Program „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje” wspiera studentów w realizacji innowacyjnych projektów, podnosi jakość działalności kół naukowych, a także usprawnia mechanizm transferu technologii i rozwiązań technicznych do strefy gospodarczej. W tym roku ministerstwo przeznaczyło na program prawie 10 mln zł. Dofinansowanie otrzymały 174 projekty z 308 zgłoszonych. Autorami projektów byli studenci z 61 uczelni, w tym z UWM.

Biopółprodukty roślinne pod lupą młodych chemików

Koło Naukowe Chemików działające na Wydziale Rolnictwa i Leśnictwa, którego opiekunem jest dr hab. inż. Kazimierz Warmiński, prof. UWM, zrealizuje projekt „Potencjał gospodarczy, profil chemiczny i aktywność biologiczna krajowych biopółproduktów roślinnych jako substancji czynnych biopestycydów”. Koło otrzymało na ten cel prawie 70 tys. zł.

– Koła naukowe mają ograniczone środki na działalność i prowadzenie badań, które są kosztowne. Znalazłem ogłoszenie dotyczące konkursu i postanowiliśmy aplikować – wyjaśnia prof. Kazimierz Warmiński, który zaznacza, że podobne badania już realizują w katedrze, a jedna z członkiń koła pisze pod jego kierunkiem pracę dyplomową także związaną z profilem chemicznym olejków eterycznych, które mają bardzo duże zastosowanie. – Olejki eteryczne kojarzą się zazwyczaj z aromaterapią, leczeniem niekonwencjonalnym, ale coraz częściej są one stosowane jako środki ochrony roślin.

Zużycie pestycydów w rolnictwie na świecie wynosi ponad 4,1 mln ton rocznie, a w Europie prawie 0,5 mln t. Oprócz niewątpliwych zalet pestycydów, ich nadmierne stosowanie w rolnictwie ma wpływ nie tylko na samą żywność, ale także na środowisko, a przede wszystkim na bioróżnorodność.

– Dlatego też w wielu krajach, ogranicza się ich zastosowanie i stopniowo wycofuje się najbardziej niebezpieczne substancje aktywne. Prym w tym zakresie wiedzie Unia Europejska. Z tego względu poszukiwane są alternatywy dla chemicznych środków ochrony roślin – podkreśla prof. Kazimierz Warmiński.

Obecnie na bazie olejków eterycznych zarejestrowanych jest oficjalnie kilka preparatów. Koło chemików chce przebadać kilkanaście krajowych surowców, które można tu uprawiać lub pozyskać z lasu, również jako odpady lub pozostałości poprodukcyjne. Badania potrwają rok i rozpoczną się w czerwcu. W pierwszym etapie studentki będą musiały zapoznać się z literaturą i zdecydować, które surowce przebadają. Część surowców będą zbierać w wakacje.

– Spróbujemy wyizolować z nich substancje biologicznie czynne. Z niektórych wytworzymy olejki eteryczne, z innych ekstrakty rozpuszczalnikowe, np. maceraty alkoholowe – mówi Klaudia Jakubowska, przewodniczącą Koła Naukowego Chemików, studentka III roku studiów I stopnia na kierunku chemia. – W Europie stosuje się do ochrony roślin np. hamowania kiełkowania bulw ziemniaka, olejki eteryczne z mięty zielonej czy pomarańczy. U nas pomarańcze nie rosną i stąd pomysł na krajowe produkty.

– Wykorzystamy biomasę nadziemną roślin rolniczych uprawianych w Polsce, np. kminku, kolendry, miskantów, roślin dziko rosnących np. wrotyczu pospolitego i bylicy pospolitej, jak również pozostałości poprodukcyjne z gospodarki leśnej i przemysłu drzewnego, takie jak igliwie czy kora oraz odpady, np. choinki. Będzie się to wpisywało w ideę biogospodarki i gospodarki o obiegu zamkniętym – dodaje Julia Kamińska, wiceprzewodnicząca koła, także studentka III roku studiów I stopnia na kierunku chemia.

Członkinie koła zbadają profil chemiczny produktów m.in. metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas. Następnie otrzymane biopółprodukty przetestują na mączniku młynarku, a także bulwach ziemniaka i kiełkujących nasionach roślin testowych. Dodatkowym elementem projektu będzie zbadanie opłacalności wybranych produktów.

– Oczywiście gotowe produkty do ochrony roślin na bazie olejków eterycznych będą droższe, ale zamierzamy zbadać także to, na ile dany surowiec jest dostępny w Polsce i na ile jego ekstrakcja jest opłacalna. Podstawowym celem jest jednak analiza chemiczna – dodaje prof. Kazimierz Warmiński.

Pieniądze otrzymane z ministerstwa koło przeznaczy na drobny sprzęt aparaturowy, publikacje oraz konferencje naukowe, na których będą mogli zaprezentować wyniki swoich badań. W planach jest także szkolenie z miękkich kompetencji badawczych.

– Bardzo się cieszymy z tego dofinansowania, ponieważ pozwoli nam ono rozwijać się pod kątem naukowym. Dopiero raczkujemy w swoich badaniach, ale mamy nadzieję znaleźć się w przyszłości w gronie doświadczonych badaczy – mówi Julia Kamińska.

– Myślimy nad karierą naukową, nad studiami II stopnia oraz Szkołą Doktorską. Oczywiście czas pokaże jak się nasze życie potoczy, ale chciałybyśmy zostać w Kortowie – dodaje Klaudia.

Badania dla bezpieczeństwa żywności

Drugim laureatem programu „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje” zostało Studenckie Koło Naukowe Higienistów Żywności działające na Wydziale Medycyny Weterynaryjnej pod opieką dr hab. Beaty Wysok, prof. UWM z Katedry Weterynaryjnej Ochrony Zdrowia Publicznego. Na badania pt. „Kury nioski jako źródło patogennych szczepów Campylobacter i Listeria spp” otrzymało prawie 44 tys. zł.

– Nasze koło naukowe funkcjonuje od ok. 10 lat. Co roku startujemy w różnych konkursach. Projekt ministerialny pozwala nam na rozwinięcie skrzydeł, jeżeli chodzi o badania, ponieważ mogliśmy wnioskować o większą sumę. Pomysł na badania wyszedł od moich studentów. Staram się nie narzucać im tematów i wynikają one z ich zainteresowań – wyjaśnia prof. Beata Wysok.

Przesłankami do prowadzenia badań nad kurami nioskami była idea o wszechstronnym wykorzystaniu surowców pochodzenia zwierzęcego, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa konsumenta.

– Mięso drobiowe jest najczęściej spożywanym rodzajem mięsa w Polsce i stanowi istotny składnik wielu produktów pochodzenia zwierzęcego. Rutynowo do sprzedaży detalicznej i przetwórstwa spożywczego trafia mięso pochodzące z chowu brojlera kurzego odchowywanego do wieku około 5-6 tygodni. Takie mięso ma pożądane przez konsumenta cechy organoleptyczne, takie jak: barwa, smakowitość, tekstura i soczystość. Jednakże przemysłowa hodowla drobiu to także hodowla kur niosek. Okres ich nieśności trwa około 52 tygodni, po tym czasie stado poddawane jest ubojowi, jakkolwiek tylko niewielki procent surowca jest wykorzystywany przemysłowo. Wynika to z głównie z faktu, że otrzymywany surowiec ma już znacząco odmienne cechy organoleptyczne, albowiem mięso pozyskiwane od kur niosek jest twardsze i istotnie mniej soczyste. Jakkolwiek w chowie przydomowym takie kury nioski są bardzo częstym surowcem do produkcji wywaru drobiowego, czyli rosołu, który właśnie przygotowywany na kurze ma intensywny smak i aromat – podkreśla prof. Beata Wysok.

Dla badaczy kluczowy w projekcie jest przewód pokarmowy i mikrobiom, czyli bakterie, które kolonizują ten przewód pokarmowy.

– Głównym celem naszych badań jest ocena mikrobiologiczna pozyskiwanego surowca od kur niosek z punktu widzenia zdrowia konsumenta. W tym zakresie ogromne znaczenie ma bariera jelitowa, której istotnym elementem jest warstwa śluzu będącego siedliskiem mikrobiomu jelitowego, a więc bakterii chroniących przed kolonizacją przewodu pokarmowego przez drobnoustroje patogenne. Dla jakości surowca mięsnego istotne znaczenie ma szczelność tej bariery i niedopuszczenie do pokonania jej przez bakterie chorobotwórcze. W przypadku chowu brojlera kurzego zrównoważony i krótki okres chowu powoduje, że jakość mikrobiologiczna takiego surowca jest wysoka i bardzo rzadko dochodzi do zaburzenia bariery jelitowej i wniknięcia drobnoustrojów i ich metabolitów do krwiobiegu. Celem naszych badań w tym zakresie jest ocena, czy długi okres chowu kur niosek i ich eksploatacja wpływają na przełamanie bariery jelitowej, wskutek czego bakterie rozprzestrzeniają się do różnych narządów i tkanek, co w dużej mierze rzutuje na bezpieczeństwo takiego surowca względem konsumenta – dodaje Beata Wysok.

Marta Sołtysiuk jest słuchaczką Szkoły Doktorskiej na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim, obecnie na czwartym roku. Jest też członkinią koła. To tu rozpoczęła badania dotyczące mikrobiologii żywności. Zajmuje się stroną techniczną i mikrobiologiczną. Izoluje patogeny obecne w żywności pochodzenia zwierzęcego - głównie Campylobacter, Listerię i gronkowce.

– Projekt ministerialny, który realizujemy, opiera się głównie na określeniu występowania bakterii z rodzaju Campylobacter i Listeria u kur niosek ze względu na to, że te dwie bakterie stanowią szczególne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Od 2007 r. kampylobakterioza jest najczęściej występującą zoonozą wśród ludzi, a listerioza jest chorobą przenoszoną przez żywność powodująca najwięcej przypadków śmiertelnych u ludzi. Szczególnie niebezpieczna jest dla kobiet w ciąży – podkreśla Marta.

Materiał do badań koło pozyska z ubojni kur niosek, która znajduje się w Polsce, ale, co istotne, zajmuje się ona również ubojem tych kur z innych krajów Unii Europejskiej, np. Danii, Holandii, Niemiec czy Słowacji. Dzięki temu, poprzez sekwencjonowanie, badacze będą mogli się przyjrzeć, jakie jest podobieństwo między szczepami występującymi w różnych rejonach geograficznych.

– Dodatkowo będziemy mogli określić geny zjadliwości tych patogenów, jaki jest stopień zagrożenia dla konsumenta oraz określić antybiotykooporność wyizolowanych szczepów – dodaje Marta i zaznacza, że antybiotykooporność jest w ostatnim czasie jednym z głównych tematów badawczych, ponieważ występuje coraz więcej szczepów bakterii, na które antybiotyki nie działają.

Najwięcej przyznanych środków pochłonie biologia molekularna, która jest niestety droga. Badania zakończą się publikacją o zasięgu międzynarodowym.

– Studentów trzeba nauczyć prowadzić badania naukowe, wyciągać wnioski i przygotowywać publikacje naukowe, bo potrzebujemy młodej kadry. Teraz jest najlepszy okres, żeby zainteresować ich nauką – mówi prof. Beata Wysok

– Będzie to także świetny kurs pracy w laboratorium. To na pewno zaowocuje w przyszłości. Poza tym czasami zdarza się tak, że po drodze napotykamy różne problemy, które trzeba rozwiązać, więc to jest ważne, żeby umieć sobie z nimi poradzić – wyjaśnia doktorantka.

– Często jest też tak, że jeden projekt rodzi kolejny na przyszłość. Bakteriami z rodzaju Campylobacter zajmuję się już ponad 20 lat, a pomysłów do nowych badań ciągle przybywa – śmieje się prof. Beata Wysok.

Marta planuje kontynuować karierę naukową na UWM, ponieważ bardzo chciałaby pracować naukowo w przyszłości. Tematem jej doktoratu też są bakterie z rodzaju Listeria, ale izolowane ze świeżych ryb pochodzących z różnych środowisk wodnych, Morza Bałtyckiego, jezior warmińskich i mazurskich oraz rzek. Pracę bronić będzie we wrześniu tego roku.

Sylwia Zadworna