Augsti efektīva ferulskābes izdalīšana no lauksaimniecības industrijas blakusproduktiem ar celulozi degradējošiem enzīmiem (FerulCelluZyms)
Projekta kopsavilkums:
Vēsturiski nozīmīgie kultūraugi Triticum aestivum L. un Secale cereale L. tiek plaši izmantoti maizes produktu ražošanā. No kopējā saražoto graudu apjoma ap 85% izlieto cieti saturošās endospermas (miltu) ieguvei, kamēr atlikusī daļa, ko veido 10-15% kliju un 3% dīgstu, netiek izmantota vai izmantota neefektīvi. Kliju vērtību ierobežo to kompleksais sastāvs, t.i., tajās esošā celuloze, hemiceluloze un lignīns ļauj šo izejvielu izmantot lielākoties kā lopbarības piedevu, kamēr pārtikas rūpniecībā izmantošana ir apgrūtināta. Kliju nepietiekama izmantošana pārtikas produktos nozīmē pārtikas rūpniecības atkritumu pieaugumu. Pēc FAOSTAT datiem, 2018. gadā kviešu un rudzu kliju apjoms sasniedza attiecīgi 110 Mt un 1.6 Mt. Lai pilnvērtīgāk izmantotu (valorizētu) šo blakusproduktu pārtikā un farmācijā, nepieciešama papildus priekšapstrāde. Ņemot vērā datus par ferulskābes (FA) klātbūtni augos, kas ir 99% kovalenti saistīta pie arabinozes atlikumiem arabinoksilānos ar esteru saitēm un integrēta šūnapvalka matricā. Šī ļoti pieprasītā bioaktīvā savienojuma selektīvu ieguvi ļaus īstenot biopārstrādes process, izmantojot celulozi un lignīnu degradējošus enzīmus (CL-DEs). Informācijas nepietiekamība par FA ieguvi no kviešu un īpaši rudzu klijām ar CL-DEs palīdzību ir pamatā šī pētījuma izstrādei, fokusējoties uz FA izdalīšanas iespēju izpēti no klijām, izmantojot videi draudzīgas un efektīvas tehnoloģijas.
Projekta mērķis: augu lignocelulozi saturošo materiālu biorafinēšanas pilot-procesa izstrāde un izmantošana efektīvai ferulskābes atbrīvošanai.
Projekta uzdevumi:
- Graudaugu blakusproduktu kvalitātes izvērtēšana. Kliju savākšana un sākotnējā apstrāde turpmākai analīzei un darbam, nosakot to uzturvērtību (WP1);
- Graudaugu blakusproduktu bioapstrāde. Ferulskābes atbrīvošanas, izdalīšanas un attīrīšanas metožu izstrāde un optimizācija, izmantojot videi un cilvēkam draudzīgas biotehnoloģiskās pieejas (WP2);
- Nekaitīguma un funkcionālo īpašību novērtēšana. Kliju hidrolizātu un brīvās ferulskābes antimikrobiālās un prebiotikās aktivitātes analizēšana un in vitro biopieejamības testu īstenošana (WP3).
