Nagrody premiera dla naukowców z UPWr

Dotkliwym problemem na rynku mięsa są ogromne straty wynikające ze zwrotów i utylizacji produktów o pogorszonych cechach jakościowych lub produktów, których termin przydatności do spożycia minął. Szacuje się, że straty wynoszą nawet 20% rocznej produkcji, dla zobrazowania – to ekwiwalent 75 milionów krów. Materiały, nad którymi pracuje dr Kulig mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwutleniające, wpływają na poprawę jakości, trwałości i bezpieczeństwa produktów, a ich zastosowanie może pomóc w ograniczeniu użycia chemicznych dodatków do żywności oraz syntetycznych materiałów opakowaniowych.

„BioActive Team” zajmuje się opracowywaniem innowacyjnych metod utrwalania żywności i chociaż każdy w zespole ma swoją działkę, prowadzi swoje badania, to ostatecznie wszystkie drogi mają prowadzić do poprawy jakości produktów żywnościowych. Ścieżek naukowych zainteresowań jest co najmniej kilka – zespół zajmuje się m.in. modyfikacjami enzymatycznymi polisacharydów i białek, projektowaniem nowych form żywieniowych na przykładzie analogów mięsa czy mikrokapsułkowaniem substancji bioaktywnych.

– Dokładamy wszelkich starań, aby realizowane pomysły były odpowiedzią na realnie istniejący problem w praktyce przemysłowej, a nadrzędnym celem proponowanych przez nas rozwiązań technologicznych i innowacji było doskonalenie jakości żywności i zapewnienie jej gwarantowanego poziomu bezpieczeństwa spożycia – podsumowuje dr Kulig.

Dr hab. Anna Gliszczyńska z Katedry Chemii została nagrodzona za osiągnięcia będące podstawą habilitacji, czyli otrzymanie nowej generacji biopestycydów przyjaznych środowisku i selektywnie redukujących populacje szkodliwych owadów oraz preparatów skutecznych w prewencji i terapii chorób nowotworowych w oparciu o związki naturalnego pochodzenia.

– Opracowując nowe, efektywne, a zarazem nietoksyczne dla ssaków insektycydy swoją uwagę skierowałam w stronę dwóch grup związków naturalnych występujących w roślinach, norizoprenoidów (damaskonów) i jasmonianów. Związki te odgrywają istotną rolę w fizjologii roślin, odpowiadając za interakcje z organizmami występującymi w otoczeniu, natomiast w świecie owadów znane są jako substancje pełniące funkcje hormonów juwenilnych czy feromonów. Postanowiłam wykorzystać potencjał biologiczny tych substancji naturalnych i wprowadzić do ich szkieletu nowe elementy strukturalne takie jak pierścień laktonowy czy dodatkowe grupy funkcyjne, by uzyskać pochodne o zwiększonej aktywności biologicznej. W tym wypadku produkty efektywnie ograniczające żerowanie owadów, które byłyby jednocześnie nietoksyczne dla innych organizmów w ekosystemie i łatwo biodegradowalne. By uzyskać nowe pochodne damaskonów i jasmonianów zastosowałam metody syntezy organicznej oraz transformacji prowadzonych z udziałem mikroorganizmów – tłumaczy dr hab. Gliszczyńska i dodaje: – Drugi nurt badań miał na celu opracowanie nowego typu połączeń związków izoprenoidowych z fosfolipidami wykazujących aktywność terapeutyczną i mogących znaleźć zastosowanie jako preparaty o aktywności cytotoksycznej względem wybranych linii komórek nowotworowych i chemoprewencyjnej. W opracowaniu modyfikowanych fosfolipidów zwróciłam uwagę na ograniczoną aktywność biologiczną izoprenoidów w organizmie człowieka, jak również na ich farmakokinetykę.

Związki naturalne choć posiadają szereg użytecznych dla człowieka właściwości terapeutycznych, które mogłyby nam pomóc w walce z chorobami cywilizacyjnymi niestety często nie dają widocznych efektów działania ze względu na ich zbyt szybki metabolizm w naszym organizmie. Tak jest między innymi z izoprenoidami. Dr hab. Gliszczyńska podkreśla, że na tym etapie badań interesowała ją przede wszystkim aktywność przeciwnowotworowa związków naturalnych, bo choć teraz choroby nowotworowe zajmują drugie miejsce, po chorobach układu krążenia, na liście najczęstszych przyczyn zgonów, to najnowsze dane wskazują, że w najbliższym czasie zachorowalność na nowotwory znacząco wzrośnie i będą one główną przyczyną zgonów zarówno w Polsce, jak i na świecie.

– Z tego względu zsyntezowałam takie biomolekuły, w których związki o strukturze izoprenoidowej zostały kowalencyjnie związane ze szkieletem fosfatydylocholiny znanej pod komercyjną nazwą jako lecytyna. Takie podejście pozwoliło na skumulowanie w obrębie jednej molekuły aktywności prozdrowotnych obu tych cząsteczek, a z drugiej strony otrzymanie pochodnych  o zwiększonej stabilności w układzie biologicznym i przenikalności przez błony. W chorobach nowotworowych duże znacznie odgrywa układ limfatyczny. To z niego wywodzą się nowotwory takie jak chłoniak, szpiczak czy białaczka, a obserwacje kliniczne wskazują, że także inne typy nowotworów przerzutują właśnie na drodze limfatycznej. Uzasadnionym więc wydaje się tworzyć takie biomolekuły, które mogą być transportowane w organizmie przez ten układ i w nim oddziaływać, co jest możliwe do uzyskania właśnie dla pochodnych fosfolipidowych – tłumaczy dr hab. Gliszczyńska, wyjaśniając, że w ramach swojej pracy habilitacyjnej otrzymała serię fosfatydylocholin modyfikowanych związkami o strukturze izoprenoidowej, dla których potwierdzono selektywność działania wyznaczając dawki aktywne względem wybranych linii komórek nowotworowych między innymi raka piersi, płuc, okrężnicy czy białaczki, nie będące jednocześnie toksyczne względem komórek zdrowych z niezaburzonym procesem proliferacji.

– Nauka to proces ciągły, bazujący na dotychczasowych osiągnięciach innych w danej dziedzinie i dający w danym momencie czasu, dzięki naszej pracy, jednocześnie początek nowym formom, pomysłom i rozwiązaniom na przyszłość. Tematykę fosfolipidów i syntezy laktonów w Katedrze Chemii zapoczątkował prof. Czesław Wawrzeńczyk, a ja je po prostu kontynuuję i rozwijam w oparciu o wiedzę i doświadczenie wyniesione z pracy w poprzednich projektach w powiązaniu z najnowszymi danymi literaturowymi z innych ośrodków badawczych na świecie – kończy Anna Gliszczyńska.

Na całkowity dorobek naukowy dr Dominiki Kulig składa się 12 oryginalnych prac twórczych (IF =24,294, a suma pkt. MNSiW 335), jeden patent, 41 doniesień naukowych na konferencjach krajowych i międzynarodowych (w tym 3 wyróżnionych). Za dokonania w dziedzinie badań naukowych została w 2017 roku wyróżniona nagrodą zespołową I stopnia rektora Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Dr hab. Anna Gliszczyńska w wyniku badań będących podstawą jej habilitacji uzyskała ponad 30 nowych, nieopisanych wcześniej w literaturze związków, dla których potwierdziła aplikacyjne zastosowanie jako bezpiecznych dla środowiska środków ograniczających żerowanie wybranych gatunków owadów lub biopreparatów o aktywności antynowotworowej. Uzyskane biomolekuły i metody ich wytwarzania są przedmiotem 16 patentów.

mj