Rok akademicki 2023/2024

Zapraszamy do udziału w XX Seminarium Interdyscyplinarnym PBŚ, które odbędzie się 13 grudnia 2023 r. (godz. 16:00 - 17:30) w Regionalnym Centrum Innowacyjności (sala nr C8).

Osoby, które chciałyby uczestniczyć w spotkaniu w sposób zdalny zapraszam na platformę  MS Teams.

Plan spotkania

1. dr inż. Katarzyna Witt - Synteza nowych nierozpuszczalnych w wodzie β-ketoimin otrzymanych z pochodnych β-diketonów i aminosilanów, zdolnych do wiązania jonów metali z roztworów wodnych – MINIATURA 7

Streszczenie wystąpienia

Wystąpienie poświęcone będzie przedstawieniu głównych założeń oraz uzyskanych do tej pory wyników prac badawczych realizowanych w ramach działania naukowego pt. „Synteza nowych nierozpuszczalnych w wodzie β-ketoimin otrzymanych z pochodnych β-diketonów i aminosilanów, zdolnych do wiązania jonów metali z roztworów wodnych” (nr rejestracyjny 2023/07/X/ST4/00361), finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki i zrealizowanego w ramach konkursu MINIATURA 7 w Zakładzie Chemii Ogólnej i Nieorganicznej Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich.
Rezultaty realizowanego działania naukowego mogą mieć istotne znaczenie w kontekście poszukiwania nowych nierozpuszczalnych w wodzie ligandów wykorzystywanych do odzysku jonów metali szlachetnych czy usuwania jonów metali ciężkich z roztworów wodnych (np. ścieków poprodukcyjnych) lub do recyklingu zalegających odpadów (np. złomów elektronicznych).
Temat badawczy podjęto z uwagi na to, że istnieje duże zapotrzebowanie na tworzenie nowych bardziej skutecznych technik do wiązania metali z różnych źródeł odpadowych, ponieważ naturalne złoża metali wyczerpują się, a rozwijająca się gospodarka jedynie zwiększa ich eksploatację.
W prezentacji przedstawione zostaną schematy syntez poszczególnych pochodnych β-ketoimin oraz rezultaty dalszych badań związanych z analizą ich rozpuszczalności w wodzie. Należy nadmienić, że proces otrzymywania β-ketoimin wpisuje się w koncepcję zielonej chemii, ponieważ polega na prostej bezrozpuszczalnikowej reakcji pochodnych β-diketonów i aminosilanów. Zbadanie rozpuszczalności w wodzie otrzymanych produktów jest z kolei niezmiernie istotne z uwagi na ocenę możliwości ich dalszego zastosowania do wiązania jonów metali z roztworów wodnych w różnych procesach separacyjnych, takich jak: ekstrakcja rozpuszczalnikowa czy techniki membranowe. Związki rozpuszczające się roztworach wodnych nawet w śladowych ilościach, nie nadają się tego typu aplikacji. Ostatecznie w prezentacji przedstawione zostaną metody spektroskopowe pozwalające na ocenę zdolności otrzymanych β-ketoimin do wiązania jonów metali z roztworów wodnych.

2. dr inż.Anna Murawska - Dekonsumpcja jako alternatywny nurt racjonalizacji zachowań w dobie globalnego kryzysu gospodarczego – MINIATURA 6

Streszczenie wystąpienia

W trakcie wystąpienia zaprezentowane zostaną założenia metodyczne oraz wybrane wyniki badania przeprowadzonego w ramach realizacji działania naukowego nr 2022/06/X/HS4/01158 sfinansowanego przez Narodowe Centrum Nauki pt. „Dekonsumpcja jako alternatywny nurt racjonalizacji zachowań w dobie globalnego kryzysu gospodarczego”. Celem realizowanego badania było uzyskanie opinii mieszkańców Polski na temat ich postaw i zachowań, w szczególności skali przejawów zachowań dekonsumpcyjnych, w czasie obecnego kryzysu gospodarczego. Badanie zostało przeprowadzone wśród mieszkańców Polski. Dobór próby do badania miał charakter losowy, reprezentatywny ze względu na cechy społeczno- demograficzne populacji Polski (płeć, wiek) oraz podział administracyjny kraju na województwa NUTS 2. Badanie zostało przeprowadzone za pomocą metody CATI z wykorzystaniem autorskiego kwestionariusza ankiety. Na podstawie uzyskanych opinii stwierdzono, że w wyniku obecnego kryzysu gospodarczego ponad 60% mieszkańców Polski martwi się o przyszłą sytuację materialną rodziny oraz jej bezpieczeństwo, co druga osoba ma poczucie, że niczego nie da się zaplanować i bardziej szanuje pracę, którą posiada. Trzech na czterech respondentów stwierdziło, że kryzys dopiero się zaczyna, a prawie 90% z nich, że ceny będą dalej rosły, przy czym najwięcej pesymistycznych stwierdzeń wskazywali mieszkańcy województw warmińsko-mazurskiego, podlaskiego i podkarpackiego, a relatywnie najmniej zachodniopomorskiego, świętokrzyskiego, lubelskiego i lubuskiego. W porównaniu do sytuacji przed 2020 rokiem, aż u 72% mieszkańców Polski zachowania konsumpcyjne stały się „zdecydowanie” lub „raczej” bardziej racjonalne, a co drugi respondent stwierdził, że zmienił zwyczaje zakupowe, ograniczył poziom konsumpcji osobistej oraz obniżył poziom zaspokajania potrzeb w gospodarstwie domowym. Co ważne, wyniki przeprowadzonych analiz wykazały związek pomiędzy sytuacją gospodarczą regionu/województwa Polski, a opiniami respondentów na temat ich postaw i zmian zachowań związanych z kryzysem. Czynnikami, które w największym stopniu wpłynęły na zachowania konsumentów w kierunku ich większej racjonalizacji były nie tylko wzrost cen oraz kryzys i niepewna sytuacja gospodarcza w kraju i na świecie, lecz również życie w odpowiedzialny, etyczny i zrównoważony sposób, dbanie o środowisko przyrodnicze i otoczenie oraz zmiana stylu życia i niechęć do nadmiaru. Respondenci w wyniku kryzysu ograniczali kupowanie dóbr oraz korzystanie z usług, a w największym stopniu ograniczenia dotyczyły produktów żywnościowych oraz usług kulturalnych i rekreacyjnych. Opinie respondentów uzyskane na podstawie przeprowadzonego badania, dotyczące przejawów zachowań dekonsumpcyjnych w zakresie: podejmowanych decyzji zakupowych, zarządzania gospodarstwem domowym, odpowiedzialnej, etycznej i zielonej konsumpcji, konsumpcji wspólnej i dzielenia się dobrami i usługami, konsumpcji żywności, ograniczania odpadów, a także stylu życia – przedstawiają wizerunek polskiego konsumenta jako osoby racjonalnie podejmującej decyzje zakupowe, odpowiedzialnie zarządzającej gospodarstwem domowym, minimalizującej wytwarzanie odpadów oraz dbającej o środowisko przyrodnicze, własną kondycję psychiczną i fizyczną oraz prowadzącą zdrowy styl życia.

3. dr inż. Elżbieta Pietrzak - Organoidy jelitowe jako narzędzie do analizy interakcji gospodarz-mikrobiom u kur – MINIATURA 7

Streszczenie wystąpienia

Organoidy to miniaturowe, samoorganizujące się trójwymiarowe kultury tkankowe pochodzące z komórek macierzystych, które w odpowiednim środowisku mogą dzielić się i wytwarzać różnego rodzaju komórki jako cześć swojego potomstwa zgodnie z własnymi instrukcjami genetycznymi, tworząc „miniaturowe narządy”. Tego rodzaju kultury in vitro dają możliwość wglądu w skomplikowane procesy organotwórcze, ale również pozwalają na pozaustrojowe badanie wpływu różnych czynników na funkcjonalne tkanki. Technologia oparta na organoidach zwierzęcych otwiera ogromne możliwości badawcze w dziedzinie nauk zootechnicznych i weterynaryjnych. Szczególnie interesujące jest zastosowanie organoidów jelitowych – enteroidów w analizie interakcji żywiciel-mikrobiom. Powszechnie stosowane linie komórkowe jako uproszczony model zwykle pochodzą z nowotworów lub zostały unieśmiertelnione in vitro, przez co nie są odpowiednim narzędziem do wielu bardziej złożonych analiz. Zachodzące w ten sposób zmiany i mutacje mogą wpływać na wzrost oraz metabolizm komórkowy, co związane jest z brakiem powtarzalności wyników przy kolejnych pasażach. Jelito cienkie jest złożoną strukturą, pełniącą między innymi takie funkcje jak: wchłanianie składników odżywczych i wody ze spożywanego pokarmu, bariera fizjologiczna, zapobieganie inwazji bakterii komensalnych i patogennych do światła jelita oraz regulacja układu odpornościowego jelit. Homeostaza jelit i reakcje na czynniki zewnętrzne są koordynowane przez wzajemne oddziaływanie między komórkami nabłonka, komórkami mezenchymalnymi i komórkami układu immunologicznego poprzez kontakt komórka-komórka. Te międzykomórkowe relacje nie mogą być w pełni realizowane w warunkach hodowli w monowarstwie, ze względu na inną dostępność tlenu, składników odżywczych i autokrynnych. Komórki macierzyste i powstające z nich progenitory dla wszystkich typów komórek wyścielających nabłonek jelitowy znajdują się w kryptach jelitowych. Ich izolacja i kultywowanie w białkowym rusztowaniu zwanym matriżelem pozwala na różnicowanie się wszystkich typów komórek jelitowych i uformowanie się w formy sfer, tworząc mikro środowisko jelita, w którym komórki mogą komunikować się między sobą w sposób zbliżony do warunków in vivo. Co ważne enteroidy są podatne na manipulacje, możliwe jest obrazowanie ich na żywo, a także dostępny materiał pozwala na analizę ekspresji genów, sekwencjonowanie czy analizy epigenetyczne. Podczas wystąpienia omówiona zostanie koncepcja wyprowadzenia ex vivo eneteroidów kurzych. Opracowanie metodyki ich hodowli w warunkach in vitro oraz przeprowadzenia ich stymulacji maślanem sodu, o potencjale modulującym mechanizmy epigenetyczne regulujące ekspresję genów.

Zapraszamy do udziału w XIX Seminarium Interdyscyplinarnym PBŚ, które odbędzie się 22 listopada 2023 r. (godz. 16:00 - 17:30) w Regionalnym Centrum Innowacyjności (sala nr C8).

Osoby, które chciałyby uczestniczyć w spotkaniu w sposób zdalny zapraszam na platformę  MS Teams.

Plan spotkania

1. dr inż. David Ziemkiewicz - Własności optyczne ekscytonów rydbergowskich w Cu2O – MINIATURA 6

Streszczenie wystąpienia

Ekscytony, czyli pary elektron-dziura powstające wskutek oddziaływania półprzewodnika z falą elektromagnetyczną, charakteryzujące się dużą liczbą kwantową n>>1, nazywane są ekscytonami rydbergowskimi i zostały zaobserwowane w roku 2014 w krysztale Cu2O. Promienie ich orbit ~ n^2 są  ogromne, sięgają mikrometrów i są znacznie większe niż długość fali, które je wytworzyła oraz tysiące razy większe niż stała sieci. Mówimy więc o obiektach kwantowych, których rozmiary przekraczają rozmiar typowej bakterii i porównywalne są z grubością torebki foliowej!
Ekscytony rydbergowskie umożliwiać mogą obserwację zjawisk kwantowych w skali niekwantowej, w stosunkowo makroskopowych strukturach można izolować pojedyncze ekscytony i badać oddziaływanie ekscyton - ekscyton.

Wykład poświęcony będzie omówieniu własności tych unikalnych struktur z pogranicza fizyki klasycznej i kwantowej, zastanowimy się także nad tym, gdzie ekscytony rydbergowskie mogą znaleźć zastosowanie.

2. dr inż. Agnieszka Skotnicka - Synteza oraz badanie właściwości spektroskopowych wybranych pochodnych 2-merkaptobenzotiazolu - potencjalnych inicjatorów w procesie fotopolimeryzacji – MINIATURA 6

Streszczenie wystąpienia

Fotopolimeryzacja to technika wykorzystująca światło (widzialne lub ultrafioletowe; UV) do inicjowania i propagowania reakcji polimeryzacji w celu utworzenia liniowej lub usieciowanej struktury polimeru. Technologie utwardzania promieniowaniem zapewniają szereg korzyści ekonomicznych w porównaniu do zwykłej operacji termicznej. Do zalet można zaliczyć m.in. szybkie utwardzenie, niskie zapotrzebowanie na energię, możliwość przeprowadzenia reakcji w temperaturze otoczenia, niezanieczyszczające i bezrozpuszczalnikowe preparaty, niskie koszty. Znalazły one szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu m.in. w medycynie (wypełnienia stomatologiczne, rusztowania do hodowli tkankowych), druk 3D, wyroby optoelektroniczne, fotolitografii. Technologie te wykorzystują wiązki światła, aby rozpocząć reakcje fotochemiczne i chemiczne w materiałach organicznych (monomery, oligomery, polimery), z wytworzeniem nowego materiału polimerowego. Wśród różnych czynników które wpływają na wydajność reakcji polimeryzacji fotoinicjator został uznany za czynnik kluczowy. Celem projektu „Synteza oraz badanie właściwości spektroskopowych wybranych pochodnych 2-merkaptobenzotiazolu - potencjalnych inicjatorów w procesie fotopolimeryzacji” była synteza i analiza struktur nowo zsyntezowanych związków oraz zbadanie ich właściwości spektroskopowych. Zakłada się, że wskazane pochodne 2-merkaptobenzotiazolu będą mogły znaleźć zastosowanie jako fotoinicjatory w układach inicjujących polimeryzację rodnikową różnych akrylanów. Ponadto, zgodnie z literaturą, niektóre z tych związków mogą działać nie tylko jako fotoinicjatory, ale także jako atrakcyjne bloki budulcowe i składniki zaawansowanych materiałów polimerowych charakteryzujących się wysokim współczynnikiem załamania światła, np. jako elastyczne soczewki wewnątrzgałkowe oraz do zastosowań przemysłowych (powłoki).
Tematem wystąpienia będzie przedstawienie założeń oraz wyników działania naukowego finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki zrealizowanego w ramach konkursu MINIATURA  6, pt. „Synteza oraz badanie właściwości spektroskopowych wybranych pochodnych 2-merkaptobenzotiazolu - potencjalnych inicjatorów w procesie fotopolimeryzacji” (nr rejestracyjny wniosku 2022/06/X/ST4/00581) w Zakładzie Chemii Organicznej na Wydziale Technologii i Inżynierii Chemicznej  Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich.

3. dr inż. Waldemar Studziński - Ocena ekotoksykologiczna wybranych mikrozanieczyszczeń z grupy "emerging pollutants" w środowisku wodnym pod wpływem działania różnych czynników utleniających i chlorujących – MINIATURA 6

Streszczenie wystąpienia

Emerging pollutants (EPs) są to syntetyczne lub naturalnie występujące związki chemiczne, które nie są objęte monitoringiem w środowisku i mogą powodować niekorzystne skutki ekologiczne oraz stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia ludzkiego. W świetle ich potencjalnego niekorzystnego oddziaływania konieczne jest pilne podjęcie badań, które poszerzą wiedzę na temat zachowywania się tych związków w środowisku oraz ich toksyczności. Ze względu na to, iż większość związków EPs jest trwała i trudno biodegradowalna to konwencjonalne technologie oczyszczania ścieków nie są w stanie całkowicie ich usunąć. Dodatkowo pod  wpływem czynników utleniających i chlorujących powstają produkty degradacji, które  mogą cechować się wysoką toksycznością, są mobilne i trwałe w środowisku wodnym, stąd negatywnie oddziałują na faunę i florę oraz mogą być przenoszone w łańcuchu pokarmowym człowieka. Problem dotyczący EPs zauważyła również Komisja Europejska uruchamiając program identyfikacji wybranych EPs w matrycach wodnych oraz zbierając informacje na temat ich oddziaływania na środowisko wodne (Decyzja wykonawcza Komisji (EU) 2015/495).
W pracy uwzględniono dwa związki farmaceutyczne opublikowane na liście Komisji UE takie jak: trimetoprym oraz sulfametoksazol. Przeprowadzono badania trwałości związków pod wpływem promieniowania UV, czynników utleniających i chlorujących, które są stosowane w zaawansowanych procesach utleniania (AOPs). Kolejnym etapem badań była identyfikacja produktów transformacji badanych związków pod wpływem czynników utleniających i chlorujących bez i z udziałem promieniowania UV oraz określenie ich toksyczności, trwałości i mobilności w matrycy wodnej. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że niektóre produkty transformacji są bardziej toksyczne i trwałe w środowisku wodnym, niż związki macierzyste. Uzyskane informacje mogą stanowić podwaliny do opracowania systemu kontroli rozkładu wybranych EPs w stacjach oczyszczania i dezynfekcji wody, których na obecnym stanie techniki i wiedzy brakuje.

Zapraszamy do udziału w XVIII Seminarium Interdyscyplinarnym PBŚ, które odbędzie się 25 października 2023 r. (godz. 16:00 - 17:30) w Regionalnym Centrum Innowacyjności (sala nr C8).

Osoby, które chciałyby uczestniczyć w spotkaniu w sposób zdalny zapraszam na platformę  MS Teams.

Plan spotkania

1. dr hab. inż. Dariusz Kulus, prof. PBŚ - W drodze do wieczności: Wieloaspektowa analiza wpływu nanocząstek na właściwości krioprzechowywanego materiału roślinnego – SONATA 16

Streszczenie wystąpienia

„Wszystko czeka na swój czas, czas zaś na nic nie czeka” – mówi dawne przysłowie. Czy możliwe jest, aby w najbliższej przyszłości przestało być ono aktualne? Czy zatrzymanie czasu i procesu starzenia jest osiągalne, przynajmniej dla roślin, i jakie znaczenie mają w tym mikroskopijnej wielkości nanocząstki? Odpowiedzi na te pytania przybliża niniejszy projekt.
Ochrona bioróżnorodności, czyli zróżnicowania i zmienności genów, gatunków i ekosystemów, jest jednym z najważniejszych wyzwań współczesnego świata. Na przestrzeni dekad opracowano wiele strategii ochrony różnorodności biologicznej. Za najbardziej przyszłościową z nich uznaje się krioprezerwację, czyli przechowywanie tkanek w kriogenicznej temperaturze ciekłego azotu (-196oC). Jednak aby utrzymanie żywego materiału biologicznego w tak niskiej temperaturze było możliwe, musi on zostać odpowiednio przygotowany. Przydatne w tym mogą okazać się nanocząstki.
Nanocząstki to maleńkie, niedostrzegalne gołym okiem ani nawet przy użyciu klasycznego mikroskopu, struktury o wymiarach od 1 do 100 nm (czyli 10-9 m!). W porównaniu z konwencjonalnymi materiałami charakteryzują się wyższą reaktywnością chemiczną i unikatowymi właściwościami fizycznymi, w tym zwiększonym przewodnictwem cieplnym. W ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój nanotechnologii. Nanocząstki stosowane są coraz powszechniej w różnych gałęziach przemysłu, medycynie, farmacji, kosmetyce oraz środkach ochrony roślin. Do tej pory nie wykorzystano ich jednak w krioprezerwacji i długotrwałym przechowywaniu roślinnych zasobów genowych. Wciąż brakuje kompleksowych badań na temat wpływu nanocząstek na organizmy żywe.
     Projekt dotyczy analizy wpływu wybranych typów nanocząstek na właściwości roślin odtworzonych z tkanek przechowywanych w ciekłym azocie. W ten sposób zweryfikowana zostanie przydatność nanomateriałów w kriobiologii. Zbadane będzie wnikanie nanocząstek do komórki, ich wpływ na reakcje stresowe, metabolizm oraz zmiany w materiale genetycznym i wyglądzie roślin. Jest to nowatorskie i pionierskie rozwiązanie, niewykorzystane dotąd w biotechnologii roślin.
Materiał badawczy stanowią dwie odmiany serduszki okazałej. Ze względu na łatwość uprawy, wyjątkowe piękno i trwałość kwiatów oraz dekoracyjne walory liści, jest to gatunek bardzo popularny na rynku ogrodniczym. Ponadto, dzięki licznym prozdrowotnym substancjom zawartym w roślinie, jest ona również wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Ponieważ istnieje niewiele natywnych (endemicznych) populacji tego gatunku, a jednocześnie prezentuje on dużą wrażliwość na działanie czynników mutagennych, jest to idealny organizm modelowy do badań z zakresu ochrony bioróżnorodności oraz szeroko pojętej stabilności roślin.
W trakcie badań nanocząstki były aplikowane w różnych stężeniach w czasie pierwszego (prekultura) lub drugiego etapu (kapsułkowanie) procedury krioprezerwacji. Miało to na celu przyspieszenie tempa schładzania i rozmrażania prób. Po okresie przechowywania tkanek w ciekłym azocie oraz regeneracji roślin in vitro określony został wpływ nanocząstek na powodzenie krioprezerwacji. Przy pomocy markerów molekularnych oraz cytogenetycznych określono wpływ krioprezerwacji i zastosowanych nanocząstek na zmiany w genomie roślin. Wskaźniki biochemiczne (zawartość barwników, związków fenolowych oraz aktywność wybranych enzymów antyoksydacyjnych w pędach) pozwoliły na ocenę stabilności metabolicznej komórek. Ponadto przeprowadzono analizę cech morfologicznych i ocenę fenotypu roślin przeniesionych do dalszej uprawy w szklarni. Ponadto zaplanowano obrazowanie nanocząstek wnikających do komórek za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM).
Wyniki uzyskane w projekcie istotnie poszerzą wiedzę na temat wpływu nanocząstek na rośliny oraz będą miały ogromne znaczenie zarówno dla świata nauki, zwłaszcza kriobiologii, jak i praktyki ogrodniczej. Szczególnie ważne będzie zweryfikowanie przydatności nanomateriałów w krioprezerwacji i ochronie bioróżnorodności. Ważnym aspektem naszych badań jest analiza ewentualnych zmian w materiale genetycznym roślin oraz na poziomie syntezy metabolitów, który może zostać wykorzystany przez producentów i hodowców roślin, a także przemysł farmaceutyczny oraz kosmetyczny. Projekt realizowany jest we współpracy międzynarodowej z Uniwersytetem Przyrodniczym w Pradze.

2. dr hab. inż. Mirosław Banaszak, prof. PBŚ - Badania multiomiczne układu pokarmowego i cech fenotypowych kaczek żywionych paszą z dodatkiem glinokrzemianów – SONATA 17

Streszczenie wystąpienia

Glinokrzemiany to naturalne minerały (skały wulkaniczne) zawierające pierwiastki, wydobywane w niektórych krajach, w tym w Polsce (zwłaszcza zeolit i haloizyt). Przeprowadzono badania dotyczące stosowania glinokrzemianów (głównie zeolitu) w produkcji kurcząt rzeźnych. Stwierdzono, iż glinokrzemiany mają szeroką skuteczność jako sorbent lub składnik prozdrowotny poprzez stymulację i poprawę wzrostu ptaków oraz cech morfologicznych jelit.
Celem badań jest określenie wpływu dwóch rodzajów glinokrzemianów na zdrowie i fizjologię jelit, zmiany w składzie i aktywności mikrobioty jelitowej, cechy fenotypowe, w tym wzrost, umięśnienie w aspekcie fizykochemicznym i histologicznym kaczek dwóch linii. Plan badań obejmuje chów popularnie utrzymywanych kaczek Pekin:  Cherry Valley (angielski) i Orvia (francuski), z uwzględnieniem płci ptaków. Kaczki żywione są w oparciu o paszę kontrolną, a w grupach doświadczalnych stosowany jest zeolit lub haloizyt w ilości 1%. Analizowane jest spożycie paszy i charakterystyka trawienia. Po etapie odchowu ptaki poddane są ubojowi w celu pobrania tuszek, tkanek, narządów i treści jelitowej do dalszych etapów badań. Badania w polegają na analizie cech fenotypowych tuszek oraz cech fizykochemicznych mięśni kaczek. Prowadzone są analizy na poziomie histologicznym w celu uregulowania i sprawdzenia dokładnych zmian w tkankach kaczek. W ramach tych działań prowadzone są analizy wytrzymałości kości oraz wybranego odcinka jelit kaczki, co jest powiązane z analizami biochemicznymi, histologicznymi i multiomicznymi układu pokarmowego. W badaniach prowadzona jest także ocena profilu biochemicznego krwi oraz analiza aktywności β-glukozydazy i mucynazy w treści pokarmowej jelit, pH treści pokarmowej, krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, amoniaku, związków fenolowych i biogennych stężenia amin, a także mucyny. Oceniana jest też histologiczna struktura jelita kaczki. Zaplanowane w projekcie badania multiomiczne podzielone są na trzy podrozdziały. Prowadzona jest analiza ekspresji genów zarówno w przewodzie pokarmowym, jak i w mięśniach piersiowych, ocena zmian transkryptomicznych zachodzących w wyniku dodatku glinokrzemianów do paszy dla kaczek. Badania ekspresji genów obejmą wybrane panele genowe, w tym geny odpowiedzialne za zmiany immunostymulujące w jelitach, a także geny istotne w kształtowaniu cech fenotypowych tkanki mięśniowej i jakości mięsa. Analizy proteomiczne zakładają separację białek błony śluzowej jelita ślepego za pomocą dwuwymiarowej elektroforezy oraz identyfikację profilu białkowego w jelitach. W ramach analizy metagenomicznej materiału pobranego z układu pokarmowego wykonywane są badania zawartości mikrobioty jelitowej oraz sekwencjonowanie 16S.
Analizy jelit na poziomie fizykochemicznym, histologicznym, genomicznym, a także cech fenotypowych, począwszy od wzrostu, jakości tkanki mięśniowej i jej struktury, a skończywszy na zmianach transkryptomicznych, pozwolą uzyskać odpowiedzi na pojawiające się pytania. To, czy i w jaki sposób status zdrowotny jelit i wzrost kaczek może zależeć od dodatku zeolitu i haloizytu. Jak wynika z dotychczasowych badań, mają one potencjał w żywieniu drobiu, jednak wiedza na temat mechanizmów i zmian zachodzących w układzie pokarmowym oraz cech fenotypowych, jakie mogą wystąpić w wyniku stosowania tych glinokrzemianów, jest ograniczona. Uzyskane wyniki pozwolą na pogłębienie dotychczasowej wiedzy, a także pozwolą na wnikliwą analizę rozwoju i funkcjonowania mięśni oraz układu pokarmowego kaczek. Jest to o tyle istotne, że jelita ptactwa wodnego znacznie różnią się budową od powszechnie stosowanego modelu badawczego, czyli kurcząt.

Badania prowadzone są w ramach projektu nr. 2021/43/D/NZ9/01756 finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki

3. dr hab. inż. Aleksandra Dunisławska, prof. PBŚ - ActEpi: Aktywacja mechanizmów epigenetycznych u drobiu przez programowanie mikrobioty jelitowej – SONATA 17

Streszczenie wystąpienia

Epigenetyka napędzana jest czynnikami środowiskowymi, aktywującymi lub dezaktywującymi różne mechanizmy kontrolujące ekspresję genów. Jeśli mechanizmy epigenetyczne wpływają na ekspresję genów, głównym pytaniem badawczym jest: co kontroluje mechanizmy epigenetyczne?
Pod wpływem wielu czynników środowiskowych zmianom ulega wieloetapowy proces transkrypcji materiału genetycznego do białka, co może skutkować modulacją cech fenotypowych osobnika. Jedną z najbardziej specyficznych i intymnych relacji, jakie zwierzę rozwija przez całe życie, jest relacja z mikrobiotą jelitową. Mikrobiota jelitowa odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu statusu zdrowotnego drobiu. Wpływa na organizm gospodarza regulując procesy związane z odpowiedzią immunologiczną, procesy metaboliczne i trawienne oraz wchłanianie składników odżywczych. W realizowanym projekcie w ramach konkursu SONATA finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki zajmiemy się komunikacją między mikrobiotą jelitową i epigenomem drobiu. Proponowany projekt opiera się na dowodach pozyskanych z wcześniejszych badań, że podanie in ovo substancji bioaktywnych w 12. dniu inkubacji jaja wpływa na stan zdrowia i dobrostan żywiciela przez cały okres odchowu. Zgodnie z tą wstępną koncepcją sformułowano hipotezę badawczą, że ukierunkowana aktywacja mechanizmów epigenetycznych regulujących ekspresję genów jest możliwa poprzez wczesne programowanie mikrobioty jelitowej przez prebiotyk oraz metabolity bakteryjne. W tym projekcie zamierzamy przedstawić dowody dla koncepcji, że programowanie drobnoustrojów przez substancje bioaktywne jest odpowiedzialne za ekspresję genów zależną od epigenetyki.
Stawiane pytania badawcze w projekcie to:
(1) Jakie znaczenie ma wczesna stymulacja mikrobioty jelitowej w oś epigenom-mikrobiom?
(2) Jaki jest bezpośredni wpływ prebiotyku i postbiotyku na mechanizmy molekularne i biochemiczne, a pośredni wpływ na fenotyp gospodarza?
(3) Jak zmienia się profil bakterii jelitowych po podaniu pojedynczej dawki substancji bioaktywnej in ovo?
(4) Jaki mechanizm epigenetyczny napędza wyciszanie ekspresji genów?
(5) Czy zmiany w ekspresji na poziomie mRNA znajdują odzwierciedlenie na poziomie białka?

4. dr inż. Magdalena Warczak - Zużyte baterie litowo-jonowe jako elektrokatalizatory w układach konwersji energii – Baterie w gospodarce o obiegu zamkniętym – SONATA 18

Streszczenie wystąpienia

Celem Projektu jest badanie właściwości elektrokatalitycznych materiałów odzyskanych ze zużytych baterii litowo-jonowych w reakcji redukcji tlenu (ang. Oxygen Reduction Reaction, ORR) i reakcji wydzielania tlenu (ang. Oxygen Evolution Reaction, OER), które odgrywają kluczową rolę w układach konwersji energii. W obliczu malejących źródeł paliw kopalnych i wysokiego poziomu gazów cieplarnianych w atmosferze, rozwój systemów energii odnawialnej staje się pilnym zagadnieniem! Nadchodzący globalny kryzys energetyczny i problemy środowiskowe sprawiają, że poprawa wydajności reakcji elektrodowych ORR i OER, będących „sercem” układów konwersji energii należy do priorytetowych obszarów badań naukowych. Ponadto, wzrost popularności przenośnej elektroniki (smartfony, tablety, laptopy itp.) przyczynił się do zwiększenia produkcji baterii litowo-jonowych, co doprowadziło z kolei do wygenerowania ogromnej ilości odpadów. W związku z tym istnieje duże zapotrzebowanie na doskonalenie metod przetwarzania zużytych baterii oraz poszukiwanie nowych możliwości i zastosowań ponownego ich wykorzystania. Wychodząc naprzeciw tym oczekiwaniom, w Projekcie wykorzystujemy materiały odzyskane ze zużytych baterii litowo-jonowych jako elektrokatalizatory dla reakcji ORR i OER.
Realizowany Projekt ma na celu określenie zależności między składem i strukturą materiałów odzyskanych ze zużytych baterii litowo-jonowych (LiB) a ich aktywnością katalityczną względem procesów ORR i OER.
Zużyte baterie litowo-jonowe poddane zostaną recyklingowi metodą ługowania kwasami, a następnie odzyskane w ten sposób materiały będą badane jako katalizatory w reakcji redukcji i wydzielania tlenu.
Wyniki uzyskane w ramach realizowanego Projektu pozwolą na lepsze poznanie i poszerzenie wiedzy na temat mechanizmów procesów ORR i OER, i będą miały wpływ na rozwój nauki w dziedzinie odnawialnych źródeł energii.