სამეცნიერო პროექტი - ტყემლის ველური და კულტურული ჯიშებისა და მისგან წარმოებული პროდუქტების ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთები

სამეცნიერო პროექტის ხელმძღვანელი: ჯეირან ფუტკარაძე

სამეცნიერო პროექტის შემსრულებლები: ჯეირან ფუტკარაძე

დოქტორანტის სამეცნიერო ხელმძღვანელი: ალეკო კალანდია

პროექტის ხანგრძლივობა: 6 თვე (19.12.2022 - 19.04.2023)

პროექტის მიზანი, ამოცანა, აქტუალობა: პროექტის მიზანია   საქართველოში გავრცელებული ტყემლის ველური ფორმების და  კულტურული ჯიშების ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთების (ფენოლური ნაერთების,  ეთერზეთების, კურკის ლიპოიდური ნაერთების და სხვა ) შესწავლა,   ნედლეულის აღების ოპტიმალური პირობების დადგენა და მათგან ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებით მდიდარი კონცენტრატების და პრეპარატების მიღების ტექნოლოგიის შემუშავება, უნივერსიტეტის სტუდენტ-მკვლევართა ჩართულობა და ფინანსური მხარდაჭერა, მათი სამეცნიერო პოტენციალის გაზრდა. რეგიონის სასოფლო-სამეურნეო და წარმოების ამ სეგმენტის კონკურენტუნარიანობის და რენტაბელურობის გაზრდისათვის ხელშეწყობა, საექსპორტო პოტენციალის მქონე პროდუქციის ტექნიკური დოკუმენტაციის შექმნა და როგორც შედეგი სახელმწიფო ბიუჯეტში შენატანების გაზრდა.

ნედლეულისა და გადამუშავების ანარჩენების ვალორიზაციის და გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედების შესუსტების მიზნით ციკლური ეკონომიკის პრინციპების გამოყენებაზე დაფუძნებული სუბსტანციების და პრეპარატების მიღების ინოვაციური ტექნოლოგიების შემუშავება; ბიო აქტიური ნაერთების მხოლოდ „მწვანე“ ექსტრაგენტების ციკლურ გამოყენებაზე დაფუძვნებული- სუპერკრიტიკული ფლუიდური (supercritical fluide extraction-SFE), ულტრაბგერითი (Ultrasonic Extraction -USE), სუბკრიტიკული წნევისა და  ტემპერატურის წყლით (Subcritical pressure and temperature Water Extraction-SWE) ექსტრაქციის ულტრაფილტრაციის, სორბციის, დესორბციის, დიალიზის და სხვა მეთოდების პარამეტრების ოპტიმიზაცია; ნედლეულისა და მიღებული პრეპარატების შესწავლა UPLC-PDA-MS, HPLC, GC მეთოდების გამოყენებით; ბიოლოგიურად აქტიური ინდივიდუალური ნაერთების იდენტიფიცირება NMR-ის გამოყენება)  და რაოდენობრივი შემცველობის შესწავლა; მათი ბიოაქტიურობის სკრინინგი (ანტიოქსიდანტურობა, ანტიმიკოლოგიური აქტივობა, ანტიბაქტერიული აქტივობა) და გამოყენების პერსპექტივების განსაზღვრა; პრეპარატების სტანდარტიზაცია და კვლევის მეთოდების ვალიდაცია;  ამ სფეროში კვლევითი სამუშაოების ხარისხის ამაღლება კვლევის არეალის და ინტერდისციპლინარობის გაზრდით. კვლევის შედეგების გავრცელება სამეცნიერო კონფერენციების მეშვეობით და სამეცნიერო სტატიების გამოქვეყნება მაღალრეიტინგულ ჟურნალებში (სულ მცირე 2 სტატია Scopus impact-factor min 0.5 ჟურნალებში). მიღებული შედეგების გამოყენება წარმოების ამ მიმართულებისგან მეტი სარგებელის მისაღებად. 

პროექტის საბოლოო მიზნის მისაღწევად შესასრულებელი ამოცანები:

1. მონაცემთა ბაზის შექმნა; ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთების კვლევის თანამედროვე ფიზიკოქიმიური მეთოდების ადაპტირება;

2. ნედლეულისა და გადამუშავების ანარჩენების (მეორადი ნედლეული) ბიოაქტიური ნაერთების შესწავლა;

3. ნედლეულისა და გადამუშავების ანარჩენებისათვის (მეორადი ნედლეული)  გადამუშავების ტექნოლოგიური რეჟიმების ოპტიმიზაცია;

4. მიღებული ექსტრაქტების და პრეპარატების ბიოლოგიური აქტიურობის სკრინინგი და გამოყენების პერსპექტივების განსაზღვრა; 

5. მიღებული ექსტრაქტების და პრეპარატების ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთების იდენტიფიკაცია და რაოდენობრივი შემცველობის დადგენა, სტანდარტიზაცია და კვლევის მეთოდების ვალიდაცია;

ჩვენს მიერ შესწავლილი რამდენიმე ასეული სამეცნიერო პუბლიკაციიდან, სამწუხაროდ არ იძებნება არც ერთი კვლევა საქართველოში გავრცელებული ტყემლის ან წარმოების ანარჩენების შესახებ, არც ერთი ავტორი არ არის  ქართული სამეცნიერო წრიდან. სამეცნიერო ტექნიკის სიმწირის გამო სრულად შეუსწავლელია ქვეყნის სინამდვილეში, მცენარეული ნედლეულის გადამამუშავებელ საწარმოთა ანარჩენების გამოყენების შესაძლებლობები (გამონაკლისი ხელმძღვანელის სამეცნიერო გუნდის რამდენიმე კვლევა, ციტრუსის გამონაწნეხზე, ყურძნის წიპწაზე). სრულად შეუსწავლელია  ბიოაქტიური ნაერთების შემცველი ტყემლიდან მიღებული პრეპარატები და მათი გამოყენების პერსპექტივები. მეორეს მხრივ ჩვენს მიერ გაცნობილი ლიტერატურა მოწმობს (რამდენიმე ათეული უახლესი პუბლიკაცია), რომ მცენარეული ნედლეულისა და გადამუშავების ანარჩენების ვალორიზაციის საკითხი  ინოვაციური ტექნოლოგიების გამოყენებით, გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედების შესუსტების  მიზნით ციკლური ეკონომიკის პრინციპების გამოყენება პრიორიტეტული საკითხია. დღეისათვის შექმნილი სასურსათო უსაფრთხოების საკითხების გათვალისწინებით, აუცილებელია საქართველოს სინამდვილეში განსაკუთრებით ენდემური მცენარეების ექსტრაქციის მეთოდების ოპტიმიზაცია, ბიოაქტიური პრეპარატების მიღების ტექნოლოგიების შემუშავება, მათი ქიმიური შედგენილობის კვლევა თანამედროვე მეთოდების მეშვეობით და მათი გამოყენების პერსპექტივების დადგენა.

პროექტის განხორციელების მეცნიერული შედეგები საშუალებას მოგვცემს რეგიონში შემდგომში გავაფართოოთ და სრულვყოთ კვლევების ფორმები და მეთოდები. ეს კი ხელს შეუწყობს უნივერსიტეტის და რეგიონის სამეცნიერო პოტენციალის და აგრარული სექტორის კონკურენტუნარიანობის ამაღლებას.