Dwa granty z NCN dla UPWr

• Czy metabolity bakterii Pseudomonas fluorescens zmienią proces flotacji odpadów po przeróbce rud?
• Biowęgiel – nie tylko na zatrucia, ale też na twardszą skorupkę kurzych jaj

Dr Tomasz Janek i prof. Sebastian Opaliński zdobyli ponad 2,5 mln zł w konkursie Narodowego Centrum Nauki Opus 24, ale łącznie wysokość finansowania obu projektów wynosi ponad 3 mln zł. Dr Tomasz Janek z Katedry Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności będzie kierownikiem zadania badawczego (po stronie Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu) realizowanego w konsorcjum z Politechniką Wrocławską (kierownikiem całości jest prof. Izabela Polowczyk). W konkursie Opus 24 Narodowego Centrum Nauki projekt „Badania wpływu nowych lipopeptydowych biosurfaktantów na trwałość cienkiego filmu cieczy i tworzenie kontaktu trójfazowego w aspekcie ich wykorzystania w procesie flotacji” zdobył 989 664 zł ogółem, z czego środki dla UPWr to 247 172 zł. W tym samym konkursie finansowanie zdobył też projekt przygotowany przez dr. hab. Sebastiana Opalińskiego, prof. uczelni – „Biowęgiel w diecie kur niosek a ekspresja genów i białek wpływających na budowę i własności fizyczno-chemiczne jaj”, który uzyskał finansowanie w wysokości 2 331 326 zł za drugim podejściem, co pokazuje, że mając dobry pomysł, warto aplikować ponownie nie zważając na wcześniejsze niepowodzenia.

Bakterie i proces flotacji

Projekt realizowany przez konsorcjum PWr i UPWr dotyczy możliwości wykorzystania lipopeptydów produkowanych przez szczepy bakterii Pseudomonas fluorescens w procesie flotacji. Jak tłumaczy dr Tomasz Janek, członek Wiodącego Zespołu Badawczego Biotechnologia dla życia i przemysłu (BioTech@Life), flotacja to proces separacji cząstek ciała stałego oparty na zjawiskach zachodzących w układzie trójfazowym ciało stałe-ciecz-gaz: hydrofobowe cząstki ciała stałego przyczepiają się do pęcherzyków gazu, a cząstki hydrofilowe pozostają rozproszone w cieczy.

– Przyczepienie się pęcherzyka do powierzchni ciała stałego jest możliwe wtedy, kiedy następuje pęknięcie cienkiej warstwy cieczy oddzielającej te obiekty. Trwałość tej warstwy, nazywanej też filmem, zależy od sił powierzchniowych działających pomiędzy pęcherzykiem a cząstką, a te zależą od właściwości granicy faz ciecz-gaz oraz ciecz-ciało stałe. Podczas flotacji właściwości te możemy kontrolować stosując różnego rodzaju odczynniki flotacyjne, do których należą głownie związki powierzchniowo czynne, czyli surfaktanty – tłumaczy dr Janek i od razu wyjaśnia, że naukowcy od pewnego  czasu prowadzą badania nad zastąpieniem syntetycznych odczynników flotacyjnych produktami naturalnymi, biodegradowalnymi, np. produkowanymi przez mikroorganizmy. Stąd też wspólny projekt badawczy Uniwersytetu Przyrodniczego i Politechniki Wrocławskiej, który ma określić wpływ nowych lipopeptydowych biosurfaktantów na stabilność cienkiego filmu cieczy, czyli nanometrycznej grubości warstwy cieczy umiejscowionej pomiędzy powierzchnią ciała stałego a pęcherzykiem powietrza.

– Innowacyjne w naszym projekcie jest wykorzystanie lipopeptydów produkowanych przez bakterie Pseudomonas fluorescens, wyizolowane ze środowiska naturalnego – dr Janek od razu zastrzega, że projekt w konkursie NCN to badania podstawowe, a więc na tym etapie nie jest brane pod uwagę ich wykorzystanie chociażby w procesie flotacji odpadów gromadzonych w największym w Polsce zbiorniku, jakim jest Żelazny Most, eksploatowany przez Polską Miedź.

– Projekty z NCN to czysta nauka, więc my po prostu będziemy sprawdzać, jak wyizolowane przez nas lipopeptydy będą wpływać na proces flotacji. Same badania wpisują się jednak w coraz silniejszy nurt sięgania po rozwiązania przyjazne środowisku, alternatywne wobec wykorzystywanych obecnie syntetycznych surfaktantów. Jednocześnie zastosowanie biosurfaktantów może zwiększyć efektywność ekonomiczną przeróbki rud – podkreśla dr Tomasz Janek, dodając, że lipopeptydy to metabolity wtórne, produkowane przez bakterie do podłoża, w którym żyją, w projekcie zaś jako substraty do ich produkcji zostaną  wykorzystane glicerole odpadowe pochodzące z produkcji biodiesla.  

Biowęgiel dla zdrowych kur

Prof. Sebastian Opaliński, lider Wiodącego Zespołu Badawczego Zootechnika przyszłości (ASc4Future) i członek WZB Drobiarstwo – od pola do stołu (DroPOWER), podkreśla, że projekt, który będzie realizował, to w znacznej mierze praca zespołowa i wymienia badaczy z UPWr, którzy swój wkład wnieśli na etapie prac koncepcyjnych, a także będą pracowali przy realizacji badań.

– Część dotyczącą biowęgla pomagał mi pisać prof. Andrzej Białowiec, który jest w tym projekcie od początku. Obszarem genetycznym zajmą się prof. Agnieszka Śmieszek i prof. Magdalena Wołoszyńska. W część żywieniowo-hodowlaną zaangażowani są prof. Artur Kowalczyk, prof. Ewa Łukaszewicz, prof. Mariusz Korczyński, dr Ewa Popiela, dr Joanna Rosenberger oraz dr Łukasz Bobak – mówi prof. Opaliński, podkreślając, że wkład tak wielu naukowców w ten projekt pozwoli wszystkim nie tylko na wymianę doświadczeń. – Jesteśmy zaangażowani w różne wiodące zespoły badawcze i bardzo się cieszę, że dzięki tym badaniom możemy zrobić coś nie tylko ciekawego, ale przede wszystkim interdyscyplinarnego, wykorzystując możliwości i wiedzę z bardzo różnych obszarów – dodaje prof. Sebastian Opaliński.

Biowęgiel, dzięki wysokiej porowatości i dużej powierzchni właściwej, jest doskonałym adsorbentem mającym ogromny potencjał w leczeniu zatruć oraz chorób wywoływanych przez bakterie czy wirusy. Jako dodatek paszowy poprawia trawienie, współczynnik konwersji paszy, przyrost masy ciała kurcząt i obniża uciążliwość zapachową generowaną na fermach. Stosuje się go też jako detoksykant przeciwko mykotoksynom wytwarzanym przez grzyby, rozwijające  się często w komponentach paszy podczas jej przechowywania.– Z badań prowadzonych przeze mnie i mojego doktoranta wynika, że biowęgiel dodawany do paszy poprawia odporność skorupy jaja na zgniatanie oraz jej grubość, a to w produkcji drobiarskiej parametry krytyczne. I oczywiście suplementacja diety zwierząt gospodarskich biowęglem jest stosowana od jakiegoś czasu, ale jednocześnie w literaturze naukowej brakuje informacji na temat molekularnego mechanizmu jego działania na te zwierzęta, zwłaszcza na drób – wyjaśnia prof. Opaliński, dodając, że projekt realizowany na UPWr ma dać wiedzę, która pozwoli skutecznie planować i regulować dietę kur niosek w celu poprawienia wytrzymałości skorup jaj.

Lider WZB ASc4Future podkreśla też, że projekt ma charakter innowacyjny, bo po raz pierwszy zostanie określony wpływ biowęgla na ekspresję genów i białek związanych z formowaniem się skorupy jaja.

– Patrząc szerzej na te badania, mogę powiedzieć, że ich wynik będzie miał istotny wpływ na rozwój takich dyscyplin jak zootechnika i rybactwo, a także nauki biologiczne, gdyż poprawa jakości skorupy jaja, jest ważna zarówno z punktu widzenia biologicznego – jaja wylęgowe, jak i komercyjnego – jaja konsumpcyjne – mówi prof. Sebastian Opaliński.

kbk

• 

  Opus 20 – granty dla naukowców z UPWr

  Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu w programie OPUS 20 Narodowego Centrum Nauki zdobyli prawie trzy miliony złotych na swoje badania. To dr Piotr Stępień, dr inż. Jarosław Waroszewski i prof. Robert Kupczyński.

• 

  Opus 19 i 4,5 miliona na badania

  Opus 19 – naukowcy z UPWr zdobyli łącznie na projekty finansowane z programu NCN blisko 4,5 mln zł. Będą szukać nowych związków przeciwdrobnoustrojowych, pracować nad biosyntezą wosków oraz integrować obserwacje troposfery z wykorzystaniem naziemnych i satelitarnych obserwacji GNSS.