Prof. Antoni Szumny: – Roślina nie jest fabryką chemiczną

Został Pan profesorem nauk rolniczych, ale zaczynał od biotechnologii i jest szefem Katedry Chemii. Skąd taka ścieżka?

Wszedłem na nią na Politechnice Wrocławskiej, gdzie w 1997 roku ukończyłem Wydział Podstawowych Problemów Techniki, na takim dziwnym wówczas kierunku jak biotechnologia.

Czemu dziwnym?

Bo nowym. Studiowałem w jednym gronie z matematykami, fizykami i inżynierami biomedycznymi, co dawało przedziwny konglomerat zajęć. Ewenementem było to, że nasza piętnastka miała de facto indywidualny tok studiów przez cały czas, choć jeśli mam być szczery, to po studiach wiedziałem niewiele. Można powiedzieć, że kończąc biotechnologię nie miałem zielonego pojęcia o biotechnologii, bo jej kurs trwał tylko semestr i był zaliczony na seminarium. Jednocześnie jednak mieliśmy dużą liczbę indywidulnych przedmiotów, na które czasami chodziły tylko dwie osoby, więc poznawaliśmy naprawdę dogłębnie wiele ciekawych tematów. W dodatku przekazywanych face to face w niemal indywidualnym toku nauczania. Do dzisiaj wspominam je jako jedną z nielicznych zalet tych studiów, bo same studia, szczególnie początek, z ogromną ilością matematyki i fizyki, to była dla mnie, w pierwszych latach prawdziwa trauma.

Ale skończył Pan te studia i zdecydował się na wkroczenie na ścieżkę naukową.

Zdecydowała pasja. Biologia i chemia zawsze były dla mnie numerem jeden, zarówno jeśli chodzi o taką czysto szkolną naukę, jak i pozaszkolne zainteresowania. Zawsze bardzo interesowały mnie tematy przyrodnicze. Od liceum wygrywałem olimpiady biologiczne. W podstawówce, razem z kolegą, obecnie jednym z prodziekanów na Wydziale Farmaceutycznym wrocławskiego Uniwersytetu Medycznego, zorganizowaliśmy w dawnym kantorku na śmieci laboratorium chemiczne. Robiliśmy w nim bardzo ciekawe eksperymenty, za które pewnie dzisiaj nasi rodzice mieliby problemy, a my kuratora (śmiech). Więc można o powiedzieć, że jestem żywym przykładem przysłowia „czym skorupka za młodu…”.

Co biolog i chemik może dzisiaj powiedzieć o świecie, który nas otacza? Czego wciąż o tym świecie nie wiemy?

Kiedy w podstawówce uczyłem się budowy atomów, to myślałem, że dowiedziałem się wszystkiego. Jednak kiedy w liceum poznawałem budowę materii, ten świat zaczął się komplikować. Dzisiaj rozumiem już, że dotknęliśmy zaledwie wierzchołka góry lodowej. Dyskutując o zależnościach, które rządzą przyrodą, cały czas operujemy na tym wierzchołku góry. Mówiąc o naszych wyobrażeniach o materii mogę tylko przywołać znane i obrazowe określenie drobnych cząstek, budujących materię według Demokryta. Dziś wiemy znacznie więcej,  ale wciąż jesteśmy niezwykle daleko od poznania zasad rządzących materią.

Czy to nie jest frustrujące?

Proszę popatrzeć na mój obszar badawczy, czyli zioła, rośliny lecznicze i zawarte w nich substancje aktywne. Przecież zapiski zawarte w papirusach Ebersa sprzed ponad 4500 lat doskonale opisują zastosowania surowców zielarskich. Oczywiście, dzisiaj poznajemy ich szczegółowy skład chemiczny i mechanizmy aktywności biologicznej, jednak tzw. tradycja stosowania jest fundamentem szeroko rozumianej chemii produktów naturalnych. Wiemy, czym jest farmakologia – nauką  o lekach pochodzenia chemicznego, ze sprawdzonymi po wielekroć  właściwościami, farmakokinetyką itd. Ale czy kojarzy pani słowo farmakognozja?

Gnoza to wiedza.

Farmakognoza to nauka o roślinach leczniczych, a więc surowcach pochodzenia roślinnego używanych w lecznictwie. Jeżeli przyjrzymy się źródłosłowowi farmakologii i farmakognozji, to musimy zastanowić się nad greckimi słowami logos i gnoza. Logos to konkret, nauka właśnie. Gnoza zaś to trochę mistycyzm, wiedza tajemna. I nie wchodząc w kwestie mistyczne, badając rośliny sięgamy wiedzy tajemnej. Nie jesteśmy bowiem w stanie sprowadzić jej do 2-3 substancji bioaktywnych, musimy widzieć całość.

Dlaczego?

Bo próbujemy standaryzować to, co chcemy wykorzystywać. Dlatego selekcjonujemy substancje aktywne, ale problem jest w tym, że roślina jest synergią kilkuset składników i często napar z niej działa zupełnie inaczej niż wyizolowana frakcja czy czysta substancja aktywna. Prawdę mówiąc, już samo zróżnicowane roślin jest fascynujące. Mamy przecież liczne doniesienia, że skład olejku eterycznego rośliny zebranej z pola rano, jest inny niż z tej zebranej wieczorem. Roślina więc nigdy nie jest fabryką chemiczną, gdzie od sztampy produkuje się określone substancje. I wciąż wielką zagadką pozostaje, dlaczego one to robią – mam na myśli tę „produkcję” substancji aktywnych, czyli metabolitów.

No właśnie, dlaczego?

Niektórzy tłumaczą, że w ten sposób roślina broni się przed owadami, grzybami czy bakteriami, ale wydaje mi się, że to tylko taka „proteza”, którą próbujemy wyjaśniać rzeczywistość. Szacuje się, że mamy 300 tysięcy metabolitów w roślinach. Paradoksalnie jednak, w większości przypadków nie wiemy, po co roślina je produkuje.  Co więcej, mają one fantastyczny wpływ na nasz organizm, nasze zdrowie. I to jest kolejna wielka zagadka.

Rośliny lecznicze towarzyszą człowiekowi od tysiącleci, miały znaczenie magiczne, rytualne – jak choćby korzeń mandragory. Dzisiaj obserwujemy mody na zioła: wiesiołek, czystek, grzyby, mumio. Jak te obszary penetruje nauka?

Trudne pytanie, bo wydaje się, że choć postęp, szczególnie analityki chemicznej, w tych obszarach jest olbrzymi, to jednak wyjaśnienie mechanizmów działania tak skomplikowanych układów rzeczy, jak surowce zielarskie, jest wciąż obiektem prac badawczych. Warto podkreślić że, oczywiście istnieje w tym obszarze swego rodzaju moda na zioła, najczęściej przychodząca do nas z tzw. Zachodu. Dobrym przykładem jest tu czystek, który przebojem pojawił się na rynku suplementów i ziół około piętnastu lat temu, uważany za środek wzmacniający odporność, a obecnie kojarzony jest chyba głównie z tematem boreliozy. Z kolei kilka lat temu takim cudownym ziołem na wszystko była maca, a jeszcze wcześniej pelargonia afrykańska. Moglibyśmy wymieniać tu przykłady eleuterokoka, drynarii, traganka, cytryńca czy Ilex guayusa. Taka jest cecha wolnego rynku i nie ma w tym nic złego. Rolą naukowców jednak jest to, by pilnować jakości, bezpieczeństwa produktów i rozpoznawać mechanizmy ich działania.  

Czyli nie magia a pieniądze.

Ależ magia jest – roślin. Są też i pieniądze. Zioła zresztą w większości są kategoryzowane jako suplementy diety, a więc substancje, które relatywnie łatwo można wprowadzić na rynek w różnej formie. Zauważa się zresztą pewien przesyt tego rynku, wiemy też, że Polacy  są w czołówce światowej, jeśli chodzi o zażywanie suplementów. Z drugiej strony, czy lepiej, żeby zażywali leki?

A co jeśli suplementy mają zastąpić lekarza?

Odwołuję się do zdrowego rozsądku – a to on powinien podpowiadać, kiedy wystarczy ziołowy napar, a kiedy potrzeby jest lekarz. Szczególnie w obecnych chwilach pandemii. Wiem też, że zioła nie są jakimś cudownym specyfikiem, które w niezwykły sposób, z godziny na godzinę, wyleczą mnie z grypy.  A i herbatka lipowa w początkach grypy nie uzdrowi mnie z godziny na godzinę. Najważniejsze są bowiem siły wewnętrzne naszego organizmu… ale nie są to zagadnienia z moich obszarów badawczych.

W obróbce ziół – również, a może właśnie z naukowego punktu widzenia – istotne jest to, że będą nich korzystali ludzie.  

Wszystkie doświadczenia, które robimy w moim zespole, są właśnie w takim kontekście. Przy habilitacji, do profesury, zajmowałem się zagadnieniami typowo technologicznymi, związanymi z obróbką tak skomplikowanej matrycy, jaką są zioła. Istotne było, by straty dobroczynnych substancji, takich jak olejki eteryczne i inne metabolity aktywne, były jak najmniejsze. Można powiedzieć, banalne zagadnienie. Ludzie od tysięcy lat suszą zioła. To najstarsza metoda ich utrwalania. Oczywiście dzisiaj wiemy, że możemy zioła włożyć do suszarni i wysuszyć konwekcyjnie, ale wiemy też, że wszystkie rodzaje tego suszenia niosą ze sobą utratę związków aktywnych. Proszę urwać kawałek lawendy, tymianku czy rozmarynu i powiesić w pokoju – po jakimś czasie w całym domu będzie pachniało tym ziołem. Naturalną bowiem konsekwencją suszenia jest utrata związków lotnych, a więc olejków eterycznych. I ja zajmowałem się szukaniem sposobu, by to suszenie dawało jak najmniejsze straty. Zresztą nie dotyczą one tylko ziół. Co się dzieje z przyprawą, którą długo trzymamy w szafce w kuchni?

Wietrzeje.

I słowo „wietrzenie” doskonale oddaje to, co się dzieje w tym procesie. Wietrzenie nie dotyczy jedynie produktu, który jest w opakowaniu i po roku jest wyjmowany z szuflady. Rozpoczyna się już w momencie ścięcia rośliny.

Jakie zioła Pan bada?

Lista jest dość długa, ale to popularne zioła, między innymi tymianek, bazylia, oregano, lawenda, krwawnik, kozłek, rumianek, estragon, mięta czy majeranek.

To w laboratorium jest Pan trochę jak kucharz.

Rzeczywiście, może się tak wydawać. Jednak warsztat jaki stosujemy, jest zgoła odmienny. Obecnie dobre badania to z jednej strony wykwalifikowana kadra naukowa, ale z drugiej bardzo dobra aparatura, bez której nie możemy zbadać tego, co najważniejsze. I tu muszę podkreślić wyjątkową pomoc byłych i obecnych władz uczelni, które rozumieją, że wsparcie naukowców w tej kwestii jest fundamentem rozwoju badań.

Jest takie zioło, do którego ma Pan jakiś szczególny sentyment?

Tak, teraz nawet z profesorem Figlem publikujemy pracę z badań nad składem związków lotnych w olejkach eterycznych tego zioła. To rumianek. Mam do niego sentyment, bo herbata rumiankowa to jedno ze wspomnień mojego dzieciństwa. Może nie była jakimś rarytasem, ale kojarzy mi się z wyjątkowymi chwilami. W moim rodzinnym domu napar z rumianku wiązał się zawsze z wyjątkową sytuacją i szczególną uwagą mamy. Drugim moim powrotem do dzieciństwa jest majeranek. Kojarzy pani takie zioło?

Oczywiście, zawsze w żurku, fasolowej i pieczonej białej kiełbasie na święta.

Mnie się też kojarzy z parówkami po diabelsku z czasów studenckich. (śmiech). Ale te zioła: majeranek, tymianek, oregano czy estragon wykorzystywane przez nas głównie jako przyprawy, nie tylko wykazują działania prozdrowotne, ułatwiając trawienie, ale też konserwują żywność. Oczywiście częściej wchodzimy do kuchni niż do apteki, ale warto wiedzieć, że tymianek, który razem z podbiałem jest w pastylkach do ssania na ból gardła, jest też w kiełbasie nie tylko dlatego, że poprawia jej smak, ale dlatego, że zawarty w nim tymol czy karwakorl umożliwiają dłuższy czas przechowywania. 1000 lat temu ludzie lodówek nie mieli, ale mieli rośliny, które nauczyli się wykorzystywać. My dzisiaj robimy to samo, ale jednocześnie staramy się poznać substancje, decydujące o wyjątkowych właściwościach tego tymianku czy majeranku. Jak patrzymy na takie farmakognozje, że użyję tego dziwnego słowa sprzed setek lat, to zauważymy, że dawno temu zielarze czy medycy mieli niezwykłą intuicję. Dzisiaj tę wiedzę sprzed setek lat doceniamy i wykorzystujemy. W tym miejscu muszę przywołać nazwisko mojego idola i guru z tej dziedziny – dr. Henryka Różańskiego, fitoterapeuty z Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Krośnie. Polecam jego wykłady również na platformie na You Tube. Jako jeden z nielicznych potrafi czytać źródła w oryginale, a więc zna łacinę w różnych odmianach sprzed wieków i jest wyjątkowym znawcą lekospisów obowiązujących w dawnych czasach. Swoją drogą, współcześni badacze roślin leczniczych też mają swoje pismo, bardzo poważny periodyk naukowy. To "Journal of Ethnopharmacology" wydawany przez Elseviera. Publikacja na jego łamach to bardzo duży sukces, do którego prowadzi wiele rygorystycznie przestrzeganych wymogów. Jak wskazuje nazwa  tego czasopisma, zajmuje się ono roślinami opisywanymi w źródłach, stąd ethno, które mają działanie lecznicze, i stąd pharmacology.

Dlaczego zajął się Pan właśnie roślinami leczniczymi?

Hm, moja praca magisterska była typowo biotechnologiczna, doktorska – chemiczna, zająłem się w niej syntezą organiczną. Ale dzięki temu dzisiaj mogę inaczej patrzeć na rośliny. Spektrum badań jakie prowadziłem, dało mi narzędzia, bez których nie byłbym w tym miejscu, w którym jestem.

A więc nie magia tylko twarda wiedza.

Raczej magia, która jest weryfikowana twardą wiedzą. Nie patrzę na roślinę jako na obiekt kultu. Dla mnie to konglomerat związków chemicznych różnego rodzaju, które możemy wykorzystać, a w tym wykorzystaniu znaczenie ma obróbka tej rośliny. Lubię w życiu robić różne rzeczy, więc nie żałuję tego, że moja dzisiejsza tematyka badawcza jest mieszanką chemii i biologii.

Z politechniki zawędrował Pan na Uniwersytet Przyrodniczy, po drodze został kierownikiem Katedry Chemii.

Promotorka mojej pracy magisterskiej graniczyła dom w dom z promotorem mojej pracy doktorskiej – życie czasem jest bardzo proste. Profesor Małgorzata Oświęcimska poleciła mnie profesorowi Czesławowi Wawrzeńczykowi, promotorowi mojej pracy doktorskie). A co do kierowania Katedrą… To wcale nie jest łatwe zadanie w sytuacji, kiedy jest to jedna z nielicznych jednostek naukowych w Polsce, składających się w większości z pracowników samodzielnych. Dlatego też tak ważne jest, by swoją postawą dawać dobry przykład. Nie mam taryfy ulgowej dla samego siebie. Sam sporo publikuję i nie akceptuję osiadania na laurach. Pozyskuję projekty i przedsiębiorców do realizacji badań. Jak do tej pory to działa.

Nie mam taryfy ulgowej dla samego siebie. Sam sporo publikuję i nie akceptuję osiadania na laurach. Pozyskuję projekty i przedsiębiorców do realizacji badań. Jak do tej pory to działa.

Chciałem podkreślić w tym miejscu, że mój sukces nie jest efektem tylko mojej pracy. Nie było by mnie w tym miejscu, gdyby nie prof. Wawrzeńczyk, kształtujący moje podstawy chemiczne, prof. À. A. Carbonell-Barrachina, który zainspirował mnie w obszarze analizy produktów spożywczych i ziół, doktorantów czy szerokiego grona  współpracowników, dzięki którym mogłem prowadzić badania. Dzisiaj mój sukces to także ich ciężka praca. `

Kiedyś profesura była zwieńczeniem, tytuł odbierali ludzie bardzo dojrzali. Dzisiaj wyraźnie widać przyspieszenie. To dobrze?

Patrząc bibliometrycznie pewnie dobrze. Osiągi młodych naukowców są obecnie zazwyczaj bez porównania wyższe od dokonań profesorów w latach ich młodości. Jednocześnie jednak kilkadziesiąt lub kilkanaście lat temu opublikowanie pracy wymagało roku, czasem dwóch lat pracy, a dzisiaj to kwestia miesięcy lub nawet tygodni. Staliśmy się specjalistami w bardzo wąskich dziedzinach, które dobrze opanowaliśmy. Ale od profesorów sprzed kilkudziesięciu lat różni nas szerokość wiedzy. Nie mamy tej szerokiej perspektywy. To widać na przykładzie książek – dzisiaj prawie nikt ich nie pisze, bo my naukowcy z dziadziny nauk ścisłych jesteśmy zazwyczaj w stanie wypełnić jedynie zawartość pojedynczych rozdziałów.

Staliśmy się nano?

W jakimś sensie tak, ale mamy też brutalne prawo bibliometrii. Nam po prostu nie opłaca się pisać podręczników, bo spędzamy nad nimi mnóstwo czasu, a punktowane są tak, jak słabe publikacje do słabego czasopisma. I bardzo nad tym ubolewam, bo sam mówię z ironią studentom, że książki czy podręczniki to naukowcy będą mogli pisać na emeryturze. Efekt takiego działania jest następujący przykładowo w mojej dziedzinie nauki nowe książki, są pisane przez amatorów spoza środowisk akademickich. Jeżeli w ogóle takowe powstają.

Praca naukowa jest dla Pana spełnieniem marzeń?

Ja po prostu z otwartymi ramionami przyjmuję to, co mi przynosi życie. I mówiłbym raczej nie o ukoronowaniu, ale o konsekwencji działań. Kiedy z kolegą w podstawówce robiliśmy nasze eksperymenty, to był ten zaczątek, ta ciekawość świata prowadzące do bycia naukowcem. Uwieńczonej sukcesem, ale spełnionej niejako mimochodem.

I wciąż jest Pan ciekawy tego świata?

Tak, fascynuje mnie nieustannie, że z jednej strony mamy te 300 tysięcy metabolitów aktywnych w roślinach, a z drugiej nasza wiedza o nich jest tak szczątkowa. Czytamy o splątaniach kwantowych, o tym, że jesteśmy w stanie w wybranych warunkach „cofnąć” czas dla pewnych zjawisk, a jednocześnie znając budowę atomu nie znamy praprzyczyny ułożenia się cząstek elementarnych w atom. Na wykładach z produktów naturalnych na ostatnim slajdzie pokazuję tylną część zegarka z jego skomplikowanym mechanizmem oraz małpę z brzytwą. I mówię wtedy studentom, że w świecie nauki wciąż jesteśmy taką małpą, która wie, jak porusza się pierwszy i drugi trybik, ale nie ma pojęcia, jak to wpływa na wskazówkę czy inny trybik, gdzieś głęboko schowany. Przecież my wciąż nie wiemy, czym będzie pachnieć dana cząsteczka, o znanej nam budowie chemicznej. Musimy powąchać to, co uzyskaliśmy. Umiemy modelować, a więc pracować in silico, działać na liniach komórkowych, a więc in vitro, ale to, co się wydarzy w organizmie, a więc in vivo wciąż jest dla nas tylko przesłanką.

Jaki ma Pan cel na najbliższe lata?

Głębsze wejście w analizę tego, co w roślinach „siedzi” i to nie na poziomie oznaczenia jakościowego, ale przyczynowo-skutkowego.

Czyli chce Pan im wydrzeć tajemnicę?

Można tak powiedzieć.

rozmawiała Katarzyna Kaczorowska