Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej przyznał patent wynalazkowi ODCZYNNIK DO OCHRONY MIKROORGANIZMÓW W PROCESIE LIOFILIZACJI. Nad wynalazkiem pracował zespół naukowców, którym kierował dr hab. Robert Czajkowski, prof. UG z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii UG& GUMed, w składzie: dr Dorota Krzyżanowska, mgr Tomasz Maciąg (obecnie już doktor nauk), dr Joanna Siwińska, dr hab. Sylwia Jafra, prof. UG.
Wynalazek jest rezultatem badań prowadzonych na MWB UG i GUMed przez wyżej wymieniony zespół w ramach projektu NCBiR LIDER VI (LIDER/450/L-6/14/NCBR/2015) zatytułowanym: „Wykorzystanie synergistycznego działania bakteriofagów litycznych i bakterii antagonistycznych w biologicznej ochronie ziemniaka (Solanum tuberosum L.) przed bakteriami pektynolitycznymi z rodzaju Pectobacterium spp. i Dickeya spp. (PATBIOCON)”.
Wynalazek może być wykorzystany w szczególności przy produkcji probiotyków, ochronie pożytecznych mikroorganizmów w procesach technologicznych, jako odczynnik stabilizujący żywotność mikroorganizmów w opracowanych preparatach w trakcie ich długotrwałego przechowywania i transportu.
Liofilizacja to popularna metoda suszenia polegająca na odparowaniu rozpuszczalnika z zamrożonych substancji w wyniku sublimacji. Proces ten jest szeroko stosowany zarówno w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, farmaceutycznym, jak i w konserwacji materiałów biologicznych – opowiada prof. Robert Czajkowski, kierujący zespołem badawczym.
Liofilizację często wykorzystuje się podczas produkcji preparatów, których składnikiem aktywnym są mikroorganizmy. Metoda ta pozwala bowiem na długotrwałe zachowanie żywotności komórek mikroorganizmów, konieczne do działania tych preparatów. Jednak przeprowadzenie liofilizacji w sposób, który gwarantuje zachowanie żywotności przez wysoki odsetek komórek wymaga optymalizacji procesu technologicznego. Głównym wyzwaniem jest zminimalizowanie uszkodzeń powodowanych w komórkach w wyniku zamrażania i odparowania wody. Aby to osiągnąć, powszechne jest dodawanie do preparatów przed procesem liofilizacji substancji ochronnych – tzw. krioprotektantów. Jedną z takich substancji jest rekomendowany przez American Type Culture Collection (ATCC) krioprotektant „Reagent 18” – odczynnik zawierający albuminę serum bydlęcego (ang. Bovine Serum Albumine, BSA). Wadą proponowanego rozwiązania, pomimo jego skuteczności, jest wysoki koszt odczynnika spowodowany zastosowaniem kosztownego BSA.
Nasz zespół opracował nowy odczynnik do liofilizacji, w którym jako zamiennik kosztownej albuminy serum bydlęcego zastosowano wielokrotnie tańszą substancję pochodzenia roślinnego – mówi prof. Czajkowski. Dokonana modyfikacja nie tylko znacząco obniża koszt preparatu, ale również czyni go bardziej humanitarnym z uwagi na pozbawienie odczynnika składników odzwierzęcych. Co szczególnie istotne, skuteczność opracowanego krioprotektantu pozostaje na takim samym poziomie jak przy zastosowaniu odczynnika zawierającego BSA, a w niektórych przypadkach nawet ją przewyższa. Wynalazek opracowaliśmy w odpowiedzi na konkretne potrzeby projektowe. Szukaliśmy możliwości zwiększenia przeżywalności szczepów bakteryjnych tworzących sztuczne mikrokonsorcjum (ang. synthetic microbial consortium) w celu ich wykorzystania do ochrony bulw ziemniaka w przechowywaniu i transporcie. W trakcie realizacji badań stało się dla nas jasne, że odczynnik opracowany przez zespół jest bardzo uniwersalny i może być zastosowany także do ochrony innych mikroorganizmów w bardzo wielu aplikacjach, np. w medycynie czy dietetyce – dodaje prof. Czajkowski.
W przypadku produkcji preparatów, gdzie istnieje konieczność skutecznej liofilizacji dużej liczby komórek bakteryjnych do wyprodukowania porcji preparatu, znaczące obniżenie kosztu krioprotektantu może mieć znaczenie dla finalnej oceny opłacalności komercyjnego wytwarzania takich produktów – mówi dr Dorota Krzyżanowska. Przy zwiększającym się zainteresowaniu produktami opartymi na mikroorganizmach w rolnictwie, tego typu innowacje mogą być bardzo pomocne – dodaje naukowczyni.
Twórcom serdecznie gratulujemy. Odkrycie może zainteresować firmy z branży medycznej – podkreśla Katarzyna Gronowska, Dyrektor Centrum Transferu Technologii UG, odpowiedzialnego za koordynację procesu patentowania zarządzanie własnością intelektualną w Uniwersytecie Gdańskim.
