Keratīns kosmosam • IR.lv

Keratīns kosmosam

Vanda Voikiva. Foto — Ieva Salmane
Agra Lieģe-Doležko

Zaļo tehnoloģiju jaunuzņēmums Fluffy no aitas vilnas un citiem dzīvnieku audzēšanas blakusproduktiem iegūst keratīnu, kuru var izmantot ne tikai farmācijā un kosmētikas ražošanā, bet arī pārtikas audzēšanai kosmosā

Vanda Voikiva tolaik bija tikai Latvijas Universitātes Ķīmijas fakultātes otrā kursa studente. Nesen sākusi strādāt LU Ķīmiskās fizikas institūtā, kad pie iestādes vērsās Latvijas Aitu audzētāju asociācija. Viņiem nebija, kur likt lieko vilnu — pāri palika un atkritumos nonāca milzīgs apjoms, un audzētāji cerēja, ka institūts palīdzēs tai atrast kādu vērtīgu pielietojumu. «Darbu pie šīs tēmas uzticēja man, un tas izrādījās ļoti interesanti!» stāsta Fluffy līdzdibinātāja Vanda Voikiva.

Sākotnēji viņas mērķis nemaz nebija pievērsties zinātnei. Ķīmija viņai vienmēr bija patikusi un arī viegli padevās. Tāpēc jau vidusskolā sāka pētīt, ko ķīmiķi īsti dara, kur šajā profesijā var strādāt, un šķitis, ka vislabāk būtu darboties kādā kosmētikas uzņēmumā. Vandai tolaik likās, ka nav pietiekami apķērīga «īstai» zinātnei. Tieši Ķīmiskās fizikas institūtā viņai joma ļoti iepatikās. 

Taču pagrieziena punkts savu pētījumu veiksmīgai komercializēšanai un pārvēršanai par biznesa ideju bija iepazīšanās ar toreizējo Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras darbinieci Laumu Muižnieci. Tieši viņa jaunajai zinātniecei pastāstīja par finansējuma iegūšanas iespējām, kā arī iedrošināja pētījumus par vilnas atlikumu izmantošanu dažādu produktu ražošanā turpināt arī ārpus universitātes. 

Otrs Fluffy attīstībā izšķirīgs cilvēks izrādījās Didzis Rūtītis, kurš ar Vandu sadarbojās Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras līdzfinansētā tehnoloģiju pārneses projektā kā komercializācijas eksperts un projekta komandas biznesa attīstības vadītājs. Pēc dalības tajā Vanda sāka piedalīties dažādās programmās ar ideju komercializācijas ievirzi.

Pirmie filtri

Viena no tām bija Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta nākotnes medicīnas tehnoloģiju hakatons (Deep Science Hackathon). Tur Vandai bija iespēja komunicēt ar lieliskiem mentoriem, un drīz pēc tam kopā ar citiem universitātes pētniekiem tapa pirmais projekts, kas saņēma finansējumu. 

Ideja, ko pētnieki tolaik attīstīja, bija ventilācijas sistēmu filtri, kas ražoti no aitu vilnas, kā arī filtru sagatavošanas tehnoloģija, taču procesā joprojām pāri palika diezgan liels daudzums vilnas šķiedru. Bija skaidrs, ka problēma tomēr vēl līdz galam nav atrisināta — gandrīz puse atkritumu palika neutilizēta, un nācās domāt, ko iesākt ar atlikušo.

Uzņēmumu Vanda nolēma veidot tāpēc, ka gribējās risināt reālas problēmas, attīstīt produktu idejas un virzīt tos tirgū. Darbojoties universitātē, var veikt testus, pārbaudīt to rezultātus mazos mērogos laboratorijā vai ārpus tās, bet tas arī viss, skaidro zinātniece. Uzņēmums savu nosaukumu Fluffy (‘mīksts, pūkains’ — no angļu val.) ieguva pagājušā gada rudenī, kad aktīvi sāka darbu. Tomēr kopā ar Didzi Rūtīti viņi to nodibināja jau 2018. gadā. Tolaik uzņēmums ar nosaukumu SC Capital tika izveidots, lai piedalītos akselerācijas programmā.  

Rakt dziļāk

«Sāku rakties dziļāk, lai saprastu, no kā tas viss sastāv un kur to varētu izmantot,» atceras Vanda. Viņa noskaidroja, ka keratīnu, no kā galvenokārt sastāv aitas vilna, plaši izmanto dažādās nozarēs. Tomēr, kad jaunā zinātniece gribēja sākt no keratīna kaut ko veidot, kļuva skaidrs, ka samērā problemātiska ir tā ieguve — tas iespējamo galaproduktu būtiski sadārdzinātu. 

Nācās spert soli atpakaļ un sākt strādāt pie citādas keratīna ieguves. Keratīna iegūšana, ekstrahējot to no aitu vilnas, ir jau zināma un izmantota metode, taču līdzšinējā pieejā tiek izmantotas videi un cilvēkiem kaitīgas vielas. Vanda gribēja to mainīt. «Ideja bija par «zaļās ķīmijas» principu pielietošanu — tie paredz mazāk toksisku reaģentu izmantošanu un dabai draudzīgāku tehnoloģiju, salīdzinot ar citām, tradicionālām pieejām,» skaidro Vanda. «Mūsu izmantotajai metodei ir augstāka efektivitāte nekā līdz šim izmantotajām, kuru efektivitāte ir aptuveni 45—50%. Mūsu metodei tā ir 70%.» 

Vanda piedalījās vēl vairākās pro­grammās: Cietvielu fizikas institūta Student Deep Science Hackathon, Inovāciju akadēmijā, ESI inkubatorā, EIT ClimAccelerator, kā arī Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras prototech atbalsta programmā ieguva 15 tūkstošus eiro.

Sākotnējais mērķis bija keratīnu iegūt, lai izmantotu kosmētikas izgatavošanas nozarē — galvenokārt matu kopšanas līdzekļu, kā arī nagiem un ādai paredzētu produktu ražošanā. Vanda sāka veikt testus un tuvāk iepazīties ar kosmētikas nozari un brīvajām nišām tajā, taču izrādījās, ka nozare nemaz nav tik liela, kā sākumā šķita, — aitas vilnas joprojām bija ļoti, ļoti daudz, un ar vienas fermas atlikumiem, izmantojot no tiem iegūto keratīnu kosmētikas ražošanā, būtu iespējams nosegt visu Eiropas tirgu! Produktiem nepieciešams tikai nedaudz keratīna, turklāt tas ir ļoti viegls. 

Keratīna «gaļa» kosmosam 

Nācās domāt, ko vēl varētu ražot no iegūtā keratīna. Vandas komercializācijas mentore Solvita Kostjukova ierosināja apzināt, kas notiek kosmosa nozarē šūnu audzēšanas kontekstā. «Sāku rakties šajā virzienā — saprast, ko tur vispār dara,» stāsta Vanda. 

Viņa noskaidroja, ka keratīnam piemīt visas īpašības, kas nepieciešamas, lai uz tā varētu audzēt šūnas. Šāda metode būtu noderīga dažādām nozarēm: gan medicīnā ievainojumu ārstēšanai, gan pārtikas audzēšanai, kas kosmosa kontekstā ir ārkārtīgi svarīgs virziens. «Misijās, kurās dodas astronauti, nepieciešama pārtika, bet no Zemes ļoti daudz līdzi paņemt nav iespējams — katrs kilograms, kas «jāuzšauj» kosmosā, maksā ārkārtīgi lielu naudas summu.» 

Šobrīd viens no uzņēmuma darbības virzieniem saistīts ar to, ka astronautiem varētu būt iespēja pašiem misijas laikā audzēt ēdienu — sintētisku gaļas aizstājēju. Keratīns ir kā pamatne, pie kā šūnas pieķeras un tajā vairojas.

Astronautiem ir svarīgi uzturā uzņemt pietiekami daudz proteīna, lai nezaudētu muskuļu un kaulu masu, un keratīns ir proteīns, kas ir ēdams, nav toksisks, — tādējādi arī pamatne varētu būt daļa no izaudzētā produkta. Tā būtu laba alternatīva esošajiem materiāliem. 

Šo ideju jaunie zinātnieki pieteica Eiropas Kosmosa aģentūrai, saņēma apstiprinājumu un sāka strādāt. Uzņēmums ar aģentūru noslēdzis līgumu par 100 tūkstošu eiro granta finansējuma piesaisti, ja visi testi uz Zemes izrādīsies veiksmīgi. 

Nākamie soļi

Šobrīd Fluffy attīsta visus līdz šim identificētos darbības virzienus un produktus — tie atrodas dažādās attīstības stadijās. Piemēram, ventilācijas sistēmu filtrus jau testējis tāds zināms ražotājs kā Camfil. No aitas vilnas izgatavotie filtri vairāk nekā pusgadu veiksmīgi izmantoti gaisa filtrēšanai vidē. Savukārt keratīna produktus jau testē industrijas partneri, piemēram, zīmols Dzintars. Nākotnes plāni top. «Bet nepieciešams turpināt testus,» piebilst Vanda. «Sā­kotnējais fokuss bija uz metodes izstrādi keratīna iegūšanai, un šobrīd notiek keratīna raksturošana, kas ir laikietilpīgs process.»

Savukārt šūnu agrikultūras jomā, ar ko dažādās formās nodarbojas arī citi konkurenti pasaulē, uzņēmumam priekšā vēl tāls ceļš. Fluffy izstrādātajai metodei ar keratīna pamatnēm, kurās tiek audzēta «gaļa», iespējamais trūkums ir grūtības ar sistēmas mērogošanu. Ne visus materiālus var izveidot tik lielus, cik gribas, jo lielākā izmērā tie vairs «nestrādā» tik labi kā laboratorijas izmēros. Taču uzņēmumam izdevies to labi atrisināt, jo viņu izmantotais materiāls ir viegli formējams — to var izveidot, cik lielu vien nepieciešams. «Citos parametros mūsu metode ar keratīna izmantošanu ir pat labāka — šobrīd gan teorētiski,» piebilst Vanda. «Praktiski viss vēl ir jāpārbauda un jānoskaidro, jānomēra.»

Vanda atzīst, ka šobrīd uzņēmums ir pašā ceļa sākumā. «Pašlaik veicam bāzes testus — vai mūsu koncepts strādā, cik labi tas strādā. Un pēc projekta realizācijas varēsim ķerties pie nākamā soļa — «uzšaut» produktu kosmosā, paskatīties, vai tas joprojām strādā arī tur.» Vēl jāveic arī mikro­gravitātes testi, jo kosmosā molekulas uzvedas citādi nekā Zemes atmosfērā, skaidro zinātniece. «Pēc tam varēs sākt runāt ar industrijas pārstāvjiem — par tālākajiem, ar komercializāciju saistītajiem soļiem, audzēt kaut ko, kas vairāk izskatās pēc gaļas, nevis tikai pēc šūnām uz pamatnītes, kā tas ir šobrīd.»

Fluffy darba cikls

 

Mediju atbalsta fonda ieguldījums no Latvijas valsts budžeta līdzekļiem

Pagaidām nav neviena komentāra

Saņem svarīgākās ziņas katru darba dienas rītu