Self-entrapment of Plant Growth Promoting Rhizobacteria by gelation of their exopolysaccharides – towards the next-generation bioinoculants
Project goals
Encapsulation of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) in hydrogel carriers represents state-of-the-art in production of agricultural bioinoculants that are used to restore soil fertility and to enhance the yield of crops. The hydrogel matrix enhances bioinoculant performance by protecting the cells against various environmental stress factors that accompany its application, however, the encapsulation step provided by addition of an external gelation component reduces the economic feasibility of the bioinoculant production. The project proposes a novel concept of biofertilizers based on the entrapment of PGPR (from the genus Azotobacter) in the gel formed from alginate produced directly by the employed bacteria. The project will provide an in-depth study of all the essential steps – PGPR cultivation, gelation and drying of the bioinocullants and pilot screening of their bioactivity. The essential fundamental knowledge will be gained on the causal relationship between preparation procedure, structure and crucial properties of the bioinocullants based on this original strategy.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta chemická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-06757S
Alternative language
Project name in Czech
Enkapsulace bakterií podporujících růst rostlin prostřednictvím gelace jimi produkovaných polysacharidů jako cesta k nové generaci bioinokulantů
Annotation in Czech
Enkapsulace bakterií podporujících růst rostlin (PGPR) v hydrogelových nosičích představuje nejmodernější přístup v produkci zemědělských bioinokulantů, používaných za účelem obnovení úrodnosti půd a zvýšení zemědělského výnosu. Gelová forma zvyšuje efektivitu aplikace bioinokulantu především ochranou enkapsulovaných buněk před různými environmentálními stresy, které jeho aplikaci doprovázejí. Na druhou stranu, enkapsulace realizovaná přídavkem externího gelačního činidla omezuje technologickou a ekonomickou udržitelnost procesu. Projekt předkládá originální koncept přípravy bioinokulantů založený na enkapsulaci PGPR (rodu Azotobacter) v gelu vytvořeném sesíťováním alginátu, produkovaného přímo enkapsulovanými bakteriemi. Projekt bude zaměřen na podrobné studium všech klíčových kroků přípravy – od kultivace PGPR, přes gelaci a sušení bioinokulantů, až po pilotní screening jejich bioaktivity. Tímto způsobem bude odhalena kauzalita mezi procesem přípravy, strukturou a klíčovými užitnými vlastnostmi bioinokulantů založených na tomto originálním konceptu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10606 - Microbiology
OECD FORD - secondary branch
40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)
OECD FORD - another secondary branch
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
EE - Microbiology, virology
EI - Biotechnology and bionics
GC - Plant growing, crop rotation
GE - Plant cultivation
GF - Diseases, pests, weeds and plant protection
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
10,593 thou. CZK
Public financial support
9,888 thou. CZK
Other public sources
705 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 593 CZK thou.
Public support
9 888 CZK thou.
93%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Microbiology
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025