Tilbake til søkeresultatene

BIOTEK2021-Bioteknologi for verdiskaping

ANTHOcyanin production PLatform Using Suspension cultures

Tildelt: kr 3,6 mill.

Antocyaner er fargepigmenter fra planter, og som har et enormt potensiale som naturlige fargestoffer i matvarer, med nyanser fra oransje og rødt, til lilla og blått. Forbrukere er stadig mer bekymret for skadevirkninger relatert til syntetiske tilsetninger i mat, som har ført til forbud mot bruk av flere røde fargestoffer. I denne sammenhengen har det vært en økende interesse for utvikling og bruk av antocyaner som naturlige alternativer. De fleste antocyaner (hvor nær 700 er beskrevet i naturen) er ikke kommersielt tilgjengelige. En av de største problemene i forhold til å ta i bruk antocyaner som naturlige fargestoffer er vanskeligheter med å reprodusere den intense blåfargen man ser i naturen, hos f.eks. kornblomst, genitiana og ridderspore. Det er betydelig interesse for de blå antocyanene og for å forbedre stabiliteten til disse, for at de skal være stabile for industrielt bruk og for at naturlige fargestoffer på sikt kan erstatte syntetiske alternativer, slik som Syntetic Blue Number One. Lovende blå fargestoffer basert på antocyaner fra plantecellekulturer ble nylig etablert i ERA-IB prosjektet AnthoPLUS (ANTHOcyaning production Platform Using Suspension cultures) i perioden 2014-2017. AnthoPLUS har produsert antocyaner med ulike sidekjededekorasjoner, eller med stabile isotoper. Disse kan benyttes ved analyser av sammensetningen av naturlige farger, for undersøkelser av biotilgjengelighet og bioeffektivitet, innen eksperimentell medisin og som standarder for analyse av naturlige fargestoffer i industrien for forbedrede sammensetninger. Rensede antocyaner er også svært interessante for industrien, til bruk i pilotanalyser av stabilitet, virkning av pH, lys og temperatur, interaksjoner med andre stoffer og behandling og fargespekteret av nye naturlige farger. Produksjonen av nye antocyaner fra planter spenner hele verdikjeden fra produksjon i nye suspensjonskulturer, oppskalering og rensing av preparat, til salg og distribusjon. Konsortiet AnthoPLUS produserte flere nye plantecellekulturer for høy produksjon av flere ulike antocyaner. Gjennom våre studier har vi fått ny innsikt innen akkumulering og transport av antocyaner i cellene. Spesielt har vi identifisert et transportsignal som muligens vil kunne brukes til å sekrere antocyaner fra cellene og ut i vekstmediet. Nye protokoller for dyrking av planteceller ble utviklet for å oppnå antocyaner merket med stabile isotoper til biomedisinsk forskning. Veksten av cellene har holdt seg stabil gjennom oppskalering, først til Erlen Meyer kolber og deretter til 2 L bioreaktorer, og vil kunne overføres videre til industriell skala. Når det gjelder isolering av antocyaner til bruk som renset kjemikalie, har en to stegs renseprosess blitt etablert. I tillegg er metoder for analyse av renhet og stabilitet av preparatene blitt utviklet og benyttet. Cellemodeller og analyser for bioaktiv profilering (cyto- og genotoksiske, i tillegg til antioksidant, anti-kreftfremkallende og anti-inflammatoriske egenskaper) av antocyanene blitt etablert og benyttet til flere av komponentene isolert i AnthoPLUS. Vi har også sammenlignet disse med effekten av referansestoff og nedbrytingsprodukter. De første rensede antocyanene er blitt solgt, og viser den kommersielle interessen for produktene. Suksessen er tydelig støttet av en aktiv markedsføring av prosjektet og produkter fra prosjektet på konferanser og møter, samt gjennom en etablert nettside (www.anthoplus.com) og ved en tydelig kobling mot en kommersiell platform (www.plantmetachem.com). AnthoPLUS har vært støttet gjennom ?ERA-NET Industrial Biotechnology 4th Joint Call?, finansiert av nasjonale forskningsråd i medlemslandene; i Norge er dette Norges Forskningsråd (NFR). Partnere i AnthoPLUS konsortiet har vært: The Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK, Tyskland, koordinator), John Innes Centre (JIC, England), Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU, Norge), Institute of Food Chemistry and Toxicology of the University of Vienna (UNIVIE, Austria, underleverandør) and the TransMIT GmbH, Project Division PlantMetaChem (PMC, Tyskland). Uten hele konsortiet, ville resultatene av dette arbeidet ikke blitt oppnådd.

ANTHOPLUS will produce anthocyanins in a robust new tissue culture system that develops the potential of plant cells as green factories for the stable production of natural plant products. Objectives: Our aim is to produce purified anthocyanins, of novel complexity in side chain decoration, or labelled with stable isotopes for assaying the composition of feedstocks for natural colours, for bioavailability, bioefficacy and mechanistic research in experimental medicine and as standards for assaying natural colorant extracts for improved formulations. Production of these compounds will span the whole value-chain from synthesis, scale-up, preparative purification, assessment of toxicity and bioactivities to distribution for sales. Expected results: A diversit y of anthocyanins in purified form will pave the way for new products and formulations in the food, pharma and cosmetics industries. By integrating the steps in the production pipeline, purified anthocyanins will be available to researchers and industry t ogether with bioactivity, bioavailability and biotoxicity data by the completion of the project. We will enhance production using cultures that excrete anthocyanins and produce highly decorated anthocyanins,using new plant sources for cultures. Highly dec orated anthocyanins will provide novel fine chemicals for testing stability, colour range, anti-oxidant and co-pigmentation properties for new natural colours and formulations. Exploitation: Demand for the products of ANTHOPLUS will be from clients within the bioanalytical, pharmaceutical and food industries. These new products will be produced via a market-led business development strategy, backed up by a quality technical data package and customer demonstrations. Successful commercialization will be ens ured by (i) the novelty and sustainability of the production approach (P2 (JIC) has IP on the culture production system), and (ii) the outstanding expertise of P4 (PMC) in the marketing of natural compounds.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

BIOTEK2021-Bioteknologi for verdiskaping