W ostatnich latach obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania białkami roślinnymi, zarówno ze względu na ich wartości odżywcze, funkcjonalne, cenę jak i akceptację przez (potencjalnych) konsumentów. W tym kontekście produkty uboczne przemysłu rolno- spożywczego pochodzenia roślinnego stanowią tani i atrakcyjny surowiec do pozyskiwania białek. Celem projektu jest opracowanie nowej, selektywnej metody izolowanie białek z wytłoków słonecznikowych za pomocą rozpuszczalników głęboko eutektycznych (DES, ang. deep eutectic solvent). DES-y znawane są za alternatywne „zielone rozpuszczalniki”, są łatwe w przygotowaniu, tanie, nielotne, biodegradowalne i wykazują niską toksyczność. Spodziewam się, że realizacja niniejszego projektu wskaże także nowe możliwości zrównoważonego zagospodarowania produktu ubocznego jakim są wytłoki słonecznikowe.
Kierownik: dr inż. Aleksandra Grudniewska
Słowa kluczowe: białka, wytłoki słonecznikowe, rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (DES), biorafinacja, zielona chemia.
Badania finansowane z projektu Mistrz (edycja II, UPWr)
Badania koncentrują się na pozyskiwaniu chiralnych związków biologicznie aktywnych, w szczególności z ugrupowaniem laktonowym. Jedna z metod oparta na syntezie asymetrycznej, zakłada poszukiwanie mikroorganizmów o wysokiej aktywności oksydacyjnej zdolnych do katalizowania reakcji utleniania w hodowlach wgłębnych (SmF). Druga z metod polega na kinetycznym rozdziale związków w wyniku enancjoselektywnej hydrolizy ich mieszanin racemicznych w hodowlach na podłożu stałym (SSF). Badania związane są z biotechnologicznym zagospodarowaniem produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego, głównie makucha rzepakowego i lnianego.
Wykonawcy: dr hab. inż. Filip Boratyński,prof. uczelni, prof. dr hab. Teresa Olejniczak, mgr inż. Ewa Szczepańska, mgr inż. Dawid Hernik
Słowa kluczowe: laktony, mikrobiologiczne utlenienie, rozdział kinetyczny, lipazy, dehydrogenazy alkoholowe, hodowle wgłębne, hodowle na podłożu stałym
Otrzymywanie i ocena właściwości biologicznych laktonów z pierścieniem aromatycznym, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu konfiguracji centrów chiralności na ich aktywność antyproliferacyjną względem komórek nowotworowych oraz interakcje tych związków z błonami biologicznymi. Badania te mają charakter interdyscyplinarny i obejmują współpracę z Katedrą Farmakologii i Toksykologii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, a także Katedrą Fizyki i Biofizyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
Wykonawcy: dr hab. inż. Witold Gładkowski, prof. uczelni, dr inż. Marcelina Mazur, dr hab. Aleksandra Pawlak, dr Aleksandra Włoch
Słowa kluczowe: laktony, rozdział kinetyczny, lipazy, aktywność antyproliferacyjna, błony biologiczne
W ramach badań otrzymywane są immobilizowane preparaty Lecitase Ultra, które następnie testujemy pod kątem zastosowania w procesach kinetycznego rozdziału alkoholi w procesach transestryfikacji oraz hydrolizy ich estrów.
Wykonawcy: dr hab. inż. Witold Gładkowski, prof. uczelni, mgr inż. Aleksandra Leśniarek
Słowa kluczowe: Lecitase Ultra, rozdział kinetyczny, transestryfikacja, hydroliza, immobilizacja enzymów
Celem badań jest opracowanie metody otrzymywania lipidów strukturyzowanych będących hybrydą fosfolipidów lub acylogliceroli ze sterolem roślinnym, badanie ich stabilności termiczno-oksydacyjnej oraz właściwości biologicznych.
Słowa kluczowe: fitosterole, fosfolipidy, acyloglicerole, synteza, stabilność termiczno-oksydacyjna, cytotoksyczność
Badania finansowane w ramach grantu 2018/31/B/NZ9/00602 „Badanie właściwości fizykochemicznych i biologicznych glicerydów sterolowych oraz ich produktów powstających podczas termicznej oksydacji”
Badania dotyczące biorafinacji produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego. W tym celu stosuje rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (DES), które są tanie, nielotne i biodegradowalne, a tym samym przyjazne dla człowieka i środowiska. DES-y zaliczane są do tzw. zielonych rozpuszczalników i są alternatywą dla powszechnie stosowanych łatwopalnych i toksycznych lotnych rozpuszczalników organicznych. Stosuje DES-y do izolowania białek z makuchów – produktów ubocznych powstających podczas wytłaczania oleju z nasion. Zajmuje się także opracowaniem selektywnej i taniej metody ekstrakcji flawonoidów z wychmielin za pomocą DES.
Słowa kluczowe: zielona chemia, rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (DES), biorafinacja, produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego, makuchy, wychmieliny
Badania finansowane z projektu Miniatura 2.
Izolowanie i enzymatyczne modyfikacje reszt acylowych fosfolipidów żółtka jaja kurzego oraz wzbogacenie jaj kurzych i przepiórczych w Wielonienasycone Kwasy Tłuszczowe (WNKT), zwłaszcza z grupy n-3, ze szczególnym uwzględnieniem wbudowywania się tych kwasów w fosfolipidy. Prowadzone w tym temacie badania obejmują charakterystyką chemiczną frakcji lipidowych oraz opracowanie nowych, wydajnych metod izolowania i oczyszczania fosfolipidów z żółtek jaj kurzych. W ramach tej tematyki prowadzone są również enzymatyczne modyfikacje składu kwasów tłuszczowych fosfolipidów żółtka jaja kurzego. Wykorzystując aktywność lipaz i fosfolipaz w reakcjach transestryfikacji i hydrolizy uzyskuje się fosfolipidy wzbogacone w kwasy z rodziny n-3 i n-6. Początkowo jako dawcy grup acylowych stosowano komercyjnie dostępne kwasy tłuszczowe. Innowacją w ostatnich badaniach stało się zastosowanie naturalnych, tanich olejów roślinnych bogatych w kwasy z grupy WNKT lub sprzężone kwasy tłuszczowe w postaci triacylogliceroli. Kolejnym aspektem badawczym są badania wpływu suplementacji paszy na skład kwasów tłuszczowych frakcji lipidowych wyizolowanych z żółtek jaj kurzych i przepiórczych, ze szczególnym uwzględnieniem fosfolipidów.
Wykonawcy: dr hab. inż. Anna Chojnacka, prof. uczelni, dr hab. Witold Gładkowski, prof. uczelni
Badania realizowane były w ramach poniższych projektów:
- Projekt badawczo-rozwojowy współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, nr POIG.01.03.01-00-133/08 „Innowacyjne technologie produkcji biopreparatów na bazie nowej generacji jaj (OVOCURA)”, współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, 2009-2013, kierownik projektu: prof. dr hab. Tadeusz Trziszka
- Projekt rozwojowy MNiSW nr R05 049 02 "Modyfikacje naturalnych fosfolipidów przeznaczonych do zastosowania w przemyśle spożywczym i kosmetycznym", 2007-2010, kierownik projektu: prof. dr hab. Czesław Wawrzeńczyk.
- Projekt badawczy MNiSW nr N N209 275035 "Chemiczne i biotechnologiczne metody odzysku z jaj preparatów peptydowych oraz frakcji fosfolipidowych przeznaczonych do profilaktyki chorób cywilizacyjnych", 2008-2011, kierownik projektu: prof. dr hab. Tadeusz Trziszka
- Projekt badawczy MNiSW nr N N209 137840 „Zastosowanie ekstrakcji nadkrytycznej do pozyskiwania preparatów lipidowo-witaminowych z jaj przepiórczych”, 2011-2013 kierownik projektu: prof. dr hab. Tadeusz Trziszka
- Projekt badawczy NCN nr 2012/05/B/NZ9/03358 "Wzbogacanie fosfolipidów z żółtka jaja kurzego w biologicznie aktywne nienasycone kwasy tłuszczowe w reakcjach enzymatycznych z udziałem olejów pochodzenia roślinnego i rybiego jako dawców grup acylowych", 2013-2016, kierownik projektu: prof. dr hab. Czesław Wawrzeńczyk
Badania nad syntezą chemiczną i chemoenzymatyczną oraz biotransformacjami biologicznie aktywnych związków zawierających w swojej strukturze ugrupowanie laktonowe. Laktony wykazują szereg ważnych właściwości biologicznych w tym aktywność antydrobnoustrojową, antyproliferacyjną względem komórek nowotworowych oraz antyfidantną względem szkodników magazynowych. Spośród licznej grupy związków laktonowych na szczególną uwagę zasługują laktony z podstawnikiem aromatycznym. Do związków, które charakteryzują się wysoką aktywnością biologiczną zaliczają się między innymi występujące w naturze izochaihulakton, enterolakton czy laktony styrylowe. Celem badań jest opracowanie metod otrzymywania nowych czystych optycznie laktonów zawierających podstawnik aromatyczny, które wykazują wyżej wymienione właściwości biologiczne.
Wykonawca: dr inż. Marcelina Mazur
Badania dotyczące możliwości wykorzystania grzybów mikroskopowych w transformacjach cząsteczek steroidowych. Celem projektu jest uzyskanie nowych metabolitów naturalnych i syntetycznych steroidów należących do grupy anaboliczno-androgennych, między innymi oksandrolonu, nandrolonu, DHEA i jego endogennych pochodnych. W ramach badań poszukuje się drobnoustrojów efektywnie katalizujących przemiany, izoluje się, określa strukturę oraz tworzy bibliotekę takich pochodnych. Otrzymywane związki mogą być pomocne w diagnostyce np. w laboratoriach antydopingowych. Prowadzone są również badania aktywności biologicznej izolatów w testach in vitro.
Kierownik: dr hab. Alina Świzdor, prof. uczelni
Wykonawcy: mgr inż. Paulina Łyczko
Słowa kluczowe: biotransformacje, steroidy anaboliczno-androgenne, metabolizm
Prace prowadzone w Zespole koncentrują się na transformacjach mikrobiologicznych i syntezie chemicznej związków flawonoidowych (chalkonów, flawanonów i flawonów). Celem prowadzonych badań jest uzyskanie nowych pochodnych o wysokim potencjale do zastosowania ich w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Jako biokatalizatory wykorzystywane są szczepy entomopatogennych grzybów strzępkowych wyizolowane z terenu Dolnego Śląska. Produkty biotransformacji są ekstrahowane, oczyszczane, a ich struktury wyznaczane przy wykorzystaniu metod spektroskopowych (1H NMR i 13C NMR). Zespół specjalizuje się w mikrobiologicznej glikozylacji związków flawonoidowych.
Kierownik: dr hab. inż. Edyta Kostrzewa-Susłow, prof. uczelni
Wykonawcy: dr inż. Monika Dymarska, mgr inż. Agnieszka Krawczyk-Łebek
Słowa kluczowe: biotransformacje, flawonoidy, Isaria, Beauveria, glikozylacja
Aktualnie są prowadzone badania różnych części botanicznych derenia jadalnego (Cornus mas L.) pod kątem identyfikacji związków fenolowych i irydoidowych, właściwości biologicznych oraz wykorzystania w procesach produkcyjnych.
Kierownik: dr hab. inż. Alicja Z. Kucharska, prof. uczelni
Wykonawcy: mgr inż. Dominika Przybylska, dr inż. Radosław Spychaj, dr hab. inż. Izabela Fecka (Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu), prof. UM, dr hab. inż. Tomasz Sozański (Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu), dr hab. inż. Anna Sokół-Łętowska, prof. uczelni, dr Narcyz Piórecki (Arboretum i Zakład Fizjografii w Bolestraszycach, Uniwersytet Rzeszowski), dr inż. Agata Czyżowska (Politechnika Łódźka), prof. dr hab. inż. Antoni Szumny
Słowa kluczowe: Cornus mas L., kwiaty, liście, pestki, właściwości biologiczne, związki aromatyczne
Maksymalizacja wykorzystania składników surowca, utylizacja surowców nietypowych i odpadowych oraz dywersyfikacja technologii w toku produkcji bioetanolu to główne kierunki rozwoju gorzelnictwa. Obecnie głównymi surowcami do produkcji etanolu w strefie klimatu umiarkowanego są kukurydza i pszenica, są to jednak zboża wrażliwe na niekorzystne warunki pogodowe oraz powszechnie stosowane w produkcji żywności przez co są surowcami drogimi. Dlatego stosowanie mniej typowych zbóż, jak żyto i jęczmień, może zdywersyfikować bazę surowcową gorzelni. Jednak z uwagi na wysoką zawartość polisacharydów nieskrobiowych (NSP) jak β-glukan (jęczmień) i arabinoksylany (żyto) zaciery otrzymane z tych surowców charakteryzują się wysoką lepkością, co powoduje problemy technologiczne w związku z czym utrudnione jest stosowanie technologii VHG (very high gravity, fermentacja zacierów o wysokim ekstrakcie). Dlatego rozdział składników ziaren tych zbóż przez frakcjonowanie „na sucho” (przesiewanie) oraz „na mokro” (ekstrakcja w warunkach alkalicznych) może skutkować otrzymaniem frakcji, które powinny być przetwarzane w odmienny sposób co zwiększy finalną wydajność etanolu z jednostki masy surowca.
Kierownik: dr inż. Witold Pietrzak
Słowa kluczowe: ekstrakcja alkaliczna, bioetanol, frakcjonowanie, fermentacja etanolowa
Badania finansowane w ramach projektu B030/0008/18 i B030/0008/19 UTRZYMANIE I ROZWÓJ POTENCJAŁU BADAWCZEGO (MŁODZI NAUKOWCY)- SUBWENCJA 2018 i 2019 Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
Celem przeprowadzonych podstawowych badań biofizycznych było określenie aktywności biologicznej wybranych substancji roślinnych i związków otrzymanych na drodze syntezy, na podstawie ich wpływu na komórki układu krążenia oraz na właściwości błony biologicznej i lipidowej.
Kierownik: dr hab. Dorota Bonarska-Kujawa, prof. uczelni
Wykonawcy: prof. dr hab. Halina Kleszczyńska, prof. dr hab. Janina Gabrielska, dr hab. Hanna Pruchnik , dr hab. Teresa Kral, dr hab. Janusz Miskiewicz, dr inż. Sylwia Cyboran-Mikołajczyk, dr Katarzyna Solarska- Ściuk, dr Paulina Strugała, dr Aleksandra Włoch, mgr Katarzyna Męczarska, dr Zenon Trela
Słowa kluczowe: błona komórkowa, oddziaływania molekularne, błony lipidowe, błony modelowe, erytrocyty, komórki HMEC, metody spektroskopowe, DSC, FTIR, fluorescencja, związki roślinne, cytostatyki
Celem podjętych badań jest zbadanie toksyczności kompleksów platyny(II) (Pt-TCEP) i palladu(II) (Pd-TCEP) w odniesieniu do erytrocytów oraz zbadanie wpływu tych związków na parametry fizykochemiczne błony biologicznej i na albuminę. Obiektem badań będą komórki erytrocytów, liposomy jednowarstwowe o różnym składzie lipidowym oraz główne białko występujące w osoczu krwi – albumina. Badania te mają charakter interdyscyplinarny i są wykonywane w ramach współpracy z Katedrą Toksykologii i Farmakologii oraz z Katedrą Chemii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
Słowa kluczowe: związki przeciwnowotworowe, aktywność biologiczna, toksyczność, liposomy, błona biologiczna, erytrocyty, przejścia fazowe, płynność błony
Celem niniejszego projektu jest zbadanie wpływu nowo zsyntetyzowanych fosfolipidów modyfikowanych kwasem anyżowym (1-ANYŻ-2-PA-PC oraz 1-PA-2-ANYŻ-PC), wykazujących obiecujące właściwości antyproliferacyjne, wobec testowanych linii komórek, na parametry termodynamiczne układów modelowych (liposomów) uformowanych z głównych lipidów błonowych (DPPC, DMPC, DMPE, cholesterol). Badania te mają charakter interdyscyplinarny i są wykonywane w ramach współpracy z Katedrą Toksykologii i Farmakologii oraz z Katedrą Chemii Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.
Słowa kluczowe: związki przeciwnowotworowe, aktywność biologiczna, toksyczność, liposomy, błona biologiczna, erytrocyty, przejścia fazowe, płynność błony
1) Badania dotyczą oddziaływań związków biologicznie aktywnych z liniowym i plazmidowym DNA. W grupie związków biologicznie aktywnych znajdują się związki metaloorganiczne, dendrymery, liposomy, laktony, antyoksydanty.
2) Badania dotyczące oddziaływań lipopleksów, dendrymerów, laktonów, antyoksydantów oraz pochodnych metali z komórkami rakowymi.
Badania dotyczące tematyki 1) i 2) są prowadzone z wykorzystaniem wysoko zaawansowanych technik i metod fluorescencyjnych na bazie mikroskopii konfokalnej. Badania mają charakter interdyscyplinarny i obejmują współpracę z dr hab. Hanną Pruchnik, dr hab. inż. Witoldem Gładkowski, dr Pauliną Strugałą oraz dr Aleksandrą Włoch (Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu), Dr Nathalie Mignet (Paryż, Francja), prof. Barbarą Klajnert-Maculewicz (Uniwersytet Łódzki), Prof. Martinem Hofem (Instytyt im. Jarosława Heyrowskiego, Czeska Akademia Nauk, Praga).
Słowa kluczowe: kondensacja DNA, single molecule fluorescence , terapia genowa, dendrymery, lipopleksy, antyoksydanty
Badania polegają na ocenie poziomu markerów stresu oksydacyjnego (produktów zaawansowanego utlenienia białek – AOPP, zaawansowanych produktów glikacji - AGEs oraz substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym - MDA) u szczurów chorych na cukrzycę oraz szczurów karmionych ekstraktem z fioletowych ziemniaków. Ponadto w ramach badań przeprowadzana jest ocena zmian histopatologicznych w nerkach, mięśniach oraz wątrobie szczurów u których wywołano doświadczalną cukrzycę. Uzyskane wyniki odpowiedzą na pytanie czy karmienie zwierząt ekstraktem z fioletowych ziemniaków wykaże wpływ hamujący na procesy glikacji, utleniania i glikooksydacji, które są silnie skorelowane ze stresem oksydacyjnym. Badania mają charakter interdyscyplinarny i są kontynuacją rozpoczętej współpracy z Lwowskim Uniwersytetem im. Iwana Franki we Lwowie oraz Zakładem Histologii i Embriologii UPWr.
Kierownik: dr Paulina Strugała
Wykonawcy: dr Paulina Strugała, mgr Olha Dzydzan, dr Piotr Kuropka
Słowa kluczowe: fioletowe ziemniaki, badania in vivo, cukrzycą wywołaną streptozotocyną, aktywność przeciwcukrzycowa, enzymy antyoksydacyjne, markery stresu oksydacyjnego
Badania finansowane w ramach projektu B030/0033/19 – UTRZYMANIE I ROZWÓJ POTENCJAŁU BADAWCZEGO (MŁODZI NAUKOWCY) – SUBWENCJA 2019 Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu
Celem tej pracy jest ocena aktywności przeciwcukrzycowej oraz przeciwstarzeniowej nowo zsyntetyzowanych związków z grupy flawonoidów (chalkonu, flawanonu oraz flawonu) oraz określenie skutków oddziaływania tych związków z błoną lipidową i lipidową-białkową oraz z albuminą ludzką. Badania obejmują również sprawdzenie cytotoksyczności związków względem krwinek czerwonych. Badania są prowadzone we współpracy z Katedrą Chemii UPWr.
Kierownik: dr hab. Edyta Kostrzewa-Susłow, prof. uczelni
Wykonawcy: dr Paulina Strugała, dr Aleksandra Włoch, mgr Agnieszka Krawczyk-Łebek, Karolina Szczecka, Angelika Strach
Słowa kluczowe: Aktywność przeciwcukrzycowa i przeciwstarzeniowa, flawonoidy, błony, cytotoksyczność
Celem badań było określenie aktywności hemolitycznej oraz wpływu na błony biologiczne bromolaktonów z podstawnikiem 2,5-dimetylofenylowym. Związki otrzymane zostały w Katedrze Chemii UPWr we Wrocławiu w postaci enancjomerycznie czystych izomerów o zdefiniowanych centrach stereogenicznych. Uzyskane wyniki badań dostarczyły informacji o toksyczności badanych związków, pozwoliły określić ich lokalizację w błonie oraz wpływ optycznie czynnych bromolaktonów o różnej strukturze na parametry fizyczne błony. Wyniki te mogą przyczynić się do wyjaśnienia aktywności przeciwnowotworowej badanych związków a w przyszłości do projektowania związków o zwiększonej aktywności.
Wykonawcy: dr Aleksandra Włoch, dr hab. inż. Witold Gładkowski, prof. uczelni
Słowa kluczowe: bromolaktony, błony biologiczne, aktywność hemolityczna
Celem badań jest zbadanie cytotoksyczności trzech par enancjomerycznych γ-laktonów z układem cykloheksanu zawierających dodatkowo atom chlorowca (chlor, jod lub brom) względem krwinek czerwonych oraz określenie ich oddziaływania z błonami biologicznymi i modelowymi. Wstępne badania względem psich linii białaczki wykazały ich wysoką aktywność przeciwnowotworową, dlatego badania biofizyczne oddziaływania tych związków z błonami są ważnym narzędziem do lepszego zrozumienia ich aktywności. Uzyskane wyniki dostarczą również informacji o ich cytotoksyczności, co może mieć ogromne znaczenie przy potencjalnym wykorzystaniu tych związków. Wiedza zdobyta podczas tego rodzaju badań może zostać wykorzystana do projektowania nowych związków o zwiększonej aktywności przeciwnowotworowej. Badania są prowadzone we współpracy z Katedrą Chemii UPWr.
Wykonawcy: dr Aleksandra Włoch, dr inż. Marcelina Mazur, dr hab. Hanna Pruchnik, prof. uczelni, dr hab. inż. Witold Gładkowski, prof. uczelni
Słowa kluczowe: halolaktony, błony biologiczne i modelowe, cytotoksyczność
Celem projektu jest zastosowanie wybranych markerów uszkodzeń oksydacyjnych do oceny poziomu stresu oksydacyjnego w ludzkich immortalizowanych komórkach śródbłonka mikronaczyń skóry HMEC-1 (human microvascular endothelial cells) potraktowanych nanocząstkami ditlenku krzemu. Do badań zostaną wykorzystane komórki śródbłonka, indukowane nanocząstkami SiO2 w odpowiednio dobranym zakresie stężeń. Następnie zostanie oznaczony poziom reaktywnych form tlenu i azotu oraz poziom zredukowanego glutationu, będącego głównym antyoksydantem komórkowym.
Kierownik: dr Katarzyna Solarska-Ściuk
Słowa kluczowe: nanocząstki SiO2, HMEC-1, stres oksydacyjny
