Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

L-arginine possesses numerous health benefits in humans, and it is an essential amino acid in cats and dogs and required at a high level in pet food. This amino acid has also been used in food as a flavoring agent and pharmaceutical industries for medical/clinical applications and health benefits. L-arginine can be produced by bacterial fermentation through various bioengineering technologies and also chemical synthesis. In pet industry, a synthetic source of L-arginine has been used for many years; however, the synthetic L-arginine is costly and has a bad taste. Microalgae is an underexploited crop for production of nutrients and bioactive compounds. NRC has established a microalgae library and identified strains have identified a few species/strains containing high contents of L-arginine. The goal of this project is to produce L-arginine in microalgae by testing the scalability of the selected strains and to prepare for a metabolic engineering approach by collecting genome-wide gene expression information during the arginine-producing growth conditions.

La L-arginine possède de nombreuses propriétés bénéfiques pour la santé. C’est par ailleurs un acide aminé essentiel pour les chats et les chiens et sa teneur est maintenue à haut niveau dans les aliments pour animaux domestiques. Cet acide aminé a également été utilisé comme agent de saveur dans le secteur de l’alimentation et pour des applications médicales ou cliniques et l’exploitation de ses propriétés bénéfiques pour la santé dans le secteur pharmaceutique. La L-arginine peut être produite par fermentation bactérienne, à l’aide de diverses techniques de bio-ingénierie, ou par synthèse chimique. Dans le secteur des produits pour animaux domestiques, la L-arginine est obtenue par synthèse, mais le procédé est coûteux et le produit obtenu a mauvais goût. Les microalgues sont sous-exploitées pour ce qui est de la production de nutriments et de produits bioactifs. Le CNRC a mis sur pied une banque de microalgues et a identifié un petit nombre d’espèces et de souches présentant une teneur élevée en L-arginine. L’objectif de ce projet est d’explorer la possibilité d’utiliser certaines microalgues pour la production de L-arginine en analysant leur teneur, en testant la possibilité de les cultiver à grande échelle et en préparant une approche basée sur l’ingénierie métabolique grâce à l’obtention de données génétiques essentielles concernant les conditions de croissances de ces algues.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».