Dr Łyczko i dr Kozłowska – specjaliści od nietypowych rozwiązań

• Dr Jacek Łyczko: – Badania nad związkami lotnymi są ulotne niczym zapachy
• Na UPWr powstaje aromatyczny środek regulujący apetyt
• Jakie zapachy sprawiają, że czujemy się głodni, a które nas nasycą?
• Enzymy z grzybów mogą pomóc w produkcji nowych leków steroidowych
• Grzyby z Dolnego Śląska mają szansę stać się kluczem do stworzenia leku na raka

Naukowcy Katedry Chemii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu – dr Łyczko i dr Kozłowska zajmują się badaniami związanymi z szukaniem nietypowych rozwiązań na popularne problemy współczesnego świata, jakimi są m.in. otyłość czy produkcja nowych leków sterydowych.

Ulotne badania

Dr Jacek Łyczko prowadzi obecnie na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu dwa projekty. Jeden dla Narodowego Centrum Nauki, finansowany z programu PRELUDIUM 18, a drugi dla NCBiR, finansowany z programu LIDER XI. 

– Badania dotyczące związków lotnych są trudne, bo są ulotne niczym zapachy, nad którymi pracujemy. Niełatwo nam zachować powtarzalność wyników. Wystarczy, że za wolno zakręcimy próbkę i już mogą pojawić się różnice, dlatego musimy być bardzo ostrożni, by zachować zbieżność wyników podczas naszych badań – przyznaje naukowiec.

Projekt realizowany w ramach PRELUDIUM 18 dotyczy relacji – na przykładzie mięty – między składem olejków eterycznych zawartych w roślinie a związkami lotnymi, które się uwalniają. Dr Łyczko chce sprawdzić, jaki wpływ mogą mieć różne składy olejku na profile związków lotnych i poznać mechanizmy działania, by stworzyć podwaliny dla przyszłych zastosowań. Olejki eteryczne są dziś popularne, a jak wiadomo, zapachy wpływają na wiele elementów życia, na przykład na nastrój. Brzydkie zapachy drażnią, a np. lawenda uspokaja i pomaga zasnąć, co powoduje, że wśród produkowanych zapachów do aut nie ma intensywnie lawendowych. 

Jak podkreśla dr Łyczko, olejki mogą mieć wiele zastosowań, ale potrafią być też niebezpieczne, dlatego bada je wraz zespołem. Nie znając działania olejków i tego, co wydzielają, można narazić się na niebezpieczeństwo – w niektórych z nich mogą nawet występować środki kancerogenne.

– Ciekawymi atrybutami olejków eterycznych jest aktywność antymikrobiologiczna oraz właściwości przeciwutleniające. Olejki antymikrobiologiczne mogą służyć jako dodatek do paszy. Zwierzęta jedzące je powinne być zdrowsze i nie wymagać prewencyjnej antybiotykoterapii. Zaś olejki o obu właściwościach mogą być stosowane w opakowaniach żywności. Mają pomóc w wydłużeniu trwałości produktów spożywczych znajdujących się w środku – tłumaczy naukowiec z Katedry Chemii na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu.

Obejść się zapachem

Projekt dr. Łyczki finansowany z programu LIDER XI polega zaś na stworzeniu środków regulujących apetyt kierowanych głównie do osób starszych, w wieku 60-65 lat oraz do osób z nadwagą i otyłością. Według dr. Łyczki to te grupy szczególnie potrzebują pomocy w regulacji apetytu.

– Starsi ludzie często cierpią na niedożywienie powodowane przez mniej wrażliwe zmysły. Spożywanie posiłków nie sprawia im przyjemności. Wtedy skuteczne są środki farmakologiczne, ale stosowanie ich nie jest idealnym rozwiązaniem, ponieważ wchodzą w interakcje z lekami na nadciśnienie, cukrzycę i zakrzepicę. Nasze rozwiązanie ma wzmagać apetyt poprzez przyjemny bodziec zapachowy – tłumaczy dr Łyczko, dodając, że analogicznie inną grupą zapachów chcą wpływać na apetyt osób z nadwagą, które stanowią 53% społeczeństwa.

Zespół naukowca, dzięki wywoływaniu poczucia sytości, chce im pomóc w zrównoważonej redukcji masy ciała przez zmniejszanie dziennej konsumpcji kalorii. 

Jakie zapachy wpływają na apetyt?

Obniżenie apetytu w przyjemny sposób powodują ciężkie zapachy kojarzące się z poobiednim deserem, jak na przykład zapach gorzkiej czekolady czy wanilii.  

Stymulacja apetytu jest trudniejsza, ale w tym wypadku, według dr. Łyczki, dobrze działa np. zapach świeżego pieczywa, który od lat stosowany już jest w aromamarketingu. Na poprawę apetytu sprawdza się też zapach pieczonego lub grillowanego mięsa. 

Jak przyznaje dr Jacek Łyczko, pomysłów na badanie związków lotnych mu nie brakuje. Chciałby w przyszłości zbadać potencjał zapachu i wpływ jaki stymulacje zapachowe mogą mieć na ludzi. Obecnie skupia się jednak nad swoimi projektami, a także projektami Wiodącego Zespołu Badawczego Waste and Biomass Valorization Group (WBVG), do którego należy. Wspomaga zespół prof. Białowca, który jest kierownikiem WBVG, analizą emisji związków lotnych wydzielających się z odpadów i produktów ich przetwarzania. Na podstawie jego badań będzie można stwierdzić czy sposób ich wykorzystania jest bezpieczny.

Nowa era produkcji leków steroidowych?

Dr Ewa Kozłowska zajmuje się badaniami dotyczącymi biotransformacji, czyli katalizowanymi przez enzymy reakcjami chemicznymi, w wyniku których następuje przekształcenie jednych związków chemicznych w inne.

Naukowczyni z Katedry Chemii na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu w ramach projektu Innowacyjny Naukowiec chce poznać, jakie enzymy są odpowiedzialne za przekształcenia określonych związków steroidowych. Do tej pory jej badania polegały na znalezieniu nowych szlaków metabolizmu związków steroidowych i otrzymaniu nowych związków w wyniku przekształceń całymi komórkami mikroorganizmów. W swoim obecnym projekcie chce jednak skupić się bardziej na tym, które enzymy są odpowiedzialne za konkretne przekształcenia i na odkrywaniu nowych metod uzyskiwania określonych związków.

– Enzymy są niezbędne do życia każdemu żywemu organizmowi, ponieważ są katalizatorami, czyli przyspieszają reakcje chemiczne zachodzące w komórkach. Ich najważniejszą cechą jest specyficzność substratowa, czyli katalizowanie reakcji tylko bardzo wąskiej grupy związków. To powoduje, że nie każda cząsteczka chemiczna może być przekształcana przez dany enzym, ale jednocześnie daje szansę na to, że stosując zbliżone strukturalnie związki uzyskamy analogiczne przekształcenie – tłumaczy dr Ewa Kozłowska.

Niezwykłe grzyby z Dolnego Śląska

W swoich badaniach dr Kozłowska skupia się głównie na entomopatogennych grzybach strzępkowych zbieranych na Dolnym Śląsku. Grzyby entomopatogenne atakują i rozwijają się w owadach i pajęczakach, a zaskakujące środowisko ich występowania wpływa na bardzo szeroki wachlarz enzymów, które wytwarzają. Przez zastosowanie tych nietypowych grzybów, a dokładniej ich konkretnych enzymów, można przekształcić tani związek steroidowy w droższy, o bardziej pożądanej aktywności biologicznej, na przykład o aktywności przeciwzapalnej lub przeciwnowotworowej. Dzięki tym badaniom, być może w przyszłości nowe związki będą mogły być stosowane w leczeniu nowotworów czy chorób autoimmunologicznych.

– Moje badania będą mogły znaleźć praktyczne zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym. Przydadzą się do syntezy związków steroidowych, które stanowią składnik środków antykoncepcyjnych, są stosowane w terapii hormonalnej, oraz jako leki przeciwzapalne stosowane w leczeniu chorób skóry, a ostatnio podawane są także osobom chorym na COVID-19 – tłumaczy naukowczyni UPWr.

Obecnie dr Kozłowska szykuje się do wyjazdu na półtoraroczny staż w Australii gdzie będzie nadal zajmować się związkami steroidowymi, ale na bardziej zaawansowanym dla niej poziomie – Już nie będę badać przekształceń całymi komórkami, a konkretnymi enzymami, które będę musiała immobilizować dla wielokrotnego wykorzystania, by uzyskać znaczne ilości konkretnego produktu. Mamy osiągnąć tani i wydajny nanoreaktor do produkcji związków steroidowych dla przemysłu farmaceutycznego – opowiada dr Kozłowska, która na ten projekt zdobyła stypendium Bekkera. 

– Mam ogromną nadzieję, że wyjazd poszerzy moje horyzonty, a moje pomysły na badania za półtora roku będą zupełnie nowe – podkreśla naukowczyni.

is