Proiect nucleu

Programul Nucleu derulat in cadrul INCDSB in anul 2019, cu titlul “DEZVOLTAREA DE INSTRUMENTE SI STRATEGII DE VALORIFICARE SUPERIOARA A RESURSELOR NATURALE PENTRU IMBUNATATIREA EXPLOATARII DURABILE A ACESTORA IN BIO-INDUSTRII SI CONSERVAREA FUNCTIILOR ECOSISTEMELOR „BIODIVERS 3”, scop IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA ŞI UTILIZAREA BIORESURSELOR PENTRU OBŢINEREA DE SUBSTANŢE UTILE ÎN SCOPUL VALORIFICĂRII ÎN BIOECONOMIE ŞI PENTRU CONSERVAREA BIODIVERSITĂŢII.

Programul s-a realizat avand in vedere urmatoarele obiective principale:
Obiectiv 1: CARACTERIZAREA SUBSTANTELOR SI PROCESELOR DE BAZA ALE SISTEMELOR BIOLOGICE SI A INTERELATIILOR LA NIVEL MOLECULAR SI/SAU CELULAR SI VALORIFICARII ACESTORA – Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Stiinte Biologice Bucuresti 19270100
Obiectiv 2: EVALUAREA BIODIVERSITĂŢII ŞI A POTENȚIALULUI BIOECONOMIC AL SISTEMELOR BIOLOGICE PENTRU APLICAȚII BIOTEHNOLOGICE ȘI ÎMBUNĂTĂȚIREA SERVICIILOR ECOSISTEMICE – Institutul de Cercetari Biologice Cluj-Napoca 19270200
Obiectiv 3: EVALUAREA BIODIVERSITĂŢII ŞI A REACTIVITĂȚII SISTEMELOR BIOLOGICE LA FACTORII DE IMPACT NATURALI ŞI ANTROPICI, ÎN VEDEREA IDENTIFICĂRII DE UTILIZĂRI BIOTEHNOLOGICE A BIORESURSELOR ŞI DE BIOINDICATORI PENTRU MONITORIZAREA ŞI PROTECŢIA MEDIULUI – Institutul de Cercetari Biologice Iasi 19270300
Obiectiv 4: IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA, AUTENTIFICAREA UNOR FITOCOMPLECSI BIOACTIVI DIN PLANTE, INTEGRABILI IN FORMULE DE ALIMENTE FUNCTIONALE SI SUPLIMENTE ALIMENTARE CU UTILIZARI MULTIPLE – CCB „Stejarul” Piatra Neamt 19270400

In cadrul obiectivului 1 s-au realizat urmatoarele teme de cercetare:
19270101: Solutii integrate-versatile pentru concentrarea, caracterizarea si valorificarea fitocompusilor proveniti din (bio)resurse autohtone cu asigurarea principiilor dezvoltarii durabile (acronim BIO-AUP)
In cadrul proiectului au fost obtinute membrane asimetrice compozite de ultrafiltrare din PPEES sau combinatie de PPEES cu PSF in care s-au incorporat compusi de silice mezoporoasa nanostructurata (SBA-15, respectiv SBA-15-NH2) in diverse rapoarte. Membranele obtinute au fost caracterizate structural (spectroscopie FTIR si unghi de contact), morphologic (microscopie electronica de baleiaj -SEM), hidrodinamic (fluxuri de apa distilata si extract de scoruse de munte) si au fost testate in prima etapa in procese de separare a unor compusi biologic activi dintr-un extract hidroalcoolic de fructe de scorus de munte, arbust din flora spontana a Romaniei cu multiple posibilitati de utilizare in alimentatie, suplimente nutritive sau produse fitofarmaceutice. Rezultatele au evidentiat faptul ca 6 dintre cele 13 tipuri de membrane preparate au avut retentii de peste 70% pentru compusii polifenolici.
In cadrul fazei a 2-a a proiectului noile tipuri de membrane de ultrafiltrare obtinute si optimizate in faza anterioara a proiectului, au fost testate pentru recuperarea compusilor bioactivi din subproduse rezultate de la procesarea strugurilor si merelor. Materiile prime si produsele obtinute prin ultrafiltrafiltrare au fost testate si analizate prin diferite metode de bioanaliza pentru determinarea principiilor active. Pe baza rezultatelor obtinute s-a dezvoltat o tehnologie performanta, la nivel de laborator, prin integrarea microfiltrarii, ultrafiltrarii si nanofiltrarii pentru recuperarea compusilor bioactivi de interes din surse vegetale (plante medicinale, fructe si supbroduse din industria prelucrarii fructelor).
Rezultate cuantificabile obtinute: 1 cerere brevet depus la OSIM, 3 articole ISI, 1 lucrare prezentata la conferinta internationala.

19270102: Tehnologii avansate de obtinere a unor noi biomateriale polimerice 3D pentru regenerarea tisulara, prin valorificarea subproduselor de origine animala si vegetala (acronim 3D-BIOMAT)
In cadrul proiectului a fost realizat un studiu ce a permis identificarea si utilizarea de noi surse in vederea obtinerii de matrici acelulare destinate regenerarii tisulare. S-au stabilit tehnologiile de laborator pentru obtinerea unor compusi bioactivi de tipul polizaharidelor, proteinelor si peptidelor din subproduse provenite din abatoare (tendon, cartilaj auricular) si industria piscicola (piele si oase de peste). Au fost optimizati parametrii de extractie, iar compusii obtinuti de tipul glicozoaminoglicanilor (GAG), colagenului (COL), polipeptidelor colagenice, gelatinei si peptidelor de elastina (k-EL) s-au caracterizat fizico-chimic, biochimic, structural, ultrastructural si biologic. De asemenea, s-au elaborat procedee tehnologice pentru prepararea de variante de biomateriale polimerice compozite (GAG – COL – k-EL, utilizand 2 rapoarte de amestecare intre componente 10:1:0,5, respectiv 10:1:1) si a unor variante de membrane hibride continand nanoparticule de argint (AgNP). Rezultatele obtinute in urma caracterizarii fizico-chimice si biologice au demonstrat proprietati structurale si biocompatibilitate ridicata ale biomaterialelor compozite (GAG – COL – k-EL, varianta 10:1:1 cu sau fara AgNP), sugerand aplicabilitatea acestora in domeniul regenerarii tisulare, dar si in industria farmaceutica.
Rezultate cuantificabile obtinute:
Metode chimice/enzimatice de valorificare a subproduselor, respectiv obtinerea colagenului din piele si oase de peste, elastinei din tesut auricular de porc si iepure si glicozoaminoglicanilor din cartilaj auricular de porc (3),
Procedee de laborator pentru prepararea de biomateriale hibride (1),
Variante de biomateriale compozite conditionate sub forma de membrane cu compozitia COL-GAG-k-EL, cu sau fara AgNP (2), 5 articole stiintifice publicate in jurnale cotate ISI si 5 comunicari stiintifice la conferinte internationale.

19270103: Impactul schimbarilor climatice asupra microorganismelor si asupra organismului uman – Delta Dunarii in corelatie cu medii extreme: abordari practice si teoretice (ISC-MUD)
In scopul continuarii cercetarilor in cadrul temei 103 au fost indeplinite obiectivele principale ale temei:
Recoltarea unui numar de aproximativ 700 de esantioane de apa/gheata/sol din Antarctica si prelucrarea primara a acestora; prelucrarea si analiza in detaliu a acestor esantioane din Antarctica
Prelucrarea primara a secventelor de ADN obtinute din inocularea si cultivarea probelor pe medii de cultura, curatarea secventelor de ADN obtinute cu ajutorul programelor specifice, analiza secventelor de ADN prin identificare cu ajutorul bancii de gene BLAST NCBI
Evaluarea viabilitatii celulelor eritrocitare umane; analize privind viabilitatea eritrocitara măsurate prin citometrie în flux : densitatea celulelor totale, densitatea celulelor viabile
Studiul literaturii de specialitate privind stadiul actual al metodelor biocomputationale pentru compararea secvenţelor de ADN, al moleculelor si al lanturilor de proteine;
Rezultate cuantificabile obtinute:
Publicarea a 2 lucrari la conferinte internationale, un articol ISI publicat si un altul in recenzie, mai multe rezultate vor fi obtinute in viitor din datele obtinute care vor fi corelate cu date istorice.

19270104: Biopreparate pentru prelungirea perioadei de depozitare si mentinerea calitatii post-recoltare a legumelor si fructelor proaspete (acronim BIODEPO)
In cadrul proiectului au fost obtinute date preliminare pentru proiectarea formulelor unor biopreparate cu rol protector la depozitarea fructelor si legumelor si date detaliate necesare elaborarii schemelor experimentale de dezvoltare a procedeului de obtinere a unor biopreparate cu functii predefinite de protectie a productiei de legume si fructe. S-a efectuat o vastă documentaţie în privinţa modalităţilor de păstrare de scurtă şi lungă durată a fructelor şi legumelor, s-au analizat tehnicile utilizate pe plan mondial în această problemă în vederea alegerii unor tehnologii inovative (în funcţie şi de resursele locale) care să asigure menţinerea însuşirilor calitative ale produselor, reducând pierderile totale (în funcţie de specie) şi prelungind durata de păstrare a lor. In urma studiilor efectuate se preconizează elaborarea unor seturi de măsuri tehnice pentru optimizarea păstrării produselor horticole cu diferite grade de perisabilitate după recoltare funcție de tehnicile inovative adoptate.
Extractele vegetale apoase au fost utilizate pentru a prepara nanoparticule de argint pe baza indicelui cost-eficienta, disponibilitatea mare a plantelor, biocompatibilitate si a proprietatilor antibacteriene dovedite. In mod evident exista o serie de provocările ale utilizării extractelor de plante în sistemele alimentare. Dificultățile legate de utilizarea substanțelor antimicrobiene din plante sunt legate in primul rand de faptul ca unele extracte din plante poseda arome asociate care ar putea modifica proprietatile produselor horticole. Astfel este important să urmarim si sa intelegem sinergiile existente intre specii. Identificarea speciilor de microorganisme care provoaca distrugeri in timpul depozitarii este critica pentru a putea exploata efectul antimicrobian al extractelor din plante deoarece acesta nu este identic pentru toate microorganismele.
Raport stiintific privind selectarea și testarea componentelor unor formule de biopreparate și elaborarea schemelor experimentale, 3 articole ISI, 15 lucrari prezentate la conferinte Internationale

In cadrul obiectivului 2 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:
19270201: Bioindicatori cu relevanță economică ai funcțiilor de suport și furnizare: studii de caz asupra serviciilor și deserviciilor din biosisteme (semi)naturale şi agroecosisteme (acronim BIOSERV)
În cadrul proiectului au fost abordate următoarele direcţii: (a) Analiza relaţiei dintre diversitatea structurală şi funcţională a nematofaunei edafice şi valoarea conservativă a habitatelor ierboase carpatine, în scopul evaluării stabilităţii acestora; (b) Investigarea tiparelor de biodiversitate microbiană în habitate specifice și izolarea unor microorganisme țintă pentru aplicații în bioeconomie; (c) Monitorizarea viabilităţii materialului semincer aparţinând unor populaţii/varietăţi locale de plante oleaginoase cu utilizare mixtă în vederea conservării acestora in bănci de gene.
a.Analiza relaţiei dintre diversitatea structurală şi funcţională a nematofaunei edafice şi valoarea conservativă a habitatelor ierboase carpatine, în scopul evaluării stabilităţii acestora.
Prin analiza relaţiei dintre diversitatea structurală şi funcţională a nematofaunei edafice şi valoarea conservativă a habitatelor ierboase carpatine, în scopul evaluării stabilităţii acestora, s-au adus contribuţii la: cunoaşterea diversităţii nematofaunei edafice libere asociate habitatelor ierboase carpatine cu valoare conservativă; aprofundarea cunoştinţelor privind rolul pe care îl au nematodele libere din sol în funcţionarea biosistemelor terestre carpatine; integrarea unui component esenţial al biotei solului în metodologia tradiţională a evaluării calităţii habitatelor ierboase şi în managementul sustenabil al bioresurselor; suportul ştiinţific complementar pentru fundamentarea şi implementarea planurilor și politicilor naționale privind gestionarea durabilă a biodiversităţii din ariile naturale protejate.
b.Investigarea tiparelor de biodiversitate microbiană în habitate specifice și izolarea unor microorganisme țintă pentru aplicații în bioeconomie.
Prin investigarea tiparelor de biodiversitate microbiană în habitate specifice și izolarea unor microorganisme țintă pentru aplicații în bioeconomie s-au adus contribuţii la cunoaşterea biodiversităţii microbiene în habitate specifice, cu potențial ridicat de furnizare a unor bioresurse cu aplicabilitate în domeniul de specializare inteligentă bioeconomie. De asemenea s-a urmărit dezvoltarea unor colecții de microorganisme (microalge și bacterii) care să fie utilizate ca bază pentru aplicații biotehnologice viitoare.
c.Monitorizarea viabilităţii materialului semincer aparţinând unor populaţii/varietăţi locale de plante oleaginoase cu utilizare mixtă în vederea conservării acestora in bănci de gene.
Viabilitatea materialului semincer s-a testat la trei specii de plante oleaginoase cu utilizare mixtă, respectiv porumbul (Zea mays) și dovleacul (Cucurbita maxima și Cucurbita pepo). Germoplasma de porumb studiată provine din populații locale din 10 localități (Tăuți, Nima Râciului, Grid, Livezile, Borhanci, Agârbiciu, Văleni, Costeni, Sălsig, Rediu) din Transilvania. La dovleac s-a utilizat un soi autohton comercial (dovleac ‘Tudor’) aparținând speciei Cucurbita maxima și o varietate tradițională pentru seminte din zona Oașului aparținând speciei Cucurbita pepo. Prin monitorizarea viabilităţii materialului semincer aparţinând unor populaţii/varietăţi locale de plante oleaginoase cu utilizare mixtă în vederea conservării acestora in bănci de gene s-a concluzionat faptul că populațiile de porumb cu cea mai ridicată viabilitate au fost Tăuți, Costeni și Grid, fiind candidate optime pentru conservarea în băncile de gene. În ceea ce privește însă capacitatea germinativă a varietăților de dovleac evaluate, nu putem recomanda niciunul dintre acestea în vederea conservării în bănci de gene.
Rezultate cuantificabile obtinute: 5 articole ISI (+2 articole ISI in press); 1 capitol de carte; 1 lucrare publicata la o manifestare ştiinţifica; 1 lucrare publicata în alte publicaţii relevante; 10 participari la conferinte nationale si internationale; 1 bază de date privind distribuția și diversitatea nematofaunei asociate habitatelor ierboase carpatine cu valoare conservativă; Dezvoltarea Colecției de Cianobacterii și Microalge a Institutului de Cercetări Biologice Cluj-Napoca cu 38 de tulpini microalgale precum și a colecției de bacterii utilizabile în bioeconomie, cu 129 de tulpini, dintre care 17 izolate din Antarctica.

In cadrul obiectivului 3 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:
19270301: Studiul complex al reactivitatii unor celule animale, vegetale și a unor microorganisme la actiunea diversilor agenti stresori, în vederea identificării soluțiilor de bioremediere și reabilitare (BIOREMED)
In cadrul proiectului a fost abordata evaluarea raspunsului plantelor la seceta si salinitate, ceea ce are efecte semnificative asupra redresarii ecologice a mediului, imbunatatirii managementului culturilor si dezvoltarii economice. Pentru realizarea si atingerea obiectivelor prevăzute in cadrul temei propuse in acest context, intr-o prima faza de lucru au fost efectuate următoarele activități de cercetare: identificarea si selectia genotipurilor de lucerna si trifoi sensibile/tolerante la actiunea factorilor de stres (seceta si salinitate): germinarea semintelor, aplicarea stresului salin (NaCl) si hidric (PEG-6000) si cuantificarea efectelor stresului asupra plantulelor prin metode biometrice (substanta uscata, proaspata, greutate) si moleculare (analiza qRT-PCR pentru analiza expresiei unor gene implicate in raspunsul plantelor sensibile/tolerante la stres: factori de transcriptie (DREB2, MYC); stres oxidativ (ex. Cu/Zn SOD, CAT), metabolismul poliaminelor (SPDS, SPMS, etc.); selectia de tulpini rizobiene (cod colectie ICB Iasi: RMCC) pe baza tolerantei la seceta, salinitate, dar si din punct de vedere al eficientei simbiotice; evaluarea raspunsului diverselor genotipuri selectate, in stadiul initial al aplicarii stresului abiotic (NaCl si inducerea secetei la plantele sensibile/tolerante) si in procesul de aclimatizare: astfel, plantele au fost analizate si dupa aplicarea stresului salin si hidric la 3 saptamani de la inoculare (cand nodozitatile sunt vizibile si funcționale) prin indicatori similari fiziologici, biochimici si moleculari (biometrie, continut total de proteine, azot total, continut de prolina, expresia genica -qRT-PCR- a genelor ce codifică pentru enzime implicate in raspunsul la stres; in metabolismul poliaminelor (SPDS, SPMS), stresului oxidativ (ex. Cu/Zn SOD, CAT), factori de transcriptie (DREB2, MYC). Ca rezultat, au fost selectate tulpini bacteriene eficiente, cu potențial de a fi utilizate ca inoculum pentru plantele leguminoase testate (lucerna și trifoi), cultivate in conditii de stres hidric si de salinitate ridicata, precum si a celei mai valoroase combinatii genotip-tulpina bacteriana din punct de vedere al eficientei procesului de fixare biologica a azotului.
Rezultate cuantificabile obtinute: 5 lucrari ISI; 9 lucrari indexate BDI, B+; 15 comunicari prezentate la conferinte internationale (publicate in Book of Abstracts); 3 aplicatii la programul de mobilitati PN III.

In cadrul obiectivului 4 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:
19270401: Valorizarea genofondului natural al plantelor medicinale și aromatice pentru dezvoltare durabilă și utilizare în lanțuri valorice sigure (acronim PLANTVER)
În cadrul proiectului se urmărește promovarea valorificării în bioeconomie a unor specii de plante medicinale și aromatice (PMA) din zona Moldovei și Dobrogei cu potențial în fitoterapia afecțiunilor respiratorii și cardiovasculare. Pe baza datelor etnofarmaceutice furnizate de populația locală (fișe etnofarmaceutice) au fost identificate bioresursele vegetale utilizate în mod tradițional de comunitățile locale din zonele de studiu în fitoterapia afecțiunilor respiratorii și cardiovasculare. Plecând de la aceste date, în flora spontană a zonelor de studiu, au fost identificate unele specii de PMA cu potențial de valorificare și au fost caracterizate din punct de vedere biologic și ecologic, precum și prin prisma compoziției chimice și a utilizarilor fitoterapeutice. Totodată, a fost realizat un studiu documentar critic asupra variabilității genetice în cadrul genului Rosa. În plus, au fost realizate evaluări prospective și au fost elaborate proceduri operaționale standard pentru evaluarea morfo-biologică (producția de biomasă) a speciilor de interes. De asemenea, a fost dezvoltată metodologia de studiu pentru evaluarea lanțurilor valorice locale, a fost abordat conceptul de „lanț valoric” și rolul acestuia în rândul produselor care derivă direct din resursele etnofarmaceutice locale, s-a urmărit descrierea lanțurile valorice locale (scurte) ale plantelor medicinale și ale suplimentelor alimentare/medicamentelor derivate din acestea, respectiv colectarea și procesarea datelor din cadrul unor lanțuri valorice locale ale suplimentelor alimentare cu utilizare în afecțiuni metabolice. Datele obținute în cadrul primului an de studiu vor fi aprofundate în etapele viitoare pentru a genera argumente științifice ce vor sta la baza valorificării în bioeconomie a bioresurselor naturale vegetale din zonele investigate.
Rezultate cuantificabile obtinuțe: 1 studiu etnofarmaceutic (fișe etnofarmaceutice); 1 studiu privind biologia și ecologia speciilor; 1 studiu fitochimic prospectiv (compoziția fitochimică și utilizări fitoterapeutice ale speciilor vegetale selectate; 1 studiu documentar critic al variabilității genetice în cadrul genului Rosa; 1 studiu morfobiologic prospectiv; 1 metodologie studiu lanțuri valorice locale (Fișă chestionar); 1 raport caracterizare areale naturale; 1 raport intermediar pe baza informațiilor colectate în cadrul unor lanțuri valorice locale ale suplimentelor alimentare cu utilizare în afecțiuni metabolice; 5 proceduri operaționale standard pentru studiile morfobiologice; 3 buletine de analiză (servicii furnizate pentru diverși beneficiari); 2 articole ISI; 9 comunicări științifice (4 comunicări orale) prezentate la 3 conferințe internaționale și publicate în Book of Abstracts; participare la 1 emisiune radio și la 1 emisiune TV.

Pentru mai multe informatii accesati: link

Programul Nucleu derulat in cadrul INCDSB in anul 2018, cu titlul “Dezvoltarea de instrumente si strategii de valorificare superioara a resurselor naturale pentru imbunatatirea exploatarii durabile a acestora in bio-industrii si consevarea functiilor ecosistemelor”, acronim BIODIVERS 2, a avut ca scop IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA ŞI UTILIZAREA BIORESURSELOR PENTRU OBŢINEREA DE SUBSTANŢE UTILE ÎN SCOPUL VALORIFICĂRII ÎN BIOECONOMIE ŞI PENTRU CONSERVAREA BIODIVERSITĂŢII.

Programul s-a realizat avand in vedere urmatoarele obiective principale:

  • Obiectiv 1: Caracterizarea substantelor si proceselor de baza ale sistemelor biologice si a interelatiilor la nivel molecular si/sau celular in vederea valorificarii lor (18180100)
  • Obiectiv 2: Evaluarea biodiversităţii şi a potențialului bioeconomic al sistemelor biologice pentru aplicații biotehnologice și îmbunătățirea serviciilor ecosistemice (1818200)
  • Obiectiv 3: Evaluarea biodiversităţii şi a reactivității sistemelor biologice la factorii de impact naturali şi antropici, în vederea identificării de utilizări biotehnologice a bioresurselor şi de bioindicatori pentru monitorizarea şi protecţia mediului (18180300)
  • Obiectiv 4: Identificarea, caracterizarea, autentificarea unor fitocomplecsi bioactivi din plante, integrabili in formule de alimente functionale si suplimente alimentare cu utilizari multiple (18180400).

In cadrul obiectivului 1 s-au realizat urmatoarele teme de cercetare:

  • 18180101: Sistem avansat de transport şi eliberare pentru nanoparticole pe bază de hematii umane pentru aplicaţii biomedicale
  • In cadrul proiectului a fost dezvoltat un sistem avansat de transport si eliberare a nanopartculelor pe baza de hematii pentru aplicatii medicale, imagistice si de tratament tintit. Au fost definiti parametri optimi, dinamici şi cinetici ai metodelor incapsulare controlata a acestora in eritrocitele umane, pentru eliminarea toxicitatii mari a unor nanoparticule, si o evaluare moderna a transportorilor obtinuti cu noi metode si criterii aplicate in prezent in conservarea sangelui (citometrie in flux, tehnici de microscopie electronica TEM si SEM). Crearea de nanoparticule incapsulate in eritrocite elimina aspectele negative ale acestora, vizeaza cresterea indexului terapeutic si atenueaza efectele toxice prin limitarea expunerii celulelor si tesuturilor sanatoase.
    Rezultate cuantificabile obtinute: 2 cereri de brevet de inventive, 2 lucrari ISI.

  • 18180102: Studiul relaţiilor celulare şi intracelulare din creier prin metode bioinformatice
  • Rezultatele proiectului acopera 3 directii majore de cercetare care se imbina in acest proiect. Prima directie legata de sistemele P bazate pe axoni reprezinta demonstreaza dispozitive computerizate universale si rezolvarea problemelor NP-complete. In aceasta evolutie am observat cum variatia in complexitate a regulilor are ca rezultat o diferenta enorma in numarul de neuroni necesari pentru a construi sistemul. A doua directie de cercetare privind autoasamblarea ADN foloseste programul caDNAno, care este un program CAD modern cu ajutorul căruia se poate crea designul dorit de AND origami, stapleurile necesare fiind programate cu ajutorul scaffoldului din cadrul programului si care îmbunătățeste procesul de proiectare a nanostructurilor ADN. A treia directie priveste prelucrarea probelor din Antarctica si probe similare din lacuri. În urma deplasărilor în Antarctica din cadrul expedițiilor științifice ROICE 2015/2016 au fost prelevate probe de zăpadă, gheță, apă subglaciară și sol, iar pe baza procesării acestora au fost testate și optimizate o serie de tehnici de prelucrare. Analizele statistice au fost generate cu ajutorul limbajului R iar rezultatele obținute au condus la publicărea în Journal of Environmental Protection and Ecology a lucrării (Amarioarei et al. 2018).

  • 18180103: Identificarea si caracterizarea compusilor biologic activi cu proprietati antioxidante din bio(re)surse naturale
  • Obiectivul acestei teme a fost identificarea si caracterizarea resurselor naturale ca baza pentru valorificarea superioara a compusilor biologic activi cu proprietati antioxidante, in vederea potentialei utilizari in suplimente alimentare sau formule fitofarmaceutice inovative. S-a realizat obtinerea si caracterizarea de fitocomplecsi concentrati in izoflavone utilizand o tehnologie extractiva originala – tehnologia membranara, bazata pe procese separative selective. S-au obtinut extracte hidroalcoolice care au fost procesate prin metode membranare: micro- si ultrafiltrare. S-a reusit dezvoltarea unei tehnologii originale care integreaza procese membranare in scopul obtinerii de fitocomplecsi concentrati in isoflavonoide cu potential in managementul bolilor metabolice.
    S-a realizat un studiu al actiunii fitocomplecsilor obtinuti asupra unor enzime implicate in patologia diabetului. Rezultatele obtinute au demonstrat ca extractele concentrate pot fi exploatate ca surse promitatoare in managementul diabetului zaharat de tip 2.
    Rezultate cuantificabile obtinute: 1 cerere brevet, 2 articole ISI (in press), 2 lucrari la conferinta internationala.

  • 18180104: Obținerea de nanoparticule metalice cu activitate biologică
  • Rezultate cuantificabile obtinute: 1 articol, 4 comunicari la conferinte internationale, 6 scheme experimentale de obtinere nanoparticule, 6 tipuri de nanoparticule obtinute prin sinteza mediata cu extracte de plante.

In cadrul obiectivului 2 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:

  • 18180201: Evaluarea biodiversităţii şi productivităţii unor ecosisteme cvasinaturale din românia, în scopul valorificării lor durabile (BIODUR)
  • In cadrul acestei teme s-a urmărit caracterizarea diversităţii structurale şi funcţionale a comunităţilor de nematode edafice libere asociate pajiştilor carpatine în vederea evaluării resurselor de nutrienţi din sol, a complexităţii reţelei trofice edafice şi a căii dominante de descompunere a materiei organice. În acest scop, s-a analizat diversitatea structurală şi funcţională a nematofaunei din 25 de pajişti carapatine, majoritatea lor fiind localizate în arii naturale protejate de importanţă comunitară (situri Natura 2000). Cele mai diversificate comunităţi de nematode au fost evidenţiate în Munţii Metaliferi, în opoziţie cu Munţii Rodnei. În ansamblu, nematofauna pajiştilor Munţilor Apuseni a fost cea mai diversă, în timp ce nematocenozele praticole din Carpaţii Orientali au fost cel mai puţin diversificate. Au fost identificate 54 de specii de nematode cu distribuţie restrânsă în ecosistemele carpatine. Rezultatele obţinute: completarea bazelor de date naţionale şi regionale privind nematofauna din România cu informaţii privind structura comunităţilor de nematode asociate pajiştilor carpatine şi integrarea nematofaunei ca instrument ecologic complementar în evaluarea şi monitorizarea stării favorabile de conservare a habitatelor Natura 2000.
    In aceasta tema s-a urmărit si evaluarea fitochimică, cito-genetică, precum şi ameliorarea randamentului de biosinteză în condiţii controlate prin intermediul culturilor in vitro la specii rare şi endemice aparţinând genului Hypericum din România. Speciile genului, conţin compuşi valorosi, cu diferite acţiuni: antidepresivă şi anxiolitica, antimicrobiană, antioxidantă, antipruriginoasă, antiinflamatoare, coleretico-colagogă, cicatrizantă, precum şi antivirală şi anticancerigenă. Au fost elaborate tehnici şi procedee de ameliorare a cantităţii de biomasă şi au fost optimizate mediile nutritive pentru conservarea in vitro şi ameliorarea conţinutului în principii active la speciile luate în studiu. Rezultatele obţinute în cadrul acestei faze pot fi utilizate pentru producerea la scară largă, prin procedee biotehnologice moderne, a unor compuşi bioactivi valoroşi pentru industria farmaceutică.
    Rezultate cuantificabile obtinute: 4 lucrări ISI publicate; 3 lucrări ISI trimise spre publicare; 4 lucrări BDI; 1 conferinţă naţională; 1 conferinţă intrenţională; 2 postere; Colecţii in vitro şi protocoale optimizate pentru culturi de lăstari; studiu-protocol de ameliorare a randamentului de biosinteză a produşilor utili.

In cadrul obiectivului 3 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:

  • 18180301: Noi abordari ale rezistentei/rezilientei unor ecosisteme deltaice la presiunea sinergica a factorilor de risc biotici, abiotici si antropogeni, in vederea identificarii de aplicatii biotehnologice
  • In cadrul acestei teme s-a urmărit s-a urmărit evaluarea potențialului de bioremediere (sol și apă reziduală colorată) a tulpinilor bacteriene provenite din diferite ecosisteme terestre din RBDD. S-a avut în vedere crearea unei colecții de bacterii cu potențial biotehnologic multiplu, provenite din RBDD (caracter de noutate). Din punct de vedere ecologic, s-a abordat investigarea sărăturilor naturale și cu diferite grade de antropizare în scopul caracterizării şi evaluării vulnerabilității acestora, în contextul actual al extremelor climatice și al presiunii antropice. Au fost identificate și selectate 12 tulpini bacteriene cu potențial de bioremediere al coloranților sintetici. Integrarea rezultatelor în domeniul biotehnologiei microbiene a dus la selecția și introducerea în colecție a 33 tulpini bacteriene provenite din diferite ecosisteme terestre naturale/antropizate din RBDD. Rezultate obținute au constat în cercetări de ecofiziologie din perimetrul Rezervaţiei Biosferei Delta Dunării.
    Rezultate cuantificabile: participarea la manifestări științifice naționale (8), internaționale (13), 6 aplicații la programul de mobilități și 4 lucrări științifice cotate ISI.

In cadrul obiectivului 4 s-a realizat urmatoarea tema de cercetare:

  • 18180401: Valorizarea resurselor vegetale cu componente bioactive prin procedee integrate pentru o bioeconomie sustenabila
  • În cadrul acestui proiect s-au valorificat din punct de vedere fitochimic (conținut compuși bioactivi) și genetic (studiu variabilitate genetică, ADN-barcoding), diferite specii de plante din zona Deltei Dunării și N-E Moldovei, specii care conțin componente bioactive, cu scopul de a contribui la dezvoltarea unei bioeconomii sustenabile și durabile în zone mai puțin dezvoltate și exploatate ale României. Aceste resurse vegetale pot fi utilizate pentru obținerea unor noi formule/suplimente alimentare și alimente funcționale care să poată fi atribuite în mod exclusiv ca „mărci locale” ce vor putea fi valorificate de către locuitorii acestei zone. Noile produse vor putea fi utilizate în fitoterapia diferitelor afecțiuni.
    Rezultatele cuantificabile obținute: 8 studii; 7 produse furnizate de IMM-uri (analizate fitochimic calitativ și cantitativ) pentru validarea compușilor bioactivi caracteristici în produsul comercializat; 5 metodologii de extracție; 20 tipuri de extracte vegetale; 6 metode de analiză; 1 studiu documentar filogenie moleculara genul Rosa; 1 protocol extractie ADN genomic; 1 protocol amplificare PCR marker nuclear ribozomal ITS; 1 raport fezabilitate urilizare marker ITS la specia R. canina; 1 articol ISI; 2 articole BDI; 13 comunicări prezentate la 5 conferințe internaționale și publicate în Book of Abstracts.

DEZVOLTAREA DE INSTRUMENTE SI STRATEGII DE VALORIFICARE SUPERIOARA A RESURSELOR NATURALE PENTRU IMBUNATATIREA EXPLOATARII DURABILE A ACESTORA IN BIO-INDUSTRII SI CONSEVAREA FUNCTIILOR ECOSISTEMELOR
acronim BIODIVERS

Durata începerii: 08.03.2016
Data finalizării: 10.12.2017

1. Scopul programului: IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA ŞI UTILIZAREA BIORESURSELOR PENTRU OBŢINEREA DE SUBStANŢE UTILE ÎN SCOPUL VALORIFICĂRII ÎN BIOECONOMIE ŞI PENTRU CONSERVAREA BIODIVERSITĂŢII

2. Modul de derulare al programului:

Derularea programului „Dezvoltarea de instrumente si strategii de valorificare superioara a resurselor naturale pentru imbunatatirea exploatarii durabile a acestora in bio-industrii si consevarea functiilor ecosistemelor” s-a realizat avand in vedere urmatoarele obiective principale:

  • CARACTERIZAREA SUBSTANTELOR SI PROCESELOR DE BAZA ALE SISTEMELOR BIOLOGICE SI A INTERELATIILOR LA NIVEL MOLECULAR SI/SAU CELULAR IN VEDEREA VALORIFICARII LOR
  • EVALUAREA BIODIVERSITĂŢII ŞI A REACTIVITĂȚII SISTEMELOR BIOLOGICE LA FACTORII DE IMPACT NATURALI ŞI ANTROPICI, ÎN VEDEREA IDENTIFICĂRII DE UTILIZĂRI BIOTEHNOLOGICE A BIORESURSELOR ŞI DE BIOINDICATORI PENTRU MONITORIZAREA ŞI PROTECŢIA MEDIULUI
  • IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA, AUTENTIFICAREA UNOR FITOCOMPLECSI BIOACTIVI DIN PLANTE, INTEGRABILI IN FORMULE DE ALIMENTE FUNCTIONALE SI SUPLIMENTE ALIMENTARE CU UTILIZARI MULTIPLE

2.1.Proiecte contractate:

Obiectivul I: CARACTERIZAREA SUBSTANTELOR SI PROCESELOR DE BAZA ALE SISTEMELOR BIOLOGICE SI A INTERELATIILOR LA NIVEL MOLECULAR SI/SAU CELULAR IN VEDEREA VALORIFICARII LOR

16-190101 “Ameliorarea calitatii componentelor sanguine pentru transfuzie si valorificarea biotehnologica a lor dupa expirarea termenului de conservare”
16-190102 „Studiul biodiversitatii microcosmosului Antarctic din insula King George in contextul schimbarilor climatice”
16-190103 „Realizarea de noi sisteme biomimetice pe baza de hidrogeluri compozite, proteine semnal si celule inglobate si testarea functionalitatii lor in regenerarea tisulara pe modele experimentale in vitro”
16-190104 „Obtinerea si caracterizarea structurala, ultrastructurala si biochimica a unor biomateriale hibride biocompatibile si analiza interactiei lor cu diferite tipuri de celule in vederea utilizarii in medicina regenerativa”
16-190105 „Potentialul Bioeconomic al Deltei Dunarii – DANUBIUS-RI”
16-190106 „Caracterizarea bioanalitica a resurselor naturale autohtone pentru identificarea si valorificarea componentelor active”

Obiectiv III: EVALUAREA BIODIVERSITĂŢII ŞI A REACTIVITĂȚII SISTEMELOR BIOLOGICE LA FACTORII DE IMPACT NATURALI ŞI ANTROPICI, ÎN VEDEREA IDENTIFICĂRII DE UTILIZĂRI BIOTEHNOLOGICE A BIORESURSELOR ŞI DE BIOINDICATORI PENTRU MONITORIZAREA ŞI PROTECŢIA MEDIULUI

16-190301” Investigarea biodiversităţii din Rezervația Biosferei Delta Dunării în vederea identificării de resurse biologice cu multiple valenţe biotehnologice şi a identificării/dezvoltării de modalităţi alternative (bioindicatori) de monitorizare a ecosistemelor şi evaluare a riscurilor”

Obiectiv IV: IDENTIFICAREA, CARACTERIZAREA, AUTENTIFICAREA UNOR FITOCOMPLECSI BIOACTIVI DIN PLANTE, INTEGRABILI IN FORMULE DE ALIMENTE FUNCTIONALE SI SUPLIMENTE ALIMENTARE CU UTILIZARI MULTIPLE

16-190401 „Obtinerea de substante bioactive prin evaluarea biologica si farmacognostica a speciilor vegetale indigene din zona Deltei Dunarii, utilizabile in noi suplimente alimentare si pentru dezvoltarea agriculturii locale durabile”

Pentru mai multe informatii accesati: link

Raport finalizare program nucleu

0936 – Identificarea, caracterizarea si utilizarea bioresurselor pentru obtinerea de substante utile in scopul valorificarii acestora si conservarii biodiversitatii” Acronim: BIODIV, perioada 2009-2015

Scurta descriere a rezultatelor majore in programul nucleu:
Un rezultat major al programului nucleu este faptul ca echipa INCDSB a fost implicata in proiectul DANUBIUS-RI, initiativa romaneasca de importanta strategica. INCDSB a participat la pregatirea si depunerea aplicatiei ESFRI, in urma careia proiectul a intrat pe road-map-ul ESFRI, devenind astfel singurul proiect de acest tip coordonat de Romania.

Aceasta activitate a fost partial finalizata de programul Nucleu (105, 109, 401). In plus, tot prin acest program, INCDSB a coordonat construirea primului modul al Supersite-ului Delta Dunarii care a fost inaugurat in 23 septembrie 2015.(http://www.incdsb.ro/proiecte/proiecte-majore/)

In ceea ce priveste diseminarea in cadrul programului nucleu al acestui proiect, INCDSB a organizat doua manifestari stiintifice “The Symposium “Modern approaches in sustainable development of Danube Delta”, si parte a „Inter-University Cooperation in the Black Sea Region Conference” in sediul primului modul, si, de asemenea, a participat activ la simpozionul international “Interdisciplinary Research Innovation Related to the EU Strategy for the Danube Region Symposium” organizat la Academia Romana. In plus, Institutul a participat la elaborarea “Strategiei de Dezvoltare a Romaniei in urmatorii 20 de ani”, strategie coordonata de dl. Acad. Ionel Vlad, presedintele Academiei Romane – www.danubius-ri.eu.

O alta directie concretizata prin rezultate notabile, finantata de programul nucleu si care se regaseste in strategia de dezvoltare a institutului, este cercetarea in domeniul regiunilor polare si posibilele corelatii cu schimbarile climaterice in ecosistemul Delta Dunarii (nucleu 109).

Pentru realizarea acestei directii s-a constituit o echipa multidisciplinara in domeniul mai sus mentionat. Trei dintre membrii echipei au primit finantare prin programul nucleu pentru a participa la “ Prima Expediţia Ştiinţifică Guvernamentală Românească în Antarctica –ROICE 2015, in baza unui parteneriat incheiat cu Institutul Corean de Cercetari Polare KOPRI, in februarie 2015 (continuare proiect 108). la Staţia King Sejong Insulele King George. (http://www.roice)

Printre rezultatele expeditiei este de mentionat identificarea unei noi secvente ADN care nu se regaseste in bazele de date de profil.
O sinteza a rezultatelor obtinute in Programul National Nucleu 0936: „Identificarea, caracterizarea si utilizarea bioresurselor pentru obtinerea de substante utile in scopul valorificarii acestora si conservarii biodiversitatii” este prezentata mai jos:
Rezultatele obtinute au fost publicate in:

  • articole reviste cu referenti de specialitate din tara – 144
  • articole reviste cu referenti de specialitate si strainatate – 133

Pe masura desfasurarii programului, calitatea si numarul lucrarilor a crescut, astfel ca in 2015 majoritatea articolelor publicate sunt la reviste de prestigiu cu factor de impact intre 1,4 si 2, 2 ceea ce constituie un rezultat bun pentru un program de tip cercetare precompetititiva.

  • carti/ capitole de carti la edituri din tara – 5
  • carti/ capitole de carti la edituri din strainatate – 5
  • brevete: – 4

Continuam cu descrierea rezultatelor pe larg in raportul de activitate 2009-2015 pe fiecare obiectiv in parte: link

Obiectivul 1:”Caracterizarea substantelor si procedeelor de baza ale sistemelor biologice si a interrelatiilor la nivel molecular si/sau celular in vederea controlarii si dirijarii proprietatilor lor” cod obiectiv: 09-360100,

09-360101 “Elaborarea de noi metode si tehnici bioanalitice cu caracteristici specifice si selective”
09-360102 “Caracterizarea fizico-chimica si biochimica a unor compusi biologic activi din extracte vegetale in vederea obtinerii de fitopreparate destinate medicinei regenerative”
09-360103 “Cercetari privind obtinerea de biomateriale reactive pe baza de colagen-enzime cu multiple utilizari”
09-360104 “Noi abordari in analiza si caracterizarea unor fenomene ale biotehnologiei vegetale si aplicatii ale acestora”
09-360105 “Studiul relatiilor celulare si intracelulare prin metode bioinformatice”
09-360106 “Dezvoltarea pentru aplicarea unor tehnici analitice performante in determinarea principiilor active din probe biologice”
09-360107 “Utilizarea proteinelor si glucidelor de origine animala in biocompatibilizarea polimerilor sintetici pentru aplicatii medicale”
09-360108 “Identificarea si caracterizarea fenomenului de apoptoza eritrocitara In biologia normala si patologica a eritrocitului in vederea elaborarii unor teste de depistare a transfuziei in sistem autolog la sportivi precum si a unor strategii terapeutice”
09-360109 “Dezvoltarea unui sistem versatil de sustinere a managementului ecosistemelor complexe din regiuni umede utilizand ca si model regiunea Dunare-Delta Dunarii-Marea Neagra”

Obiectivul 2: „Precizari taxonomice corologice si cenologice privind flora si fauna Romaniei, in scopul identificarii de noi bioresurse pentru conservarea genofondului natural periclitat si clarificarea unor procese fiziologice” cod obiectiv: 09-360200

09-360201 “Evaluarea biodiversitatii din habitate reprezentative pentru vestul României în scopul obtinerii de noi bioresurse şi pentru conservarea speciilor rare si vulnerabile”
09-360202 “Studii morfofiziologice, fitocenologice, biochimice, histochimice (histoenzimologice) asupra unor specii de plante oficinale bogate în principii active în scopul obţinerii unor biopreparate fitofarmaceutice”

Obiectivul 3: „Optimizarea proceselor de biotransformare(biosinteza, bioconversie, bioprocesare) a substantelor utile si protectia mediului prin modificarea reactivitatii sistemelor biologice implicate” cod obiectiv: 09-360300

09-360301 “Mecanisme de actiune la nivel individual, celular, subcelular și molecular a unor agenti biologic activi de natura fizico-chimica cu implicatii asupra starii de sanatate a organismelor vii si în protectia mediului inconjurator”
09-360302 “Evaluarea biodiversitatii si a vulnerabilitătii unor ecosisteme din Podisul Central Moldovenesc, în vederea managementului lor durabil.”

Obiectivul 4: „Obtinerea din surse vegetale de substante bioactive cu utilizari multiple” cod obiectiv: 09-360400

09-360401 “Valorificarea unor specii de plante medicinale si aromatice, pe baza unor compusi bioactivi cu proprietati de ‘scavenger’ si efecte stomahice, eupeptice, carminative si tonic digestive, utilizabile in formule de suplimente alimentare” continuare 2016-2017
09-360402 “Biodiversitatea speciilor de plante antidiabetice, in relatie cu diferite caracteristici ecologice ale biotopurilor din zona montana si submontana a judetului Neamt”

Stategia stiintifica a INCDSB se gaseste aici

Raport INCDSB 2009-2015 se gaseste aici