Projekat
III 43004
Opis projekta
Degradiranjem životne sredine i njenim zagađivanjem, narušavaju se biogeohemijski ciklusi (BGC) i protok supstance i energije. Remedijacijom, zaštitom i očuvanjem okoline kroz usmereno uravnotežavanje tokova BGC, posebno primenom "bioloških agenasa" (mikroorganizmi, biljke i od nedavno i životinje), obezbeđuju se svi segmenti održivog razvoja, uključujući i klimu, emisijom CO2 biološkog porekla. Ovo su postulati okvira istraživanja (konsekventno i očekivanih rezultata) na projektu, uz uvažavanje principa zelene hemije i inženjerstva i koncepta biotehnologije.
Potprojekat 1: Simultana bioremedijacija i soilifikacija
Okarakterisaće se (klasično i molekularnim metodama, uključujući i in situ izolovanje DNA-mikrobiomika) zimogeni konzorcijumi mikroorganizama degradiranih prostora (jalovišta i napušteni ugljenokopi i pepelišta termoelektrana) i zagađenih sredina naftom i naftnim derivatima i vanbilansnih ugljovodoničnih materijala, posle odvajanja upotrebljivog dela, na primer mazuta (naftna polja, rafinerijski prostor i objekti, sedimenti iz industrijskih kanala i rukavaca, toplane i elektroenergetska postrojenja). Testiraće se biodegradabilna aktivnost mikroorganizama u odnosu na polutante i solifikacione i humifikaciona aktivnost uz istovremenu imobilizaciju toksičnih elemenata. Simultana ex/in situ bioremedijacija rafinerijskog i/ili sličnog u sloju i soilifikacija realizovaće se na deponiji pepela termoelektrane uz primenu "single use" mobilnog proizvodnog bioreaktora za dobijanje biomase mikroorganizama na prirodnim nanomaterijalima, sopstvene konstrukcije. Soilifikacija će biti praćena određivanjem pedoloških i ekotoksikoloških pokazatelja.
Potprojekat 2: Zaštita geo- i biosredina kao prirodnih resursa i izvora biološki aktivnih supstanci
Na lab modelu u kolonama istraživaće se filtracione, adsorpcione i jonoizmenjivačke osobine materijala sa degradiranih prostora u odnosu na naftne zagađivače i jone toksičnih metala, a na terenu u piezometrima za akvifer i iz površinskih voda, posebno u odnosu na specijaciju, pošto je voda ključni prenosilac polutanata. Zajedno sa rezultatima iz Potprojekta 1, primenom razvijenog višenamenskg 3D modela za simulaciju transporta i biodegradacije u akviferu, upotrebom verzije 2.5, modula RT3D softvera Visual MODFLOW Standard, ostvariće se primenljiv koncept zaštite, pre svega izvora mineralnih voda i biljnih resursa. U mineralnim vodama sa potencijalima nutraseutikala, sistematski će se istražiti esencijalni i toksični elementi.
Potprojekat 3: Biomaterijali i biokataliza
Istraživaće se različiti biomaterijali, koji se mogu dobiti pomoću sopstvenih sojeva bakterija roda Pseudomonas, pri njihovom rastu na otpadnim materijalima i to nisko- i visokomolekulski biosurfaktanti- ramnolipidi i polisaharidi (PS). Ovi sojevi, kao i naš deponovani soj iz roda Streptomyces, produkuju i еnzime, koji mogu da odgovore na vrlo specifične zahteve u različitim tehnološkim oblastima zahvaljujući aktivnosti i stabilnosti u širokom opsegu temperatura, osmotskog pritiska, pH, u prisustvu organskih rastvarača, a posebno imobilizоvani na nanomaterijalima. Zaštićeni (videti Potprojekat 2) malo isptivani biljni resursi, za koje se zna da imaju primenu u narodnoj medicini, istraživaće se kao nosioci bioaktivnih komponenti, testiraće se njihova biološka aktivnost i koreliraće se sa QSAR studijama.
Potprojekat 4: Razvoj i proizvodnja novih dijetetskih proizvoda na bazi prirodnih resursa
Biće razvijene i testirane funkcionalno nove infant formule (IF) (i formule za trudnice) do industrijskog nivoa, na bazi svežeg kravljeg mleka iz zaštićenih oblasti (videti Potprojekat 2), koje će imati posebna svojstva u odnosu na bifidogeni efekat i antioksidaciona svojstva, zahvaljujući sopstvenim prebioticima i probioticima (simbiotici). Očekivani visoki antioksidativni potencijal (ispitivaće se spektrofotometrijski, elektrohemijski i EPR-om) ovih dijetetskih proizvoda, ostvariće se primenom mikrobnih polisaharida (iz naših sojevi Aureobasidium i glukani kvasca) biomaterija- nanočestica i sa sopstvenim sojevima inkapsuliranih bifidobakterija. Potvrda efekata ovih nutritivno novih osobina testiraće se in vitro i kliničkim nutridinamičkim studijama. Posebno će biti istraživani polisaharidi majčinog mleka kao neprevaziđenih prebiotika.
