διατροφή, η παραγωγή πρώτων υλών για την βιομηχανία, η κοσμετολογία, η παραγωγή βιοκαυσίμων, οι υδατοκαλλιέργειες κ.α. Όμως, παρά τη σημαντική πρόοδο που έχει συντελεστεί , το θαλάσσιο φυτοπλαγκτόν αποτελεί ίσως ένα από τα μεγαλύτερα και πλέον ανεξερεύνητα αποθέματα βιοποικιλότητας στον πλανήτη, καθώς από τα υπολογιζόμενα 70.000 είδη μικροφυκών (Guiry, 2012), μόνο μερικές εκατοντάδες έχουν χαρακτηριστεί μοριακά και βιοχημικά, ενώ ελάχιστα έχουν αξιοποιηθεί για την ανάπτυξη συγκεκριμένων βιοτεχνολογικών εφαρμογών. Τα υπάρχοντα στην αγορά προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας από μικροφύκη βασίζονται σε περιορισμένο αριθμό ειδών που παράγονται σε μεγάλη κλίμακα, και αποτελεί βασικό στόχο της «Γαλάζιας Βιοτεχνολογίας» η αναγνώριση νέων στελεχών ως πηγή νέων βιοδραστικών μορίων και εκχυλισμάτων.  Δυστυχώς, στην Ελλάδα έχει μέχρι στιγμής γίνει περιορισμένη σχετικά προσπάθεια για την βιοτεχνολογική αξιοποίηση ενδημικών ειδών μικροφυκών, παρά τα σημαντικά συγκριτικά πλεονεκτήματα που παρουσιάζει η χώρα μας στην καλλιέργεια τους.

Με στόχο την απάντηση στις παραπάνω προκλήσεις, το προτεινόμενο έργο PhyCosmetic-GR, αποτελεί μια συστηματική προσπάθεια, απομόνωσης και χαρακτηρισμού ειδών φυτοπλαγκτού της ελληνικής βιοποικιλότητας παράκτιων περιοχών, ιδίως μεταβατικών συστημάτων όπως λιμνοθάλασσες και εκβολές,, με σκοπό την αξιοποίηση επιλεγμένων στελεχών για την παραγωγή υψηλής προστιθέμενης αξίας προϊόντων (αντιοξειδωτικά, έλαια, ενεργούς προλυσακχαρίτες και ένζυμα) με καλλυντική δράση. To έργο συνδυάζει τόσο βασική όσο και εφαρμοσμένη έρευνα στους τομείς των -ομικών τεχνολογιών, της μοριακής ταξινομικής, της βιοχημείας και της εφαρμοσμένης βιοτεχνολογίας.