Vybudovanie výskumného centra „ AgroBioTech “

1. Vybudovanie výskumného centra „AgroBioTech“ 2012 – 06/2015 Marián Brestič Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

2. Východisková situácia a ponúkané riešenia • Rozdrobenosť a útlm rezortného poľnohospodárskeho výskumu – znížená efektívnosť a výkonnosť • Nízka úroveň národného rezortného výskumu (časté a nedokončené transformácie) z hľadiska jeho medzinárodného postavenia (maláúčasť v RP EÚ). • Dlhodobé spoločenské podcenenie poľnohospodárstva a jeho výskumu má za následok súčasný stav – potravinová bezpečnosť (45 – 50%), prax nemá záujem o výskum, klesá výkonnosť, následne zamestnanosť. Poľnohospodárstvo Projekt – očakávaný stav - Zvyšovanie efektívnosti vkladov - Integrovanie kapacít – systémovosť a interdisciplinarita - Riešenie národných prioritných tém - Sieťovanie v domácom a medzinárod. priestore - Hľadanie odpovedí na požiadavky praxe, nové formy spolupráce - Dostávať do popredia spoločenského záujmu otázky: kvalita života ~ domáce kvalitné potraviny

3. Východisková situácia Výskum a vzdelávanie • Veda a výskum v NR regióne nie sú prepojené • Univerzity v Nitre (SPU a UKF) vychovávajú študentov predovšetkým pre slovenský vidiek • V rozdrobenom výskumnom priestore sú finančné prostriedky neefektívne vynaložené, zanikajú špičkové tímy, jednotlivci – dlhodobá neúspešnosť v Rámcových programoch EÚ • V ekonomicky vyspelých krajinách EÚ je prepojený akademický, vedecký a často podnikateľský sektor • Slovensko potrebuje kvalitný národný poľnohospodársky výskum prepojený na vzdelávanie a výchovu odborníkov, poradenstvo, celoživotné vzdelávanie, medzinárodný výskumný priestor – riešiť problémy v regiónoch (dopad klimatických extrémov, produkcia) Projekt – očakávaný stav - Interdisciplinarita - Sústredenie informácií a moderných vedeckých metód, technológií - Skvalitnenie vzdelávania – nové príklady založené na poznaní - Priestor pre špičkové tímy a jednotlivcov - Vyššia efektívnosť a flexibilita na budúce príležitosti

4. Príprava projektu Špecifické inštitucionálne východiská UKF SPU SAV 1. fáza - riešenie projektu Realizácia špecific. cieľov Projekty aplik. výskumu Excelentný výskum Výstupy Centrum Agrobiotech Agroinštitút Agrokomplex Aplikovaný výskum, inovácie 2. fáza – dopady Nová kvalita projektov Difúzia výsledkov Vzdelávanie Aplikácie, Patenty Networking – región, SR, ERA inkubátor Spin-off podniky Klaster – Zelené inovácie Harmonogram aktivít projektu Partneri regionálni partneri pre popularizáciu a vzdelávanie

5. Pozadie potrieb vybudovania Centra výskumu „Agrobiotech“ • V SR sa prehlbuje nedostatok potravín z vlastnej produkcie – výzva pre VV základňu realizovať špičkový aplikovaný výskum a prenos najnovších poznatkov do praxe. • Agrobiotech – centrum pre aplikovaný výskum a demonštračné aktivity pre vzdelávanie v odboroch poľnohospodárskych vied • SPU - je jedinou univerzitou, ktorá komplexne rieši rôznorodé otázky pôdohospodárstva. • Napriek tomu, že je relatívne úspešnou inštitúciou vo vede a výskume, ukazuje sa nutnosť koncentrácie kapacít a vytvorenia spoločného priestoru, ktorý prinesie novú pridanú hodnotu v SR a na medzinárodnej úrovni. • Aby inštitúcia s takýmto výsadným postavením, aké má SPU v poľnohospodárskom sektore mohla rozvíjať nové aktivity, potrebuje systémové riešenie a nájdenie nových foriem spolupráce v akademickej sfére a s podnikateľskou sférou. • Súčasné možnosti sú limitujúce. Z hľadiska kompatibility s pracoviskami v európskom výskumnom priestore vyžadujú výraznú modernizáciu a dobudovanie prístrojovej infraštruktúry • Vybudovanie výskumného a inovačného centra môže byť kľúčom pre vstup do novej dimenzie integrovaného a medziinštitucionálne riešeného aplikovaného výskumu.

6. Strategickým cieľom predkladateľa a partnerov vytvorenie: • Regionálneho • Kompetenčného • Inovačného Centra aplikovaného výskumu v oblastiach agrobiologie – biotechnologie – technológií v poľnohospodárstve, potravinárstve a bioenergetiky 

7. Špecifické ciele projektu: 1. Vybudovanie pracoviska komplexného výskumného, inovačného a kompetenčného regionálneho centra na SPU v Nitre zameraného na nasledovné oblasti: Agrobiodiverzity, uchovania domácich genetických zdrojov rastlín, ich deskripcie a využitia pri šľachtení, záchrany ochrany plemien, nutrične významných látok, domácich surovinových zdrojov, bioenergetiky, ekonomické analýzy a analýzy trhov 2. Vybudovanie pracoviska komplexného výskumného, inovačného a kompetenčného regionálneho centra na UKF v Nitre zameraného na: Oblasť biotechnológií – embryotechnológií – za účelom produkcie embryí in vitro ako aj produkcie transgénnych, klonovaných embryí pre využitie v šľachtiteľskej praxi (zachovanie genetického potenciálu unikátnych jedincov), oblasť analýz genetickej variability a biodiverzity hospodársky a ekonomicky významných organizmov ako aj analýz vplyvu zložiek životného prostredia na biotu za účelom: - produkcie kvalitných, úžitkovo, výživovo a zdravotne hodnotných potravín živočíšneho alebo rastlinného pôvodu; - mapovania a zachovania živočíšnych a rastlinných genetických zdrojov v rámci génových bánk.

8. 3.Vybudovanie komplexného výskumného, inovačného a kompetenčného regionálneho centra na UBaG SAV v Nitre zameraného na nasledovné oblasti: • Oblasť molekulárnej biológie a biotechnológií rastlín • Oblasť reprodukčnej a vývinovej biológie • Oblasť propagácie rastlín in vitro • Oblasť systémovej biológie, genomiky a proteomiky • Oblasť šľachtenia rastlín konvenčnými metódami

9. Nosné témy projektu • Agrobiodiverzita • Rastlinné a živočíšne biotechnógie • Nutrične významné látky v zdrojoch rastlinného a živočíšneho pôvodu • Stratégia rozvoja a záchrany ohrozených plemien hospodárskych druhov zvierat • Produkčný a mimo produkčný potenciál domácich surovinových zdrojov • Netradičné a introdukované rastlinné druhy využiteľné vo výžive • Komplexný výskum možností pestovania, skladovania a energetickej konverzie biomasy v podmienkach Slovenska • Analýzy a predikcie vývoja globálnych, európskych a hlavne slovenských poľnohospodárskych trhov • Analýza dopadov biopalív na agrárne trhy a rozvoj vidieka

10. Aktivity projektu • 10 odborných aktivít so zameraním sa na aplikovaný výskumv predmetných oblastiach výskumu, • 2 odborné aktivity so zameraním na rekonštrukciu a stavebné úpravy pavilónov M a Q, • 1 prierezová aktivita zameraná na transfer získaných poznatkov.

11. Výstupy • vybudovanie 31 špecializovaných laboratórií. • 37 konkrétnych výstupov aplikovateľných v praxi.

12. Prehľad aktivít

13. AKTIVITA 1.3: Aplikovaný výskum v experimentálnych technológiách potravín a výžive ľudí LABORATÓRIÁ: 1.      Vývoj potravín s pridanou hodnotou 2.      Laboratórium tukov a olejov 3.      Experimentálny pivovar 4.      Laboratórium nápojov 5.      Laboratórium potravín živočíšneho pôvodu 6.      Laboratórium analýz biologicky cenných látok 7.      Laboratórium výživy ľudí 8.      Laboratórium fyzikálnych vlastností surovín a potravín VÝSTUP:Vznik nových a inovatívnych technologických postupov výroby pre výrobu finálnych produktov (chlieb, pečivo, cestoviny, extrudované výrobky, oleje, pivo, sladové nápoje, ovocné nápoje, víno, mliečne a mäsové produkty) pre definovaný potravinársky účel využitia.

14. AKTIVITA 1.4:Aplikovaný výskum v experimentálnych biotechnológiách LABORATÓRIÁ: 1.  laboratórium živočíšnych biotechnológií, 2. laboratórium rastlinných biotechnológií, 3. laboratórium experimentálnej biológie, 4. laboratórium experimentálnej mikrobiológie Vybudovanie integrálnych laboratórií: 5. spektroskopických analýzy, 6. genetických analýz, 7. mikroskopických analýzy 8. spoločné miestností v rámci pomocných (servisných) laboratórnych priestorov VÝSTUP:1. optimalizácia techniky kryouchovávania biologického materiálu využiteľné pre dobudovanie génovej banky živočíšnych genetických zdrojov, 2. optimalizácia metód hodnotenia expresie génov pomocou hybridizácie oligonukleotidov, 3. optimalizácia metodík pre nutrigenetickú a nutrigenomickú analýzu, 4.  optimalizácia metód pre sledovanie biodiverzity a s tým spojenú aplikáciu v oblasti vysledovania a autentifikácie potravín a patogénov, 5.  molekulárna charakteristika obilnín, pseudoobilnín a strukovín pre účely využitia v šľachtení nových genotypov rastlín, 6. stanovenie účinku toxických látok (ťažké kovy, nonylfenol) a prírodných látok (resveratrol, kvercetín, epikatechín, amygdalín) na fyziologické procesy v živočíšnych systémoch, 7. izolácia, genotypová a fenotypová charakteristika produkčných kmeňov baktérií vyskytujúcich sa v pôde, v kompostoch a v biokaloch, 8.   rozšírenie poznatkov o mykobiote domácich komodít, izolácia a charakterizácia mykotoxínov potenciálne toxinogénnych druhov izolovaných s potravín, 9.  optimalizácia metód pre identifikáciu mikroorganizmov a s tým spojená aplikácia látok prírodného pôvodu v podmienkach in vitro a in vivo.

15. AKTIVITA 1.5: Aplikovaný výskum v agrobiológii a rastlinnej produkcii LABORATÓRIÁ: 1. Laboratórium produkčnej fyziológie a ekofyziológie rastlín 2. Laboratórium výživy rastlín a ionomiky 3. Laboratórium explantátových kultúr 4. Laboratórium špeciálnych semenárskych metód 5. Laboratórium agrobiodiverzity a genetických technológií 6. Laboratórium experimentálnej botaniky 7. Laboratórium aplikovanej ekológie 8. Laboratórium modelovania urbanizovaného prostredia a krajiny 9. Laboratórium inovatívnych technológií v rastlinnej produkcii VÝSTUP:1. Metodika kvantitatívneho hodnotenia fenotypu strategických obilnín (pšenica, jačmeň) pre podmienky sucha 2. Metodika pre analýzu biologických a nebiologických materiálov na obsah chemických prvkov (P, K, Ca, Mg, S, Na, Cu, Zn, Al, Fe, Mn, Mo, B, Cd, Pb, Se, Ti, Hg) pre potreby jednotlivých fakúlt a katedier SPU 3. Metodika pre analýzu a kvantifikáciu obsahu makro a mikroživín v pôde a rastlinách, vrátane kritérií pre ich kategorizáciu, určenej pre poľnohospodárske subjekty. Bude obsahovať zásady správneho odberu, transportu, spracovania a samotnej analýzy vzoriek. Súčasťou metódy bude aj spätná väzba, umožňujúca poradenskú činnosť vrátane know how pre optimalizované a precízne hnojenie plodín 4. Vyselektované vysokoproduktívne bunkové línie rastlín a drevín pre potravinársky a farmaceutický priemysel 5. Metodická príručka (manuál) pre zakladanie a pestovanie rastlín a drevín v in vitro podmienkach – knižná forma 6. Metodika pre hodnotenie myceliálneho komplexu krytokorenných sadív. 7. Databáza genetických odtlačkov menej pestovaných druhov rastlín a genetických zdrojov rastlín. 8. Metodika pre identifikáciu polyploidných a hybridných taxónov pomocou prietokovej cytometrie 9. Herbár genofondu autochtónnych druhov 10. Rastlinné druhy pre urbanizované prostredie a krajiny v podmienkach nedostatku vody – knižná forma 11: Metodika pre optimalizáciu výživy rastlín s využitím informácie o priestorovej heterogenite pôdnych podmienok a porastu, založená na priestorovo diferencovaných vstupoch.

16. AKTIVITA 1.6: Aplikovaný výskum v bioenergetike a ekonomické štúdie LABORATÓRIÁ: 1.   Laboratórium splyňovania biomasy, 2.   Laboratórium analýzy biomasy pre bioenergetiku, 3.   Laboratórium bioenergetických zdrojov VÝSTUP: 1. Konkrétne metodické postupy konverzie požadovaného ako aj optimalizovaného zloženia vstupnej biomasy na biopalivá 2. generácie 2. štúdia vzťahu medzi vybranými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami vyrábaných tuhých biopalív (brikiet, peliet) a ich zložením z hľadiska rôznych druhov biomasy, 3. odporúčanie pre optimálne zloženie tuhých biopalív (kombinácia rôznych druhov poľnohospodárskej fytomasy, dendromasy a iných komponentov) z hľadiska energetických charakteristík tuhých biopalív a kvality zhutňovania briketovaním a peletovaním, 4. štúdia merania emisiíbiopalív a zhodnotenie ich vplyvu na životné prostredie, 5. štúdia zameraná na sledovanie opotrebenia funkčných dvojíc v pri aplikácii vzoriek biomazív v testovanom zariadení. 6. Komplexná databáza pre analýzu výnosnosti produkcie bioenergie, dopadov nárastu produkcie bioenergie na jednotlivé odvetvia ekonomiky 7. Komplexná databáza svetových a národných poľnohospodárskych trhov a politík 8. Ekonomické štúdie o bioenergii a o vývoji svetových a národných poľnohospodárskych trhov.

17. AKTIVITA 1.7: AgroBioTech transfer centrum Funkcie: 1.   Styk s MSP, 2.   Ochrana duševného vlastníctva, 3.   Popularizácia výsledkov VaV VÝSTUP: 1. Kontaktný bod pre podnikateľskú sféru, vyhľadávanie partnerov pre spoluprácu, 2. Poskytnutie právneho a projektového servisu pre spoluprácu 3. Právne pozadie pre spin-off, Manuály, metodiky, návrhy zmluvných vzťahov 4. Analýzy inovačného potenciálu a inovačného dopytu, 5. Networking – domáce a medzinárodné partnerstvá 6. Komunikačná stratégia – vedecko-popularizačné podujatia, výstupy 7. Putovná vedecká expozícia

18. AKTIVITA 2.1: Modernizácia a pilotné overenie laboratória molekulárnej biológie VÝSTUP: rozpracovanie molekulárno-biologických metód pre odhalenie genetickej variability konkrétnych znakov významných z hľadiska: hospodárskeho (produkčné a reprodukčné znaky významných druhov rastlín a zvierat), ekologického (zmeny genetickej diverzity), environmentálneho (odpoveď a rezistencia organizmu na rizikové faktory prostredia) alebo medicínskeho AKTIVITA 2.2: Modernizácia a pilotné overenie embryotechnologického laboratória VÝSTUP: rozpracovanie metód za účelom mapovanie procesov prebiehajúcich počas raného embryonálneho vývinu cicavcov na úrovni molekulárnej a ultraštrukturálnej získaných in vivo, in vitro

19. AKTIVITA 2.3: Modernizácia a pilotné overenie fyziologicko-analytického laboratória VÝSTUP: rozpracovanie metód na sledovanie vplyvu vybraných exogénnych a endogénnych faktorov na základné reprodukčné a morfologické parametre a  vývoj embryí v podmienkach in vitro.

20. AKTIVITA 2.4 : Modernizácia a pilotné overenie biochemického laboratória VÝSTUP: rozpracovanie metód na prípravu bioaktívnych komplexných zlúčenín prechodných prvkov, štúdium ich elektrónovej štruktúry a s tým súvisiacich antioxidačných/prooxidačných vlastností, testovanie ich toxicity (mikrobiologické a biochemické testy na úrovni DNA a proteínov), analýza markerov oxidačného poškodenia, charakterizácia celkovej antioxidačnej kapacity a radikál-zhášajúcich vlastností prírodných látok (vrátane potravín), ako aj sledovanie obsahu rizikových prvkov v živých systémoch

21. AKTIVITA 2.5: Modernizácia a pilotné overenie laboratória biológie stresu VÝSTUP: rozpracovanie metód s aplikáciou v oblasti poznania obranných mechanizmov, ktoré pôsobia v rastlinách/živočíchoch v podmienkach stresu

22. AKTIVITA 3.1: Aplikovaný výskum v rastlinných biotechnológiách LABORATÓRIÁ: 1.     Laboratórium molekulárneho šľachtenia rastlín (LMŠR) 2. Laboratóriá reprodukčnej a vývinovej biológie (LRVB) VÝSTUP: • vytvorenie nových cenných genotypov, • efektívne množenie ekonomicky významných plodín využitím in vitro kultúr a začlenenie do poľnohospodárskej produkcie, čo bude príspevkom pre trvalo udržateľné poľnohospodárstvo, udržanie biologickej diverzity a potravinovú bezpečnosť. • vypracované metodiky pre mikropropagácia vybraných druhov a odrôd drobného ovocia. • Odporúčanie pre implementáciu legislatívnych požiadaviek, týkajúcich sa bezpečnosti GM rastlín, ako aj k oživeniu odbornej aj laickej diskusie o GMO.

23. Výstupy

24. Súčasný stav REKONŠTRUKCIA

25. Súčasný stav REKONŠTRUKCIA

26. Súčasný stav REKONŠTRUKCIA

27. Súčasný stav riešenia

28. Prehľad vecnej realizácie projektu (apríl 2014) 1.1 Rekonštrukcia pavilónu M – pokrok 25% 1.2 Stavebné úpravy pavilónu Q – 45% 1.3 Aplikovaný výskum v experim technológiách potravín a výžive ľudí - 15% 1.4 AV v experimentálnych biotechnológiách – 15% 1.5 AV v agrobiológii a rastlinnej produkcii – 20% 1.6 AV v bioenregetike a ekonomické štúdie – 15 1.7 Agrobiotech transfer centrum – 10% 2.1 Modernizácia a pilotné overenie laboratória molekulárnej biológie – 20% 2.2 Modernizácia a pilotné overenie embryotechnologického laboratória – 20% 2.3 Modernizácia a pilotné overenie laboratória molekulárnej biológie fyziologicko – analytického laboratória – 20% 2.4 Modernizácia a pilotné overenie laboratória molekulárnej biológie – 20% 2.5 Modernizácia a pilotné overenie laboratória biológie stresu – 20% 3.1Experimentálny výskum v rastlinných biotechnológiách – 15%

29. Situácia po ukončení aktivít projektu • zvýšenieatraktivity a konkurencieschopnosti, urýchlenie difúzie vedy • vytvorenie podmienok pre medziinštitucionálnu a interdisciplinárnu spoluprácu v regióne, efektívnu prácu vedeckých škôl, • výstupy v odboroch vedy a výskumu • výchova doktorandov, podmienky pre odborný rast pracovníkov • podmienky pre úspešnosť projektov v domácich a zahraničných grantových schémach • priestor pre inkubovanie firiem a vytvorenie spin-off, potenciálny dopad na zamestnosť • popularizáciu a propagáciu výsledkov poľnohospodárskej vedy • jednotný priestor pre spoluprácu s rezortnými pracoviskami (CVŽV Nitra, Agrokomplex NR, Agroinštitút NR)

30. Dôraz pri štruktúrovaní výskumného centra bude kladený na jeho udržateľnosť. • Nové laboratória rozšíria súčasné možnosti aplikáciou nových metodických postupov orientovaných na kvalitné výstupy a inovácie, prepojením s podnikateľskou sférou. • Po ukončení realizácie projektu sa jeho aktivity rozšíria aj o spoluprácu s výskumnými centrami v SR a v zahraničí. • V rámci medzinárodnej spolupráce ako aj domácich schém výskumu bude realizované ďalšie financovanie, ktoré bude vychádzať z objektívnych potrieb spoločnosti a ich dopadov pre spoločnosť. • Významnou funkciou udržateľnosti bude kvalita ľudského potenciálu, konkurencieschopnosť, jedinečnosť a unikátnosť. • Školenia vedeckej a akademickej obce ale aj MSP v oblastiach inovácii, transferu technológií a projektového riadenia.

31. Udržateľnosť bude zabezpečená • Vyššou grantovou úspešnosťou, novými partnerstvami a aplikovaným výskumom • Zvýšením výkonnosti vedeckých tímov a prepojenosti so zahraničnými pracoviskami • Mobilitami špičkových odborníkov na významné vedecké pracoviská a medzinárodné vedecké podujatia • Väčšou zapojenosťou ľudského potenciálu do prioritných oblastí, vytvorenie kancelárie 1. pre ochranu priemyselných práv 2. pre zakladanie start-up a spin-off firiem 3. pre transfer technológií • Projekt bude mať významný dopad na región, zamestnanosť, sociálnu inklúziu a ekonomický rozvoj. • Dopady projektu budú aj v rámci ostatných regiónov Slovenska a v prihraničných oblastiach Slovenska, kde bude možné výsledky výskumu, technologické inovácie a ďalšie produkty využívať

32. „Agrobiotech“ bude pilotné pracovisko pre rozvoj pôdohodpodárskeho a potravinárskeho aplikovaného výskumu v integrovanej forme. • Jeho ďalší rozvoj bude smerovať k aktuálnym národohospodárskym, ako aj globálnym problémom ovplyvňujúcich kvalitu života prostredníctvom dostatočnosti zdravých potravín a kvalitného životného prostredia v regiónoch SR.

33. Kvalita života je spojená s dostatočnosťou a kvalitou potravín.Kvalitný výskum je katalyzátorom rozvoja. Jeho podpora je jedna z najefektívnejších ciest ako investovať do budúcnosti spoločnosti, v ktorej žijeme. Rozvoj poľnohospodárskych aktivít a tvorba potravinových zdrojov boli vždy v úzkom vzťahu s rozvojom vidieka. Ďakujem za pozornosť !