Zivju pārstrāde rada lielu daudzumu bioloģisku blakusproduktu, kas atkarībā no sugas un apstrādes veida var veidot 30–70% no zivs kopējās masas, un šo plūsmu efektīva izmantošana joprojām ir būtisks izaicinājums nozarei (EUMOFA, 2025*). Vienlaikus arvien aktuālāks kļūst jautājums par plastmasas iepakojuma aizstāšanu ar videi draudzīgākiem risinājumiem. Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā īstenotā projekta “Zivju proteīna hidrolizāta izdalīšana un tā kondensācija ar augu katehola atvasinājumiem, lai izstrādātu uzlabotu pārtikas iepakojumu uz cietes/proteīnu bāzes” (Nr. 23-00-U2021902-000001) ideja balstās abu problēmu krustpunktā: vai no vietējiem, mazvērtīgiem bioloģiskajiem resursiem iespējams izstrādāt jaunus materiālus pārtikas iepakojumam?
Projektā Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta zinātnieki sadarbojas ar “Kuivižu zvejnieku apvienību”, izmantojot Latvijā iegūtu zivju biomasu un koksnes resursus. No zivju pārstrādes atlikumiem tiek iegūts zivju proteīna hidrolizāts – olbaltumvielu/proteīnu maisījums, kas kalpo kā potenciāla izejviela jauniem biopolimēru materiāliem. Savukārt no melnalkšņa un priedes mizas mūsu pētnieki iegūst dabīgus savienojumus, kas satur katehola vienības.
Laboratorijā šīs divas vielas – zivju proteīni un koku mizas ekstrakti – tiek savienotas, lai veidotu plānas biopolimēru plēves. Šādas plēves ir potenciāls iepakojuma materiālu prototips. Pētījuma gaitā tiek pārbaudīti dažādi sastāvi un apstākļi, lai saprastu, kā iegūt pēc iespējas izturīgāku un elastīgāku materiālu.
Līdzšinējie rezultāti ir parādījuši, ka process nav vienkāršs un ne visi risinājumi strādā vienlīdz labi. Piemēram, plēves, kas izgatavotas no zivju proteīna hidrolizāta, izrādījās elastīgas, taču mehāniski vājākas nekā plēves, kas veidotas no kolagēna vai želatīna. Projekta koordinators Dr.chem. Māris Lauberts pasvītro, ka tas skaidrojams ar zivju proteīna hidrolizāta struktūru – tajā esošās peptīdu ķēdes ir salīdzinoši īsas, un tām ir grūtāk veidot stabilu materiāla matricu. Tomēr arī šie rezultāti ir būtiska pētījuma daļa, jo skaidri parāda, kur slēpjas izaicinājumi un kādos virzienos pētījums jāattīsta tālāk. “Turpmākajos pētījumos plānojam uzlabot zivju izcelsmes materiāla struktūru, lai tas kļūtu izturīgāks. Tas nozīmē izdalīt augstmolekulāras frakcijas no zivju biomasas, kā arī izmantosim priedes mizas augstmolekulāros proantocianidīnus dabiskos savienojumus no priedes mizas kā katehola vienību avotu,” atklāj Dr. Lauberts.
Svarīga projekta daļa ir arī sadarbība un zināšanu pārnese. Zvejnieku iesaiste zivju biomasas sagatavošanā un zinātnieku darbs laboratorijā ļauj pārbaudīt visu procesu no izejvielu ieguves līdz materiālu testēšanai. Paralēli pētījumam mūsu pētnieki ir snieguši lekcijas skolēniem un studentiem un piedalījušies publiskos pasākumos, kur skaidroja, kā zinātne var palīdzēt risināt praktiskas vides un resursu izmantošanas problēmas.
Projekts turpināsies līdz 2027. gada vidum, un tā mērķis ir soli pa solim tuvināt zinātniskos risinājumus praktiskai pielietošanai. Līdzšinējie rezultāti un pats pētījuma process apliecina, ka arī no šķietami mazvērtīgiem bioloģiskajiem atlikumiem var veidoties pamats inovācijām nākotnes iepakojuma materiālos.
Atsauces:
