Изменението на климата

Заглавие на проекта: Изменението на климата – предпоставка за проучване на потенциалния принос на соргото за устойчиви агрохранителни системи в България и разработване на иновативни хранителни продукти

Базова организация: Аграрен университет – Пловдив 

Партньорска организация: Университет по хранителни технологии – Пловдив 

Наименование на конкурса: Конкурс за финансиране на фундаментални научни изследвания – 2023 г.

Научна област: Селскостопански науки

Сайт на проекта: https://microbiotech.bg/ 

Ръководител на научния колектив: проф. д-р Стефан Иванов Шилев

Адрес за кореспонденция:
бул. Менделеев 12, гр. Пловдив, 4000
еmail: stefan.shilev@au-plovdiv.bg 
тел.: 0898410991, 032 654266

Сума за изпълнение на проекта:  
Основен бюджет на проекта (без допълнителната сума за ДМА и/или ДНМА) - 250 000 лв.
Допълнителна сума за ДМА и/или ДНМА – 100 000 лв.

Начало на проекта: 14.12.2023 г., Край: 13.12.2026 г.

Резюме на проекта:  

Климатичните промени оказват съществено въздействие върху съвременното селско стопанство. В последните години недостигът на вода и високите температури се превърнаха в критичен проблем за много региони на Европа, включително и в България, което доведе до сериозни икономически загуби свързани с намален добив и качество на земеделските култури. В същото време, подобряването гъвкавостта на агрохранителните системи и производството на здравословни храни е основен приоритет в редица национални и европейски програмни документи. 
Целта на настоящето проектно предложение е да се изследва получаването на иновативни безглутенови храни от сорго от фермата до трапезата. Това ще се постигне с подобряване на почвените и растителните характеристики при отглеждане на сорго чрез оптимизирано хранене и внасяне на селектирани полезни микробни популации. Ще се изследват връзките между метагеномните, физикохимичните и функционалните характеристики на иновативни храни и напитки получени от зърно на сорго. Способността на соргото да толерира по-високи температури и засушаване, както и отличните функционални свойства на неговото зърно в здравословни диети предполага по-голям фокус върху разработването на нови храни и напитки на основата на сорго.
За изпълнение на поставените цели, ще се изведе тригодишен полски опит с хибриди сорго с бял и червен цвят на зърното, като се проследи почвеното и растителното здраве и редица агрономически показатели. Преди сеитбата семената на соргото ще се инокулират с микробиален консорциум от полезни популации за подобряване храненето и устойчивостта на културата към засушаване. Ще бъде използвана иновативна методология за селекция на млечно-кисели бактерии (МКБ) чрез молекулярно-генетични методи за скрининг на гени, свързани с пробиотични характеристики на получените храни и напитки. Задълбочената характеристика на микробни консорциуми (смесени стартерни култури и автохтонни микроорганизми) на различни етапи на ферментацията на продукти получени от сорго, оценена чрез метагеномен анализ, ще даде възможност за прецизна оценка на биомаркерите влияещи на качеството между различните партиди продукти и за по-добър контрол на ферментационния процес.
В резултат от изпълнението на фундаменталните изследвания в научноизследователския проект се очакват ползи свързани с: подобявяне традиционната агротехниката и технология на отглеждане на соргото; намаляване внасянето на изкуствени торове; въвеждане в европейското научно-изследователско пространство на иновативни молекулярно-генетични методи за селекция пробиотични щамове МКБ; създаване на предпоставки за разработване на стартерни култури за биотехнологично получаване на млечна киселина от зърнени суровини; разкриване на потенциала за приложение на селектирани щамове за разработването на нови функционални храни от сорго, които са от особено значение за потребителите с хранителни и етични претенции, свързани с консумацията на млечни продукти (лактазна недостатъчност, вегетарианство); създаване на предпоставки за разработване на стартерни култури за иновативни функционални храни и напитки от сорго.

Публикувани статии до момента:
1. Angelov, A.; Rangelov, I.; Petkova, M.; Chochkov, R.; Shilev,S.; Gotcheva, V. Evaluation of the Nutritional Composition and Microbiological Quality of Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). Foods 2025, 14, 4079. https://doi.org/10.3390/foods1... (Q1)
2. Rosen Chochkov, Angel Angelov, Aleksandra Krasteva, Ivan Rangelov. Sorghum flour in breadmaking: opportunities for sorghum sourdough, gluten-free bread quality and shelf life. Food Science and Applied Biotechnology, 2025, 8 (2), 217-225. https://doi.org/10.30721/fsab2... (Q3)
3. Petkova, M.; Shilev, S.; Neykova, I.; Angelov, A. Modulation of Sorghum-Associated Fungal Communities by Trichoderma Bioinoculants: Insights from ITS Amplicon Sequencing, Agronomy 2026, 16(2), 217; https://doi.org/10.3390/agronomy16020217, (Q1), IF: 3,4.

Участия в научни форуми, на които са представени резултати от проекта:
1. Angel Angelov, Rosen Chochkov, Alexander Andreev, Velitchka Gotcheva. Strain selection for sorghum sourdough starter development. International Conference on Food Technology and Safety, 27th - 28th August 2024, Dublin, Ireland.
2. Rosen Chochkov, Alexander Andreev, Velitchka Gotcheva and Angel Angelov. Effects of Sorghum Sourdoughs on Gluten-Free Bread Quality. International Conference on Food Technology, Antwerp, Belgium, 8th - 9th October 2024.
3. Dida Iserliyska, Gabor Zsivanovits, Rosen Chochkov, Maria Marudova. Brittleness and Fracture Behaviour of Sugar Snap Sorghum Biscuits. International conference on green technologies and sustainable ecosystems, November 6-7, 2025, Plovdiv, Bulgaria.
4. Hristo Spasov, Petar Nedyalkov, Nadezhda Blagoeva, Angel Angelov, Velitchka Gotcheva, Ivan Rangelov. Study of newly isolated sorghum strains and their application for beer production. 72nd International Conference on Food Science, Engineering and Technology, November 13-14, 2025, Plovdiv, Bulgaria
5. Stefan Shilev, Anyo Mitkov, Vanya Popova, Ivelina Neykova, Nikolay Minev, Yordan Yordanov, Mariana Petkova, Mariyan Yanev, Slaveya Petrova. Application of beneficial microbial consortium conducts to increased sorghum grain yield of Foehn and Kaladur varieties and significantly alters soil microbial properties. A century of forest knowledge – education, innovations, challenges (CENFORKNOW 2025)”, SOFIA, 08–09 May 2025, park-hotel Moskva.
6. Mariana Petkova, Stefan Shilev, Ivelina Neykova, Angel Angelov. Modulation of Sorghum-Associated Fungal Communities by Trichoderma Bioinoculants: Insights from ITS Amplicon Sequencing. 6th Balkan conference on biosciences – BalkanBio. 30-31 Oct 2025 Plovdiv, Bulgaria.