Recycling and Valorization of Waste Materials
Closing the loop: new value chains inspired by the marine biorefinery concept.
All along the value chain of marine products, the different transformations undergone by the product generate waste that is usually disposed of. Finding a new life for materials that are nowadays considered waste is a key path to real sustainability.
The Recycling & Valorization of Waste Materials (ReVal) research group works to develop, optimize and scale new processes designed to provide new value to effluents and by-products from different food industry sectors, such as the marine, aquaculture and fisheries sectors or the agri-food industry.
To do this, the group is inspired by the concept of ‘marine biorefinery’. This concept seeks to optimize the number and quality of products that can be produced out of marine organic materials. Gelatins, cartilage, fish protein hydrolysates, marine peptones, chondroitin sulfate, chitin derivatives and bioapatite are only some of the added-value products that the group is able to collect.
In addition, the potential of microorganisms to produce biotechnological compounds is a key tool for ReVal: they can be used in bioconversion processes to produce probiotics, bacteriocins, lactic acid, enzymes, astaxanthin or hyaluronic acid in different procedures and types of operations, also optimising the separation-purification stages of microbial metabolites.
Another leap towards sustainability, driven by the group’s experimentation with microorganisms, is microbial bioremediation of oil spills in marine environments. The group investigates the application of dispersants and coastal cleaning agents to remove oil adhered to rock surfaces, a remediation measure that can be applied in ecotoxicologically and environmentally safe conditions.
Additionally, the group investigates the application of mathematical modelling, both mechanistic and empirical, to different strategies related to chemical and biological processes. Based on their thorough knowledge of the interactions and transformations within a system, the group can model enzymatic, microbial and animal growth and bioactive responses, as well as complex dose-response relationships.
- LIFE REFISH -
Flexible biorefinery to valorise discards and by-products of the European fish and seafood production (REFISH)
Principal investigator:VázquezÁlvarezXosé AntónFunding body:LIFE Environment (Nature & Circular Economy)Funding for IIM-CSIC:357.637€Go to project pageFromto - VALOR -
Valorización integral de los efluentes y residuos de pieles generados en el proceso de producción de gelatinas marinas de alta calidad
Principal investigator:VázquezÁlvarezXosé AntónFunding body:CSICFunding for IIM-CSIC:21600€Go to project pageFromto - BBM -
Biotecnología y Bioprocesos Marinos
Principal investigator:GonzálezSoteloCarmenFunding body:Ayudas cofinanciadas con fondos de la Agencia Gallega de Innovación de la Xunta de GaliciaFunding for IIM-CSIC:75000€Go to project pageFromto - SEAFOODAGE -
Smart and eco-innovative SEAFOOD processes and products for healthy AGEing
Principal investigator:BalsaCantoEvaFunding body:Project co-funded by the Interreg Atlantic Area Programme through the European Regional Development Fund.Funding for IIM-CSIC:374161€Go to project pageFromto - BlueHuman -
Blue biotechnology as a road for innovation on human’s health aiming smart growth in Atlantic Area
Principal investigator:VázquezÁlvarezXosé AntónFunding body:Project co-funded by the Interreg Atlantic Area Programme through the European Regional Development Fund.Funding for IIM-CSIC:150000€Go to project pageFromto
- Pedreira, A.; Vázquez, J.A.; García, M.R. (2022) Kinetics of Bacterial Adaptation, Growth, and Death at Didecyldimethylammonium Chloride sub-MIC Concentrations Frontiers in Microbiology DOI:10.3389/fmicb.2022.758237
- Alves, A.L.; Costa-Gouveia, J.; Vieira de Castro, J.; Sotelo, C.G.; Vázquez, J.A.; Pérez-Martín, R.I.; Torrado, E.; Neves, N.; Reis, R.L.; Castro, A.G.; Silva, T.H. (2022) Study of the immunologic response of marine-derived collagen and gelatin extracts for tissue engineering applications Acta Biomaterialia DOI:10.1016/j.actbio.2022.01.009
- Rodrigues, D.P.; Calado, R.; Pinho, M.; Rosário Domingues, M.; Antonio Vázquez, J.; Ameixa, O.M.C.C. (2022) Bioconversion and performance of Black Soldier Fly (Hermetia illucens) in the recovery of nutrients from expired fish feeds Waste Management DOI:10.1016/j.wasman.2022.01.035
- Valcarcel, J.; Vázquez, J.A.; Varela, U.R.; Reis, R.L.; Novoa-Carballal, R. (2022) Isolation and characterization of polysaccharides from the ascidian styela clava Polymers DOI:10.3390/polym14010016
- Valcarcel, J.; Hermida-Merino, C.; Piñeiro, M.M.; Hermida-Merino, D.; Vázquez, J.A. (2021) Extraction and characterization of gelatin from skin by-products of seabream, seabass and rainbow trout reared in aquaculture International Journal of Molecular Sciences DOI:10.3390/ijms222212104
- PhD - Miguel Ángel Prieto Lage (06/11/2014) Formulación y optimización de métodos analíticos empleando modelos matemáticos dependientes del tiempo y la dosis para la caracterización, identificación y cuantificación eficiente de respuestas individuales, sinérgicas y antagónicas de anti- y pro-oxidantes. Aplicación práctica con diferentes sustratos alimentarios UNIVERSIDAD DE VIGO
- PhD - Diego Rial Conde (04/10/2013) Toxicity and marine risk assessment of spill treating agents and oil UNIVERSIDAD DE VIGO
Estudios de viabilidad para la valorización de cabezas de tiburón azul y de efluentes de la cocción de mejillón y de cefalópodos
Principal investigator:VázquezÁlvarezXosé AntónFunding body:Conservas RIANXEIRA SAUFunding for IIM-CSIC:84700€Go to project pageFromto
- Capabilities | Threat assessment and critical control points along seafood value chains
Assessment and development of protocols to identify the most problematic areas and products in terms of microbial contamination and parasitic infestation along the value chain of seafood products.
- Capacidades | Desenvolvemento de bioprocesos (biorrefinerías) para extraer bioprodutos e compostos bioactivos a partir de subprodutos da industria alimentaria
Desenvolvemento de bioprocesos que permiten extraer compoñentes útiles de interese industrial a partir de descartes e de subprodutos e efluentes da industria alimentaria. Caracterización bioquímica de compoñentes útiles presentes en distintos tipos de produtos e subprodutos pesqueiros, como coláxeno da pel, encimas das vísceras, condroitín sulfato presente na cartilaxe, quitina das coirazas de crustáceos e das cunchas de xiba ou hidrolizados de proteínas obtidos do músculo. Avaliación de aplicacións potenciais destes compostos mediante a caracterización das súas actividades biolóxicas (antioxidantes, etc.) e as súas propiedades funcionais para o seu uso en diversas industrias, como a biomédica, química, cosmética, alimentaria, etc.
- Capacidades | Evaluación de amenazas y puntos de control críticos en las cadenas de valor de los productos del mar
Evaluación y desarrollo de protocolos para identificar los puntos y productos más problemáticos en cuanto a contaminación microbiológica e infestación parasitaria a lo largo de la cadena de valor de los productos del mar.
- Capabilities | Design of disinfection procedures and modeling for the prevention of antimicrobial resistance
Development of chemical (combinations of disinfectants, essential oils) and biological (enzymes, phages) strategies that are effective for removing monospecific and mixed microbial biofilms from surfaces in the food industry. Biocide testing and development of better biocide dosage strategies for the food industry, ensuring food safety while avoiding antimicrobial resistance acquisition.
- Capacidades | Avaliación de ameazas e puntos de control críticos nas cadeas de valor dos produtos do mar
Avaliación e desenvolvemento de protocolos para identificar os puntos e produtos máis problemáticos canto á contaminación microbiolóxica e infestación parasitaria ao longo da cadea de valor dos produtos do mar.
- Prototipo | Morbidostat: desentrañando a resistencia a axentes antimicrobianos
Morbidostat é un dispositivo de cultivo continuo controlado por ordenador que axusta automaticamente a concentración de fármacos para manter constante a inhibición do crecemento en cultivos microbianos. A medida que as bacterias adquiren mutacións que lles confiren resistencia aos fármacos, son capaces de tolerar meirandes concentracións dos devanditos fármacos e de medrar máis rapidamente, eliminando así a presión selectiva, que é a forza impulsora da evolución. Para compensar este mecanismo, Morbidostat aumenta a concentración do fármaco o suficiente para manter a taxa de crecemento orixinal das bacterias, mantendo así a presión selectiva ao longo do tempo. O sistema permite adquirir datos para modelar a evolución microbiana baixo estrés por axentes antimicrobianos, optimizar as estratexias de dosificación de biocidas e desenvolver cepas de alta resistencia a axentes antimicrobianos utilizadas para analizar a eficacia de novos biocidas, entre outras aplicacións.
- Prototype | Morbidostat: Unraveling Antimicrobial Resistance
Morbidostat is a computer-controlled continuous culture device that automatically adjusts drug concentration to maintain constant growth inhibition in microbial cultures. As bacteria acquire mutations that give them resistance against drugs, they are able to tolerate higher drug concentrations and grow faster, thus removing selective pressure, the driving force of evolution. To compensate for this, morbidostat increases drug concentration sufficiently to keep bacteria at their original growth rate, therefore maintaining selective pressure over time. This system allows for data acquisition to model microbial evolution under antimicrobial stress, optimize biocide dosage strategies and develop highly antimicrobial-resistant strains used to test the performance of new biocides, among other applications.
- Prototipo | Morbidostat: desentrañando la resistencia a agentes antimicrobianos
Morbidostat es un dispositivo de cultivo continuo controlado por ordenador que ajusta automáticamente la concentración de fármacos para mantener constante la inhibición del crecimiento en cultivos microbianos. A medida que las bacterias adquieren mutaciones que les confieren resistencia a los fármacos, son capaces de tolerar mayores concentraciones de dichos fármacos y de crecer más rápidamente, eliminando así la presión selectiva, que es la fuerza impulsora de la evolución. Para compensar este mecanismo, Morbidostat aumenta la concentración del fármaco lo suficiente para mantener la tasa de crecimiento original de las bacterias, manteniendo así la presión selectiva a lo largo del tiempo. El sistema permite adquirir datos para modelar la evolución microbiana bajo estrés por agentes antimicrobianos, optimizar las estrategias de dosificación de biocidas y desarrollar cepas de alta resistencia a agentes antimicrobianos utilizadas para analizar la eficacia de nuevos biocidas, entre otras aplicaciones.
- Pilot | iDVP: Integral Discharges Valorization Point
Developed within the Life iSEAS project, in iDVP, the biorefinery concept is applied to the integral revalorization of fishing discards. It consists of devices for crushing/grinding/homogenization, autoclave, meat-bone separator for fish mince production, 300-500 L reactors configured for controlled chemical/enzymatic hydrolysis, biocompound separation and purification systems including tricanter centrifuges and membrane equipment (micro and ultrafiltration), and devices used for concentration (vacuum evaporator) and drying (freeze-dryer and spray dryer). For further information, please contact us by e-mail.
- Piloto | iDVP: Punto de Valorización y Procesamiento Integral de Descartes
Desarrollado dentro del proyecto Life iSEAS, en el iDVP se aplica el concepto de biorrefinería a la revalorización integral de los descartes pesqueros. Consta de dispositivos de machacado/picado/homogeneización, autoclave, separador de carne y espinas para producción de pasta de pescado, reactores de 300-500 l configurados para la hidrólisis química/enzimática controlada, sistemas de separación y purificación de compuestos biológicos, incluidas centrífugas Tricanter y equipamiento de membrana (micro y ultrafiltración) y dispositivos utilizados para la concentración (evaporador al vacío) y el secado (liofilizador y secador por atomización). Para más información, escríbenos un correo electrónico.
