ERA-NET: Biotech. tools implementation for new wound healing applications of byproducts from the crustacean seafood processing industry

Skall fra reker og krabber representerer en verdifull biomasse fordi det inneholder polysakkaridet kitosan og også vesentlige mengder protein. I dag blir kitosan brukt for det meste til kosmetikk, helsekost og til vannrensing, men det er økende interesse og innsats for å utvikle kitosan til mer høy-kost applikasjoner innen medisin og farmasi. Eksisterende produksjonsprosesser for kitosan inkluderer bruk av sterke kjemikalier og er også energikrevende. I Chitowound prosjektet har vi innført bruk av naturlige katalysatorer som enzymer for å utvinne kitosan og dermed gjøre prosessene mer miljøvennlige. Bruk av mildere betingelser skåner også proteinet i større grad og gjør dette mer egnet til ulike applikasjoner som feks vekstsubstrat og fôringrediens. I Chitowound har vi også hatt som fokus å utvikle kitosaner for sårheling. Det norske selskapet Chitinor har levert basis kitosaner med definerte egenskaper, og med disse som utgangspunkt er det blitt produsert ulike kvaliteter av kitosan ved kjemiske modifiseringer som fungerer som startmaterialer for videre utvikling til materialer egnet for sårheling. Disse materialene har blitt testet i utvalgte bioassays for å bestemme sårhelende egenskaper. Det er også produsert en serie kitosaner med egenskaper som er forskjellige fra de kommersielle kitosanprodukter som finnes på markedet i dag. Disse kitosanene er blitt testet i ulike bioassays og vist å ha antimikrobielle egenskaper som kan være viktig i forbindelse med sårheling. Resultatene viser at de nye kitosanene har egenskaper som er forskjellige fra de man finner i kommersielt tilgjengelige kitosaner.

Prosjektet har ført til økt kompetanse hos på enzymatisk prosessering av marin biomasse for prosjektdeltagerne, samt på framstilling og karakterisierng av kitosaner og kitosan oligosakkarider. Prosjektet har også gitt partnerene et utvidet internasjonalt nettverk som vil bli utnyttet til framtidig samarbeid.

Processing of seafood produces an increasing mass of waste products, and crustacean waste represents a large fraction as compared to fish waste products, e.g. while 75% of a tuna fish can be taken out as fillet, only 40% of a crabs mass is meat. In the project Chitowound we intend to use enzymes to facilitate extraction of the protein fraction and thereby reduce the use of chemicals in the subsequent step of isolating a pure chitin fraction suitable as raw material for high-quality chitosan production. In Chitowound we have targeted the preparation of chitosans towards wound healing applications. Chitosans of widely varying chemical composition, i.e. degree of deacetylation, and with varying molecular weight, will be prepared and used as starting materials for chemical modifications, focusing on peptide grafting. The chitosans (both unmodified and modified, and in different presentation forms, i.e. solutions, suspensions, solids, and membranes) will be tested in bio-assays, and their biodegrability in relation to wound healing applications determined. The most promising chitosans will be tested in selected in vivo wound healing applications. The expected achievements will have a great impact on the environment with less organic carbon release and reduced energy consumption in seafood waste production, as well as new advanced applications of high quality chitosan in wound healing products.