Bioactieve stoffen zijn stoffen die een biologische of fysiologische activiteit of functie hebben. Ze komen voor in zowel plantaardige als dierlijke producten, en kunnen een impact kunnen hebben op onze gezondheid. Ook mariene organismen zijn rijk aan bioactieve stoffen. 

In de schoot van het PROBIO-project werden vijftig organismen uit het Belgisch Deel van de Noordzee gescreend op bioactieve metabolieten. Hiermee bouwden de partners een essentiële kennisbasis op om verder onderzoek naar commerciële toepassingen in diverse sectoren mogelijk te maken. Daarbij denkt men onder andere aan cosmetica, farma, voeding, chemie en materialen.

PROBIO was een initiatief van VLIZ, VIB, UGent, en KULeuven. Het project ging van start op 1 november 2019 en liep ten einde op 31 oktober 2022. De resultaten van het project zijn nu publiek beschikbaar.

Lijst van 50 soorten voor screening

De identificatie en selectie van 50 Noordzeesoorten met een commercieel potentieel voor bioactieve verbindingen was het uitgangspunt voor de bemonsterings- en screeningactiviteiten. De soorten werden geselecteerd op basis van gerapporteerde biologische activiteit in wetenschappelijke literatuur, het teeltpotentieel en de beschikbaarheid van biomassa op meerdere locaties.

Voor elk van deze soorten werd een "bioprospectiekaart" opgesteld met informatie over de samenstelling, teeltmogelijkheden en ruimtelijke verspreiding. De door VLIZ uitgevoerde bemonsteringscampagnes vonden plaats in vier seizoenen en werden verzameld op 40 verschillende locaties (zowel nearshore als offshore) op het Belgische deel van de Noordzee.

Explainervideo van het PROBIO-project

High-throughput screening platform

Een protocol voor high-throughput screening van PROBIO-monsters werd opgesteld en gevalideerd op 41 monsters met een hoge biodiversiteit en chemische diversiteit. In totaal werden 31 soorten en 9888 fracties van organismen gescreend.

Er werd een workflow opgezet tussen VIB, KU Leuven en UGent voor de bioassay screening. Hierbij was VIB verantwoordelijk voor de fractionering van de stalen, KULeuven voor het testen van electrofysiologische activiteit (met 3 targets), UGent voor testen van antimicrobiële activiteit (met 5 targets).

Bij deze 31 soorten werden 11 positieve “hit” fracties gevonden die een (zeer) sterke bio-activiteit vertonen. Deze fracties werden daarom verder gefractioneerd in kleinere subfracties om de component die verantwoordelijk is voor de bioactieve werking verder op te sporen.

De analytische screening resulteerde in een zeer waardevolle dataset van 374 monsters van 50 verschillende soorten. Deze dataset wordt vrij ter beschikking gesteld door het VIB.

Veelbelovende toepassingen

Primaire en secundaire metabolieten in mariene organismen zijn van bijzonder belang omdat zij unieke eigenschappen en een breed valorisatiepotentieel hebben. Op basis van de resultaten van de bioassay screening, werden vijf soorten en vijf use cases gekozen die veelbelovend zijn voor verder onderzoek, nl. Asterias rubens, Echinocardium cordatum, Ophiura ophiura, Sargassum muticum en Ophiura albida.

Momenteel is de interesse van de industrie het grootst voor toepassingen als "antifouling oplossingen in offshore en onshore aquacultuur faciliteiten". Hiertoe moeten enkele technisch-economische aannames gevalideerd worden in een haalbaarheidsstudie vooraleer commerciële productieprocessen te ontwikkelen.

Vandaag is de kloof tussen de onderzoeksresultaten en de industriële toepassingen echter nog te groot, en is bijkomend wetenschappelijk onderzoek nodig. Een volgende stap richting valorisatie is het identificeren en opzuiveren van de verbindingen die werden gevonden in de "hit"-fracties. Deze kennis is belangrijk voor de industrie om nieuwe producten te kunnen registreren en te ontwikkelen.

Alle data en rapporten zijn beschikbaar op het informatieportaal van PROBIO. Interesse om valorisatiemogelijkheden van PROBIO te verkennen? Neem dan contact op met Kristien Veys.

Ook lid worden?

De Blauwe Cluster werd erkend door de Vlaamse overheid als zesde Vlaamse speerpuntcluster. Om optimaal van de unieke diensten van de cluster gebruik te maken en voor de verdere uitbouw van uw netwerk is lid worden een troef.