Konkurs PRELUDIUM rozstrzygnięty!
- Mgr inż. Aleksandra Matys – “Badanie wpływu pulsacyjnego pola elektrycznego na metabolizm wybranych owoców i warzyw”
- Mgr inż. Katarzyna Wierzchowska – “Biochemiczne szlaki biosyntezy lipidów zapasowych w komórkach drożdży olejogennych na drodze hodowli w podłożach z hydrofobowym źródłem węgla – spojrzenie molekularne”
mgr inż. Aleksandra Matys, Instytut Nauk o Żywności, przyznane środki 129 320 zł.
Badanie wpływu pulsacyjnego pola elektrycznego na metabolizm wybranych owoców i warzyw
Pulsacyjne pole elektryczne (PEF) to nietermiczna technologia przetwarzania żywności, która znajduje coraz więcej zastosowań w przemyśle spożywczym. Główne działanie PEF polega na ingerencji w strukturę komórkową. W wyniku elektroporacji w błonie komórkowej powstają pory, które następnie mogą się rozszerzać, agregować, a nawet ponownie zamykać. Do oceny stopnia zniszczenia tkanki poddanej obróbce pulsacyjnym polem elektrycznym wykorzystuje się m.in. pomiary przewodności elektrycznej, analizę mikroskopową oraz magnetyczny rezonans jądrowy w domenie czasu. Każda z tych metod wymaga pewnej ingerencji w tkankę. Mechaniczne uszkodzenie rośliny natychmiastowo wpływa na jej jakość wizualną, jednak w dłuższej perspektywie czasowej wywołuje zmiany metaboliczne, których efekty w postaci szeroko rozumianych zmian jakości wykrywane są po pewnym czasie. Każdy zastosowany proces powoduje stres u roślin, co w konsekwencji wywołuje zmiany fizjologiczne i metaboliczne. Pełne zrozumienie mechanizmu
powstałych na skutek stresu zmian umożliwiłoby opracowanie metody pozwalającej na zmniejszenie jego efektów. Pulsacyjne pole elektryczne może działać jako stresor abiotyczny, wpływając na metabolizm traktowanej tkanki. Biorąc pod uwagę, że sama obróbka pulsacyjnym polem elektrycznym, jak również wszystkie wyżej wymienione sposoby oceny skutków elektroporacji opierają się na konieczności ingerencji w traktowaną tkankę, niezbędna jest metoda pomiaru uzyskanych efektów w sposób nieinwazyjny, tak aby uzyskany rezultat w rzeczywistości odnosił się tylko do jednego, konkretnego procesu. Takim sposobem może okazać się oznaczenie aktywności biospeklowej.
Celem pracy będzie zbadanie wpływu pulsacyjnego pola elektrycznego o zmiennej ilości energii dostarczanej do traktowanych jabłek i marchewek na ich aktywność metaboliczną mierzoną w czasie. Ponadto podjęta zostanie próba wykorzystania aktywności biospeklowej i aktywności oddechowej jako potencjalnych nieinwazyjnych metod do ilościowego określenia skali elektroporacji. Uzyskane wyniki mogą dostarczyć dokładniejszy opis mechanizmu oddziaływania pulsacyjnego pola elektrycznego na tkanki roślinne.
mgr inż. Katarzyna Joanna Wierzchowska, Instytut Nauk o Żywności, przyznane środki 209 999 zł.
Stale zwiększająca się liczba ludności związana jest z koniecznością poszukiwania nowych źródeł
pożywienia. Współcześnie niemal miliard osób na świecie głoduje. Istnieje, więc potrzeba zwiększenia produkcji żywności w skali globalnej. Eskalacja na drodze stosowanych dotychczas rozwiązań może stanowić jednak zbyt poważne obciążenie na ekosystemu. Dlatego też zaspokojenie potrzeb żywieniowych populacji wymaga poszukiwania niekonwencjonalnych źródeł składników pokarmowych w tym także tłuszczów (lipidów). Cenne nienasycone kwasy tłuszczowe pełniące ważną rolę w fizjologii człowieka o działaniu nie tylko przeciwzapalnym, ale i immunomodulującym, przeciwmiażdżycowym czy przeciwnowotworowym konwencjonalnie pozyskiwane się z roślin oleistych czy ryb morskich.
Nową zrównoważoną alternatywę znanych tłuszczów roślinnych mogą stanowić oleje mikrobiologiczne zmagazynowane w komórkach drożdży olejogennych zdolnych kumulować tłuszcze w ilości powyżej 20% suchej masy komórki, hodowla których nie jest związana ani z wykorzystaniem dużych areałów rolnych, ani z potrzebą stałego nasłonecznienia czy nawadniania…
Projekt składa się pięciu etapów badawczych począwszy od wyboru dobrze przyswajalnych hydrofobowych źródeł węgla, a także szczepów do badań z wykorzystaniem analizy genotypowej.
Celem zgłębienia procesów metabolicznych towarzyszących kumulacji oleju mikrobiologicznego przez drożdże konieczny jest wybór markerów charakterystycznych dla obu szlaków de novo oraz ex novo, a następnie analiza szlaków w podłożach z hydrofobowym źródłem węgla w zmiennych warunkach środowiskowych. Oleje mikrobiologiczne to bez wątpienia produkt o ogromnym potencjale, ale wciąż brakuje podstawowej wiedzy o przebiegu procesu ich kumulacji w komórkach mikroorganizmów. W badaniach wykorzystany zostanie modelowy gatunek drożdży olejogennych Yarrowia lipolytica o szczególnych zdolnościach adaptacji do zróżnicowanych warunków środowiskowych i w pełni zsekwencjonowanym genomie
W konkursie PRELUDIUM 21 wyłoniono 5 projektów z SGGW:
Naukowcy z SGGW na liście laureatów konkursu NCN Preludium