بیوتکنولوژی صنعتی (خراسان رضوی)

• معرفی اجمالی

    بیوتکنولوژی یک عرصه چند علمی است که از علوم مختلف استفاده نموده و با بکارگیری موجودات زنده محصولات حیاتی یا فرآیندهای زیستی قادر است در جهت تولید مواد مورد نیاز بشر و حل مشکلات زیست محیطی و امنیت غذایی جامعه بشری خدمت نماید.

    پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی سازمان جهاددانشگاهی خراسان رضوی پس از کسب موافقت اصولی از دفتر مرکزی جهاددانشگاهی در سال ۱۳۹۲ فعالیت خود را با ۳ گروه پژوهشی دارای موافقت قطعی شامل زیست فناوری قارچ‌های صنعتی، بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی و بیوتکنولوژی صنعتی میکروارگانیسم‌ها و همچنین یک مرکز خدمات تخصصی دارای موافقت قطعی تحت عنوان فناوری قارچ‌های خوراکی آغاز نمود. این پژوهشکده در سال ۱۴۰۰ موافقت اصولی خود را از وزارت علوم تحقیقات و فناوری اخذ نمود. در حال حاضر این پژوهشکده دارای ۱۱ عضو هیات علمی تمام وقت و ۴ پژوهشگر غیر هیات علمی تمام وقت می‌باشد. با توجه به چالش‌های فزاینده کشور در زمینه تغییرات اقلیمی و محدودیت منابع آبی تجدید پذیر، همچنین تأثیرات گسترده تحریم‌ها و کمبود ارز مورد نیاز برای واردات نهاده‌های کشاورزی و دامی بخش کشاورزی و صنایع زیستی با فشارهای اقتصادی قابل توجهی مواجه هستند. در چنین شرایطی توسعه و تقویت تاب‌آوری زیستی به عنوان یک ضرورت راهبردی در جهت صیانت از امنیت غذایی و پایداری تولید ملی مطرح می‌شود. همان گونه که در بسیاری از کشورهای پیشرفته و منطقه‌ای مشاهده می‌شود، بیوتکنولوژی نقش مهمی در ارتقای تاب‌آوری زیستی ایفا کرده و با توسعه فناوری‌های نوین امکان مقابله مؤثر با این فشارها را فراهم آورده است. در همین راستا، پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی در سال‌های اخیر ماموریت خود را بدین صورت تعریف کرده است:

• ارتقای تاب‌آوری زیستی بخش کشاورزی از طریق افزایش بهره‌وری منابع
• بهینه‌سازی تولید و توسعه زنجیره ارزش با تکیه بر فناوری‌های نوین
• فعالیت در راستای ارتقای تاب‌آوری زیستی کشور در بخش کشاورزی از طریق افزایش بهره‌وری منابع
• بهینه‌سازی فرآیندهای تولید و توسعه زنجیره‌های ارزش با بهره گیری از دانش و فناوری‌های نوین

بر اساس این بیانیه ماموریت محورهای اصلی و کلان فعالیت این پژوهشکده به شرح زیر هستند:

1. خلق و توسعه فناوری در زمینه سامانه‌های کنترل شده کشاورزی با هدف افزایش بهره‌وری مصرف آب و افزایش عملکرد محصول در بخش گلخانه‌ها (با توجه به تاکیدات برنامه هفتم پیشرفت کشور)
2. مهندسی زیستی متابولیت‌های صنعتی در راستای ممانعت از خام فروشی و کمک به زنجیره‌های ارزش (با توجه به تاکیدات برنامه هفتم پیشرفت کشور)

 

• گروه پژوهشی زیست فناوری قارچ‌های صنعتی
  • پیشینه تاسیس و زمینه فعالیت
    • این گروه موافقت اصولی و قطعی خود را به ترتیب در سال‌های ۱۳۸۳ و ۱۳۸۶ از دفتر مرکزی جهاددانشگاهی دریافت نموده است. مهمترین ضرورت و فلسفه وجودی تاسیس این گروه، کامل کردن خلاء فناورانه موجود در زمینه بیوتکنولوژی قارچ‌های خوراکی به نحوی که پاسخگوی نیازهای صنعت قارچ و همچنین و سایر صنایع مرتبط پایین دستی با صنعت قارچ باشد. لذا زمینه اصلی فعالیت این گروه زیست فناوری در قارچ‌هایی با کاربرد خوراکی دارویی و صنعتی و ماموریت آن انجام پژوهش‌ها و دست‌یابی به فناوری‌های کاربردی و مساله محور در زمینه قارچ‌های پرورشی که موجب ارتقای صنعت پرورش قارچ و ارتقای سلامت عمومی جامعه باشد.
  • محورهای فعالیت
    1. به زراعی و به نژادی قارچ‌ها
    2. ترکیبات زیست فعال قارچ‌ها
  • توانمندی‌ها
    • به زراعی میوه و بستر کشت و به نژادی قارچ‌های خوراکی و دارویی واریته‌های تجاری و جمعیت‌های بومی
    • کشت خالص میسلیومی، جداسازی و کشت تک اسپور نگهداری کوتاه و بلند مدت کشت‌های خالص تهیه اسپاون مادری و تجاری قارچ‌های خوراکی و دارویی انواع اسپاون با پایه غلات مستقل از غلات و به فرم مایع
    • عصاره گیری و جداسازی متابولیت‌ها به ویژه بتا گلوکان تری‌ترپن‌ها و پروتئین‌ها از قارچ‌های خوراکی و دارویی
    • تولید انواع محصولات دانش بنیان بر پایه ترکیبات موثره قارچ‌های خوراکی و دارویی از جمله دم نوش پودر خشک عصاره ماده موثره مکمل‌های دارویی و نوشیدنی بر پایه قارچ‌های خوراکی و دارویی
    • انجام زیست سنجی (Bioassay) در ارتباط با سمیت سلولی خواص ضد باکتریایی خواص ضد قارچی خواص آنتی اکسیدانی و خواص ضدویروسی ترکیبات موثره قارچ‌های خوراکی و دارویی
  • طرح‌های شاخص
    • گردآوری شناسایی و طبقه‌بندی جمعیت‌های وحشی قارچ خوراکی بومی استان مازندارن زیست بانک قارچ‌های خوراکی ایران تولید نژادهای هیبرید قارچ‌های خوراکی جنس آگاریکوس و پلوروتوس با استفاده از نشانگرهای ITS و SSR
    • بهینه‌سازی استخراج به روش آب گرم و ارزیابی مقدار و ویژگی‌های فیزیکو شیمیایی بتا گلوکان‌ها از قارچ Flammulina velutipes
    • تولید نیمه صنعتی عصاره پلی ساکاریدی حاوی بتا و آلفا گلوکان از قارچ خوراکی دارویی شی تاکه
    • بررسی امکان تولید قارچ خوراکی شاه صدف بر روی بستر لیگنوسلولزی با استفاده از ضایعات نخل خرما طرح کارفرمایی مصوب وزارت جهاد کشاورزی
    • بررسی اثر عصاره حاوی بتاگلوکان قارچ خوراکی دارویی شی تاکه بر روی التهاب ناشی از طوفان سایتوکاینی القاء شده در موش (طرح کارفرمایی مصوب ستاد توسعه زیست فناوری)
    • تولید مواد موثره حاوی بتاگلوکان و تری‌ترین از قارچ ری شی جهت استفاده در کپسول‌های با خاصیت تقویت سیستم ایمنی برای اولین بار در ایران (طرح کارفرمایی مصوب ستاد توسعه زیست فناوری)
    • فاز اول طرح شتابدهی دستیابی به دانش فنی تولید پروتئین از منبع قارچ میکروسکوپی (venenatum Fusarium)
  • برگزاری کارگاه مشاوره تخصصی
    • برگزاری کارگاه‌های تخصصی و دوره‌های آموزشی تخصصی در زمینه فناوری‌های قارچ‌های خوراکی و دارویی
    • جامعه هدف کارگاه‌ها، فارغ‌التحصیلان رشته‌های کشاورزی و زیستی و علاقمندان به تاسیس استارت‌آپ‌ها و شرکت دانش‌بنیان در زمینه‌های مختلف قارچ‌های خوراکی
  • دستاوردها و محصولات
    1. عصاره خشک بتا گلوکان قارچ خوراکی دارویی شی تاکه دارای مجوز IRC از سازمان غذا و دارو
    2. نوشیدنی فراسودمند از قارچ خوراکی دارویی انوکی
    3. دم نوش قارچ ری شی
    4. اسپاون مایع قارچ‌های خوراکی
    5. عصاره خشک بتا گلوکان و تری‌ترین قارچ خوراکی دارویی ری شی
    6. نژاد اصلاحی قارچ شاه صدف
    7. زیست بانک قارچ‌های بومی ایران

 

• گروه پژوهشی بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی
  • پیشینه تاسیس و زمینه فعالیت
    • رشد جمعیت و توسعه جوامع شهری در کنار استفاده بی‌رویه از منابع انرژی و پدیده گرمایش زمین باعث بروز بحران‌های زیست محیطی شده است. اولویت اصلی در توسعه صنعت کشاورزی افزایش بهره‌وری تولید محصولات کشاورزی در ازای مصرف آب انرژی و نهاده‌های کشاورزی است. استمرار در این زمینه با تمرکز بر استفاده از سیستم‌های نوینی که هزینه‌های تکثیر را کاهش داده و در عین حال با تکیه بر منابع داخلی کارایی مصرف آب و کود را افزایش دهد، افق روشنی را در صنعت کشاورزی خواهد گشود. بدین منظور گروه پژوهشی بیوتکنولوژی گیاهان باغبانی در سال ۱۳۸۷ با تمرکز تحقیقاتی بر دو مبحث اساسی تامین منابع گیاهی و توسعه فناوری کشت‌های گلخانه‌ای دارای عملکرد و کارایی مصرف آب بالا در سازمان جهاددانشگاهی خراسان رضوی تشکیل شد. این گروه پژوهشی سپس موافقت اصولی و قطعی خود را به ترتیب در سال‌های ۱۳۹۲ و ۱۳۹۵ از دفتر مرکزی جهاد دانشگاهی دریافت نمود.
  • محورهای فعالیت
    1. تکثیر کشت بافتی پایه‌های درختان میوه و بسیاری از گیاهان زینتی شاخه بریده گلدانی و ساکولنت‌های کمیاب در کشور
    2. توسعه سیستم‌های تکثیر در بیوراکتورها و فتو بیوراکتورها
    3. طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کشت بسته مبتنی بر منابع داخلی به منظور ارتقای بهره‌وری آب و نهاده‌های کشاورزی
    4. فرمولاسیون کودهای پر مصرف و با ارزش افزوده بالا به منظور تولید در مقیاس تجاری
  • توانمندی‌ها
    • ارائه دستورالعمل تولید تجاری برخی گیاهان زینتی و پایه درختان میوه به روش کشت بافت
    • ارائه خدمات علمی و مشاوره‌ای در جهت تجهیز و راه اندازی واحدهای کشت بافت گیاهی تجاری
    • ارائه خدمات علمی و مشاوره‌ای در جهت استفاده از فناوری‌های نوین در پرورش گیاهان گلخانه‌ای
    • ارائه طرح‌های با توجیه اقتصادی برای تشویق بخش خصوصی به سرمایه گذاری در صنعت کشت بافت و کشت‌های گلخانه‌ای نوین
    • پیشبرد تحقیقات در زمینه بهبود صفات گیاهان زینتی از طریق ایجاد تغییرات ژنتیکی به روش‌های مرسوم و یا مولکولی
  • طرح‌های شاخص
    • تکثیر گیاهان زینتی دارای ارزش اقتصادی با اعلام نیاز بخش خصوصی
    • بهینه‌سازی شرایط تکثیر گیاهان زینتی و پایه‌های درختان میوه در بیورآکتورهای تعلیق موقت
    • بهینه‌سازی شرایط تولید جنین سوماتیکی ارقام هیبرید گوجه فرنگی به منظور دستیابی به فناوری تولید بذر مصنوعی تعیین فرمولاسیون کودهای پرکاربرد در کشت‌های گلخانه‌ای سبزی و صیفی
    • توسعه سیستم‌های نوین تولید محصولات گلخانه‌ای مبتنی بر تکنولوژی لایه نازک آب (NGS)
  • برگزاری کارگاه مشاوره تخصصی
    • دوره تخصصی کشت بافت از آزمایشگاه تا صنعت دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته مهندسی کشاورزی، زیست شناسی، گیاهی و متخصصین حوزه کشاورزی
    • پرورش گیاهان زینتی و آپارتمانی عموم افراد
    • محلول سازی و تهیه فرمولاسیون غذایی کشت‌های هیدروپونیک دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته مهندسی کشاورزی و زیست شناسی گیاهی، گلخانه داران
    • تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم افزار : دانشجویان تحصیلات تکمیلی
    • آنالیز بیوانفورماتیک داده های RNA Seq دانشجویان تحصیلات تکمیلی گرایشهای مختلف بیوتکنولوژی
  • دستاوردها و محصولات
    1. دستیابی به پروتکل تکثیر تجاری گیاهان زینتی گلدانی بنفشه آفریقایی، بگونیا، سینگونیوم، فیلود، ندرون، انواع ساکولنت‌های کمیاب و ... (و شاخه بریده ژربرا آنتوریوم شیپوری میخک و ...) در شرایط کشت بافت
    2. ارائه فرمولاسیون کودهای پر مصرف و با ارزش افزوده بالا
    3. طراحی سیستم‌های کشت بسته به منظور تولید محصولات گلخانه‌ای شامل گیاهان زینتی و سبزی و صیفی
    4. معرفی بسترهای جایگزین در سیستم‌های کشت بسته تولید محصولات گلخانه‌ای

 

• گروه پژوهشی بیوتکنولوژی صنعتی میکروارگانیسم‌ها
  • پیشینه تاسیس و زمینه فعالیت
    • میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، ریزجلبک‌ها و قارچ‌های میکروسکوپی، به دلیل توانایی رشد در شرایط سخت به گزینه‌های کاربردی برای صنایع مختلف تبدیل شده‌اند. میکروارگانیسم‌ها بعنوان ابزاری جهت پالایش آب‌های شور یا نامتعارف برای مقابله با مشکلات کم‌آبی و بهبود سلامت جامعه هستند. علاوه بر این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند متابولیت‌هایی مانند آنزیم‌ها، رنگدانه‌ها یا پروتئین‌ها را تولید کنند. ماموریت اصلی گروه پژوهشی بیوتکنولوژی صنعتی میکروارگانیسم‌ها انجام پروژه‌های تحقیقاتی، حل مشکلات و معرفی فناوری‌های کارآمد به صنعت و مراکز علمی بر اساس یافته‌های پژوهشی می‌باشد. این گروه موافقت اصولی و قطعی خود را به ترتیب در سال‌های ۱۳۹۲ و ۱۳۹۷ از دفتر مرکزی جهاددانشگاهی اخذ نمود.
  • محورهای فعالیت
    1. غربالگری هدفمند میکروارگانیسم‌های بومی ایران، قارچ، باکتری، جلبک
    2. بهینه‌سازی تولید استحصال و خالص سازی متابولیت‌های میکروبی
    3. بهینه‌سازی استفاده از پساب‌ها و پسماندهای کشاورزی و دامپروری با استفاده از میکروارگانیسم‌ها
  • توانمندی‌ها
    • غربالگری و ایجاد کلکسیون میکروارگانیسم‌های تولید کننده آنزیم، بیواتانول و پروبیوتیک‌ها
    • غربالگری و بهینه‌سازی تولید ریزجلبک‌ها در آب‌های نامتعارف
    • استحصال و خالص‌سازی متابولیت‌های میکروبی مانند آنزیم و رنگدانه
    • تجزیه بیولوژیک پسماندهای کشاورزی و دامی
    • طراحی ساخت و نصب اولین درخت بیوتکنولوژیک کشور در کارخانه نوآوری مشهد با همکاری شرکت سپهر
  • طرح‌های شاخص
    • ​​​تدوین و تهیه پروتکل غربالگری میکروارگانیسم‌های تولید کننده آنزیم آمیلاز با استفاده از روش توان بالا (-High throughput)
    • بهینه‌سازی فرایند استخراج فیکوسیانین از جلبک اسپیرولینا با گرید غذایی در مقیاس نیمه صنعتی
    • شکست سلولی و استحصال رنگدانه آستاگزانتین از ریز جلبک هماتوکوکوس
    • تصفیه آلاینده‌های هوا و پساب با استفاده از سازه جلبکی
    • توسعه الگوهای شورورزی با کشت ریزجلبک‌ها در آب‌های شور
    • فرصت مطالعاتی در صنعت و جامعه
  • برگزاری کارگاه مشاوره تخصصی
    • ارائه خدمات علمی و مشاوره‌ای به واحدهای تولید کننده فرآورده‌های بیولوژیک در حوزه غذا و دارو
    • کارگاه از سلول تا فتوبیوراکتور کشت ریز جلبک‌ها، شرکت‌های تولید کننده ریزجلبک، اساتید و دانشجویان
    • کارگاه مهندسی فرآیندهای پایین دستی ریز جلبک اساتید و فارغ‌التحصیلان
    • کارگاه تخمیر در فرمانتور صنعتگران، اساتید و دانشجویان
    • شناسایی مولکولی میکروارگانیسم‌ها، اساتید و دانشجویان
    • خالص‌سازی پروتئین شرکت‌های تولیدکننده داروهای بیولوژیک، اساتید و دانشجویان
  • دستاوردها و محصولات
    1. ​​​​​​​دستیابی به پروتکل غربالگری با توان بالا میکروارگانیسم‌های تولید کننده بیواتانول
    2. دستیابی به پروتکل تولید ریزجلبک هماتوکوکس پلوویالیس
    3. دستیابی به پروتکل استخراج رنگدانه از جلبک‌های هماتوکوکوس آستاگزانتین اسپیرولینا فیکوسیانین، پورفیریدیوم، فیکواریترین و قارچ موناسکوس پرپورئوس
    4. دستیابی به پروتکل تثبیت ریزجلبک‌ها جهت تصفیه پساب
    5. بانک میکروارگانیسم‌های بومی خراسان رضوی (باکتری، جلبک)
    6. استفاده از رنگدانه‌های جلبکی در صنعت غذا

 

• مرکز خدمات تخصصی فناوری تولید قارچ‌های خوراکی
  • پیشینه تاسیس و زمینه فعالیت
    • تولید و پرورش قارچ‌های خوراکی یکی از کاربردهای عملی بیوتکنولوژی صنعتی بوده که با استفاده از به‌نژادی قارچ‌های خوراکی برای تولید بیشتر و استفاده بهینه از ضایعات لیگنوسلولزی گیاهی و کشاورزی محصولی با خواص تغذیه‌ای و دارویی ویژه تولید می‌کند. در حال حاضر بیش از ۱۰ گونه قارچ خوراکی بصورت تجاری در دنیا تولید می‌شود که با تلاش‌های صورت گرفته در سال‌های اخیر ترویج تولید و مصرف برخی قارچ‌های خوراکی در کنار قارچ‌های خوراکی دکمه‌ای نظیر قارچ‌های صدفی، شاه صدف، شیتا که، گانو درما و یال شیر در ایران اتفاق افتاده است. مرکز خدمات تخصصی فناوری تولید قارچ های خوراکی مستقر در پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی سازمان جهاددانشگاهی خراسان رضوی بوده که فعالیت خود را از سال ۱۳۸۱ با تولید اسپاون قارچ خوراکی دکمه ای آغاز کرده است. این مرکز در سال ۱۳۹۵ فعالیت‌های خود را در زمینه تولید اسپاون و بستر کشت قارچ‌های اگزوتیک گسترش داد.
  • محورهای فعالیت
    1. اسپاون انواع قارچ‌های خوراکی و دارویی تجاری و صنعتی
    2. بستر کشت انواع قارچ‌های خاص اگزوتیک در فازهای ۱، ۲ و ۳
    3. ارائه مشاوره‌های تخصصی راه‌اندازی و تولید واحدهای پرورش قارچ خوراکی و دارویی
  • توانمندی‌ها
    • اسپاون تجاری انواع قارچ خوراکی و دارویی
    • اسپاون مادری انواع قارچ خوراکی و دارویی
    • بستر کشت تخصصی انواع قارچ‌های اگزوتیک قارچ‌های خاص
    • خدمات مشاوره برای راه‌اندازی تا تولید محصول در حوزه قارچ های خوراکی
    • آنالیز تخصصی کمپوست و بستر کشت قارچ‌های خوراکی و دارویی
    • تولید آزمایشگاهی و در حد پایلوت میوه انواع قارچ‌های خوراکی دارویی
    • تولید آزمایشگاهی کیت آماده میوه دهی قارچ خوراکی صدفی
  • برگزاری کارگاه مشاوره تخصصی
    • برگزاری کارگاه‌های تخصصی و دوره‌های آموزشی تخصصی در زمینه فناوری‌های قارچ‌های خوراکی و دارویی
    • جامعه هدف آن فارغ‌التحصیلان رشته‌های کشاورزی و زیستی و علاقمندان به تاسیس استارت‌آپ‌ها و شرکت دانش‌بنیان در زمینه‌های مختلف قارچ‌های خوراکی

 

• آدرس: مشهد، میدان آزادی، پردیس دانشگاه، سازمان جهاددانشگاهی خراسان رضوی - طبقه همکف، پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی جهاددانشگاهی
• تلفن: ۳۱۹۹۷۴۳۷-۰۵۱ 
• آدرس سایت:     www.indusbiotech.ir