მიმდინარე კვლევები - სერგი დურმიშიძის ბიოქიმიისა და ბიოტექნოლოგიის ინსტიტუტი

კვლევის სახელწოდება: ახალი ტექნოლოგიის შემუშავება ქიმიურად დაბინძურებული წყლების გასასუფთავებლად ლურჯ-მწვანე წყალმცენარე - სპირულინას გამოყენებით
მონაწილეები: თ. ვარაზი, გ. ადამია, მ. ყურაშვილი, მ. ფრუიძე, მ. გორდეზიანი, გ. გიგოლაშვილი, ლ. ჩოხელი, გ. ხატისაშვილი
ვადები: 2016 – 2018
ბიუჯეტი: 240 000 ლარი
დონორი ორგანიზაცია: შოთა რუსთაველის საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდი
მოკლე ანოტაცია: პროექტის მიზანია შეიქმნას ქიმიურად დაბინძურებული წყლების გასუფთავების ფიტორემედიაციული ტექნოლოგიები, რომლებიც დაფუძნებული იქნება ლურჯ-მწვანე წყალმცენარე სპირულინას (Spirulina platensis) უნარზე, შეითვისოს ტოქსიკური ბუნების მქონე გარემოს დამბინძურებლები. ტექნოლოგიების შექმნის პროცესში და პილოტურ ცდებში ქიმიურ დამბინძურებლებად გამოიყენება: მძიმე მეტალების - სპილენძ(II)-ისა და ცეზიუმის იონები, ქლორორგანული პესტიციდი - 1,1,1-ტრიქლორ-2,2-ბის(5-ქლოროფენილ)ეთანი (დდტ) და ორგანული ფეთქებადი ნაერთი - 2,4,6-ტრინიტროტოლუოლი (ტნტ). ჩატარებული სამუშაოს შედეგად დადგენილია სპირულინას კულტივირების ოპტიმალური პირობები (საკვები არის შედგენილობა, განათება, ტემპერატურა, ხანგრძლივობა, ტოქსიკური ნაერთის კონცენტრაცია და სხვ.). ჩატარებულია ტნტ-თი და დდტ-თი ხელოვნურად დაბინძურებული წყლების გასუფთავების ტექნოლოგიების საპილოტე გამოცდები. ნაჩვენებია, რომ სპირულინას გამოყენებით ეფექტურად ხდება დაბინძურებული წყლებიდან აღნიშნული ტოქსიკური ნაერთების მოცილება. მიღებული შედეგების საფუძველზე დაპატენტებულია სასარგებლო მოდელი „ლურჯ-მწვანე წყალმცენარე სპირულინას გამოყენებით 2,4,6-ტრინიტროტოლუოლით დაბინძურებული წყლის გაწმენდის ხერხი“.

კვლევის სახელწოდება: სწრაფი რეაგირების სტრატეგიის შემუშავება ქიმიურად დაბინძურებული ნიადაგების გასასუფთავებლად ბიოჩიპის და ბიოსორბენტისგამოყენებით
მონაწილეები: თ. ვარაზი, გ. ხატისაშვილი, გ. ადამია, მ. ყურაშვილი, მ. ფრუიძე, ნ. ხუსკივაძე, ს. იმერლიშვილი, მ. გორდეზიანი, ლ. ჩოხელი, ნ. ასათიანი, მ. აბულაძე, ნ. საპოჟნიკოვა, თ. ქართველიშვილი
ვადები: 2017- 2019
ბიუჯეტი: 70 000 $
დონორი ორგანიზაცია: შოთა რუსთაველის საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდი; უკრაინის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ცენტრი
მოკლე ანოტაცია: წარმოდგენილი პროექტის მიზანია სწრაფი რეაგირების სტრატეგიაზე დაყრდნობით ეფექტური და მოქნილი ტექნოლოგიის შექმნა, რომელიც მიმართული იქნება დაბინძურებული ნიადაგებიდან სამიზნე ტოქსიკანტების მოცილებაზე. კვლევაში სამიზნე ტოქსიკანტებს წარმოადგენენ - სპილენძ(II)-ის იონები, ცეზიუმის იონები და ნედლი ნავთობის ნახშირწყალბადები. შემუშავებული ტექნოლოგიური მიდგომა დაფუძნებული იქნება სხვადასხვა ინსტრუმენტების ერთობლივ მოქმედებაზე, როგორებიცაა:
მიკროორგანიზმების და მცენარეების დეტოქსიკაციური პოტენციალის გამოყენება
ბუნებრივი მინერალებისაგან შექმნილი კომპოზიტების გამოყენება, რომელთა მთავარი ფუნქცია იქნება დამბინძურებლის აბსორბცია და ამით მისი გავრცელების შეზღუდვა
ბიოჩიპების შექმნა/გამოყენება, რომელთა მოქმედების პრინციპია სხვადასხვა ტიპის დამბინძურებლის ბიოაუგმენტაციის უზრუნველყოფა.

შემუშავებული ტექნოლოგიური მეთოდის საფუძველზე შესაძლებელი იქნება:

ტოქსიკური ნაერთების გავრცელების შეზღუდვა დროის მოკლე პერიოდში
ბიოჩიპის შექმნა და ნიადაგიდან დამბინძურებლის მოცილების სტრატეგიის კონტროლი და კორექტირება
ნიადაგის ბაქტერიების და შეტანილი ბაქტერიული კონსორციუმის მიერ დამბინძურებლის ბიოსტაბილიზაციის პროცესის გაკონტროლება
ბიოჩიპის საშუალებით ბიოაუგმენტაციის პროცესის გაკონტროლება.

კვლევის სახელწოდება: მაღალეფექტური ფიტო(კო)რემედიაციული ტექნოლოგიის შემუშავება, როგორც სწრაფი სტრატეგია წყლის ქიმიური დაბინძურების წინააღმდეგ
მონაწილეები: მ. ყურაშვილი, თ. ვარაზი, მ. ფრუიძე
ვადები: 2017 – 2019
ბიუჯეტი: 6 000 ევრო
დონორი ორგანიზაცია: შოთა რუსთაველის საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდი
მოკლე ანოტაცია: პროექტის მიზანია ქიმიურად დაბინძურებული წყლების აღდგენა და მაღალეფექტური ფიტო(კო)რემედიაციული ტექნოლოგიის შემუშავება, როგორც სწრაფი სტრატეგია წყლის ქიმიური დაბინძურების წინააღმდეგ. მიდგომა დაფუძნებულია სპირულინას და ლემნას ეკოლოგიური პოტენციალის გამოყენებაზე, აგრეთვე მაღალი ზედაპირული აქტივობის მქონე, ბაქტერიული წარმოშობის ნაერთების (ბიოსურფაქტანტების) გამოყენებაზე, რომლებიც აადვილებენ ტოქსიკური ნაერთების შეწოვა/შეთვისების პროცესს მაკროფიტებში და, შესაბამისად, ზრდიან რემედიაციული პროცესების ეფექტურობას. პროექტის ფარგლებში განხორციელდება შემდეგი ამოცანები:

- ქლორორგანული პესტიციდით (დდტ) და ფარმაკოლოგიური პრეპარატით (იბუპროფენი) დაბინძურებულ წყლებში ლემნას და სპირულინას კულტივირების ოპტიმალური პირობების შემუშავება

- მძიმე მეტალების (Cs¹⁺_,Cu²⁺_,Zn²⁺და Cd²⁺-იონებით)დაბინძურებულ წყლებში ლემნას და სპირულინას კულტივირების ოპტიმალური პირობების შემუშავება

- მოდელური ექსპერიმენტების ჩატარება ლემნას და სპირულინას საშუალებით საკვლევი ტოქსიკანტებით ხელოვნურად დაბინძურებული წყლების გასუფთავების მიზნით.

კვლევის სახელწოდება: სახამებლის მადუღარ გლუკოზამდე ერთსაფეხურიანი ჰიდროლიზი თერმომედეგი α- და გლუკოამილაზით
მონაწილეები: გიორგი კვესიტაძე (ხელმძღვანელი), თამარ ურუშაძე, რუსუდან ხვედელიძე, მაია ჯობავა, ნინო წიკლაური, თამარ ბურდული, ნატალია ხარებაძე
ვადები: 01.06.2018-01.06.2020
ბიუჯეტი: 70 000 აშშ დოლარი
დონორი ორგანიზაცია: STCU ((სამეცნიერო ტექნიკური ცენტრი უკრაინაში) და შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდი
მოკლე ანოტაცია: ტექნოლოგიური ამილაზური ფერმენტების პროდუცენტი შტამების შერჩევა მოხდება საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის ს. დურმიშიძის ბიოქიმიისა და ბიოტექნოლოგიის ინსტიტუტის მიკროსკოპული სოკოების საკოლექციო შტამებს შორის. კოლექცია იქმნებოდა 30 წლის განმავლობაში და შეიცავს სხვადასხვა ნიადაგობრივ - კლიმატური ნიშებიდან (მათ შორის ექსტრემალური) გამოყოფილ 5000-მდე კულტურას. ერთი მულტიენზიმური პროდუცენტის კულტივირება, მისი კულტურალური სითხიდან ფერმენტის გამოლექვა და პრეპარატის მიღება გაცილებით გააიაფებს არსებულ ტექნოლოგიას. ამასთან . ერთი შტამის მიერ პროდუცირებული ფერმენტული კომპლექსები უფრო სტაბილური და ნაკლებად აგრესიულია ერთმანეთის მიმართ. მულტიენზიმური კომპოზიციების მოქმედებით მიღებული სიროფების დადუღებისას მოსალოდნელია სპირტის გამოსავლიანობის გაზრდა 4-5% და დუღილის ხანგრძლივობისა და არასასურველი მინარევების შემცირება.შემოთავაზებული ტექნოლოგია იქნება იაფი, მცირედნარჩენიანი, კონკურენტული, ეკოლოგიურად უსაფრთხო და გულისხმობს სახამებლის მაღალი კონცენტრაციების (30-40%) ღრმა ფერმენტულ ჰიდროლიზს მადუღარ შაქრებამდე გლუკოზის დიდი გამოსავლით ( 92-96%) მაღალ ტემპერატურულ რეჟიმში (68-80⁰С), ერთ ეტაპად, ერთი სტაბილური ამილაზური ფერმენტული პრეპარატის გამოყენებით.