Օրգանական թափոնների կենսաքիմիական փոխակերպման և մանրէաբանական արտադրության խումբ

Ներկայում թափոնների կամ օրգանական կողմնակի արգասիքների կառավարումը մեծ խնդիր է։ Ավելին, ենթադրվում է, որ աշխարհում օրգանական թափոնների առաջացումը եռապատկվելու է մինչև 2100 թվականը: Ուստի, տնտեսապես արդյունավետ եղանակով օրգանական թափոնների փոխակերպումը կենսազանգվածի, կենսաէներգիայի և արժեքավոր այլ վերջնանյութերի կնպաստի շրջանաձև տնտեսության համատեքստում մատչելի արտադրանքի ստացմանը և թափոնների մշակման էկոլոգիական խնդիրի լուծմանը։ 

Հետազոտական սույն խմբի հիմնական նպատակն է ՀՀ-ում առկա որոշ օրգանական թափոնների յուրացման ընթացքում մանրէների մթնային խմորման կենսաքիմիական գործընթացների բնութագրումը/վերլուծությունը և դրանց օքսիդավերականգնողական կարգավորումը` կենսազանգվածի, կենսաէներգիայի (կենսաէլեկտրականություն) և այլ վերջնանյութերի (կենսաջրածին, էթանոլ, բութանոլ, օրգանական թթուներ և այլն) խթանված արտադրության համար: 

Մանրէների կուլտիվացման համար օգտագործվում են լիգինոցելյուլոզային հիմքով (խոհանոցային և սննդի պահածոյացման, գարեջրի, գինու, ալկոհոլի արտադրության թափոններ) և կաթնամթերիքի արտադրության թափոններ։ Թափոնները նախամշակվում են ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական մեթոդներով։ Հետազոտությունները կատարվում են կենսատեխնոլոգիական նշանակությամբ մի շարք մանրէներով (Escherichia coli, Cupriavidus necator, Clostridium sp., Saccharomyces cerevisiae և այլն)։ Ֆերմենտների սինթեզը և ակտիվությունը հիմնականում կախված են միջավայրի տարբեր գործոններից (pH, ՕՎՊ, միջավայրի կազմ և այլն): Հետևաբար, օրգանական թափոնների օգտագործումը պահանջում է գործընթացի մանրակրկիտ նախագծում՝ բակտերիաների կենսազանգվածի և վերջնանյութի արտադրության խթանման համար: Մանրէային խմորման վերջնանյութերի խթանման և բարելավման համար խումբն ուսումնասիրում է տարբեր պայմաններում մանրէների կենսաէներգետիկական չափանիշները, հանգուցային ֆերմենտների ակտիվությունները։ 

Կատարվում է թափոններում բարձր ակտիվությամբ H2-օքսիդացնող անոդային կատալիզատորների ընտրություն, թափոններից մանրէային կենսազանգվածի և հիդրոգենազ ֆերմենտների ստացում/մեկուսացում և մանրէային ջրածնային վառելիքային սարքում կենսաէլեկտրականության ստացման մեխանիզմների ուսումնասիրություն:

Համագործակցություն

Խումբը համագործակցում է հետևյալ հաստատությունների հետ.

• Բելառուսի գիտությունների ազգային ակադեմիա, Մանրէաբանության ինստիտուտ, Մինսկ, Բելառուս,

• Բուրգունդիայի Ֆրանշ-Կոնտե համալսարան, Դիժոն, Ֆրանսիա,

• Բեռլինի տեխնիկական համալսարան, Բեռլին, Գերմանիա,

• Գդանսկի տեխնոլոգիական համալսարան, Գդանսկ, Լեհաստան,

• Համբուրգի տեխնիկական համալսարան, Համբուրգ, Գերմանիա,

• Մարթին Լյութերի անվան Հալլե Վիտենբերգի համալսարան, Հալլե, Գերմանիա,

• Սեյֆուլինի անվան ագրոտեխնիկական համալսարան, Աստանա, Ղազախստան,

• Փենսիլվանիայի պետական ​​համալսարան, Փենսիլվանիա, ԱՄՆ,

• ՀՀ ԳԱԱ Լ. Ա. Օրբելու անվան ֆիզիոլոգիայի ինստիտուտ,

• ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» ԳԱԿ ՊՈԱԿ,

• ՀՀ ԳԱԱ Հր. Բունիաթյանի անվան կենսաքիմիայի ինստիտուտ,

• ՀՀ ԳԱԱ մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտ,

• Հայաստանի ազգային ագրարային համալսարան, Երևան։

Աշխատակիցներ

1. Աննա Արշակի Փոլադյան

2. Անահիտ Վելլերի Վասիլյան

3. Լուսինե Հրահատի Բաղդասարյան

4. Մերի Կարենի Իսկանդարյան

5. Օֆելյա Լևոնի Կարապետյան

6. Ռիմա Հարութիկի Ավետիսյան

7. Աննա Գևորգի Գալստյան

Թոփ 5 հրապարակումներ (Scopus, Web of Science 2020-2025)

1. Meri Iskandaryan, Lusine Baghdasaryan, Ela Minasyan, Karen Trchounian, Garabed Antranikian, Anna Poladyan. A novel, cost-effective approach for the production of hydrogenase enzymes and molecular hydrogen from recycled whey-based by-products. International Journal of Hydrogen Energy, 2025. (Q1, Impact factor 8.1).

2.  Torgom Seferyan, Lusine Baghdasaryan, Meri Iskandaryan, Karen Trchounian, Anna Poladyan*, Development of an H2 fuel cell electrochemical system powered by Escherichia coli cells, Electrochemistry Communications, 2024, 165, 107746. (Q1)

3.  Tatev Manutsyan, Syuzanna Blbulyan, Anait Vassilian, Tatiana Semashko, Gayane Kirakosyan, Lilit Gabrielyan, Karen Trchounian, Anna Poladyan*, Gold nanoparticles activate hydrogenase synthesis and improve heterotrophic growth of Ralstonia eutropha H16. FEMS Microbiology Letters, 2024. (Q2)

4. Anna Poladyan*, Karen Trchounian, Ani Paloyan, Ela Minasyan, Hayarpi Aghekyan, Meri Iskandaryan, Lev Khoyetsyan, Sargis Aghayan, Avetis Tsaturyan, Garabed Antranikian, The Valorization of Whey-based Side-streams for Microbial Biomass, Molecular Hydrogen, and Hydrogenase Enzyme Production, Applied Microbiology and Biotechnology, 2023, 107 (14), 4683-4696, 10.1007/s00253-023-12609-x.  (Q1)

5. Meri Iskandaryan, Syuzanna Blbulyan, Mayramik Sahakyan, Anait Vassilian, Karen Trchounian, Anna Poladyan*, L-Amino acids Affect the Hydrogenase Activity and Growth of Ralstonia eutropha H16, AMB Express, 2023, 13 (1), 10.1186/s13568-023-01535-w.  (Q2)