تولید سوپر آنتی اکسیدان و رنگدانه باکتریوروبرین برای استفاده در صنایع آرایشی بهداشتی
محور پژوهش
دارو و فرآورده‌های پیشرفته حوزه تشخیص و درمان (سنتتیک، گیاهی- طبیعی سلولی و مهندسی بافت و بیوتکنولوژی)
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی شیمی
حوزه پژوهش
فرمولاسیون‌های پیشرفته دارویی، مکمل‌ها و آرایشی بهداشتی
عنوان
تولید سوپر آنتی اکسیدان و رنگدانه باکتریوروبرین برای استفاده در صنایع آرایشی بهداشتی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: هدف از این طرح تولید محلول حاوی باکتریوروبرین از یک گونه میکرواورگانیسم نمک دوست (میکرواورگانیسمی که قابلیت رشد در غلظت های بالای نمک را داراست) می باشد. دستاورد این طرح، محلول حاوی باکتریوروبرین است که در تولید محصولات مختلف نظیر شامپو، نرم کننده مو، صابون، خمیردندان،کرمهای ضد آفتاب، لیپ استیک، محصولات مرتبط با مراقبت از پوست و انواع مواد آرایشی در صنایع آرایشی وبهداشتی کاربرد دارد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها فناوری این طرح مبتنی بر تولید محلول حاوی باکتریوروبرین از زیست توده یک نوع میکرواورگانیسم نمک دوست می باشد. کشت میکرواورگانیسم مذکور در زیست واکنشگاه های کیسه ای طراحی شده توسط تیم تحقیق انجام می شود. زیست واکنشگاه های مذکور به گونه ای طراحی شده که در ساخت آن از مواد کاملا بومی و در دسترس در بازار ایران استفاده می شود و وابسته به واردات نیست. علاوه بر آن طراحی این زیست واکنشگاه ها با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی بوده است و در نتیجه قیمت آن بسیار کمتر از مخازن همزن دار لازم برای کشت این میکرواورگانیسم ها می باشد. بنابراین، سرمایه لازم برای اجرای کشت به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. تا کنون تیم تحقیق، پس از طراحی این زیست واکنشگاه ها، آنها را برای کشت میکرواورگانیسم مدل در مقیاس آزمایشگاهی، نیمه صنعتی و صنعتی مورد آزمایش قرار داده اند و عیوب آن برطرف نموده اند. همچنین در فرمولاسیون و بهینه سازی محیط کشت میکرواورگانیسم نمک دوست از ترکیباتی استفاده شد که قابل تامین از بازار اصفهان می باشند و حتی برای تامین بعضی ترکیبات محیط کشت از محصولاتی استفاده شد که توسط تولید کنندگان مستقر در اصفهان تولید می شود. از این رو مواد محیط کشت با کمترین قیمت ممکن از منابع مطمئن قابل تامین است. شرایط عملیاتی کشت میکرواورگانیسم نمک دوست بر مبنای شرایط بهینه ای است که در دو پایان نامه تحت راهنمایی سرپرست تیم در دانشگاه صنعتی اصفهان، بدست آمده است. پس از کشت و تکثیر میکرواورگانیسم در زیست واکنشگاه های مذکور، باکتریوروبرین از زیست توده حاصل استخراج می شود و در قالب محلول حاوی باکتریوروبرین عرضه می شود. شیوه استخراج نیز در پایان نامه های مذکور بهینه سازی شده است و روش بهینه ی بدست آمده برای اجرا در مقیاس صنعتی به کار گرفته می شود. لازم به ذکر است که آب مورد نیاز فرآیند از پساب طردی سامانه های اسمز معکوس تامین می شود. بسیاری از کارخانجات و شرکتهای صنعتی در کشور، دارای چاه آب با هدایت الکتریکی بالا (شوری بالا) هستند و برای تامین آب فرایندی مورد نیاز خود (تبدیل آب شور به شیرین) به ناچار از سامانه های اسمز معکوس استفاده می کنند. به عنوان مثال شرکتهای زیادی در شهرک صنعتی مورچه خورت و یا شهرک صنعتی جی در استان اصفهان از سامانه اسمز معکوس برای تامین آب فرایندی خود استفاده می کنند. این سامانه ها حدود 70 تا 85 درصد آب ورودی خود را به آب شیرین و حدود 15 تا 30 درصد خوراک ورودی را به پساب طردی، که شوری (هدایت الکتریکی) بالایی دارد، تبدیل می کنند. این پساب برای استفاده در صنعت (به عنوان آب فرآیند) و یا کشاورزی مناسب نیست و هیچ گونه استفاده و فایده ای برای صنایع ندارد. با این حال از آن می توان برای برای کشت میکروب مورد نظر در این طرح استفاده نمود. تا بدین ترتیب نیازی به مصرف آب شیرین برای تامین آب مورد نیاز این طرح نباشد و در عین حال از پساب طردی ارزش افزوده ایجاد گردد. از این رو این طرح، سازگار با شرایط کم آب است. با توجه به مطالب بالا، تا کنون در دنیا کشت باکتری نمک دوست مد نظر در این پروژه در زیست واکنشگاه کیسه ای، بویژه زیست واکنشگاه با طراحی انجام شده در این طرح، گزارش نشده است. همچنین گزارشی مبنی بر استفاده از پساب طردی سامانه های اسمز معکوس برای کشت میکرواورگانیسم مد نظر در این طرح وجود ندارد. از این رو ایده این طرح دارای نوآوری می باشد. در مجموع مزیت های این طرح عبارتند از: استفاده از زیست واکنشگاه کیسه ای برای کشت میکرواورگانیسم که منجر به کاهش هزینه های سرمایه گذاری به میزان قابل توجهی می شود. استفاده از پساب طردی سامانه های اسمز معکوس برای کشت میکرواورگانیسم که علاوه بر ایجاد ارزش افزوده از این پساب بی ارزش، مانع از مصرف آب شیرین در این فرایند می شود و در نتیجه موضوع این طرح سازگار با شرایط کم آبی است. کلیه مواد و تجهیزات به کارگرفته شده در تولید محصول این طرح کاملا بومی بوده و در بازار ایران قابل تامین است. از این رو این طرح وابسته به واردات نیست. مشتریان محصول محصول این طرح محلول حاوی باکتریوروبرین می باشد. این محصول برای تولید انواع محصولات آرایشی و بهداشتی نظیر شامپو، نرم کننده مو، صابون، خمیردندان،کرمهای ضد آفتاب، لیپ استیک، محصولات مرتبط با مراقبت از پوست و انواع مواد آرایشی به کار می رود. از این رو، مشتریان این محصول صنایع تولید کننده محصولات آرایشی بهداشتی می باشند. نیازی که مشتریان شما با آن روبرو می باشند و محصول آن را مرتفع نموده و راهکار فعلی را بهینه می سازد نیاز مشتریان: صنایع آرایشی بهداشتی برای تداوم تولید محصولات خود نیاز به تامین ماده اولیه با کیفیت از یک منبع مطمئن (منبعی که تحت تاثیر تحریمها و چالشهای واردات نباشد)، با قیمت مناسب (کمتر از قیمت محصول وارداتی) دارند. راه حل این طرح برای رفع نیازهای مشتریان: تولید محصول با کیفیت از منشا زیستی محصول این طرح از زیست توده یک نوع میکرواورگانیسم نمک دوست بدست می آید و در تولید آن از هیچ گونه واکنش شیمیایی استفاده نمی شود. تولید محصول با فرآیند کاملا بومی فرایند تولید محصول این طرح، کاملا بومی بوده و وابستگی به واردات ندارد و درنتیجه می تواند به عنوان یک منبع مطمئن برای تامین ماده اولیه صنایع آرایشی بهداشتی تلقی شود زیرا تولید آن تحت تاثیر تحریمها و چالشهای واردات نیست. تولید محصول با قیمت تمام شده پایینتر استفاده از زیست واکنشگاه های کیسه ای (طراحی شده توسط تیم تحقیق) به جای مخازن همزن دار، هزینه های تولید محصول این طرح را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داده است. در نتیجه قیمت تمام شده آن در مقایسه با رقیب خارجی بسیار پایینتر است. برتری مطلق محصول طرح نسبت به انواع موجود مشابه ویژگی های این محصول و برتری آن نسبت به محصولات مشابه موجود در بازار عبارتند از: خاصیت آنتی اکسیدانی بالا نسبت به محصولات مشابه خاصیت آنتی اکسیدانی باکتریوروبرین (محصول این طرح) 4 برابر آستاگزانتین سنتزی موجود در بازار ، 2/1 برابر استاگزانتین طبیعی و 7/2 برابر بتاکاروتن است. کیفیت محصول محصول این طرح منشا زیستی دارد و از زیست توده یک گونه باکتری نمک دوست بدست می آید و در تولید آن از هیچ واکنش شیمیایی استفاده نمی شود. روش تولید محصول سازگار با شرایط کم آبی است و نیازی به مصرف اب شیرین ندارد فرآیند تولید نیازی به استفاده از آب شیرین ندارد و آب مورد نیاز آن می تواند از پساب طردی سامانه های اسمز معکوس تامین شود. روش تولید محصول تحت تاثیر تحریمها و چالشها واردات نیست فرایند تولید با امکانات و تجهیزات کاملا بومی تولید می شود و وابستگی به خارج کشور ندارد. محصول مشابه با محصول این طرح در داخل یا خارج از کشور محصول مورد نظر این طرح، در دنیا فقط توسط یک شرکت آلمانی (halotek.de) تولید می شود. محصول این شرکت با نام تجاری HALORUBIN (halotek.de/halorubin) مشابه محصول تولید شده در این طرح است.