LU pētnieki palīdzēs veiksmīgāk pārstrādāt dabas materiālu atkritumus

Pārtikas ražošana veido vienu no globāli lielākajām atkritumu plūsmām. Piemēram, pēc ogu sulu iegūšanas netiek izmantots ievērojams daudzums ogu spiedpalieku – mizas un sēkliņas. To pārstrāde, izmantojot inovatīvas metodes, paver iespējas samazināt vides piesārņojumu un mazināt vai pat likvidēt dažāda veida atkritumu plūsmas. Zinātnieku grupas visā pasaulē dabas materiālu atkritumos atrod vērtīgas vielas, kam ir būtiska bioloģiskā efektivitāte. LU ĢZZF pirmā studiju gada vides zinātnes doktorants Linards Kļaviņš ir apņēmības pilns attīstīt risinājumus, kuru mērķis ir samazināt veidoto atkritumu apjomus. Pētījuma ietvaros tiks izstrādāts kultivētu Vaccinium ģints meža, purva ogu un to spiedpalieku bioloģiski aktīvo vielu profils un apskatītas pārstrādes iespējas, izmantojot videi draudzīgas metodes. Nozīmīgu atbalstu pētniecības procesā nodrošina gan Dānijā pamatstudiju laikā iegūtās akadēmiskās zināšanas un praktiskās iemaņas, gan LU fonda administrētā SIA “Mikrotīkls” stipendija, kas sniedz iespējas aktīvāk apmeklēt dažāda mēroga zinātniskās konferences, kurās var ne tikai prezentēt savus rezultātus, bet arī gūt plašāku ieskatu par jomas aktualitātēm pasaulē. Arvien vairāk tiek uzsvērts, ka mūsdienās jaunajiem pētniekiem ir jābūt daudzpusīgiem.

Vaccinium ģintī ietilpst mellenes, zilenes, krūmmellenes, brūklenes, dzērvenes, lielogu dzērvenes un citas ogas, kas tiek aktīvi Latvijā ievāktas un kultivētas. Ogu pārstrādes apjomi arvien pieaug, turklāt pārstrāde ir būtiska valsts bioekonomikas attīstībai. L.Kļaviņš uzsver, ka pētījumu trūkums kavē videi draudzīgu un ilgtspējīgu pieeju ieviešanu praksē, un to ietekmē nepilnīga izpratne par ražošanas procesā veidoto atkritumu sastāvu. Ogu spiedpaliekas uzskatāmas par potenciāli nozīmīgu resursu, to sastāvā ietilpst daudzas bioloģiski aktīvas vielas, kas, veicot detalizētu izpēti, izmantojamas farmācijas, kosmētikas, pārtikas u.c. nozarēs, dodot labumu tautsaimniecībai.

LU Dabas resursu laboratorijas pētnieki identificē ogās esošās vielu grupas vai individuālās vielas, lai noteiktu ogu bioloģisko aktivitāti. Līdz šim ir tapušas vairākas praktiskas ievirzes zinātniskās publikācijas, kas nākotnē varētu sekmēt jaunu produktu izveidi. Ogas ieskauj vaska slānis, kas tās pasargā no ārējās vides apstākļiem, kaitēkļiem un patogēniem. Šobrīd tiek īstenots starptautisks starpdisciplinārs projekts, kurā tiek pētīts ogu vaska spējas absorbēt ultravioleto starojumu. Oulu Universitātes (Somija) pētnieki apskata ogu vasku struktūras un vasku biosintēzē iesaistītos gēnus, savukārt LU Dabas resursu laboratorija veic ķīmisko analīzi. Iegūtie rezultāti liecina, ka augu vaskus var pievienot, piemēram, kosmētikai, lai pasargātu cilvēka ādu no negatīvā UV starojuma.

Ogu sastāvā esošie polifenoli cilvēka organismā darbojas kā spēcīgi antioksidanti, kas spēj samazināt organismā radušos oksidatīvo stresu. L.Kļaviņš izstrādā vienkāršu shēmu, kā no spiedpaliekām, kas radušās sulu ražošanas procesā, iegūt ar polifenoliem bagātu ekstraktu. To varētu izmantot kā veselību uzlabojošu preparātu. Arī pigmentu veidojošie antociāni ir polifenoli, kurus varētu izmantot kā dabīgās, cilvēka veselībai nekaitīgas pārtikas krāsvielas. Šobrīd aktuālākais zinātnieku izaicinājums ir atrast metodes, kā padarīt antociānu molekulas stabilākas un mazināt to degradēšanos mainīgos vides skābuma apstākļos.

LU pētnieku grupa piedalās dažāda veida projektos un līgumdarbos, kuros pēta bioloģisko sastāvu dažādos augu izcelsmes materiālos, tai skaitā arī mizās un lapās. Interesi izrāda gan jaunie uzņēmēji, lai izveidotu savu produktu portfolio, gan pieredzējuši uzņēmumi, lai pilnveidotu savas zināšanas. Sekmīga sadarbība ir izveidojusies ar vietējiem uzņēmumiem, kam ir interese izstrādāt un realizēt jaunus, dabas vielas saturošus farmācijas produktus. Pašlaik tiek pētīts meža melleņu polifenolu pielietojums vēža terapijā, izvērtējot antioksidantu ietekmi uz pētījuma dalībnieku asins ainu. Ņemot vērā LU pētnieku ieteikumus, uzņēmumi mērķtiecīgi izstrādā jaunas un optimizē esošās dabas aktīvo vielu ieguves tehnoloģijas. 

Jaunu, bioloģiski aktīvu vielu meklējumos potenciāls ir ekstraktvielu frakcionēšanai. Līdz šim ir izpētīti aptuveni 80% no ogu polifenolu un lipīdu sastāva. LU Dabas resursu laboratorijā izmantotā pieeja ļaus izpētīt vēl nezināmos, ogās esošos savienojumus. Laboratorijas pētnieki ir vieni no nedaudzajiem speciālistiem Eiropā, kas ir uzņēmušies veikt šāda veida pētījumus. “Sākot pētījumu, rodas daudz dažādu ideju, ir vēlme izpētīt visu. Izstrādes procesā pētnieki bieži vien saprot, ka ir vēl daudz citu neatbildētu jautājumu. Veicot padziļinātu izpēti, rodas arī idejas par pētījuma rezultātu praktisko pielietojumu, piemēram, ogas un citus augus klājošā vasku kārtiņa kalpo par iedvesmu super-hidrofobu virsmu izstrādei. Zinātnē ir daudz neizpētītā, jaunajiem pētniekiem ir jābūt neatlaidīgiem un stingri jāturas pie nospraustajiem mērķiem,” savā pieredzē dalās L.Kļaviņš.