PAVINEE RAKRUANGDETBio-, Circular-, Green or BCG economy is a policy on sciences and technology to support the S-curve strategy of the government. One of market drivers of food industry is health concern of consumers, which drives the continuous growth of nutraceutical and functional food markets. Moreover, the high demand of plant-based food for vegetarian and/or health-concern consumers causes the increasing of market size of 8,000 billion USD in 2018 at the growth rate of about 7.4% per year to the size of 13,000 billion USD in 2025. A sector of this market is the algal-based market with the size of 4700 million USD in 2021 at the growth rate of about 6.3% per year to the size of 6,400 billion USD in 2026. Algal-protein market is also a sector of the algal-based market with the size of 1,008 million USD in 2025, and 56% of the algal-based proteins in this market used for nutraceutical and feed supplement. Therefore, within 3 years, this set of projects will employ our expertise i.e. process & extraction technology for bioactive compounds, bioactive peptide analytical platform, nanoencapsulation and alternative protein product development for the production of functional food/ingredients from algae used as nutraceuticals. Bio-, Circular-, Green หรือ BCG economy เป็นนโยบายหนึ่งในการผลักดันเศรษฐกิจของภาครัฐ โดยใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในปัจจุบัน Market Drivers ของอุตสาหกรรมอาหารคือ ความตระหนักเรื่องประโยชน์เชิงสุขภาพของผู้บริโภค ทำให้มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องของความต้องการของผู้บริโภคต่ออาหารที่เป็นโภชนเภสัช (Nutraceutical) และอาหารฟังก์ชั่น (Functional food) โดยเฉพาะความต้องการของ Plant-based food ซึ่งเหมาะกับผู้บริโภคทุกกลุ่มรวมทั้งผู้ที่เป็นมังสวิรัติ ทำให้มีขนาดตลาด (Market size) ถึง 8 ล้านล้านเหรียญสหรัฐในปี 2018 มีอัตราการเติบโต 7.4% โดยคาดว่าน่าจะ 13 ล้านล้านเหรียญในปี 2025 (1) ซึ่งส่วนหนึ่งของตลาดนี้คือ Algal-based market ซึ่งมีขนาด 4.7 พันล้านเหรียญในปี 2021 (2) และเติบโต 6.3% ไปถึง 6.4 พันล้านเหรียญในปี 2026 (3) โดยใน Algal-based market ประกอบด้วยส่วนของ Algal-protein market อยู่ที่ 1.08 พันล้านเหรียญในปี 2025 (4) (Protein จากสไปรูลิน่ามีส่วนแบ่งถึง 54% ของตลาดส่วนโปรตีนนี้) นอกนั้นเป็นผลิตภัณฑ์โภชนเภสัชจากส่วนประกอบอื่นๆของสาหร่าย รวมทั้งการใช้เป็นอาหารเสริมในสัตว์ (5) ดังนั้นการนำสารฟังก์ชั่นที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆจากสาหร่ายมาใช้ประโยชน์ในด้านโภชนเภสัช โดยพัฒนาต่อยอดความเชี่ยวชาญของกลุ่มวิจัยด้าน (i) Process/Technology ได้แก่ การสกัดสาระสำคัญแบบ near zero waste, การสร้างเปปไทด์ออกฤทธิ์ และ nanoencapsulation (ii) Bioinformatics platform ในการค้นหาและบ่งชี้ฟังก์ชั่นของเปปไทด์ออกฤทธิ์ และพัฒนาสู่การใช้กับสาระสำคัญอื่นๆในเซลล์ (iii) Product คือ เนื้อเทียมที่ใช้ byproduct หรือ Co-product จากสาหร่าย, สารสกัดฟังก์ชั่นต่างๆจากสาหร่าย เช่น Bioactive peptide และ exopolysaccharide และ nanoencapsule ที่ใช้กับสารฟังก์ชั่น จึงนำไปสู่เป้าหมายของการประยุกต์ใช้สาหร่ายเพื่อเป็นโภชนเภสัชภายในระยะเวลา 3 ปี
1. พัฒนา Process/Technology เพื่อโภชนเภสัช - การผลิตเปปไทด์ออกฤทธิ์ (แบบ Hydrolysate และ Partial purified) จากเซลล์สาหร่าย และไฟโคไซยานินของสาหร่าย และการขยายขนาดของการผลิตในระดับ Pre-Pilot (ในปีที่ 2-3) - การใช้ Nanoencapsulation สำหรับสารฟังก์ชั่น เพื่อความคงตัวของ Bioactivity - พัฒนาการเพาะเลี้ยงสาหร่ายสไปรูลินาในระบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบให้แสง โดยการออกแบบรูปแบบของถังปฏิกรณ์ วิธี การให้แสงสว่าง การกวนผสม - พัฒนาสูตรอาหารให้เหมาะสมสำหรับการผลิตชีวมวลสาหร่าย และ/หรือการสร้างสารชีวภัณฑ์ในเซลล์ 2. พัฒนา Intelligence Platform ในการวิเคราะห์เปปไทด์ออกฤทธิ์เพื่อเป็นโภชนเภสัช - สร้างระบบอัตโนมัติในการบ่งชี้ชนิดของเปปไทด์ออกฤทธิ์ที่ผ่านการวิเคราะห์จาก LC-MS/MS - สร้างระบบค้นหาเปปไทด์ออกฤทธิ์ชนิดใหม่ (Novel Bioactive Peptide) โดยเทคนิค Machine learning - Metabolic model ของ Photosynthetic/Non-photosynthetic microorganism เพื่อใช้ในการทำนาย Production yield ของสารฟังก์ชั่น 3. พัฒนาผลิตภัณฑ์จากสาหร่ายเพื่อเป็นโภชนเภสัช - Functional ingredient i.e. EPS - Bioactive peptides จากเซลล์สาหร่ายและจากไฟโคไซยานิน - Nanoencapsulated bioactive peptides - Algal-based meat-analog (for fishy-liked taste/smell)
