Przyszłościowy biol-chem

Nasz produkt to dodatek  wzmacniający działanie substancji aktywnych, przede wszystkim biobójczych. Może być wykorzystany w różnych grupach produktowych – od środków ochrony roślin poprzez farby, powłoki, lateksy, żywice, tworzywa sztuczne aż po kosmetyki – wylicza Anna Ogar, współzałożycielka i prezes Insignes Labs.

Chociaż nie zawsze zdajemy sobie z tego sprawę, to substancje zabijające drobnoustroje (bakterie, grzyby czy wirusy) są w wielu produktach, które codziennie stosujemy. Nie tylko w tak oczywistych miejscach jak produkty farmaceutyczne czy pestycydy. Znajdziemy je w opakowaniach, kosmetykach silikonach czy farbach. To one zapewniają im trwałość, a często również bezpieczeństwo korzystania.

Możliwych zastosowań jest więc mnóstwo np. powierzchnie zabezpieczone powłokami uzyskują właściwości samooczyszczające się. Pokryte powłoką antybakteryjną lateksowe rękawiczki zwiększają bezpieczeństwo zarówno pacjenta, jak i używającego ich lekarza. Pokryta taką substancją klamka, uchwyty lub siedzenia w autobusie nie będą mogły być źródłem zakażenia dla kolejnych osób, które ich dotkną. Czasami stosowanie takich substancji to po prostu konieczność. Przykład? Niezabezpieczony substancją biobójczą kosmetyk po prostu się psuje – traci konsystencję, ma brzydki zapach i może spowodować więcej strat niż korzyści. Zupełne wyeliminowanie środków ochrony roślin z rolnictwa spowodowałoby z kolei spadek plonów nawet o 80 proc.  

Podstawowy problem, który się wiąże z ich stosowaniem jest taki, że duża część wykorzystywanych obecnie substancji biobójczych nie ma najbezpieczniejszego profilu toksykologicznego. Mogą one negatywnie wpływać na środowisko naturalne i na ludzi, powodować alergie czy wręcz – co czasem odkrywane jest po latach ich stosowania – mieć właściwości kancerogenne. Takie substancje są wycofywane z rynku. Tymczasem ich zastąpienie nie jest łatwe. To, co z perspektywy branż wykorzystujących te środki jest olbrzymim obciążeniem i wyzwaniem, dla startupu takiego jak Insignes Labs jest z kolei ogromną szansą. 

Optymalna ochrona

Opracowanie nowych formulacji jest bardzo kosztowne i długotrwałe. To jest bardzo podobny proces jak w farmacji – wypuszczenie nowej substancje na rynek to perspektywa od 5 do 11 lat i ogromne nakłady finansowe. Wyrzucanie z listy dostępnych obecnie powszechnie używanych substancji aktywnych narzuca na producentów konieczność poszukiwania substytutów, które będą równie efektywne, ale będą miały bezpieczniejszy profil zarówno dla ludzi, jak i dla środowiska. Anna Ogar zauważa:– My właśnie oferujemy takie rozwiązanie pozwalające zmniejszać istotnie zawartość substancji aktywnych tak, żeby nie były one dla nas toksyczne, ale jednocześnie zapewniały ich skuteczne działanie. 

Insignes Labs założyły w 2017 r. dwie osoby – dr biologii Anna Ogar i dr chemii Maciej Długosz. Stworzyli spółkę, która znalazła pierwsze wsparcie finansowe w Krakowskim Parku Technologicznym. Na rozwój ich wynalazku potrzebne były jednak znacznie większe środki niż te, którymi dysponowali założyciele. Przełomem było pozyskanie inwestora. Spółką zainteresowała się i zaproponowała jej współpracę firma Ciech. To największy w Polsce producent środków ochrony roślin. Stąd też pierwszym naturalnym zastosowaniem wynalazku jest właśnie wykorzystanie go w tej dziedzinie.  

Na realizację tego projektu firmie udało się na początku tego roku pozyskać dofinansowanie w wysokości prawie 5,8 mln zł (wartość całego projektu to ok. 8,7 mln zł) z funduszy unijnych – z Szybkiej Ścieżki POIR. Projekt badawczy „Opracowanie i zweryfikowanie w warunkach rzeczywistych nowych formulacji środków ochrony roślin gwarantujących ich zwiększoną skuteczność” potrwa prawie cztery lata. 

Firma zatrudnia 10–12 osób, przy czym wraz z pracownikami kontraktowymi oraz paroma osobami oddelegowanymi do współpracy ze strony Ciechu w sumie zespół zaangażowany w prace badawcze będzie miał ok. 20 osób.

Oprócz pracy nad tym projektem firma zajmuje się też innymi zastosowaniami swojego wynalazku – również w grupach produktów, których nie ma w swoim portfolio Ciech. W tym celu przymierza się do współpracy z kilkoma międzynarodowymi koncernami. 

– Nie ograniczamy się do jednego partnera. A nasz inwestor rozumie to, że jeśli produkt ma większy potencjał, to nie należy go sztucznie ograniczać. Zaczęliśmy już współpracę z brytyjskimi i hiszpańskimi firmami. Nie zamierzamy wdrażać naszego produktu lokalnie, lecz globalnie – zdradza Anna Ogar, prezes Insignes Labs. 

Wyzwanie oczywiście jest duże, ale równie duże mogą być przyszłe profity. Ograniczeniem jest to, że rynek, na którym chce plasować swój produkt Insignes Labs, jest bardzo mocno regulowany. Wprowadzanie każdego kolejnego sposobu jego zastosowania wymaga przeprowadzenia we współpracy z większym partnerem szeregu testów i badań. Składają się one na dossier, które przedstawione w odpowiednich urzędach unijnych pozwoli dopiero uzyskać decyzje o dopuszczeniu do obrotu. Proces ten wymaga sporych nakładów finansowych i czasu. Za to później, dzięki przejściu tego procesu zyski ze sprzedaży produktu – ze względu na masowe jego wykorzystywanie – mogą być  bardzo duże. Dość powiedzieć, że globalny rynek środków ochrony roślin wart jest 70 mld dol., w tym dodatków antymikrobiotycznych ok. 20 mld.  

Alternatywa dla antybiotyków

To, że wypracowane w Polsce rozwiązanie z tej dziedziny może osiągnąć międzynarodowy sukces, pokazuje przykład jednej z najciekawszych polskich firm z tej branży – Proteon Pharmaceuticals S.A. I choć mało znana poza swoim środowiskiem założona w 2005 r. przez prof. Jarosława Dastycha jest jednym z niewielu polskich spin-offów o zasięgu globalnym. 

Jej założyciel to naukowiec, który od lat 90. – najpierw w łódzkim ośrodku PAN, a potem w amerykańskiej rządowej agencji badawczej National Institute of Health – prowadził prace nad bakteriofagami. 

Bakteriofagi to, w skrócie mówiąc, wirusy atakujące bakterie. Celem prac, a następnie  podstawą, na której opiera się dziś działalność firmy, było wykorzystanie ich do zwalczania chorób trapiących zwierzęta hodowlane. Wykorzystanie bakteriofagów może być bowiem skuteczną alternatywą stosowania antybiotyków w hodowli zwierząt. 

Powszechne wykorzystywanie antybiotyków w rolnictwie to jeden z głównych powodów rosnącej na nie oporności bakterii. Opracowanie skutecznych metod ich zastąpienia to odpowiedź na jedno z największych w skali globalnej wyzwań cywilizacyjnych. 

Założona w Łodzi firma jest jedną z pierwszych na świecie, której się to udało. Opracowała i wprowadziła na rynek jak dotąd dwa bazujące na tej technologii produkty. Jeden to dodatek do pasz dla drobiu zwalczający zachorowania na salmonellę, a drugi to dodatek do pasz dla ryb przeciwdziałający dwóm najbardziej popularnym chorobom atakującym farmy rybne (akwakultury).   

Firma zatrudnia dziś ponad 100 osób, w tym ponad 40 naukowców i pracuje nad kolejnymi rozwiązaniami. W badaniach korzysta bardzo mocno z funduszy europejskich. Ostatnim przykładem jest pozyskany w zeszłym roku grant w wysokości ok. 12,3 mln zł na kolejny już projekt dotyczący ochrony ryb hodowlanych.  

Od 2017 r. inwestorem w Proteon Pharmaceuticals jest międzynarodowy fundusz AquaSpark specjalizujący się w inwestycjach związanych ze zrównoważonym rozwojem morskich farm. 

Woda, która napędza biznes 

Wykorzystanie badań naukowych do rozwiązywania realnych problemów w tej branży nie musi się wiązać od razu z podbijaniem rynków światowych i koniecznością szukania inwestorów z dużymi pieniędzmi. O tym, że może to przyjąć zupełnie inną formę świadczy przykład firmy – również założonej przez naukowca i podobnie jak dwa wyżej opisane przykłady – właśnie korzystającej z dotacji unijnej.

Instytut Ekologii Stosowanej to bardzo nietypowe przedsięwzięcie biznesowe. Założył go w 2002 r. zajmujący się ochroną środowiska prof. Wojciech Halicki. Od 2019 r. firma realizuje wart 1,8 mln zł (1,3 mln zł dofinansowania) projekt „Opracowanie technologii roślinno-stawowej oczyszczalni ścieków z usuwaniem biogenów i odnową wody”. Jego celem jest oczyszczanie ścieków w taki sposób, aby w odpływie z oczyszczalni uzyskać wodę o parametrach wody do picia. Nie chodzi przy tym, aby ją pić, bo w naszym kraju nie ma takiej potrzeby, ale by ją móc w każdym budynku powtórnie wykorzystać do spłukiwania toalet, podlewania zieleni i innych potrzeb gospodarczych.

– Od studiów magisterskich przez doktoranckie, potem habilitację i pracę na uniwersytetach w Kanadzie, w USA, w Niemczech i w Rosji moja praca naukowa zawsze była zorientowana na wodę zarówno w naturalnych ekosystemach, jak i wodę do celów gospodarczych czy ścieki komunalne – wyjaśnia Wojciech Halicki. Podkreśla, że jest przede wszystkim naukowcem, a prowadzenie IES od lat łączy z pracą badawczą i wykładaniem na uczelniach zarówno polskich, jak  i zagranicznych. Obecnie pracuje na uniwersytecie na Syberii, prowadzi projekt badawczy w Afryce, jest też autorem szeregu książek. Temat ostatniej z nich, wydanej w Nowym Jorku, to bagna świata. 

– Roślinno-stawowe oczyszczalnie to po prostu takie bagienne oczyszczalnie ubrane w najnowszą wiedzę inżynierską – zauważa prof. Halicki. – Wykorzystują one naturalne procesy zachodzące w środowisku. 

Produkt, którego dotyczy projekt nie jest całkiem nowy. To kontynuacja, udoskonalenie tego, co instytut robi od samego początku swego istnienia – projektowanie, a w przypadku mniejszych instalacji również czasem ich budowanie. – W tej chwili takich roślinno-stawowych oczyszczalni mamy wdrożonych w Polsce już ok. 6 tys. – mówi Wojciech Halicki.

Większa część z nich to małe przydomowe instalacje, ale jest też kilka obiektów większych obsługujących całe miejscowości czy też kompleksy hotelowo-konferencyjne. 

Jak wygląda taka oczyszczalnia przyszłości, nad którą teraz pracuje IES w ramach projektu dofinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju? Instalacja składa się z kilku elementów. Pierwszy z nich to tzw. osadnik z przepompownią. Są to obiekty zakopane w ziemi i niewidoczne dla użytkownika. Drugi obiekt to filtr kompostowy, który może być umieszczony w małej szklarni. W nim zachodzi podstawowy proces oczyszczania ścieków oraz produkcji masy kompostowej (dodatkowy efekt oczyszczania). Zastosowanie szklarni pozwala zlokalizować taki obiekt bardzo blisko domu, gdyż wszelkie zapachy mogą być w szklarni oczyszczane. Trzeci obiekt to specjalnie skonstruowany staw z małymi fontannami. W nim zachodzi proces odnowy wody tak, że odpływ z tego stawu spełnia wymagania wody do picia. Ostatni element to staw buforowy, w którym przetrzymujemy oczyszczoną wodę, w której żyją pstrągi. O ile filtr kompostowy i staw zajmują ok. 2 mkw. na osobę, o tyle staw buforowy może być znacznie większy. To może być również staw kąpielowy. Sam staw buforowy może więc pełnić szereg funkcji rekreacyjnych i gospodarczych oraz może również służyć celom przeciwpożarowym.

W wybudowanym w ubiegłym roku – w ramach projektu finansowanego przez NCBR – pilotażowym obiekcie oczyszczona woda wykorzystywana jest m.in. do spłukiwania toalet, do podlewania roślin, a jej nadwyżki trafią do wykańczanego właśnie basenu kąpielowego.  

W ramach projektu przewidziane jest jeszcze zbudowanie w tym roku  trzech obiektów różnych rozmiarów – pracujących w warunkach rzeczywistych – dla domu jednorodzinnego, wielorodzinnego oraz dla szkoły. 

Instytut Ekologii Stosowanej zatrudnia osiem osób. Tylko część z nich zajmuje się projektowaniem oczyszczalni. Większość to osoby na co dzień pracujące w gospodarstwie rolnym. Na ponad 400-hektarowym terenie prowadzona jest hodowla ok. 200 sztuk bydła, produkcja paszy i ziemniaków. Częścią gospodarstwa jest również zagroda żubrów. 

Oprócz produkcji rolnej i projektowania oczyszczalni IES prowadził też przez pewien czas projekt edukacyjny. A od początku był i jest czymś w rodzaju wielkiego laboratorium służącego do  sprawdzania w praktyce naukowych pomysłów jego założyciela. Któremu – inaczej niż większości przedsiębiorców – nie zależy szczególnie na ekspansji firmy czy zarabianiu większych pieniędzy. Bardziej niż rozwijanie sprzedaży (która i tak, bez specjalnej reklamy całkiem nieźle idzie) pociąga go działalność badawcza w miejscach gdzie – inaczej niż w Polsce – „nie każda kałuża została już zbadana”.

---

KIS 2 i 3 z lotu ptaka

Występujące pod wspólnym nadtytułem „Biogospodarka Rolno-Spożywcza, leśno-drzewna i środowiskowa” dwie Krajowe Inteligentne Specjalizacje (KIS 2 i KIS 3) obejmują bardzo szeroki zakres działalności, a wpisujące się w nie projekty bardzo często zahaczają o szereg innych dziedzin – od medycyny aż po budownictwo. 

Olbrzymią szansą dla firm działających w tej dziedzinie jest waga, jaką przykłada Unia Europejska do kwestii związanych z ochroną środowiska. Ochrona klimatu, czysta woda, czyste gleby, powietrze, zdrowe dla człowieka otoczenie to obecnie absolutne priorytety UE. Za tym idzie też rosnąca możliwość pozyskania kapitału na rozwój. Firmy, które umiejętnie wykorzystując swój know how z dziedziny chemii, biologii bądź rolnictwa i wpiszą się w te cele mają olbrzymie szanse na rozkwit. 

Niestety małych innowatorów w tych dziedzinach w Polsce nie ma zbyt wielu. Barierą do ich pojawiania się może być to, że droga do wdrażania przełomowych innowacji chemicznych czy biotechnologicznych często jest długa i wymaga szukania większego partnera. To może zniechęcać. Potencjał jednak jest, a przykłady opisane w tekście pokazują jak – w różny sposób – można go realizować.