Elisey Bazhenov (26), Doktorand, Alumni DBU 2020, Biotechnologie, Verwertung von Fischabfällen.
Von 2020 bis 2021 erhielt ich ein Fellowship der DBU. Zurzeit promoviere ich auf dem Gebiet des Recyclings sekundärer Fischrohstoffe und der Herstellung niedermolekularer Proteinsubstanzen (Peptide, Enzyme) für den Einsatz in Umweltschutzlösungen. Ich möchte auch den derzeitigen Fellows gratulieren, die das DBU-Auswahlverfahren bestanden haben. Sie haben die einmalige Chance, Ihre Ideen und Ihr inneres Potenzial im Berufsleben zu verwirklichen!
Für mich hat dieses Fellowship meiner beruflichen Entwicklung einen starken Impuls gegeben. Dank dieses Fellowships konnte ich im ANiMOX-Forschungslabor verschiedene Techniken zur Gewinnung und Reinigung von Enzymen aus tierischen Rohstoffen untersuchen und die Verarbeitungsmöglichkeiten von sekundären Fischrohstoffen kennenlernen. Und das ist keine Übertreibung, denn ohne das Fellowship hätte ich die Idee, die ich damals hatte, nicht umsetzen können.
Für 2019 habe ich mich mit dem Thema “Technologie zur Herstellung proteolytischer Enzyme aus den Verdauungsorganen von Fischen" beworben. Für mich war von Anfang an klar, dass ich mich mit Recycling-Themen beschäftigen wollte, die unserer Umwelt schaden. Während meiner Zeit in Deutschland habe ich gelernt, wie interessant und vielfältig die Ideen zur Erhaltung und Wiederherstellung der Umwelt durch die Sichtweisen der Fellows sind. Ich erinnere mich an ein sehr markantes Beispiel, das Frau Grimm uns erzählte und das mir dann von Beginn der Einführungsveranstaltung an im Gedächtnis blieb: Innovation und wissenschaftlicher Fortschritt sollten auf die Lösung von Umweltproblemen und den Schutz der Umwelt ausgerichtet sein.
Nach Abschluss meiner Forschung im ANiMOX-Labor kehrte ich nach Russland zurück. Als ich nach Hause zurückkehrte, lud mich die DBU ein, weiter an dem Projekt zu arbeiten. Und ich wurde Teil einer neuen Reihe von Entwicklungsprojekten und Ideen im Heimatland von DBU Small Grants. Dieses Projekt half mir bei der Vorbereitung der Geräte für die Analyse von Proteinen mit niedrigem Molekulargewicht in Fischproteinen, die aus der dreistufigen Hydrolyse (Thermolyse-Fermentolyse-Termolyse) von sekundärem Fischmaterial (Zanderköpfe, Barschstacheln, Lachshaut, Sardinenschuppen) stammen.
Bei der Verarbeitung von handelsüblichem Fisch entstehen Sekundärressourcen in Höhe von 20 bis 50 % der Rohstoffmasse, deren praktischer Anwendungsbereich zwar groß genug ist, aber nicht in vollem Umfang genutzt wird. Die Hauptrichtung der Verarbeitung von sekundären Fischressourcen ist die Gewinnung biologisch wertvoller Bestandteile, deren physiologische Rolle durch ihre Fähigkeit bestimmt wird, Stoffwechselprozesse zu beeinflussen, an der Bildung menschlicher Körpergewebe teilzunehmen, eine vorbeugende Wirkung zu haben und als allgemeines Stärkungsmittel zu wirken.
Die meisten modernen therapeutischen und prophylaktischen Arzneimittel werden jedoch synthetisch hergestellt, weshalb sie vom menschlichen Körper kaum aufgenommen werden und eine längere Rehabilitationsphase erfordern. In den letzten Jahren wurde das Problem der Suche nach einer Quelle von Biomaterialien für die Herstellung von Analoga von medizinischen und prophylaktischen Medikamenten, die synthetische Medikamente ersetzen sollen, immer drängender. Kollagenhaltige Fischrohstoffe können als solche Quelle dienen.
Derzeit werden in der Abteilung für Lebensmittelbiotechnologie der KSTU zusammen mit der OOO «Biotech», dem Biotechnologieunternehmen ANiMOX und mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) Studien zur Verarbeitung sekundärer Fischrohstoffe durchgeführt, bei denen eine innovative Technologie zur Gewinnung von Proteinzusammensetzungen durch hydrothermale und kombinierte Verfahren aus proteinhaltigen Rohstoffen des Kaliningrader Gebiets umgesetzt wurde.
Die Ergebnisse der Bestimmung der fraktionellen Zusammensetzung der hydrolysierten Peptide von Sardinenschuppen, Barschstacheln und Zanderköpfen, die mit thermischen, enzymatischen und thermoenzymatischen Methoden gewonnen wurden, zeigen, dass eine beträchtliche Anzahl von Proteinfraktionen eine Molekularmasse von Peptidfragmenten von 20 bis 10 kDa (50 bis 70 %) aufweist. Aktive Peptide sind Fragmente von Aminosäureketten mit einem Molekulargewicht von weniger als 50 kDa. Sie regulieren die meisten Prozesse im menschlichen Körper, sind an der Zellregeneration beteiligt und schützen den Körper vor Giftstoffen, die in den Körper gelangt sind. Im menschlichen Körper herrscht ein Mangel an Peptiden, der den Gewebeverfall erheblich beschleunigt und zur Schwächung und Alterung des gesamten Körpers führt.
Ein weiteres Produkt der neuen Technologie zur Verarbeitung von Fischabfällen ist die Mineral-Eiweiß-Fraktion, die 15 bis 20 % Mineralien, einschließlich Kalzium und Phosphor (bezogen auf die Masse der gesamten Asche), 20 bis 30 % Eiweiß und 10 bis 15 % Fett enthält. Es kann als Lebensmittel- oder Futtermittel-Mineral-Eiweiß-Zusatzstoff, Phosphatdünger und organischer Brennstoff verwendet werden.
In dieser Zeit habe ich ausgezeichnete Erfahrungen mit der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gesammelt, Methoden zur Bestimmung der lipolytischen und proteolytischen Aktivität von Verdauungsorganen von Fischen beherrscht und die kombinierte Methode der Hydrolyse von sekundären Fischrohstoffen in der Praxis angewendet. Veröffentlichter Artikel SCOPUS: Technology for the production of proteolytic enzymes from the digestive organs of freshwater fish in north-west Russia» March 2021IOP Conference Series Earth and Environmental Science 689(1):012030 DOI:10.1088/1755-1315/689/1/012030 Authors: L. S. Baydalinova, E. A. Bazhenov, Th. Grimm.
Im Rahmen des Kooperationsabkommens zwischen der KSTU und der PetrSU fand im Sommer 2021 ein Austausch von technischem Wissen und Erfahrungen bei der Verarbeitung von Verdauungsorganen von Forellen mit Natalya Chechkova von der Staatlichen Universität Petrozavodsk statt. Jetzt planen wir die Zusammenarbeit mit Forellenzuchtbetrieben, die ein akutes Problem mit der Verarbeitung von Fischabfällen haben, sowie mit Herstellern von Instant-Nudelprodukten, bei denen Fischproteine als bioaktive Zusatzstoffe verwendet werden sollen.
Mehr Informationen über mich und meine Forschungsaktivitäten finden Sie auf der DBU-Kommunikationsplattform.
Elisey Bazhenov
DBU-Alumni MOE Fellowship Programm
