Dr hab. inż. Paweł Sulima z Katedry Genetyki, Hodowli Roślin i Inżynierii Biosurowców Wydziału Rolnictwa i Leśnictwa UWM od lat pracuje nad odmianami wierzby purpurowej, której kora stanowi cenny surowiec zielarski o bardzo szerokim zakresie działania leczniczego. Badaniami naukowca zainteresowała się firma BioPoint ze Stawigudy, która produkuje specjalistyczne mieszanki paszowe.

Rośliny wierzby występują w Polsce pospolicie – źródła podają, że w naszym kraju mamy 28 gatunków, a na świecie nawet 450. Do tego cechą charakterystyczną wierzby jest to, że jej gatunki łatwo tworzą mieszańce międzygatunkowe.

Naturalna aspiryna

Jak mówi dr hab. inż. Paweł Sulima, gatunkiem, który zwraca szczególną uwagę, i nad którym prowadzi badania, jest wierzba purpurowa. 

– W korze wierzby purpurowej znajdują się substancje farmakologicznie czynne. Są to przede wszystkim glikozydy salicylowe, flawonoidy, fenolokwasy czy garbniki, które działają przeciwzapalnie, przeciwbólowo, przeciwgorączkowo, przeciwreumatycznie czy antybakteryjnie. W literaturze fachowej dość często można spotkać się z takim określeniem, że korę wierzby purpurowej nazywa się „naturalną aspiryną” – tłumaczy naukowiec.

Obecnie coraz bardziej popularne stają się naturalne sposoby leczenia, które nie powodują tak wielu skutków ubocznych, jak leki chemiczne. W ten trend świetnie wpisuje się kora wierzby purpurowej.

– Związki, które występują w wierzbie purpurowej, są inaczej metabolizowane niż kwas acetylosalicylowy, czyli syntetyczna aspiryna, i dzięki temu leki na bazie kory charakteryzują się mniejszą liczbą skutków ubocznych. Glikozydy salicylowe hydrolizowane są przez bakterie jelitowe górnego odcinka przewodu pokarmowego do glukozy oraz saligeniny, która dopiero po absorpcji do żołądka utlenia się do kwasu salicylowego, dzięki czemu nie powoduje uszkodzeń błony śluzowej żołądka. Dodatkowo absorpcja preparatów z kory wierzby zachodzi w przewodzie pokarmowym wolniej niż kwasu acetylosalicylowego, a działanie lecznicze jest bardziej długotrwałe. Maksymalna zawartość związków biologicznie czynnych we krwi osiągana jest po upływie 2–3 godzin po podaniu doustnym glikozydów salicylowych – wyjaśnia dr hab. inż Paweł Sulima. 

Biomasa i pasze

Wierzba purpurowa znajduje swoje zastosowanie nie tylko w farmaceutyce. Jej rośliny wykorzystywane są m.in. w plecionkarstwie, ochronie i kształtowaniu środowiska, przemyśle celulozowo-papierniczym, przemyśle meblarskim, pszczelarstwie oraz ogrodnictwie. Mogą być także źródłem biomasy wykorzystywanej jako alternatywne źródło energii.

– Wierzba purpurowa jest rośliną wieloletnią, z wysokim potencjałem plonowania oraz zdolnością do corocznego odrastania po ścięciu. W przypadku naszych odmian, przy zastosowaniu odpowiedniej obsady i agrotechniki, możemy liczyć na pozyskiwanie ponad 20 ton biomasy z hektara.

Aktualnie kora służąca do produkcji aspiryny naturalnej pozyskiwana jest przede wszystkim z różnych przypadkowych form rosnących w bardzo zróżnicowanych i niekontrolowanych warunkach. To wpływa na niejednorodność i zanieczyszczenia tego surowca oraz wymusza konieczność wykonywania większej liczby drogich analiz składu i zawartości związków farmakologicznie czynnych, a także częstszej standaryzacji surowca. Dlatego właściwym rozwiązaniem wydaje się kontrolowana produkcja surowca zielarskiego na plantacjach rolniczych z wykorzystaniem specjalnie do tego celu przeznaczonych odmian.

Współpraca z przemysłem 

Dr hab. inż. Paweł Sulima jest współautorem ośmiu odmian wierzby, wśród których są cztery odmiany wierzby purpurowej z przeznaczeniem na cele farmaceutyczne lub pokrewne (Aspi, Cortexa, Bona oraz Aspira) oraz cztery odmiany innych gatunków do pozyskiwania biomasy na cele energetyczne (Żubr, Ekotur, Viva, Delta). Badania nad wierzbą purpurową rozpoczął wraz z pisaniem pracy doktorskiej. Tematykę pracy zaproponował mu prof. dr hab. inż. Stefan Szczukowski, emerytowany pracownik Katedry Genetyki, Hodowli Roślin i Inżynierii Biosurowców. Zasugerował, że warto zająć się porównaniem i charakterystyką różnych gatunków wierzby, które mogłyby znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.

Po doktoracie dr hab. inż Paweł Sulima kontynuował prace nad wierzbą purpurową również w swojej rozprawie habilitacyjnej, w której przedstawił uwarunkowania naukowe hodowli wierzby purpurowej wspomaganej technikami molekularnymi i ukierunkowanej na uzyskanie przeznaczonych do produkcji wysokiej jakości surowca zielarskiego. Jak podkreśla, hodowla nowych odmian to długotrwały i pracochłonny proces, który nie mógłby zakończyć się sukcesem, gdyby nie współpraca z wieloma osobami z Katedry Genetyki, Hodowli Roślin i Inżynierii Biosurowców, a w szczególności z prof. Jerzym Przyborowskim, obecnym rektorem UWM.

W trakcie swojej kariery naukowej dr hab. inż. Paweł Sulima nawiązał kontakt z przemysłem, aby wyhodowane odmiany znalazły również praktyczne wykorzystanie, odpowiadając tym samym na potrzeby społeczeństwa i gospodarki. 

– W pracy zawsze doceniałem możliwość praktycznego wykorzystania naszych osiągnięć naukowych i korzystałem z możliwości, jakie dawały projekty badawczo-rozwojowe. Dwukrotnie kierowałem pracami przedwdrożeniowymi w ramach programu „Inkubator Innowacyjności plus”, który miał na celu wspieranie komercjalizacji wyników badań naukowych. Testowaliśmy pewne rozwiązania i udało nam się dopracować wiele kwestii od strony praktycznej. Dzięki temu możemy teraz zaoferować konkretne rozwiązania dla przemysłu. Nawiązaliśmy współpracę z firmą BioPoint, która ma licencję na jedną z naszych odmian i korzysta z surowca zielarskiego albo sadzonek (w zależności od tego, jakie mają zapotrzebowanie). A my wprowadzamy w życie pomysły, które udało się nam opracować – mówi dr hab. inż. Paweł Sulima.

Zastosowanie w praktyce

Andrzej Juszczuk, technolog w firmie BioPoint i absolwent Wydziału Biologii i Biotechnologii UWM, mówi, że badania prowadzone przez dr. hab. inż. Pawła Sulimę od razu zainteresowały jego firmę. 

– Salicylany są szeroko wykorzystywane w produkcji wielkotowarowej zwierząt, w tym drobiu. W związku z tym, że mają one właściwości przeciwzapalne, to znajdują zastosowania właściwie na każdym etapie hodowli. Dzięki współpracy z Uniwersytetem Warmińsko-Mazurskim z sukcesem wprowadziliśmy to rozwiązanie do naszej produkcji – podkreśla. 

Jak mówi Andrzej Juszczuk, salicylany można wykorzystywać na dwa sposoby. – Po pierwsze, może to być materiał paszowy do bezpośredniego skarmiania zwierząt, czyli jest to najprostszy sposób dostarczania salicylanów do organizmu, ale można także produkować ekstrakty o konkretnej zawartości salicylanów, które mogą być wykorzystywane do zmniejszenia stanów zapalnych występujących w hodowlach wielkotowarowych – tłumaczy.

Technolog w firmie BioPoint przyznał również, że fakt, iż jest absolwentem UWM stanowi dodatkowy atut przy współpracy z dr. hab. inż. Pawłem Sulimą.

– Z przyjemnością wracam do miejsca, które znam i które bardzo dobrze mi się kojarzy. Cieszę się, że w swojej pracy zawodowej mogę wykorzystywać zdobytą wiedzę, a dodatkowo wdrażać do przemysłu rozwiązania, które wypracowali naukowcy z mojej Alma Mater – dodaje Andrzej Juszczuk.

Dr hab. inż. Paweł Sulima podkreśla, że współpraca z firmą Biopoint odbywa się wzorowo, a w ubiegłym roku podpisano kolejną umowę licencyjną, która obowiązywać będzie przez następne 5 lat. Zachęca również inne firmy do nawiązania kontaktu w sprawie wykorzystania wyhodowanych na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie odmian. 

– Surowiec może być z powodzeniem stosowany do produkcji leków, suplementów diety, bioproduktów, dodatków paszowych itp. Oferta skierowana jest również do sektora rolniczego, a zakup licencji i sadzonek może zapewnić produkcję wysokiej jakości surowca zielarskiego. Wierzba purpurowa jest na tyle perspektywicznym gatunkiem, że na pewno warto się nim zainteresować – dodaje dr hab. inż. Paweł Sulima. 

Badania nad wierzbą purpurową realizowane są przez zespół kierowany przez dr. hab. Jerzego Przyborowskiego, prof. UWM. W pracach hodowlanych uczestniczą dr hab. inż. Paweł Sulima, mgr Olga Kulpanowska, a wcześniej również dr inż. Anna Kuszewska. Pierwsze badania nad leczniczym wykorzystaniem kory wierzbowej rozpoczęte zostały na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim w Olsztynie przez prof. dr. hab. Stefana Szczukowskiego oraz prof. dr. hab. Józefa Tworkowskiego. 

Marta Wiśniewska

Dr hab. inż. Paweł Sulima pracuje na stanowisku adiunkta w Katedrze Genetyki, Hodowli Roślin i Inżynierii Biosurowców. Jego głównym kierunkiem zainteresowań badawczych jest hodowla nowych odmian wierzby purpurowej, w której wykorzystywane są techniki biotechnologiczne, takie jak analizy molekularne oraz roślinne kultury in vitro. Jest współautorem ośmiu odmian różnych gatunków wierzby, zrealizował dwa zagraniczne staże naukowe oraz jeden krajowy, a także uczestniczył w kilkunastu projektach naukowych i badawczo-rozwojowych jako kierownik lub wykonawca.

Andrzej Juszczuk jest absolwentem studiów magisterskich na UWM, podczas których zajmował się pracami badawczymi na temat możliwości produkcji bioetanolu ze słomy rzepakowej. Ukończył również studia podyplomowe na Uniwersytecie Medycznym w Poznaniu, gdzie doskonalił wiedzę z zakresu obróbki i wykorzystania roślin leczniczych. Od 10 lat związany z firmą BioPoint, w której jest technologiem zajmującym się wdrażaniem specjalistycznych mieszanek paszowych przeznaczonych do żywienia zwierząt.

Tekst ukazał się w styczniowo-lutowym wydaniu „Wiadomości Uniwersyteckich”, którego tematem przewodnim były innowacje. W lutym obchodziliśmy Dzień Nauki Polskiej, zatem był to doskonały pretekst, aby wspólnie z przedstawicielami naszego Uniwersytetu przypomnieć, jak ważne są nie tylko innowacyjne badania, ale i troska o sprzyjającą im kulturę organizacyjną. Przedstawiliśmy kilka projektów realizowanych na UWM, które wspierać będą walkę z wieloma wyzwaniami współczesności – m.in. z  krótkowzrocznością u dzieci, nowotworami czy bezpieczeństwem żywności.