AMROCE vil utvikle antimikrobielle/antibiofilm opprettsnøter og filtermembraner for avløpsvann ved bruk av polymer bulk og overflate-nanoteknologi- Marine-avledede antimikrobielle midler og antibiofilmenzymer vil bli laget ved nano teknologier som alternativ til antibiotika for fiske- og dyrefôrtilskudd. Menneskelig og miljømessig nanosikkerhet ved produksjon og bruk av de nye nanoteknologi-innebygde produktene vil bli kontinuerlig evaluert for å forutse nanosikkerhetsproblemer.
Hovedmålet til AMROCE-prosjektet er å utvikle nye antibiotikafrie antimikrobielle strategier for å forbedre dyre- og fiskevelferd, redusere bruken av antibiotika og akkumulering av antibiotika i miljøet og fremveksten av antimikrobiell resistens (AMR). Disse strategiene omfatter:
- bulk engineering av antimikrobielle og antibiofilmoppdrettsnøter (FCN) og vannfiltreringsmembraner (WFM) fra termoplastiske polymerer blandet med antibakterielle metalloksidnanopartikler (MeO NPs),
- overflate nano-konstruksjon av FCN og WFM ved bruk av NP-baserte antimikrobielle og antibiofilmbelegg,
- nanoformulering av antibiofilmenzymer og marine-avledede antimikrobielle lipider og antimikrobielle proteiner (AMP) for fisk og dyrefôr.
Figure 1. AMROCE layout.
Aktiviteter i AMROCE-prosjektet er delt inn i 7 arbeidspakker (Work packages: WP):
Figur 2. AMROCE arbeidsflyt, partnernes interaksjoner og komplementaritet.
Aktiviteter med norske partnere involvert
SINTEF Ocean er ansvarlig for oppgave 1.1. SINTEF vil screene for nye lipider og AMP (antimikrobielle proteiner) som en antimikrobiell biobasert plattform for nanoformulering av QQE (quorum quenching enzymes). Utvalgte alger f.eks. Dunaliella, Chlorella eller Haematococcus vil bli dyrket i småskala bioreaktorer (< 1 L) under forskjellige stressforhold for å indusere produksjon av antimikrobielle sekundære metabolitter. Prosessteknikker, inkludert protease-assistert frysetørking, kulemølle og trykksatt ekstraksjon, vil bli optimalisert for å forbedre ekstraksjonseffektiviteten og kvaliteten på de sekundære metabolittene. Rensing ved hjelp av kromatografiske metoder (f.eks. HPLC) vil gi peptid- og lipidprøver som skal karakteriseres ved metoder som kjernemagnetisk resonans (NMR), væskekromatografi, massespektrometri (MS), gasskromatografi (GC)-FID og GC-MS/MS. Hos UPC vil de isolerte lipidene og peptidene analyseres for antimikrobiell- og antibiofilmaktivitet.
NTNU skal verifisere filtermembraner og oppdrettsnøter sin begroingshemmende effekt på merder i sjø. Små deler av belagte (test-) og ubelagte (kontroll)- merder plasseres i umiddelbar nærhet til lakseoppdrettsanlegg som NTNU har tilgang til (FoU-lisens M-VS-00016). Prøvenøter vil bli fordelt tilfeldig i monteringsrammer. Biofilmdannelse og begroingsutvikling vil bli målt ukentlig til månedlig, med korte prøvetakingsintervaller i begynnelsen for å overvåke biofilmdannelse og lengre tidsintervaller senere i testene for å følge en rekke større begroingsorganismer. Biofilm vil bli studert med mikroskopi - for å bestemme forholdet mellom prokaryoter og eukaryoter, og NGS metagenomikkanalyse - for å studere sammensetningen av det prokaryote mikrobiomet og forskjellen mellom behandlede og ubehandlede nøter. Potensiell makrobegroing vil bli evaluert ved å måle prosentandelen av netto blokkering og ved å bestemme begroingsarten og deres bidrag til den totale begroingsmengden.
Finansiering: Prosjektet er finansiert av EU og Norges forskningsråd. AMROCE er finansiert under ERA-NET ERA-NET AquaticPollutants Joint Transnational Call (GA Nº 869178). ERA-NET er en integrert del av aktivitetene utviklet av Water, Oceans og AMR Joint Programming Initiatives.
