14
Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor naturali vegetali Simona Oancea Campus de creaţie multidisciplinară “Bursa de idei şi propuneri pentru activităţi ecoeconomice şi bioeconomice în dezvoltarea durabilă a ariilor naturale protejate” 15 martie 2012, ULBS, Sibiu

Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

  • Upload
    others

  • View
    26

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Perspective privind tehnologii sustenabile de

producere a pigmenţilor naturali vegetali

Simona Oancea

Campus de creaţie multidisciplinară “Bursa de idei şi propuneri pentru

activităţi ecoeconomice şi bioeconomice în dezvoltarea durabilă a ariilor

naturale protejate”

15 martie 2012, ULBS, Sibiu

Page 2: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

BIO-ECONOMIA

� concept introdus de economistul de origine română Nicholas Georgescu-Roegen

(1906-1994)

� cuprinde toate industriile şi sectoarele economice care produc, gestionează sau

utilizează în oricare alt mod resursele biologice, inclusiv biodeşeurile (agricultura,

silvicultura, pescuit, produse alimentare, biotehnologie)

� contribuie la creşterea şi producţia sustenabilă de alimente, furaje, energie şi

materiale regenerabile, precum şi la dezvoltarea zonelor rurale şi de coastă

Cercetarea în domeniul alimentar → menţinerea la preţuri accesibile a unor alimente

sigure, nutritive şi cu efecte promotoare ale sănătăţii , în faţa schimbărilor

demografice (populaţie în creştere, creşterea urbanizării)

În plus, biotehnologia şi biochimia → dezvoltarea sustenabilă de produse şi procese

ne-alimentare

Priorităţi în domeniu

� energie din surse regenerabile

� reducerea deşeurilor

� produse biologice

� procese pentru "ecologizarea” industriilor

BIO-ECONOMIA

� concept introdus de economistul de origine română Nicholas Georgescu-Roegen

(1906-1994)

� cuprinde toate industriile şi sectoarele economice care produc, gestionează sau

utilizează în oricare alt mod resursele biologice, inclusiv biodeşeurile (agricultura,

silvicultura, pescuit, produse alimentare, biotehnologie)

� contribuie la creşterea şi producţia sustenabilă de alimente, furaje, energie şi

materiale regenerabile, precum şi la dezvoltarea zonelor rurale şi de coastă

Cercetarea în domeniul alimentar → menţinerea la preţuri accesibile a unor alimente

sigure, nutritive şi cu efecte promotoare ale sănătăţii , în faţa schimbărilor

demografice (populaţie în creştere, creşterea urbanizării)

În plus, biotehnologia şi biochimia → dezvoltarea sustenabilă de produse şi procese

ne-alimentare

Priorităţi în domeniu

� energie din surse regenerabile

� reducerea deşeurilor

� produse biologice

� procese pentru "ecologizarea” industriilor

Page 3: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor
Page 4: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Priorităţi în strategiile EU

Printre priorităţile tematice- Alimentaţie, agricultură şi biotehnologii

Subdomenii - Producţia şi managementul sustenabil al resurselor

biologice

Activităţi - Cercetări în domeniul plantelor, animalelor şi microorganismelor (tehnologii convergente,

bioinformatică, biodiversitate)

Page 5: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Tendinţele actuale sunt orientate tot mai mult spre (noi) tehnologii sustenabile privind reducerea utilizării substanţelor toxice pentru producerea diferitelor materiale.

Aceste tehnologii trebuie să fie ecologice/“prietenoase” din punct de vedere al:1.mediului2.sănătăţii3.economiei

Unul din sectoarele vizate este PRODUCEREA COLORANŢILOR.

Page 6: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Producerea coloranţilor sintetici prezintă anumite dezavantaje, în

principal:

1.Utilizarea unor substanţe potenţial toxice pentru mediu (ex. acizi şi baze

tari, solvenţi, temperaturi înalte, catalizatori metalici)

2.Creşterea costurilor materiilor prime şi/sau a energiei (majoritatea

proceselor de sinteză pornesc de la petrol şi sunt mari consumatoare de

energie)

3.Generarea deşeurilor toxice (provocări economice şi de mediu)

4.Inducerea unor reacţii toxice sau alergice în organism (probleme de

siguranţă: în sănătate, alimentară, etc.)

Page 7: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Producerea de coloranţi naturali prezintă avantaje:

1.Reducerea substanţelor toxice prin utilizarea unor materii prime naturale2.După extracţia pigmentului, biomasa poate fi utilizată pentru producerea de energie (metan, în condiţii anaerobe), iar mediul de cultură poate fi regenerat = practic se elimină deşeurile3.Lipsa sau reducerea reacţiilor toxice-alergice

Este important ca întreg procesul de producere a unui colorant să fie ecologic pentru mediu.

Page 8: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor
Page 9: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Principalele provocări în producerea coloranţilor naturali :

�Producerea în cantităţi şi în puritatea necesare�Producerea la un preţ acceptabil�Producerea unor coloranţi cu bune proprietăţi de colorare

Surse de coloranţi naturali:�Plante�Artropode şi nevertebrate marine�Alge�Bacterii şi fungi

Coloranţii naturali obţinuţi din plante sunt cei mai sustenabili, deoarece ingredientele se produc din materiale regenerabile şi abundente. - Sunt metaboliţi secundari cu M mici care au o distribuţie taxonomică restrânsă, nu au funcţii certe în creşterea celulară.- Îndeplinesc anumite funcţii: sunt utilizate în diferite competiţii cu alte organisme, pot lega metale toxice din mediu, intervin în procesele simbiotice

Page 10: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Compuşii flavonoidici (antociani) sunt metaboliţi secundari ai plantelor, care au

dovedit importante proprietăţi terapeutice.

Acumularea lor în plante variază mult cu condiţiile de mediu.

Extracţie cu solvent organic(macerare 24 h cu etanol 70% v/v, 4oC)

Recoltare Beta vulgaris din cultură

Curăţare

Mărunţire

Filtrare

Centrifugare 8.000 rpm, 4oC, 10’

Page 11: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Obiectivul general al proiectului - valorificarea unor resurse vegetale autohtone pentru extracţia de antociani realizarea de cercetări ştiinţifice prin aplicarea biochimiei şi a altor discipline corelate, în valorificarea potenţialului bioactiv al plantelor alimentare autohtone pentru dezvoltarea de produse ecosanogene şi alte aplicaţii în industria alimentară.

produse produse ecosanogene cu ecosanogene cu efect nutritiv sau efect nutritiv sau terapeutic preventivterapeutic preventiv

Potenţialul biologic al resurselor

agroalimentare

noi beneficii asupra sănătăţii

umane

noi aplicaţii ale acestora în diferite sectoare

(alimentar, cosmetic, farmaceutic, textil)

Page 12: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Perspective

Antocianii şi în general metaboliţii secundari se vor dovedi utili în viitor prin exploatarea atât a tehnicilor clasice (cu solvenţi siguri)cât şi a tehnicilor moderne - genetice şi biotehnologice (culturi in vitro de celule şi ţesuturi) pentru creşterea nivelului acestora în plantele de producţie, dovedindu-şi eficienţa şi productivitatea în numeroase sectoare economice competitive (alimentaţie, sănătate, industrie).

Page 13: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

Proiectul propus încadrat în aria tematicii de cercetare a proiectului “Şcoala postdoctorală pentru biodiversitate zootehnică şi biotehnologii alimentare pe baza ecoeconomiei şi bioeconomiei necesare ecosanogenezei" va contribui la utilizarea sustenabilă şi în siguranţă a unor resurse vegetale în scopul valorificării principiilor bioactive conţinute în diferite proporţii.

Schimbările recente ale preferinţei consumatorilor pentru pigmenţii naturali au determinat intensificarea investigării acestor compuşi bioactivi ca potenţiali înlocuitori ai coloranţilor alimentari autorizaţi.

Proiectul propus are un puternic caracter multi- şi interdisciplinar, deoarece presupune colaborarea cu specialişti din domeniile biochimie, chimie, biologie, toxicologie, ştiinte agro-alimentare, medicină, farmacie.

Mecanismele de cercetare propuse sunt specifice cercetării fundamentale, dar în acelaşi timp proiectul urmăreşte obţinerea unor rezultate ştiinţifice cu caracter aplicativ în domeniul alimentar/biomedical.

Concluzii

Page 14: Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a ...didu.ulbsibiu.ro/postdoc/campus15martie2012/oancea.pdf · Perspective privind tehnologii sustenabile de producere a pigmenţilor

MulMulMulMulMulMulMulMulţţumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenumesc pentru atenţţie !ie !ie !ie !ie !ie !ie !ie !