Katalyzátory pro hydrogenolýzu odpadního glycerolu a dalších polyolů

Vývoj selektivního a cenově dostupného katalyzátoru na bázi mědi.

Kontinuální vícereaktorová jednotka pro paralelní testování výzkumných vzorků katalyzátorů.

Degradace reziduí pesticidů v půdě pomocí bakterií

Aplikace pesticidů, biologicky aktivních složek přípravků využívaných v zemědělské produkci pro potlačení či eliminaci škůdců s sebou bohužel přináší řadu problematických aspektů, primárním je kontaminace půdy, ve které mohou rezidua až několik roků perzistovat a negativně ovlivňovat půdní mikroflóru, problémem může být i snížení výnosů následných plodin. Zmínit je třeba i zdravotní riziko pro konzumenty případě přenosu reziduí pesticidů potravin či pitné vody.

Výzkum je zaměřen na hodnocení potenciálu vybraných bakteriálních druhů Pseudomans a Bacillus, jež jsou obsaženy v přípravcích registrovaných pro použití v zemědělské výrobě (mají za cíl zvyšování výnosů plodin), degradovat rezidua problematických pesticidů běžně používaných v zemědělské výrobě. Jeho realizace vychází z komplementární spolupráce odborníků reprezentujících pracoviště zaměřená na mikrobiologii a problematiku analýzy reziduí pesticidů, včetně jejich degradačních produktů.

  

 

Příprava rostlinného biostimulantu

Jednou z možností zhodnocení odpadního peří  je jeho hydrolýza v tlakovém autoklávu v přítomnosti vody a kyselého katalyzátoru. Vzniká roztok, který obsahuje velké množství  nutričně cenných aminokyselin a ve vodě rozpustných proteinů.

Malá část nezreagovaných zbytků peří, která díky svému obsahu je vhodná do kompostérů, se od hydrolyzátu snadno oddělí filtrací. Obrázky dokumentují jednotlivé fáze přípravy finálního rostlinného biostimulátoru z odpadní biomasy.

Směs na konci hydrolýzy

Zfiltrovaný hydrolyzát připravený k aplikaci

Poloprovozní sestava tlakového reaktoru o objemu 25 litrů pro hydrolýzu a vakuové nuče pro filtraci hydrolyzátu

Filtrační koláč po separaci nezreagované biomasy

 

 

 

 

 

 

 

 

TN 10000048/01- V004 – Isolovaná bioaktivní komponenta hydrolyzátu

Hydrolyzát zbytků po separaci masa (ZSOM) obsahuje bioaktivní látky, jako jsou kyselina hyaluronová, chondroitin sulfát, peptidy a aminokyseliny. Cílem tohoto úkolu bude separovat a izolovat jednotlivé komponenty této směsi po hydrolýze tak, aby se získal vysokomolekulární glykosaminoglykan, který bude nadále využit například v kosmetickém nebo potravinářském průmyslu. V prvním roce budou na základě rešerše vybrány vhodné metody k separaci těchto látek, jedná se například o metody CPC (Centrifugal Precipitation Chromatography), FCPC (Fast Centrifugal Partition Chromatography) nebo SEC (Size Exlution Chromatography).

TN 10000048/01- V005  Frakce hydrolyzátu jako komponenta pet food

Řešení bude zaměřeno dvěma směry – jednak bude testována formulace živočišného krmiva pro psy obsahující různý podíl zbytků po separaci masa (ZSOM), ze kterého byly získány bioaktivní látky enzymovou hydrolýzou a hydrolyzátu kuřecího peří; za druhé bude zkoušena možnost tuto krmnou směs obohatit o probiotické mikroorganismy, podporující trávení psů. V obou případech bude zvažován zároveň přídavek prebiotik např. arabinogalaktanů rostlinného původu. V prvním roce řešení (2019) budou na základě literární rešerše vybrány mikroorganismy s probiotickým účinkem působící v různých částech zažívacího traktu psů, a ty budou kultivovány v médiu obsahujícím živočišné zbytky jako zdroj dusíku, eventuálně i uhlíku.                    

Plnění a sestavení bioreaktoru za septických podmínek v očkovacím boxu

Kultivace v bioreaktoru s využitím hydrolyzátu živočišného odpadu jako zdroje dusíku

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zpracování odpadního glycerolu z výroby bionafty

Z odpadního glycerolu je možno pomocí hydrogenolýzy získat propykenglykol, který je využíván jako zvlhčovadlo v medicíně, kosmetice, potravinách, zubních pastách, ústních vodách i tabákových výrobcích. Dále jako rozpouštědlo pro potravinářské barvy a ochucovadla a potravinářské smáčedlo.

Vsádková aparatura, využívaná k testům katalyzátorů pro hydrogenolýzu glycerolu.

 

Polní ověření kvantitativních a kvalitativních parametrů energetických/biomasových plodin pěstovaných s aplikací bioaktivních látek

V dubnu 2014 byl založen pokus o rozloze 2 ha. Účelem je získat informace o kvalitativních a kvantitativních parametrech energetických plodin v podmínkách běžné zemědělské velkoprodukce.

 

 

 

 

 

 

 

Kultivace řasových kmenů a screening obsahových látek

Interní sbírky řasových kmenů Botanického a Mikrobiologického ústavu jsou kultivovány v různých kultivačních režimech (fotoautotrofní, mixotrofní, heterotrofní) pro následný screening obsažených látek.

Test stimulátoru (hydrolyzát z peří) na řasu Bracteococcus bullatus, vlastní patentovaný kmen, v sérologických destičkách metodou mikrotestu.

Kultivace mořské rozsivky Phaeodactylum tricornutum v laboratoři, tj. 2litrové láhve osvětlené LED panelem, probublávané směsí vzduch a CO2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Produkce bioaktivních látek v listech, oddencích a kořenech Iris sp.

V rámci počátečního screeningu produkce bioaktivních látek byly výzkumníky spol. EcoFuel Labs připraveny polární extrakty listů, kořenů a oddenků 5 odrůd kosatců ze sbírek Botanického ústavu AV ČR. U jednotlivých odrůd bylo necílovou analýzou realizovanou Ústavem analýzy a bezpečnosti potravin VŠCHT Praha zjištěno bohaté zastoupení farmakologicky zajímavých účinných látek ze skupin flavonoidů, isoflavonoidů, fenolů, mastných kyselin, terpenoidů, steroidů a xanthonů. Celkem bylo identifikováno 85 bioaktivních látek, mj. Iriversical, Irilone A, Irilin D či Iriflophenone. Perspektivní odrůdy byly vysazeny na experimentálních parcelách a paralelně jsou testovány biologické aktivity jednotlivých extraktů.

Iris carthaliniae, foto: Botanický ústav AV ČR

Extrakty rostlinné biomasy a balzámy formulované s obsahem extraktu. Foto: EcoFuel Laboratories s.r.o.