Το πρόγραμμα PlantUP στοχεύει στην ανάπτυξη υποδομών αιχμής που αποσκοπούν στην αξιοποίηση και διατήρηση της ελληνικής βιοποικιλότητας μέσω της εφαρμοσμένης έρευνας με τελικό αποδέκτη τον άνθρωπο. Το PlantUP είναι αφιερωμένο στην έρευνα και την αξιοποίηση του φυτικού κεφαλαίου με στόχο την ανάπτυξη Φυσικών Προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Υψηλά καταρτισμένοι ειδικοί στους τομείς της βοτανικής, αγρονομίας, χημείας και τεχνολογίας φυσικών προϊόντων, γενετικής, αναλυτικής χημείας και φυτοπροστασίας ενώνουν τις δυνάμεις τους για τη δημιουργία αυτής της υποδομής. Λαμβάνοντας υπόψιν ότι η Ελλάδα είναι μια περιοχή υψηλής φυτικής βιοποικιλότητας (6.000 από τα οποία 1200 ενδημικά), στοχεύουμε στην αξιοποίησή της εφαρμόζοντας ένα συγκεκριμένο πλάνο βιώσιμης συλλογής και χαρακτηρισμού φυτών, φυτικών ιστών και σπόρων. Η έκταση της υποδομής καλύπτει ένα πεδίο από τον συστηματικό, γενετικό, μορφολογικό χαρακτηρισμό, μέχρι την ανάλυση, φυτοχημεία, βιολογική αξιολόγηση των καινοτόμων φυσικών προϊόντων.

Το PlantUP περιλαμβάνει την ορθολογιστική και ομοιόμορφη ενίσχυση της υπάρχουσας υποδομής των δικαιούχων, σε πανελλαδικό επίπεδο, με στόχο τη βιώσιμη αξιοποίηση της φυτικής βιοποικιλότητας μέσω της δημιουργίας προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Σύμφωνα με το σχέδιο υλοποίησης του PlantUP, έχουν οριστεί συγκεκριμένοι ερευνητικοί άξονες πάνω στους οποίους δημιουργείται η προτεινόμενη υποδομή: αναγνώριση επιθυμητού φυτικού υλικού (φυτά, σπόροι), συλλογή και καλλιέργεια, χημική ανάλυση και χαρακτηρισμός, φυτοχημεία και απομόνωση, αναβάθμιση πρωτοκόλλων σε πιλοτική κλίμακα και παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Όλα τα παραπάνω στάδια πλαισιώνονται από σύγχρονο εξοπλισμό, βάσεις δεδομένων και τράπεζες δειγμάτων. Ειδικότερα, η ταυτοποίηση και καταγραφή του ενδημικού φυτικού πλούτου αποτελεί άξονα ιδιαίτερης σημασίας καθώς και προαπαιτούμενο για τη διατήρηση αυτής της βιοποικιλότητας. Οι υπάρχουσες φυτικές συλλογές των δικαιούχων αναβαθμίζονται και τα υπάρχοντα ερμπάρια συνδέονται, με τη βοήθεια DNA barcoding, γεγονός που διευκολύνει και προάγει την εξερεύνηση και αξιοποίηση του φυτικού πλούτου.

Η έλλειψη πιστοποιημένου γενετικού υλικού καθώς και η υπερ-εκμετάλλευση της άγριας βιοποικιλότητας κάνουν επιτακτική την ανάγκη νέων υποδομών για την in vitro παραγωγή πολλαπλασιαστικού υλικού, την εξέταση και πιστοποίηση σπόρων και τη βελτίωση των καλλιεργητικών πρακτικών με την εισαγωγή νέων τεχνολογιών υδροπονίας, αεροπονίας και “έξυπνων θερμοκηπίων”, με στόχο την ανάπτυξη ανταγωνιστικών προϊόντων και υπηρεσιών. Η ανακάλυψη φυτικών taxa (είδη, ποικιλίες) με παρόμοιες ή καλύτερες ιδιότητες, απαιτεί την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών με βάση τη μελέτη των υπαρχόντων φυσικοχημικών χαρακτηριστικών, γενοτύπων και φαινοτύπων. Το PlantUP εκμεταλλεύεται νέες τεχνολογίες για να αναγνωρίσει και να πολλαπλασιάσει το κατάλληλο φυτικό υλικό, και να ξεπεράσει τις χρονοβόρες διαδικασίες για την απομόνωση και παραγωγή Φυσικών Προϊόντων με καινοτόμες βιολογικές δράσεις. Επιπλέον, το PlantUP μέσω του σχεδίου ασφάλειας και φυτοπροστασίας, μελετάει σε βάθος πιθανούς Επικίνδυνους Οργανισμούς, σε ειδικές εγκαταστάσεις βιοασφάλειας (επίπεδο 2 και 3) με στόχο την ανάπτυξη εργαλείων για τη διαχείρισή τους, τον έγκαιρο εντοπισμό τους, και την εκτίμηση της επικινδυνότητάς τους για τα οικοσυστήματα και τις καλλιέργειες. Με αυτό τον τρόπο, παράγεται γνώση σχετικά με την επιδημιολογία και οικολογία τους, αποσαφηνίζονται οι μοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επικίνδυνων οργανισμών και των φυτών-ξενιστών τους, ορίζονται οι συνθήκες και ο χρόνος καραντίνας, με στόχο να ελαχιστοποιηθεί το αποτύπωμα και ο αντίκτυπός τους (οικονομικός, οικολογικός, κοινωνικός) στο φυτικό κεφάλαιο.

Η βιοποικιλότητα και ο φυτικός πλούτος αποτελούν από τους σημαντικότερους πυλώνες ανάπτυξης στην Ελλάδα. Παρόλαυτα, πολλές παράμετροι δυσχεραίνουν την αποτελεσματική εκμετάλλευσή τους προς όφελος του ανθρώπου και κατά συνέπεια της εθνικής οικονομίας. Η έλλειψη πιστοποιημένου γενετικού υλικού καθώς και η υπερεκμετάλλευση της άγριας βιοποικιλότητας καθιστούν επιτακτική την ανάγκη νέων υποδομών για την παραγωγή πολλαπλασιαστικού υλικού, την εξέταση και πιστοποίηση σπόρων και τη βελτίωση των καλλιεργητικών πρακτικών με την εισαγωγή νέων τεχνολογιών υδροπονίας, αεροπονίας και “έξυπνων θερμοκηπίων”, με στόχο την ανάπτυξη ανταγωνιστικών προϊόντων και υπηρεσιών. Η ανακάλυψη φυτικών taxa (είδη, ποικιλίες) με παρόμοιες ή καλύτερες ιδιότητες, απαιτεί την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών με βάση τη μελέτη των υπαρχόντων φυσικοχημικών χαρακτηριστικών, γενοτύπων και φαινοτύπων. Το PlantUP εκμεταλλεύεται νέες τεχνολογίες για να αναγνωρίσει και να πολλαπλασιάσει το κατάλληλο φυτικό υλικό, για την απομόνωση και παραγωγή Φυσικών Προϊόντων με καινοτόμες βιολογικές δράσεις.

Τα Φυσικά Προϊόντα, δηλαδή οι δευτερογενείς μεταβολίτες φυσικής προέλευσης, αποτελούν ακόμα στις μέρες μας την κύρια και πιο σημαντική πηγή φαρμάκων καθώς και συστατικών καλλυντικών σκευασμάτων και συμπληρωμάτων διατροφής. Διακρίνονται από τεράστια ποικιλομορφία, και μια πληθώρα φυσικοχημικών και βιολογικών ιδιοτήτων που τα καθιστά ασυναγώνιστα σε σύγκριση με τα συνθετικά προϊόντα. Η χώρα μας με τη μοναδική βιοποικιλότητα και ενδημισμό που διαθέτει μπορεί να αποτελέσει μια ανεξάντλητη πηγή Φυσικών Προϊόντων και ως εκ τούτου προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Στα πλαίσια της ΕΥ PlantUP τα σημαντικότερα εργαστήρια της χώρας στο πεδίο των φυσικών προϊόντων αλληλεπιδρούν δυναμικά εκμεταλλευόμενα την προϋπάρχουσα γνώση και εμπειρία. Συγκεκριμένα, πρωτοποριακές τεχνολογικές προσεγγίσεις που καλύπτουν όλο το φάσμα της φυτοχημικής ανάλυσης, παρασκευής εκχυλισμάτων, απομόνωσης και ταυτοποίησης φυσικών προϊόντων τίθενται σε εφαρμογή με τη χρήση προηγμένων χρωματογραφικών και φασματοσκοπικών τεχνικών (μεταβολικό προφίλ & αποτύπωμα, χαρακτηρισμός εκχυλισμάτων, επιταχυνόμενη φυτοχημική ανάλυση). Σύγχρονες τεχνικές για την εκχύλιση, το διαχωρισμό, την απομόνωση (SFE, MWE, CCC, FCPC, ART) και τη χημική τροποποίηση συνδυάζονται με σύγχρονες (state-of-the-art) και μεγάλης ταχύτητας (high throughput) και αυτοματισμού αναλυτικές πλατφόρμες (NMR υψηλού πεδίου, MS υψηλής διακριτικής ικανότητας, UPLC/HPLC-DAD και βιοαυτογραφίας, HPTLC). Υπάρχουσες βάσεις δεδομένων χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των εκχυλισμάτων και ενώσεων και για την εξακρίβωση της χημικής τους ταυτότητας. Επιπρόσθετα, τόσο τα εκχυλίσματα, όσο και τα απομονωμένα φυσικά προϊόντα ή τελικά προϊόντα υποβάλλονται σε ταχείες δοκιμασίες κυτταρικής και μοριακής βιολογίας (αντιγήρανσης, καρδιοπροστασίας, θρεπτικής αξίας) με τη χρήση υψηλής απόδοσης ρομποτικών συστημάτων και πλαισιώνουν τη ροή εργασίας. Τέλος, δημιουργούνται βιβλιοθήκες εκχυλισμάτων/ενώσεων και δεδομένων δημιουργώντας μια πολύτιμη βάση αναφοράς για μελλοντική έρευνα και εκμετάλλευση, που περιλαμβάνει πολύτιμες πληροφορίες, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους ερευνητές, καθώς και από τις βιομηχανίες.

Ένα ακόμα στοιχείο πολύ σημαντικό για την εκμετάλλευση του πλούσιου φυτικού κεφαλαίου της χώρας – εκτός από τη δημιουργία πολλαπλασιαστικού υλικού, την καλλιέργεια και τη φυτοχημική μελέτη των φυτικών ειδών – αποτελεί η υγεία των ίδιων των φυτικών οργανισμών. Η κλιματική αλλαγή και η παγκοσμιοποίηση του εμπορίου έχουν προκαλέσει σημαντική αύξηση των αναδυόμενων απειλών της φυτοϋγείας γεωργικών και φυσικών οικοσυστημάτων λόγω της εισαγωγής και εγκατάστασης μη ενδημικών οργανισμών σε νέες περιοχές με σημαντικές οικονομικές και οικολογικές επιπτώσεις. Ως εκ τούτου, υπάρχει μια συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για έρευνα όσον αφορά στους επιβλαβείς οργανισμούς καραντίνας και λοιπούς αναδυόμενους οργανισμούς (ΕΟ) και την αλληλεπίδρασή τους με τα φυτά-ξενιστές και το περιβάλλον. Έτσι, στην ΕΥ PlantUP έχει δοθεί μεγάλη έμφαση και σε αυτό το επιστημονικό πεδίο. Συγκεκριμένα, πραγματοποιούνται μελέτες της βιολογίας, της εξέλιξης και των αλληλεπιδράσεων των επιβλαβών μικροοργανισμών με τους ξενιστές τους και το περιβάλλον, καθώς και των μηχανισμών ανθεκτικότητας έναντι φυτικών προστατευτικών ουσιών. Αναπτύσσονται απλοποιημένες, γρήγορες, αξιόπιστες και ευαίσθητες διαγνωστικές μέθοδοι κατάλληλες για τη διάγνωση ασθενειών και ζημιών των φυτών. Επιπλέον, το PlantUP μέσω του σχεδίου ασφάλειας και φυτοπροστασίας, μελετάει σε βάθος πιθανούς επικίνδυνους οργανισμούς, σε ειδικές εγκαταστάσεις βιοασφάλειας με στόχο την ανάπτυξη εργαλείων για τη διαχείρισή τους, τον έγκαιρο εντοπισμό τους, και την εκτίμηση της επικινδυνότητάς τους για τα οικοσυστήματα και τις καλλιέργειες. Η ανάπτυξη των ανωτέρω μεθόδων διευκολύνεται από την απόκτηση της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας των υπό μελέτη επιβλαβών οργανισμών με στόχο την ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων για την αποτελεσματική διαχείρισή τους. Σε αυτή την κατεύθυνση γίνεται διαχωρισμός, ταυτοποίηση, καθαρισμός και χαρακτηρισμός βιομορίων που χαρακτηρίζουν τις αλληλεπιδράσεις των φυτών με επιλεγμένους επιβλαβείς μικροοργανισμούς. Τα μόρια αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη στρατηγικών ελέγχου των μικροοργανισμών, καθώς και πιθανών φυτοπροστατευτικών προϊόντων. Τέλος, μελετάται η ασφάλεια των βιοδραστικών αυτών ουσιών για τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Με αυτό τον τρόπο, παράγεται γνώση σχετικά με την επιδημιολογία και οικολογία τους, αποσαφηνίζονται οι μοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επικίνδυνων οργανισμών και των φυτών ξενιστών τους, ορίζονται οι συνθήκες και ο χρόνος καραντίνας, με στόχο να ελαχιστοποιηθεί το αποτύπωμα και ο αντίκτυπός τους (οικονομικός, οικολογικός, κοινωνικός) στο φυτικό κεφάλαιο.

Διαβάστε περισσότερα