I Poznańskie Sympozjum Młodych Naukowców Nowe Oblicze...

I Poznańskie Sympozjum Młodych Naukowców. Nowe Oblicze Nauk Przyrodniczych

I Poznańskie Sympozjum Młodych Naukowców Nowe Oblicze Nauk Przyrodniczych

15 listopad 2014

Wydział Chemii

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu


KOMUNIKATY


MODELE ZWIERZĘCE W BADANIACH CUKRZYCY I OTYŁOŚCI

E. RODAK1 I K.ZIARNIAK

1

1Koło Naukowe Zootechników i Biologów, Sekcja Neurobiologiczna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Abstrakt: Zarówno cukrzyca jak i otyłość według WHO określane są mianem chorób cywilizacyjnych.

Niewłaściwa dieta, jak i brak aktywności fizycznej mogą przyczyniać się do rozwoju tych chorób. Najnowsze

statystyki pokazują, że na cukrzycę choruje 347 mln ludzi na całym świecie i w kolejnych latach prognozowany

jest dalszy wzrost zachorowalności [4]

.

Badania na modelach zwierzęcych (głównie na szczurach i myszach) przyczyniają się do zrozumienia

mechanizmów leżących u podstaw rozwoju tych jednostek chorobowych. Do celów badawczych wykorzystuje

się szczury szczepu Wistar, u których indukuje się eksperymentalnie otyłość i cukrzycę. Istnieje również model

genetyczny nazywany Zucker Rat wykorzystywany głównie w badaniu otyłości. Kolejnym, odrębnym modelem

mogą być także myszy ob./ob. (ang. obese mouse) użytecznych szczególnie do badań nad cukrzycą typu 2 [2]

.

Przy zastosowaniu odpowiednich związków chemicznych, np. streptozotocyna (STZ) oraz nikotynamid

(NA) eksperymentalnie indukuje się u zwierząt cukrzycę typu 1 lub 2. Związki te przyczyniają się do

zniszczenia komórek ß-trzustki, co skutkuje zaburzeniami związanymi z nieprawidłową sekrecją insuliny

(hormonu regulującego poziom cukru we krwi) lub jej całkowitym zahamowaniem i w konsekwencji

wywołaniem stanu chorobowego - cukrzycy[1]

. Cukrzyca wywołana u zwierząt przy użyciu tej metody

umożliwia długoterminowe obserwacje. Oprócz związków chemicznych podawanych w postaci zastrzyków

stosuje się również różnego rodzaju diety, np. dietę wysokotłuszczową (ang. High Fat Diet - HFD,),

spożywanie której może prowadzić do otyłości u zwierząt [1]

. Choć powyżej opisane metody są pomocne do

poznania przebiegu otyłości i cukrzycy to nie można uzyskanych wyników badań na zwierzętach przenosić

bezpośrednio na ludzi[3]

.

Na potrzeby doświadczenia wykonywanego przez Pracownię Neurobiologii przy współpracy z Katedrą

Fizjologii i Biochemii w Uniwersytecie Przyrodniczym został stworzony szczurzy model obejmujący osobniki

kontrolne (K), otyłe (DIO, ang. Diet-Induced Obesity) – z zastosowaniem diety wysokotłuszczowej (zawierającą

50% tłuszczu), osobniki z cukrzycą typu 1 (DM 1), indukowaną przez wykonanie zastrzyku z dużą dawką STZ

oraz osobniki z cukrzycą typu 2 (DM 2), indukowaną zastrzykiem STZ (w małej dawce) i dietą

wysokotłuszczową.

Podsumowując, dzięki opracowanym metodom i przy użyciu odpowiednio dobranych modeli zwierzęcych

stało się możliwe obserwowanie przebiegu cukrzycy, co w przyszłości może skutkować stworzeniem leków,

usprawniających funkcjonowanie chorego. Należy jednak pamiętać, iż uzyskane wyniki badań na modelach

zwierzęcych, choć bardzo pomocne, nie uprawniają do ich bezpośrednie przełożenie na chorych z otyłością

i cukrzycą.

Badania finansowano z grantu 2011/01/B/NZ4/04992.

Literatura:

1. T. Szkudelski, Experimental Biology and Medicine, 237 (2012) 481.

2. J. E. Bowe, Z. J. Franklin, A. C. Huge-Evans, A. J. King, S. J. Persaud, P. M. Jones, Journal of Endocrinology, 222 (2014) G13-G25 3. M. Lai, P. C. Chandresekera, N. D. Brand, Nutrition & Diabetes, 4 (2014) 30.

4. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/


ROLA KOMPLEKSÓW PLATYNY(II) W CELOWANEJ

TERAPII ANTYNOWOTWOROWEJ

M JAKUBOWSKI, I. ŁAKOMSKA

Zespół Chemii Bionieorganicznej, Katedra Chemii Analitycznej i Spektroskopii Stosowanej, Wydział Chemii,

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń

Abstrakt: Nowotwory stanowią jeden z globalnych problemów współczesnej medycyny. Stosunkowo duża ich

różnorodność w połączeniu z szybkim wzrostem sprawia, że uznaje się je za choroby trudne do wyleczenia.

Najpopularniejszą metodą leczenia chorób nowotworowych jest chemioterapia, w której zastosowanie

znalazły m.in. nieorganiczne chemioterapeutyki. Cisplatyna (cis–[PtCl2(NH3)2]) jest jednym z najbardziej

skutecznych leków przeciwnowotworowych, które są obecnie stosowane w leczeniu różnych rodzajów

nowotworów człowieka. Jednak zastosowanie tego leku jest ograniczone przez niezadowalającą cytotoksyczność

i wąski zakres aktywności. Ponadto stosowanie cisplatyny w terapii wywołuje szybkie nabywanie oporności

na podawany cytostatyk przez komórki nowotworowe, duże powinowactwo do glutationu i znaczną toksyczność

w odniesieniu do tkanek zdrowych. Te niedogodności kliniczne w chemioterapii cisplatyną sprawiają,

że prowadzone badania nad patogenezą nowotworów i syntezą związków koordynacyjnych platyny

z różnorodnymi ligandami zostały skierowane na poszukiwanie leków o większej lub przynajmniej takiej samej

aktywności przeciwnowotworowej oraz opracowaniu mechanizmu selektywnego dostarczenia leku do komórki

nowotworowej w celu zmniejszenia toksyczności.

Obiecującym rozwiązaniem, umożliwiającym prowadzenie efektywnej terapii celowanej jest

wykorzystanie nanorurek węglowych (CNTs) jako nośników chemioterapeutyków. Badania ostatnich lat

potwierdzają, że dzięki unikatowym właściwościom, odpowiednio sfunkcjonalizowane CNTs umożliwiają

wydłużenie czasu cyrkulacji cytostatyku w krwiobiegu z jednoczesną poprawą sposobu jego dystrybucji

w organizmie. [1]

Nasze pilotażowe badania miały ma celu opracowanie metody przyłączenia kompleksu cis-[PtI2(ibmtp)2],

gdzie ibmtp – 7-izobutylo-5-metylo-1,2,4-triazolo[1,5-a]pirymidyna [2], do wielościennych nanorurek

węglowych (MWCNTs). Substraty oraz gotowy produkt poddano obrazowaniu SEM i badaniom

cytotoksycznym in vitro wobec szczurzych komórek nowotworowych Glioma C6. Wykazano,

że cis-[PtI2(ibmtp)2] powoduje zahamowanie proliferacji komórek na poziomie 20% tylko przy stężeniu

100 µg/mL. Natomiast otrzymany konglomerat wykazywał znaczną aktywność cytotoksyczną in vitro

(zahamowanie proliferacji równe 80% przy stężeniu 100 µg/mL), która wynikała jednak z wysokiej

cytotoksyczności in vitro zastosowanych nanorurek węglowych. Na podstawie wstępnych wyników własnych

określono kierunki dalszych badań, zmierzające do syntezy nowych kompleksów Pt(II) tworzących

z biodegradowalnymi nanorurkami węglowymi skutecznie działające cytostatyki.

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

1. Z. Liu, C. Davis, W. Cai, L. He, X. Chen, H. Dai, Proc Natl Acad Sci USA, 2008; 105:1410-1415.

2. I. Łakomska, K. Hoffmann, T. Muzioł, J. Sitkowski, J. Mol. Str., 2014, 1056-1057, 146-151.


. KONSTRUKCJA BATERII SŁONECZNEJ OPARTEJ

NA BAKTERYJNYCH CENTRACH REAKCJI

R. BIAŁEK1

1Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, [email protected]

(odstęp pojedynczy, 10 pkt)


Abstrakt: W ostatnich latach prowadzone jest wiele badań dotyczących alternatywnych źródeł energii. Jednym

z nich jest pozyskiwanie prądu ze słońca. Rośliny i inne organizmy fotosyntetyczne w wyniku wielu lat ewolucji

wyspecjalizowały się w przekształcaniu światła słonecznego w energię dla siebie użyteczną. Jednym z dobrze

opisanych przykładów są fotoautotroficzne bakterie purpurowe Rhodobacter sphaeroides [1]. Fotosyntetyczne

centra reakcji można rozpatrywać jako naturalne ogniwa fotowoltaiczne w nanoskali o wysokiej sprawności.

Problemem jest wykorzystanie wybitego z białka elektronu w obwodzie elektrycznym. Jednym z potencjalnych

rozwiązań jest wykorzystanie zmodyfikowanego ogniwa Graetzela (ang. Dye Sensitized Solar Cell), w którym

zamiast barwnika zaadsorbowanego na warstwie półprzewodnika – dwutlenku tytanu, wykorzystane zostaną

bakteryjne centra reakcji [2,3]. Podczas prezentacji przedstawione zostaną wstępne wyniki dotyczące absorpcji

centrów reakcji na podłożu z dwutlenku tytanu oraz uzyskiwanych fotoprądów.


Literatura: 1. K. Gibasiewicz, M. Pajzderska, J. Potter et al., J. Phys. Chem. B, 115 (2011) 13037.

2. E.P. Lukashev, V.A. Nadtochenko, E.P. Permenova et al., Doklady Biochemistry and Biophysics 415 (2007) 211.

3. Y. Lu, J. Xu, B. Liu et al., Sensors 5 (2005) 258.


MAGNETYCZNE NANOCZĄSTKI ŻELAZA DO ZASTOSOWAŃ

MEDYCZNYCH

A. DUSZYŃSKA1, M. SZADKOWSKA – NICZE

1

1

Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej, Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka,

ul. Wróblewskiego 15, 90-924 Łódź

Abstrakt: Nanocząstki o właściwościach magnetycznych mają zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny.

Wykorzystuje się je zarówno w diagnostyce do obrazowania za pomocą rezonansu magnetycznego MRI

(Magnetic Resonance Imaging), w sensorach, testach immunologicznych i separacji komórek, jak i w systemach

dostarczania leków, komórek i genów, hipertermii, radioterapii oraz chemioterapii, [1]. W zależności od

zastosowania wykorzystuje się różne typy magnetycznych nanocząstek syntezowane różnymi metodami.

Nanocząstki magnetyczne żelaza oraz jego tlenków (magnetyt Fe3O4 oraz meghemit γ-Fe2O3) wykorzystuje się

w medycynie głównie ze względu na brak toksyczności oraz ich biozgodność.

Rodzaj wybranej syntezy ma wpływ na wielkość i morfologię otrzymywanych nanocząstek

magnetycznych. Doniesienia literaturowe wskazują, że najbardziej korzystną metodą z punktu widzenia

zastosowania nanocząstek magnetycznych w medycynie jest metoda syntezy w mikroemulsji [2], ze względu na

jednolity rozmiar cząstek i brak ich agregacji. Natomiast patrząc pod kątem biokompatybilności dobrym

wyborem wydaje się być metoda współstrącania nanocząstek z roztworu [2], ze względu na brak szkodliwych

produktów ubocznych syntezy. Zarówno w metodzie mikroemulsyjnej jak i współstrącania prekursorami

nanocząstek magnetycznych są roztwory soli żelaza (II) oraz mieszaniny z solami żelaza (III).

Do zastosowań medycznych wykorzystuje się nanocząstki magnetyczne typu core – shell, w których

powłokę stanowią różne rodzaje związków, których stosowanie ma na celu ograniczenie wzrostu magnetycznego

rdzenia, stabilizację nanocząstek oraz możliwość przyłączenia do powłoki ligandów. Najczęściej do tworzenia

powłok używany jest dekstran, ze względu na jego biokompatybilność oraz zdolność do wychwytywania przez

układ siateczkowo – śródbłonkowy, co pozwala na pokonywanie przez nanocząstki bariery krew - mózg.

Nanocząstki magnetyczne stosowane w MRI powlekane są karboksydekstranem, chitozanem, skrobią,

heparyną czy albuminą [3]. W systemach dostarczania leków badane są układy zawierające polimery biozgodne,

takie jak poli(kwas akrylowy) (PVA), skrobia, oraz chitozan, a także liposomy, erytrocyty i albumina [4]. Do

innych zastosowań wykorzystuje się powłoki wykonywane z fosfolipidów, poli(L-kwasu mlekowego) (PLLA),

polialkilocyjanoakrylanu, etylocelulozy, a nawet polimerów takich jak polistyren (PS) oraz

poli(metylometakrylan) (PMMA) [4].

Celem referatu jest przedstawienie dotychczasowego stanu wiedzy na temat nanocząstek magnetycznych

żelaza wykorzystywanych w medycynie, ich właściwościach oraz stosowanych metodach syntezy.

Literatura: 1. Q. A. Pankhurst, J. Connolly, S. K. Jones, J. Dobson, Journal of Physics D: Applied Physics, vol 36, 2003, R167

2. S. Laurent, M. Mahmoudi, International Journal of Molecular Epidemiology and Genetics, vol 2(4), 2011, 367

3. S. Mornet, S. Vasseur, F. Grasset, E. Duguet, Journal of Materials Chemistry, vol 14, 2004, 2161 4. T. Neuberger, B. Schopf, H. Hofmann, M. Hofmann, B. von Rechenberg, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 293, 2005,

483


REAKCJE KOMPLEKSOWANIA BIOLIGANDÓW

O ZASTOSOWANIU FARMAKOLOGICZNYM I KOSMETYCZNYM M. NOWAK, R. JASTRZĄB Zakład Chemii Koordynacyjnej, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Umultowska 89b,

61-614 Poznań

Abstrakt: Początek XXI wieku to rozwój wysoko wyspecjalizowanych gałęzi przemysłu, wśród których na

pierwszym miejscu od wieków pozostaje farmacja. Poszukiwanie nowych rozwiązań w projektowaniu leków

oraz preparatów dermatologicznych sprzyja badaniom nad związkami posiadającymi znaczący wpływ na

procesy biologiczne. Kwas D-glukuronowy (GluA) oraz N-acetylo-D-glukozamina (NAG) (Rys.1.) to związki

naturalnie występujące w organizmach żywych, które posiadają właściwości wykorzystywane zarówno

w przemyśle kosmetycznym jak i farmaceutycznym. Związki te połączone ze sobą wiązaniem glikozydowym

stanowią monomer kwasu hialuronowego (HA), szeroko stosowanego w ostatnich latach w kosmetyce,

medycynie i farmacji [1-3].

Rys. 1. Wzory strukturalne kwasu D-glukuronowego oraz N-acetyloglukozaminy

Zarówno kwas D-glukuronowy jak również N-acetylo-D-glukozamina w swojej strukturze posiadają

atomy donorowe, które już przy niskich wartościach pH mogą ulegać deprotonacji i tym samym stanowić

potencjalne miejsca oddziaływań z innymi bioligandami i/lub uczestniczyć w koordynacji z jonami metali

występującymi w organizmach żywych. Miedź i magnez to metale odgrywające istotną rolę w organizmie

człowieka. Wchodzą one w skład wielu enzymów odpowiedzialnych za kluczowe procesy biochemiczne [4].

W organizmach żywych przy pH fizjologicznym zarówno jony miedzi jak i magnezu mogą oddziaływać z

różnymi bioligandami. Tym samym mogą wpływać na zmianę ich właściwości oraz pełnione funkcje. Celowym

jest zatem badanie połączeń koordynacyjnych, które pomogą poznać i zrozumieć w jakim stopniu

kompleksowanie wpływa na procesy zachodzące w organizmach żywych.

W wyniku analizy komputerowej otrzymanych danych z miareczkowania potencjometrycznego

stwierdzono, że w badanych układach tworzą się kompleksy typu: ML, oraz ML(OH)x. Analiza wyników

uzyskanych z kilku niezależnych metod spektroskopowych umożliwiła określenie sposobu koordynacji oraz

charakteru oddziaływań w otrzymanych kompleksach. Stwierdzono, że w przypadku kompleksu Cu(GluA) w

skład wewnętrznej sfery koordynacyjnej jonu miedzi wchodzą atomy tlenu pochodzącego z grupy

karboksylowej kwasu D-glukuronowego. Dodatkowo zaobserwowane w widmie 13

C NMR poszerzenie piku

pochodzącego od węgla karboksylowego potwierdza przyłączenie w tym miejscu paramagnetycznego jonu

miedzi.

Literatura: 1. Ünclüer Ö.B., Ersӧz A., Denizil A., Demirel R., Say R., J. Chromatogr.B, 934 (2013) 46-52

2. Garg H.G., Hales C.A., Elsevier, (2004) 1-605

3. Brown M.B, Jones S.A., J. Eur. Acad.. Dermatol. Venereol. 19 (2005) 308-318

4. Cai-Xia Tu, Rong-Xin Zhang, Xin-Jun Zhang, Tian Huang, Arch. Dermatol. Res. 301 (2009) 549-551


ALKALOIDY CHINOLIZYDYNOWE I ICH POCHODNE JAKO

POTENCJALNE FUNGICYDY

P.W. KWAŚNIEWSKA1, G.COFTA

1, A.K. PRZYBYŁ

2

1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Wojska Polskiego 38/42, 60-627 Poznań

2 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Pochodne chinolizydynowe budzą szerokie zainteresowanie ze względu na ich właściwości

biologiczne i biochemiczne. Z doniesień literaturowych wynika, że oprócz tego, że pełnią one szereg

użytecznych funkcji biologicznych, do których możemy zaliczyć m.in. działanie pobudzające mięśni gładkich,

właściwości hipoglikemiczne, hipotensyjne oraz antyarytmiczne, odgrywają w roślinach rolę „broni chemicznej”

przed patogenami i owadami [1].

W celu zbadania właściwości fungistatycznych alkaloidów chinolizydynowych (Rys.1), otrzymano nowe

pochodne bioaktywnej cytyzyny [2]. Ograniczenie rozwoju drobnoustrojów jakimi są grzyby, stanowi istotny

problem nie tylko ze względów ekologicznych. Obecność grzybów oraz pleśni w obiektach budowlanych

ingeruje w ich konstrukcje, a także może mieć ogromny wpływ na zdrowie człowieka. Mikrogrzyby rozwijają

się na niemal wszystkich niezabezpieczonych materiałach. W trakcie rozwoju produkują zarodniki bezwładnie

unoszące się w powietrzu, a ich szkodliwe mikotoksyny mogą powodować wiele poważnych dolegliwości np.

alergie, czy też nowotwory. Biorąc pod uwagę powyższe czynniki, zasadnym jest podejmowanie niezbędnych

kroków w celu rozwiązania problemu zagrożeń mikrobiologicznych.

Najpopularniejszymi metodami ochrony materiałów lignocelulozowych przed degradacją jest stosowanie

impregnatów zawierających syntetyczne biocydy. Niestety niosą one ze sobą ryzyko skażenia naturalnego

środowiska, ponieważ w pewnych stężeniach mogą być toksyczne, stanowiąc zagrożenie dla zdrowia ludzi oraz

innych organizmów żywych. Z uwagi na to, aktualnie poszukuje się alternatywnych związków o właściwościach

grzybobójczych pośród substancji pochodzenia naturalnego. Wcześniejsze badania pochodnych cytyzyny i

sparteiny dowiodły, że posiadają one właściwości biobójcze względem grzybów Chaetomium globusum i

Trichoderma harzianum [3] oraz względem mikrogrzybów powodujących zjawisko pleśnienia: Aspergillus

niger, Trichoderma viride, Penicillium cyclopuim [4]. Przedstawiona praca jest dalszą częścią projektu mającego

na celu rozszerzenie zasobów biblioteki pochodnych chinolizydynowych jako potencjalnych fungicydów.

Aktywność fungistatyczna nowych pochodnych cytyzyny została określona metodą bioautografii, która

łączy detekcję mikrobiologiczną z chromatografią cienkowarstwową. Metoda ta należy do mikrobiologicznych

badań skriningowych, powszechnie stosowanych do rozpoznania związków przeciwgrzybiczych [5]. Nowe

pochodne poddane zostały testowi na działanie inhibicyjne przeciwko zarodnikom mikrogrzyba powodującego

zjawisko pleśnienia (Aspergillus niger van Tieghem). Z pośród przebadanych pochodnych cytyzyny, tylko

związki N-benzylocytyzyny z podstawnikami halogenowymi wykazały działanie fungistatyczne. Dzięki

potencjalnym fungicydom pochodzenia naturalnego, do których zaliczamy alkaloidy chinolizydynowe, będzie

można wydłużyć czas użytkowania materiałów lignocelulozowych, nie szkodząc przy tym zdrowiu ludzi,

zwierząt ani środowisku naturalnemu.

Rys.1 Alkaloidy chinolizydynowe: 1) sparteina, 2) lupanina, 3) cytyzyna

Podziękowania: Badania dotyczące wykorzystania alkaloidów jako środków ochrony drewna finansowane są ze

środków funduszy norweskich, w ramach programu Polsko-Norweska Współpraca Badawcza realizowanego

przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (umowa nr Pol-Nor/203119/32).

Literatura: 1. M. Wink, Planta Med. 53 (1987) 509-514.

2. A.K. Przybył, M. Kubicki, J. Mol. Struct. 985 (2011) 157.

3. W. Wysocka, A. Przybył, G. Cofta, K. Lutomski, Prace Komisji Technologii Drewna 15 (1997) 101. 4. G. Cofta, A.K. Przybył, S. Głogowski, E. Napierała, Foresty Wood Technol. 63 (2008) 137.

5. I. M. Choma, E.M. Grzelak, J. Chromatogr. A. 1218 (2011) 2684.


WŁAŚCIWOŚCI IMMUNOSTYMULUJĄCE I PREBIOTYCZNE

RÓŻNYCH FRAKCJI Β-GLUKANU W ZALEŻNOŚCI OD ŹRÓDŁA

I METODY POZYSKIWANIA

A. PACESZ1, A. SIP

1

1Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności

Abstrakt: β-glukan jest polisacharydem zbudowanym wyłącznie z podjednostek glukozy, połączonych

między sobą wiązaniami beta. Jest składnikiem ścian komórkowych drożdży i grzybów, odpowiedzialnym za ich

strukturę i wytrzymałość [1]. Dobrym jego źródłem są również ziarniaki zbóż, szczególnie owies i jęczmień [2].

Liczne badania potwierdziły dobroczynny wpływ β-glukanu na organizm człowieka [3-5]. Rozpuszczalna

w wodzie frakcja tego polisacharydu posiada właściwości błonnika pokarmowego. Reguluje zatem

funkcjonowanie przewodu pokarmowego, zmniejsza ryzyko występowania chorób dietozależnych, oraz

wykazuje właściwości prebiotyczne [6]. Z kolei glukan nierozpuszczalny w wodzie cechuje się zdolnością

normalizacji funkcjonowania układu immunologicznego poprzez aktywację komórek obrony nieswoistej takich

jak makrofagi [4]. Związek ten może zatem znaleźć zastosowanie jako uzupełnienie terapii w przebiegu takich

schorzeń jak osłabienie układu odpornościowego, alergie a nawet choroby nowotworowe [7]. β-glukan coraz

częściej jest też stosowany jako suplement diety, zarówno ludzi jak i zwierząt [8]. Ponadto podejmowane są

próby jego wykorzystania jako dodatku do żywności modyfikującego teksturę [9].

W niniejszej pracy zostaną przedstawione wyniki badań, których celem było dokonanie oceny

właściwości prebiotycznych β-glukanu pochodzącego z różnych źródeł (drożdży, grzybów i owsa) i

pozyskanego różnymi metodami. Ponadto omówiony zostanie wpływ metody pozyskiwania i pochodzenia

glukanów na ich strukturę i właściwości fizykochemiczne.

Literatura:

1. Zeković D.B., Kwiatkowski S., Vrvić M.M., Jakovljevi D., Moran C.A. Crit. Rev. Biotechnol, 25 (2005):

205–230.

2. Johansson L., Virkki L., Maunu S., Lehto M., Ekholm P., Varo P., Carbohyd. Polym., 42 (2000): 143–148.

3. Cramer D.A., Allendorf D.J., Baran J.T., Hasen J., Marroquin J., Li B. Blood, 107 (2006): 835-40.

4. Estrada A., Yun C.H., VanKessel A., Li B., Hauta S., Laarvel B. Microbiol. Immunol., 41 (1997): 991–998.

5. Zhang M., Zhang L., Cheung P.C.K., Ooi V.E.C.. Carbohyd. Polym., (2004): 123–128.

6. Charalampopoulos D., Wang R., Pandella S.S., Webb C., Int. J. Food Microbiol., 79 (2002): 131–141.

7. C. LaRoche P.H., Michaud J-Y. Recent Pat. Biotechnol. 1 (2007): 59–73.

8. De Godoy, M.R.C. Fish oil and barley supplementation of diets for adult dogs: effects on lipid and protein

metabolism, nutrient digestibility, faecal quality, and postprandial glycemia. Ph.D. Thesis, University of

Kentucky, Lexington, MA, (2011): 96–103.

9. Gajdošová A., Petruláková Z., Havrlentová M., Červená V., Hozová B., Šturdík E., Kogan G. Carbohyd.

Polym., 70 (2007): 46–52.


NOWE SIARKOWE POCHODNE KOFEINY – SYNTEZA, ANALIZA

STRUKTURALNA ORAZ BADANIE WŁAŚCIOWOŚCI

ANTYOKSYDACYJNYCH

A. SIERAKOWSKA

1

1Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) (1) jest jednym z przedstawicieli alkaloidów purynowych.

Występuje między innymi w nasionach krzewu kawowego, zarodkach nasion drzew z rodzaju Cola,

liściach krzewów herbacianych gatunku Camelia sinesis czy też w nasionach drzewa kakaowego

Theobroma cacao [1].

Jest związkiem o szerokim zastosowaniu zarówno w przemyśle kosmetycznym jak i

farmaceutycznym [2]. Kofeina wzmaga działanie leków antynowotorowych. Stanowi substancję

pomocniczą w leczeniu raka płuc, wątroby, piersi i szyjki macicy. Bardzo dobrze reguluje efekt działania

cis-platyny. Liczne badania nad aktywnością biologiczną tego związku wykazały, że zarówno kofeina jak

i jej pochodne stanowią efektywne i skuteczne antyoksydanty – związki zdolne do zwalczania stresu

oksydacyjnego. Stres oksydacyjny jest zjawiskiem wynikającym z zaburzenia równowagi pomiędzy

wytwarzaniem i usuwaniem reaktywnych form tlenowych (reactive oxygen species; ROS). Stres

oksydacyjny odgrywa znaczącą rolę w rozwoju licznych chorób (choroba Parkinsona, Alzheimera,

cukrzyca typu 2, depresja, choroby układu nerwowego) wywołanych reakcjami zachodzącymi pomiędzy

biocząsteczkami, a wolnymi rodnikami. W ostatnich latach zauważyć można wzrost badań nad

związkami pochodzenia naturalnego, które mogłyby wykazywać właściwości antyoksydacyjne.

Szczególne zainteresowanie wzbudzają siarkowe pochodne kofeiny. Związki te wykazują działanie

antybakteryjne. Ponadto, są bardzo dobrymi inhibitorami monoaminooksydazy - enzymu

odpowiedzialnego za degradacje aminowych neurotransmiterów, których prawidłowe działanie wpływa

na układ nerwowy [2, 3].

Celem naszej pracy była synteza nowych siarkowych pochodnych kofeiny. W wyniku siarkowania

kofeiny za pomocą odczynnika Lawessona otrzymano 2-tiokofeinę (2) oraz 2,6-ditiokofeinę (3). Kolejna

grupa otrzymanych pochodnych (4-7) to 8-alkilotiopochodne kofeiny otrzymane w reakcji 8-bromo-

kofeiny z odpowiednim alkilotiolanem sodu.

Struktura nowych związków została określona na podstawie analizy spektroskopowej (1H NMR,

13C NMR, ESI-MS, FT-IR). Określono także strukturę krystalograficzną cząsteczki 2,6-ditiokofeiny i

8-metylotiokofeiny.

Otrzymane związki przebadano również pod kątem właściwości antyoksydacyjnych.

Literatura: 1. G. J. Olcina, D. Munoz, R. Timon, M. J. Caballero, J. I. Maynar, A. Cordova, M. Maynar, J. Sport Sc. Med. 5 (2006), 621-62. 2. H. P. Booysen, C. Moraal, G. Terre’Blanche, A. Petzer, J. J. Bergh, J. P. Petzer, Bioorg Med Chem 19 (2011), 7507-7518.

3. S. Miwa, S. Yano, Y. Tome, N. Sugimoto, Y. Hiroshima, F. Uehara, S. Mi, H. Kimura, K. Hayashi, E. V. Efimova, T. Fujiwara,

H. Tschuiya, R. M. Hoffman, J Cell Biochem 114 (2013) 2454 – 2460.


SYNTEZA, BADANIA SPEKTROSKOPOWE I STRUKTURALNE

ORAZ OCENA WŁASNOŚCI PRZECIWNOWOTWOROWYCH

NOWYCH POCHODNYCH KOLCHICYNY

U. MAJCHER

1

1Pracownia Chemii Bioorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Umultowska

89b, 61-614 Poznań. E-mail: [email protected]

Abstrakt: Kolchicyna (Rys. 1.) to związek izolowany z zimowita jesiennego Colchicum autumnale i gloriozy

wspaniałej Gloriosa superba [1]. Związek ten posiada interesujące właściwości przeciwzapalne, dlatego też

znalazł zastosowanie w leczeniu ostrych stanów dny moczanowej, a także rodzinnej gorączki

śródziemnomorskiej, amyloidozy, choroby Behceta oraz zapalenia osierdzia [2].

Niezwykle wysoka aktywność przeciwnowotworowa kolchicyny obserwowana już na poziomie stężeń

nanomolowych sprawia, że związek ten jest wciąż rozpatrywany, jako potencjalny lek przeciwnowotworowy [3].

Mechanizm działania przeciwnowotworowego kolchicyny, polega na wiązaniu się jej z tubuliną w

metafazie, co hamuje polimeryzację mikrotubul i prowadzi do zablokowania tworzenia wrzeciona

kariokinetycznego, a wiec przeciwdziała podziałowi komórek nowotworowych. Niestety wysoka toksyczność

oraz brak selektywności wobec komórek nowotworowych, uniemożliwiają zastosowanie kolchicyny, jako leku

przeciwnowotworowego [4].

Obecnie trwają intensywne badania nad chemiczną modyfikacją kolchicyny, która prowadzić ma do

otrzymania związków o takiej samej aktywności biologicznej i przeciwnowotworowej, ale charakteryzujących

się znacznie mniejszą toksycznością.

Celem niniejszego komunikatu jest przedstawienie wyników badań nad modyfikacją chemiczną

kolchicyny i dyskusja aktywności przeciwnowotworowej otrzymanych pochodnych kolchicyny.

Rys. 1. Wzór strukturalny kolchicyny.

Literatura:

1. H.W. Chen , K.C. Chen, J.S. Chen, J Coll Physicians Surg Pak. 22 (2012) 737-739.

2. R. Ghanem, H. Baker ,M. A. Seif, R. A. Al-Qawasmeh , A. A. Mataneh, S. I. Al-Gharabli, J Solution Chem.

39 (2010) 441–456.

3. K.C. Nicolaou, R. A. Valiulin, J. K. Pokorski, V. Chang, J. S. Chen, Bioorg. Med. Chem. Lett.. 22 (2012)

3776–3780.

4. S. Deftereos, G. Giannopoulos, N. Papoutsidakis, V. Panagopoulou, C.Kossyvakis, K. Raisakis, M.W.

Cleman, C. Stefanadis, J Am Coll Cardiol. 20 (2013) 1817-1825.


WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWNOWOTWOROWE

SALINOMYCYNY ORAZ JEJ POCHODNYCH

M. ANTOSZCZAK1

1Pracownia Chemii Bioorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Umultowska

89b, 61-614 Poznań. E-mail: [email protected]

Abstrakt: Salinomycyna jest przedstawicielem antybiotyków polieterowych (jonoforów) wykazującym wysoką

aktywność przeciwdrobnoustrojową w stosunku do bakterii Gram-dodatnich i pierwotniaków [1]. Z tego powodu

stosowana jest w weterynarii jako kokcydiostatyk oraz niehormonalny stymulator wzrostu.

Z drugiej strony, jednym z najważniejszych oraz najtrudniejszych wyzwań, któremu powinna

sprostać współczesna nauka jest walka z chorobami nowotworowymi. Według danych Światowej

Organizacji Zdrowia nowotwory są główną przyczyną zgonów na świecie. Szacuje się, że w 2014 roku

liczba osób ze zdiagnozowaną chorobą nowotworową wyniesie około 22 miliony [2].

Salinomycyna przykuła uwagę lekarzy i naukowców z całego świata w 2009 roku, kiedy

ogłoszono, że związek ten selektywnie niszczy macierzyste komórki raka piersi [3]. W kolejnych latach

potwierdzona została zdolność tego związku do indukowania programowanej śmierci lekowrażliwych

komórek nowotworowych, ale co najciekawsze, także tych wykazujących oporność wielolekową (ang.

MDR, MultiDrug Resistance), między innymi wobec komórek nowotworowych w przewlekłej białaczce

limfocytowej, raka płuc, jelita grubego, okrężnicy, prostaty czy też piersi [4].

W związku z tym niezwykle interesującym kierunkiem badań jest chemiczna modyfikacja tego

naturalnego antybiotyku, prowadząca do otrzymania różnorodnych pochodnych o znacznie mniejszej

toksyczności oraz większej aktywności biologicznej od niemodyfikowanej chemicznie salinomycyny.

Niniejszy komunikat dotyczyć będzie badań chemicznych oraz biologicznych nowych

pochodnych salinomycyny zsyntezowanych w naszej grupie badawczej.

O O

OOH O

OH

HO

O

O O OH

C42H70O11 Mw = 751 g/mol

Rys. 1. Wzór strukturalny salinomycyny.

Literatura:

1. A. Huczyński, Bioorg. Med. Chem. Lett., 22 (2012) 7002-7010.

2. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs297/en/ [dostęp on-line: 28.10.2014]. 3. P.B. Gupta, T.T. Onder, G. Jiang, K. Tao, C. Kuperwasser, R.A. Weinberg, E.S. Lander, Cell, 138 (2009)

645-659.

4. A. Huczyński, Chem. Biol. Drug Des., 79 (2012) 235-238.

Autor uzyskał środki finansowe na przygotowanie rozprawy doktorskiej z Narodowego Centrum Nauki w

ramach finansowania stypendium doktorskiego na podstawie decyzji numer DEC-2014/12/T/ST5/00710, za

które serdecznie dziękuje.


(odstęp pojedyn BADANIE FAZY WYSOKOTEMPERATUROWEJ KRYSZTAŁÓW

LAGAO3 DOMIESZKOWANYCH STRONTEM ORAZ MANGANEM

METODĄ SPEKTROSKOPII RAMANA

M. BIŃCZYK1, T. RUNKA

1, M. GŁOWACKI

2

1Wydział Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

2Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

Abstrakt: Współcześnie, dzięki domieszkowaniu otrzymuje się wiele materiałów

o strukturze perowskitu o zadanych parametrach i własnościach, które z powodzeniem są wykorzystywane w

wielu gałęziach techniki. Stosuje się je na przykład jako podłoże do epitaksji wysokotemperaturowych

nadprzewodników czy tlenków magnetycznych wykazujących gigantyczny magnetoopór [1,2]. Niektóre z

perowksitów, na przykład cerany i cyrkoniany, okazały się bardzo dobrymi wysokotemperaturowymi

przewodnikami jonowymi co otworzyło nowe możliwości w konstruowaniu urządzeń elektrochemicznych z

przewodnikami tego typu [3]. Ważnym zastosowaniem dla perowskitów jest wykorzystanie ich jako materiały

anodowe, katodowe oraz elektrolity stałe w ogniwach paliwowych [4]. Badane monokryształy galatu lantanu

LaGaO3, które po domieszkowaniu strontem oraz manganem (LSGMn) wykazują wysokie przewodnictwo

jonów tlenu oraz stabilność w przedziale temperatury od 600 do 800oC potencjalnie są zatem dobrym materiałem

anodowym w stałotlenkowych ogniwach paliwowych pracujących w zakresie średnich temperatur (IT-SOFCs)

[5].

W pracy zbadano domieszkowane Sr oraz Mn monokryształy LaGaO3 otrzymane metodą Czochralskiego

z roztopu o składzie La1-xSrxGa1-yMnyO3, gdzie x = y = {0,005 ; 0,01}. Skład próbek potwierdzono metodą EDX.

W wyniku domieszkowania tak niewielką ilością strontu

oraz manganu symetria badanych kryształów pozostała zgodna z symetrią kryształu LaGaO3.

W temperaturze pokojowej strukturę kryształów opisuje zatem grupa przestrzenna Pbnm, zaś po przejściu

fazowym oba kryształy zmieniają swoją strukturę krystalograficzną z rombowej na trygonalną, o grupie

przestrzennej R-3c [6]. Zarejestrowano widma Ramana obu kryształów przed oraz po przejściu fazowym.

Ponadto wykonano mapy ramanowskie oraz badania konfokalne próbek w fazie wysokotemperaturowej. W

badaniach wykorzystano system µ-Ramanowski InVia firmy Renishaw wyposażony w jonowy laser argonowy

pracujący na długości fali 514,5nm.

W pracy analizowano zachowanie dwóch pasm: przypisanego do ruchów translacyjnych jonów La pasma,

zarejestrowanego w położeniu ok. 163cm-1

(pasmo I) oraz pasma związanego

z drganiami tiltowymi oktaedrów tlenowych, znajdującego się w położeniu ok. 259cm-1

(pasmo II). W fazie wysokotemperaturowej w obu badanych kryształach zaobserwowano

pod mikroskopem optycznym strukturę mikrodomenową, którą potwierdziły wykonane dla

pasma I mapy ramanowskie. Ponadto odnotowano drastyczny wzrost intensywności pasma II,

w domenach, w których intensywność pasma I jest najsłabsza. Świadczy to o wzroście dystorsji strukturalnej na

danym obszarze.

Literatura: 1. M. Głowacki, T. Runka, V. Domukhovski, R. Diduszko, M. Mirkowska, M. Berkowski and B. Dabrowski, J. Alloys Compd., 509 (2011)

1756-1759

2. M. L. Sanju´an, V. M. Orera, R. I. Merino and J. Blasco, J. Phys.: Condensed Matter 10 (1998) 11687–11702

3. M. Berkowski, Nowe monokryształy tlenkowe wytwarzane metodą Czochralskiego, Druk WAT, Warszawa 2004

4. S. Liang, F. Teng, G. Bulgan and Y. Zhu, J. Phys. Chem. C 111 (2007) 16742-16749 5. H. Jena and B. Rambabu, Mater. Chem. Phys., 101 (2007) 20-29

6. N. Rani, V.B. Gohel and H.C. Gupta, J. Raman Spectrosc., 31 (2000) 877-880


czy, 0 NANOSTRUKTURY W UKŁADACH POLIMEROWYCH BADANE ZA

POMOCĄ SYMULACJI MOLEKULARNYCH (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


M. DZIĘCIELSKI1

1 Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu



Abstrakt: Kopolimery blokowe cechują się fascynującą zdolnością do samoorganizacji w przestrzennie

uporządkowane nanostruktury [1]. Układy tych polimerów mogą tworzyć warstwy, cylindry, micele, a także

struktury żyrodialne. Nanostruktury te są wykorzystywane jako membrany [2] w nowoczesnych, wydajnych i

ekologicznych akumulatorach polimerowych. Dzięki symulacjom komputerowym prowadzonym przez naszą

grupę, mamy możliwość przewidywania wyglądu nanostruktur otrzymywanych eksperymentalnie przez grupę

profesora Nitasha Balsary z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley [3,4].

Podczas referatu zaprezentowane zostaną najnowsze wyniki uzyskane za pomocą symulacji

molekularnych [5,6] i teorii pola samozgodnego średniego [7] dla stopów kopolimerów jonowych o różnych

architekturach. Przedstawione zostaną poszczególne nanostruktury i diagramy fazowe, pokazujące warunki, w

których kopolimery samoorganizują się w określone nanofazy.

Badania były finansowane z grantu Narodowego Centrum Nauki nr: 2012/07/N/ST4/00293. Większość

obliczeń dokonano w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym.


Literatura: 1. M. W. Matsen, M. Schick, Phys. Rev. Lett. 72 (1994), 2660.

2. X. Chen, D.T. Wong, S. Yakovlev, K.M. Beers, K.H. Downing, N. Balsara, Nano Lett., 14 (2014), 4058. 3. P. Knychała, M. Banaszak, N. Balsara, Macromolecules, 47 (2014), 2529.

4. P. Knychała, M. Dzięcielski, M. Banaszak, N. Balsara, Macromolecules, 46 (2013), 5724.

5. M. Banaszak, J. Clarke, Phys. Rev. E, 60 (1999), 5753. 6. P. Knychała, M. Banaszak, M. Park, N. Balsara, Macromolecules, 42 (2009), 8925.

7. M. Banaszak, A. Koper, P. Knychała, K. Lewandowski, Acta Phys. Pol. A, 3 (2012), 121..


WYBRANE SUBSTANCJE POCHODZENIA ROŚLINNEGO JAKO

SKŁADNIKIAKTYWNE KOSMETYKÓW ANTI- AGEING

A. KAPUŚCIŃSKA, I. NOWAK1

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu,

Wydział Chemii, Pracownia Chemii Stosowanej

Abstrakt: Wraz z upływem czasu ludzka skóra starzeje się. Jest to naturalny i nieunikniony proces

fizjologiczny, którego oznakami są zmarszczki, suchość i utrata elastyczności [1]. W celu nadania produktowi

kosmetycznemu pożądanego działania, do podłoża preparatu dodaje się substancje o ukierunkowanej aktywności

kosmetycznej. Substancje te nazywane są składnikami aktywnymi kosmetyków i wykazują określone działanie

fizyczne, chemiczne lub biochemiczne na fizjologię oraz/lub funkcje skóry [2]. Nowością na rynku

kosmetycznym są fitohormony, pełniące funkcję składników aktywnych o działaniu przeciwstarzeniowym. Ze

względu na aktywność kosmetyczną, fitohormony stanowią ciekawy przedmiot badań pod kątem ich

zastosowania jako aktywnych składników formulacji kosmetycznych.

Fitohormony to związki organiczne pochodzenia roślinnego, które regulują wzrost i rozwój roślin.

Substancje te nie muszą wykazywać działania poza miejscem ich wytwarzania, a miejsce ich wytwarzania może

być jednocześnie miejscem reakcji. Fitohormony, zwane także hormonami roślinnymi, wykazują aktywność już

w niewielkich stężeniach rzędu 10-6

mol/dm3 bądź mniejszych [3].

Przykładem fitohormonów stosowanych w kosmetyce jest kwas jasmonowy (ang. jasmonic acid, JA) i

jego pochodne, wśród których wymienia się kwas 7 – izojasmonowy, jasmonian metylu (ang. methyl jasmonate,

MeJA), dihydrojasmonian metylu, kwas 9,10 – dihydrojasmonowy, kwas 12 – hydroksyjasmonowy, a także

kwas kukurbinowy. Pochodne kwasu jasmonowego nazywane są jasmonidami lub jasmonianiami [4].

Kwas jasmonowy produkowany jest w wieloetapowym procesie z kwasu α-linolenowego. Produktem

biosyntezy jest kwas (+)-7-izojasmonowy, ulegający samorzutnej izomeryzacji do trwalszego związku trans [5].

Jasmoniany biorą udział w odpowiedzi roślin na uszkodzenia mechaniczne oraz działanie innych czynników

zewnętrznych [6]. W dojrzałych, zdrowych liściach rośliny kwas jasmonowy występuje w niewielkim stężeniu.

Dopiero pod wpływem działania danego czynnika stresowego, np. urazu mechanicznego czy obecności

pasożyta, informacja o zagrożeniu jest przekazywana do plastydów. Jako skutek obserwuje się natychmiastową

syntezę kwasu jasmonowego w liściach [7]. Kwas jasmonowy i jego ester metylowy hamują także procesy

związane ze wzrostem roślin, stymulują natomiast dojrzewanie owoców, starzenie i opadanie liści. Jasmoniany

mogą wykazywać synergizm lub antagonizm aktywności biologicznej z innymi regulatorami wzrostu roślin.

Kosmetyczne działanie jasmonidów nie zostało jeszcze całkowicie poznane. Dotychczas stwierdzono, że

związki te wykazują zdolność regulowania aktywności gruczołów łojowych skóry, łagodzą podrażnienia skóry

oraz stymulują złuszczanie i odnowę naskórka [8]. Badacze naukowi firmy L’Oreal otrzymali nowy związek-

kwas tetrahydrojasmonowy i jego sól sodową. Związki te są pochodnymi kwasu jasmonowego. Sól sodowa

kwasu tetrahydrojasmonowego otrzymała nazwę handlową LR2412 i znalazła zastosowanie między innymi w

kosmetykach pielęgnacyjnych marki Lancome (Visionnaire Advanced Skin Corrector) oraz Vichy (Idealia

Serum). LR2412 wykazuje działanie przeciw starzeniu się skóry, ma bowiem wpływ na stężenie syntaz

hialuronowych (enzymów regulujących biosyntezę soli kwasu hialuronowego – tzw. syntaz hialuronowych [9].

Literatura:

1. Noszczyk M., 2010. Kosmetologia pielęgnacyjna i lekarska, Wyd. Lekarskie PZWL:92-96.

2. Martini M.C. 2008. Kosmetologia i farmakologia skóry. Wyd. Lekarskie PZWL: 285.

3. Kopcewicz J., Lewak S. 2007. Fizjologia roślin. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. 2: 138 – 166.

4. Creelman R. A., Mullet J. E. 1997. Biosynthesis and action of jasmonates in plants. Annual Review Of Plant

Physiology And Plant Molecular Biology. 48: 355-381

5. Vick B.A., Zimmerman D.C.1984. Biosynthesis of Jasmonic Acid by Several Plant Species. Plant Physiol. 75

(2): 458–461.

6. Wasternack, C., 2007. Jasmonates: an update on biosynthesis, signal transduction and action in plant stress

response, growth and development. Ann. Bot. 100, 681–697.

7. Ślesak H., Ślesak I. 2011. Odpowiedź roślin na zranienie. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych. 60, 3-

4:445-457

8. Boulle C., Dalko M., Leveque J. L., Simonetti L. 2003. Compositions containing derivatives of jasmonic acid

and their use for stimulating skin peeling. Numer publikacji patentu EP 1333021 A2.

9. Michelet J. F., Olive Ch., Rieux E., Fagot D., Simonetti L., Galey J. B., Dalko-Csiba M., Bernard B. A.,

Pereira1 R. 2012. The anti-ageing potential of a new jasmonic acid derivative (LR2412): in vitro evaluation

using reconstructed epidermis episkinTM, Experimental Dermatology. 21 (5):398-400


GOSPODARSTWO PASIECZNE

JAKO DZIAŁ SPECJALNY PRODUKCJI ROLNEJ

E.M. SZYMAŃSKI1

1Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, Wydział Ekonomii, Zarządzania i Turystyki w Jeleniej Górze.

Abstrakt: Celem wystąpienia jest przedstawienie problematyki działu specjalnego ulokowanego w

pszczelarstwie w odniesieniu do specyfiki i roli, jaką pełni ta forma gospodarowania w rolnictwie. Autor

skoncentruje się na przedstawieniu zalet i wad prowadzenia działu specjalnego – gospodarstwa pasiecznego –

oraz nakreśli specyfikę prowadzenia pasieki jako alternatywnej formy gospodarowania.

Gospodarstwa pasieczne są „firmami” pszczelarskimi, które należy zdecydowanie odróżniać od pasiek

pszczelarskich, które są jedynie miejscami, w których znajdują się rodziny pszczele. Tak więc „gospodarstwo

pasieczne (…) odnosi się do całości „firmy”. Wielość elementów, które składają się na gospodarstwo pasieczne

to między innymi:

- pasieka pszczelarska,

- pomieszczenia do pozyskiwania produktów pszczelich,

- magazyny,

- samochody i lawety,

- sprzęt pszczelarski,

- styl zarządzania,

- strategie (marketingowe, rynkowe, cenowe),

- właściciel i pracownicy z zasobami wiedzy, umiejętnościami, doświadczeniem niezbędnymi w tym rodzaju

gospodarowania,

- umiejętności budowania relacji z klientami.”[1]

Jak widać jest to przedsiębiorstwo pszczelarskie, które wymaga zarządzania majątkiem, zasobami ludzkimi oraz

owadami użytkowymi. Odpowiednie działania mają przynieść sukces pszczelarzowi – jako właścicielowi

gospodarstwa pasiecznego.

Dział specjalny produkcji rolnej to działalność specjalistyczna, która upoważnia czy wymusza, w

zależności od spojrzenia, ubezpieczenie właściciela tegoż działu w Kasie Rolniczego Ubezpieczenia

Społecznego. W zależności od rodzaju działalności określone są kryteria dotyczące jej minimalnej skali, która

uprawnia właściciela gospodarstwa do prowadzenia działu specjalnego. W przypadku rodzin pszczelich limit ten

wynosi co najmniej 81 rodzin pszczelich. Pszczelarz posiadający takie gospodarstwo pasieczne uważany jest za

pszczelarza zawodowego.

Dział specjalny gospodarstwo pasieczne złożone z minimum 81 rodzin pszczelich posiada swoiste

zalety. Pierwszą podstawową kwestią jest przychód ewidencjonowany naliczany przez Urzędy Skarbowe

pszczelarzowi, który prowadzi dział specjalny swojej produkcji rolnej. Jeśli nie posiada on innych dochodów i

nie posiada bardzo dużego gospodarstwa pasiecznego, to nie ma do zapłaty podatku dochodowego, gdyż

podatnik taki z wykazanymi dochodami mieści się w kwocie wolnej od podatku. Pomimo możliwości opłacania

składek KRUS oraz braku obciążeń fiskalnych zainteresowanie działem specjalnym – powyżej 80 rodzin

pszczelich – jest stosunkowo niskie i oszacowano w 2009 roku na 2,58%[2] ogółu pszczelarzy, a w 2012 roku na

poziomie 2,43%[3] ogółu pszczelarzy zgłoszonych do rejestrów powiatowych lekarzy weterynarii. Dlaczego nie

ma zainteresowania tym działem specjalnym? Czy istnieją jakieś bariery w wejściu na poziom działu

specjalnego? Gdzie upatrywać takiego stanu pszczelarstwa w Polsce?

Literatura: 1. E.M. Szymański, Ekonomiczne aspekty funkcjonowania gospodarstw pasiecznych w Polsce, w: E.M.

Szymański (red.) Współczesne uwarunkowania działalności gospodarstw pasiecznych w Polsce, Wydawca

Górnołużyckie Stowarzyszenie Pszczelarzy, Zgorzelec 2014, s. 7.

2. P. Semkiw, P. Skubida, Evaluation of the economical aspects of polish beekeeping, w: Journal of Apicultural

Science, Vol. 54, No. 2 2010, s. 13.

3. P. Semkiw, Sektor pszczelarski w Polsce w 2012 roku, Oddział Pszczelnictwa w Puławach, Puławy 2012, s. 7.


INTERAKCJA KOMÓREK STREPTOMYCES SP. Z NANOSFERAMI

KRZEMIONKOWYMI OPŁASZCZONYMI DWUTLENKIEM TYTANU

A. AUGUSTYNIAK1, K. CENDROWSKI

2, P. NAWROTEK

1, M. BARYLAK

2, E. MIJOWSKA

2

1Katedra Immunologii, Mikrobiologii i Chemii Fizjologicznej, Wydział Biotechnologii i Hodowli

Zwierząt, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie 2Zakład Nanotechnologii, Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska, Wydział

Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Abstrakt: Promieniowce (Actinomycetes) są powszechną grupą drobnoustrojów środowiskowych o

niezwykłych właściwościach, które wykorzystywane są w biotechnologii, np. zdolności do wytwarzania

licznych metabolitów wtórnych (np. antybiotyki). Promieniowce, z rodzaju Streptomyces są istotnym

składnikiem ekosystemów zarówno glebowych, jak i wodnych całego świata. Pełnią one istotną rolę w obiegu

pierwiastków i mineralizacji martwej materii organicznej, a także w procesach bioremediacji skażeń środowiska

[5]. W miarę wzrostu wykorzystania nanomateriałów w przemyśle, spodziewany jest wzrost ich koncentracji w

ekosystemach [4]. Niektóre z nich, takie jak np. dwutlenek tytanu, mogą charakteryzować się toksycznością

wobec drobnoustrojów glebowych [2]. Praca ta ma na celu ocenę interakcji komórek promieniowca z rodzaju

Streptomyces z nanosferami krzemionkowymi opłaszczonymi dwutlenkiem tytanu, przeprowadzonej w

warunkach in vitro.

Materiał badawczy stanowił glebowy izolat promieniowca o cechach morfologicznych

charakterystycznych dla bakterii z rodzaju Streptomyces, ustalonych zgodnie z Bergey’s Manual of Systematic

Bacteriology [3], a także nanosfery krzemionkowe z dwutlenkiem tytanu zsyntetyzowane w Zakładzie

Nanotechnologii ZUT w Szczecinie [1].

Bakterie były namnażane w podłożu płynnym BHI (ang. Brain Heart Infusion) przez siedem dni,

w temperaturze 28C. Następnie do podłoża dodawano nanosfery i inkubowano przez 24 godziny. Po tym czasie

wysiewano drobnoustroje na podłoże stałe Küstera. Po siedmiodniowej inkubacji w temperaturze 28C, bez

dostępu światła, oceniano morfologię wytworzonej pseudogrzybni z użyciem mikroskopu stereoskopowego oraz

transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Ocenie poddano także nanosfery pozostałe po inkubacji z

drobnoustrojem, a także rozkład podstawowych pierwiastków wewnątrz obserwowanych komórek, dzięki

zastosowaniu trybu STEM w mikroskopie elektronowym oraz dyspersyjnej spektroskopii rentgenowskiej

(EDX).

Stwierdzono, że inkubacja z nanomateriałem nie spowodowała zmiany zarówno morfologii komórek

Streptomyces spp., jak i intensywności wzrostu bakterii na podłożach hodowlanych. Brak różnic pomiędzy

analizowanymi komórkami z próby kontrolnej i badanej potwierdzono również z wykorzystaniem mikroskopu

elektronowego. Z kolei, zastosowany nanomateriał (po inkubacji z bakteriami) charakteryzował się zmienioną

strukturą oraz kształtem w odniesieniu do próby kontrolnej. Analiza składu pierwiastkowego wykazała obecność

tytanu w komórkach bakterii. Rozmieszczenie tego pierwiastka wewnątrz badanych komórek odpowiadało tym

częściom cytoplazmy, w których znajdują się inkluzje gromadzonego przez bakterie materiału zapasowego w

postaci ziaren polifosforanu (wolutyny).

Komórki badanego promieniowca nie tylko wchodziły w interakcję z nanosferami, ale także były zdolne

do ich biodegradacji. Wskazywała na to zarówno zmiana kształtu oraz cech fizyko-chemicznych nanomateriału,

jak i obecność tytanu w złożach wolutynowych, stanowiących zapasowe źródło energii dla komórek

pseudogrzybni. Na podstawie uzyskanych danych można przypuszczać, iż pierwiastek ten uległ chelatacji, a rolę

chelatora metalu pełnił w tym wypadku polifosforan. Potwierdzono, że pierwiastek ten nie wpływał negatywnie

na rozwój pseudogrzybni. Tym samym nanosfery krzemionkowe z dwutlenkiem tytanu, które trafią do

środowiska naturalnego, mogą być biodegradowane i akumulowane w biomasie mikroorganizmów.

Literatura: 1.Cendrowski, K., Peruzynska, M., Markowska-Szczupak, A., Chen, X., Wajda, A., Lapczuk, J., Kurzawski, M., Kalenczuk, R., Drozdzik, M., Mijowska, E. Mesoporous silica nanospheres functionalized by TiO2 as a photoactive antibacterial agent. J. Nanomed. Nanotechnol. 4

(182) (2013), doi: 10.4172/2157-7439.1000182.

2.Ge, Y., Schimel, J.P., Holden, P.A. Identification of soil bacteria susceptible to TiO2 and ZnO nanoparticles. Appl. Environ. Microbiol. 78 (18) (2012)., 6749–6758.

3.Goodfellow M., Kämpfer P., Busse H.J., Trujillo M.E., Suzuki K., Ludwig W., Whitman W.B. Bergey’s Manual of Systematic

Bacteriology; 2nd Ed., Vol. 5: The Actinobacteria. Part B., Springer, Verlag, New York, Dordrecht, Heidelberg, London 2012. 4.Hannah, W., Thompson, P.B. Nanotechnology risk and the environment: A review. J. Environ. Monitor. 10 (3) (2008), 291–300.

5.Solecka, J., Ziemska, J., Rajnisz, A., Laskowska, A., Guśpiel, A. Promieniowce – występowanie i wytwarzanie związków biologicznie

czynnych. Post. Mikrobiol. 52 (1) (2013), 83–91.


NOWE TLENOWE POCHODNE GRAMINY O POTENCJALNYCH

WŁAŚCIWOŚCIACH ANTYNOWOTWOROWYCH – SYNTEZA I

BADANIE AKTYWNOŚCI BIOLOGICZNEJ

W. KOZANECKA

Wydział Chemii, Pracownia Chemii Związków Heterocyklicznych, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w

Poznaniu

Abstrakt: Gramina (1) jest przedstawicielem alkaloidów indolowych, występuje m. in. w jęczmieniu

zwyczajnym i liściach klonu srebrzystego. Dotychczasowe badania nad jej aktywnością wykazały, że ma ona

szerokie spektrum działania: podnosi ciśnienie krwi, zmniejsza napięcie mięśni gładkich oskrzeli, rozluźnia

naczynia krwionośne, dzięki czemu jest stosowana do leczenia zapalenia oskrzeli oraz astmy oskrzelowej [1].

Pochodne graminy znalazły także zastosowanie jako składnik powłok przeciwporostowych statków lub okrętów

tzw. antyfouling [2]. Allelopat jakim jest gramina powoduje katastrofalne fizjologiczne skutki dla wybranych

mikroorganizmów, zaburzając ich równowagę oksydacyjno-redukcyjną [3]. Gramina, dzięki szerokim

możliwościom chemicznej modyfikacji cząsteczki, stanowi idealny układ wyjściowy do syntezy nowych

pochodnych o lepszych właściwościach terapeutycznych. W ciągu ostatniego roku, w Pracowni Chemii Związków Heterocyklicznych podjęto badania nad

chemiczną modyfikacją tego alkaloidu. Wykorzystując do syntez jego pochodną - N-acetylo-3-

acetoksymetyloindol (2), otrzymano serię analogów tlenowych 3-11 (Schemat 1). Strukturę otrzymanych

związków potwierdzono za pomocą metod spektroskopowych (1H NMR,

13C NMR, FT-IR, EI MS).

Tabela 1. Aktywność przeciwrodnikowa wybranych

pochodnych graminy.

Przy współpracy z Zakładem Biologii Komórki Wydziału Biologii UAM dokonano oceny aktywności

biologicznej nowych połączeń, co związane było z analizą ich właściwości antyoksydacyjnych oraz

cytotoksyczności wobec erytrocytów ludzkich (wpływ na parametry morfologiczne oraz strukturę i

przepuszczalność błony erytrocytarnej jako błony modelowej w badaniach biologicznych). Właściwości

antyoksydacyjne określone zostały poprzez wyznaczenie zdolności wygaszania wolnego rodnika 2,2-difenylo-1-

pikrylohydrazolu (DPPH), a wyniki porównano z aktywnością antyoksydantów Troloxu i BHT (Tabela 1). Cytotoksyczność otrzymanych produktów została wyznaczona jako stężenie wywołujące hemolizę 50%

erytrocytów. Zgodnie z przypuszczeniami okazało się, że modyfikacja cząsteczki graminy prowadzi do

otrzymania związków, których szeroko rozumiana aktywność biologiczna jest większa w porównaniu z

aktywnością biologiczną związków wyjściowych. Badania biologiczne nad grupą otrzymanych pochodnych

graminy są kontynuowane.

Literatura:

1. S. Ke, L. Shi, X. Cao, Q. Yang, Y. Liang, Z. Yang, Eur. J. Med. Chem., 54 (2012), 248-254. 2. X. Li, L. Yu, X. Jiang, S. Xia , H. Zhao, Chin. J. Oceanol. Limnol., 27 (2009), 309-316.

3. Y. Hong, H. Y. Hu, X. Xie, A. Sakoda, M. Sagehashic, F. M. Li, Aquat. Toxicol., 91 (2009), 262-269.

Próbka Aktywność przeciwrodnikowa (%) Eksperyment I

1mg/ml 0,1mg/ml 0,01mg/ml

1 23,0 7,3 3,9

2 13,6 3,3 2,1

4 32,0 11,8 3,3

3 23,3 8,2 5,7

Trolox 64,4 45,9 40,8

BHT 30,8 32,3 28,7 Próbka Aktywność przeciwrodnikowa (%) Eksperyment II

1mg/ml 0,5mg/ml 0,1mg/ml

1 18,5 13,3 9,0

5 11,0 5,8 3,0

7 36,9 21,6 14,1

6 32,4 19,7 18,5

8 29,7 30,8 25,9

Trolox 66,2 50,2 40,5

BHT 26,5 26,2 25,9


PORÓWNANIE WŁAŚCIWOŚCI KONWERSYJNYCH POWŁOK

FOSFORANOWYCH NA PODŁOŻU BLACHY CZARNEJ ORAZ

BLACHY CZARNEJ Z ALUCYNKIEM (40% Al, 60% Zn)

M. PAWLAK, D. PAWLAK

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologii-Przyrodniczy w Bydgoszczy

Opiekun naukowy: dr inż. Anna Zalewska

Abstrakt: Korozją nazywa się uszkodzenia materiałów metalowych w wyniku oddziaływania chemicznego i

fizykochemicznego otaczającego środowiska naturalnego. Wyróżnia się następujące rodzaje korozji tj. ogólna,

międzykrystaliczna, wżerowa, naprężeniowa, selektywna, szczelinowa, erozyjna, kawitacyjna, gazowa oraz

kruchość wodorowa.

Powłoka konwersyjna jest warstwą ściśle związaną z metalem, która posiada własności izolatora

elektrycznego. Powstaje ona w sztucznie wywołanym i kierowanym procesie korozji, aby uzyskać praktycznie

nierozpuszczalną warstwę na powierzchni metalu.

Powłoki konwersyjne powinny spełniać kilka podstawowych zadań m.in. pasywowanie powierzchni

metalu, przygotowanie powierzchni materiału pod powłoki lakierowe, ułatwianie obróbki plastycznej oraz

uzyskiwanie właściwości dekoracyjnych i przeciwciernych.

Wyróżnia się dwa typy fosforanowania pod względem czasu. Pierwszym z nich jest proces

fosforanowania powolnego, którego czas trwania w zwykłych kąpielach wynosi 30-90 minut. Drugim typem jest

fosforanowanie przyspieszone, w którym oprócz podstawowych składników kąpieli występują substancje o

własnościach utleniających tj. azotany, azotyny, czy chlorany. Zastosowanie przyspieszaczy skraca czas procesu

fosforanowania od 1-15 minut.

Metody badań MATERIAŁY WYKORZYSTANE DO BADAŃ

W prowadzonych badaniach wykorzystano serie płytek z nałożoną powłoką fosforanową metodą

natryskową w firmie Belma Accessories Systems. Ponadto analizom poddano plytki z nałożoną powłoką

fosforanową metodą zanurzeniową na modelowych układach laboratoryjnych. Sprawdzono właściwości

konwersyjne powłok fosforanowych na następujących podłożu blachy czarnej oraz blachy czarnej z alucynkiem

(40% Al, 60% Zn). Wszystkie podłoża z powłoką fosforanową zostały uszczelnione pasywacją cyrkonową.

PRZYGOTOWANIE PRÓBEK

W technologii natryskowego nakładania powłok fosforanowych w Belma Accessorries Systems detale

na samym początku przechodziły przez pierwszą strefę, gdzie następowało odtłuszczanie przez 3 minuty.

Następnie materiał przechodził przez drugą strefę fosforanowania trwającego także 3 minuty. Dalej zachodziło

dwustrefowe płukanie wodą miejską w czasie 4 minut. Natomiast w końcowej strefie zachodziło płukanie wodą

demineralizacją wraz z pasywacją cyrkonową trwające 2 minuty.

W modelowych układach laboratoryjnych w pierwszym etapie przygotowania próbek do zanurzeniowej

metody fosforanowania nastąpiło odtłuszczanie w acetonie. Następnie płytki zostały zanurzone w kąpieli do

fosforanowania na 10 minut. Kolejno płytki płukano w wodzie miejskiej przez okres 4 minut oraz w wodzie

zdemineralizowanej z pasywacją cyrkonową przez 2 minuty. Ostatnim etapem badań było wprowadzenie płytek

do suszarki na 10 minut w temperaturze 120ºC.

BADANIE JEDNORODNOŚCI POWŁOK FOSFORANOWYCH

Badanie przeprowadzono wykorzystując mikroskop optyczny, który pozwolił na dokonanie obserwacji

jednorodności powłok fosforanowych z pięciokrotnym powiększeniem. Natomiast topografię powierzchni

wykonano za pomocą mikroskopu konfokalnego LEXT OLS 4000 firmy Olympus. Podczas badania

zastosowano obiektywy x5, x50 oraz x100, co odpowiednio daje powiększenie 108, 432 oraz 2160 razy.

Mikroskop konfokalny umożliwił otrzymanie obrazu powierzchni 2D oraz wykonanie rekonstrukcji obrazu 3D.


Rys. 1. Mikroskop konfokalny LEXT OLS 4000 firmy Olympus

Praca powstała z wykorzystaniem aparatury zakupionej w ramach projektu ”Realizacja II etapu

Regionalnego Centrum Innowacyjności” współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju

Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Kujawsko-Pomorskiego na lata

2007-2013.

METODA KROPLOWA

Roztwór, który został zastosowany do metody oznaczenia właściwości ochronnych składał się z 40 ml

10% CuSO4, 20 ml 10% NaCl oraz 1 ml 0,1 n HCl. Metoda ta polegała na nałożeniu po jednej kropli w 5

miejscach na powierzchnię badanej płytki. Następnie po upływie 1 minuty zdejmowano bibułą filtracyjną

pierwszą krople, kolejne w odstępach jednominutowych. Po zakończeniu badania ustalano czas, po którym

nastąpiło czerwone zabarwienie w miejscach po kroplach.

METODA CHEMICZNA- FERROKSYLOWA

Dzięki tej metodzie następuje oznaczenie porowatości powłok fosforanowych. Polegała ona na

zwilżaniu paska bibuły filtracyjnej o wymiarach 20x50 mm roztworem o składzie 10 g/l żelazicyjanku

potasowego, 15 g/l chlorku sodowego oraz 5 g/l żelatyny. Zwilżony pasek bibuły filtracyjnej nakładano na

powierzchnię badanej próbki na okres 1 minuty. Po upływie czasu określano ilość niebieskich punktów

powstałych na danej powierzchni bibuły filtracyjnej. Oznaczenie porowatości próbek pozwoliło na określenie

szczelności powłoki fosforanowej.

BADANIE ZANURZENIOWE ODPORNOŚCI KOROZYJNEJ POWŁOK FOSFORANOWYCH

Badanie odporności korozyjnej powłok fosforanowych polegało na zanurzeniu badanych płytek w

roztworze o objętości 100 ml, który zawierał 3% NaCl z dodatkiem 0,1% H2O2. Próbki pozostawiono w

roztworze na okres 24 godzin. Następnie oznaczano ubytek masy w g/cm2

lub zawartość żelaza w 100 ml

roztworu, po uprzednim przesączeniu roztworu.

BADANIE WE MGLE SOLNEJ

Do badań odporności korozyjnej na mgłę solną użyto próbki przygotowane w Belma Accessories

Systems.

Płytki przed nałożeniem powłoki fosforanowej zostały częściowo zaklejone, w celu określenia

zachowania się powierzchni pokrytej warstwą malarską bez powłoki fosforanowej, podczas ekspozycji w

komorze solnej. Następnie została nałożona powłoka fosforanowa sposobem natrysku. Później po wysuszeniu

płytek taśma została odklejona, a następnie nałożono powłokę malarską metodą elektrostatycznego natrysku.

Farba proszkowa użyta do procesu, to: FreiLacke, Freopox, Satyna, gruba strukturalna, RAL 7035,

PB8233ARA735319, 11338226. Tak przygotowane próbki umieszczono w komorze solnej typu Haida

International Equipment Co LTD, model: HD-120A-1. Płytki zostały umieszczone na cykl 720 godzin

w atmosferze 3% chlorku sodu.

Rys. 2. Komora solna typu Haida International Equipment Co LTD, model: HD-120A-1, numer: 130301801


Wyniki badań OZNACZENIE ZMIANY MASY PŁYTKI PODCZAS POCESU FOSFORANOWANIA

Tabela 1. Uśrednione masy wytworzonych w modelowych układach laboratoryjnych 6 próbek dla

każdego rodzaju podłoża

Nazwa podłoża Masa przed procesem

fosforanowania [g]

Masa po procesie

fosforanowania [g]

Różnica masy [g]

Blacha czarna 114,59 114,67 0,0811

Alucynk 113,70 113,66 -0,0419

Na podstawie przedstawionych wyników można stwierdzić, że na blasze czarnej nastąpił przyrost masy.

Ubytek masy uzyskała blacha czarna z alucynkiem (40% Al, 60% Zn).

BADANIE JEDNORODNOŚCI POWŁOK FOSFORANOWYCH

Tabela 2. Określenie jednorodności powierzchni powłoki fosforanowej na różnych podłożach

Nazwa podłoża Obserwacje płytek wytworzonych w

Belma Accessories Systems

Obserwacje płytek wytworzonych w

modelowych układach laboratoryjnych

Blacha czarna gładka, ciemna, drobnokrystaliczna gładka, ciemna, grubokrystaliczna

Alucynk gładka, jasna, drobnokrystaliczna gładka, jasna, grubokrystaliczna

Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że powłoki fosforanowe nakładane metodą natryskową w

Belma Accessories Systems posiadają strukturę drobnokrystaliczną. Natomiast powłoki fosforanowe nakładane

metodą zanurzeniową w modelowych układach laboratoryjnych posiadają strukturę grubokrystaliczną.

Badanie topografii powierzchni miało na celu porównanie wyglądu powłok wytworzonych w

warunkach przemysłowych metodą natryskową oraz nakładanych w warunkach laboratoryjnych metodą

zanurzeniową. Dla porównania przedstawiono także zdjęcia podłoży nie posiadających powłoki konwersyjnej.

a) b) c)

129x129 [µm] 129x129 [µm] 129x129 [µm]

Rys.3. Topografia powierzchni blachy czarnej: a) blacha czarna bez powłoki fosforanowej, b) blacha

czarna z powłoką fosforanową nałożoną metodą natryskową w Belma Accessories Systems z widoczną granicą

pomiędzy podłożem a warstwą fosforanową, c) blacha czarna z powłoką fosforanową nałożoną metodą

zanurzeniową w modelowych układach laboratoryjnych.

a) b) c)

645x645 [µm] 645x645 [µm] 645x645 [µm]

Rys.4. Topografia powierzchni blachy czarnej z alucynkiem (40% Al, 60% Zn) a) blacha czarna

alucynkiem (40% Al, 60% Zn) bez powłoki fosforanowej, b) blacha czarna alucynkiem (40% Al, 60% Zn) z

powłoką fosforanową nałożoną metodą natryskową w Belma Accessories Systems, c) blacha czarna alucynkiem

(40% Al, 60% Zn) z powłoką fosforanową nałożoną metodą zanurzeniową w modelowych układach

laboratoryjnych.


Praca powstała z wykorzystaniem aparatury zakupionej w ramach projektu ”Realizacja II etapu

Regionalnego Centrum Innowacyjności” współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju

Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Kujawsko-Pomorskiego na lata

2007-2013.

Z przedstawionych zdjęć wynika, że powłoka fosforanowa zarówno nałożona metodą natryskową w

Belma Accessories Systems, jak i metodą zanurzeniową w modelowych układach laboratoryjnych jest powłoką

niejednolitą na całej powierzchni. Na obrazach warstwy konwersyjnej wyraźnie przebija struktura podłoża.

Wszystkie próbki charakteryzowały się dużą chropowatością. Struktura badanej powierzchni różni się,

w zależności od rodzaju stosowanego zabezpieczenia blachy czarnej. Na powierzchni blachy czarnej z

alucynkiem pojawiają się dendrytyczne narosty fosforanów ( rys. 4. b,c). Niejednorodność struktury podłoża, jak

i samej powłoki fosforanowej uniemożliwiła określenie grubości powłoki konwersyjnej.

METODA KROPLOWA

Tabela 3. Czas, po którym następuje czerwone zabarwienie na powierzchni badanej próbki

Nazwa podłoża Obserwacje płytek wytworzonych w Belma Accessories Systems [s]

Obserwacje płytek wytworzonych w modelowych układach laboratoryjnych [s]

Blacha czarna 180 90

Alucynk 40 60

Najlepsze właściwości wykazała w obydwóch przypadkach blacha czarna.

METODA CHEMICZNA- FERROKSYLOWA

Tabela 3. Oznaczenie porowatości powłok fosforanowych

Nazwa podłoża Obserwacje płytek wytworzonych w Belma Accessories Systems

Obserwacje płytek wytworzonych w modelowych układach laboratoryjnych

Blacha czarna Zawiera liczne niebieskie punkty

15pkt/10cm2

Zawiera pojedyncze niebieskie punkty 3pkt/10cm

2

Alucynk Nie posiada niebieskich punktów Nie posiada niebieskich punktów

Z przedstawionych opisów wynika, że największą porowatość wykazała blacha czarna, zarówno w

natryskowym sposobie nakładania powłok fosforanowych w Belma Accessories Systems, jak i w

zanurzeniowym sposobie nakładania powłok fosforanowych w modelowych układach laboratoryjnych.

Obliczono ilość niebieskich punktów występujących na określonej powierzchni paska bibuły. W metodzie

natrysku blacha czarna posiadała 15 niebieskich punktów na 10 cm2 powierzchni bibuły. Natomiast blacha

czarna w przypadku metody zanurzeniowej posiadała 3 niebieskie punkty na 10 cm2 powierzchni bibuły.

BADANIE ZANURZENIOWE ODPORNOŚCI KOROZYJNEJ POWŁOK FOSFORANOWYCH

Tabela 4. Różnica masy próbek po 24-godzinnej ekspozycji w 3% NaCl + 0,1% H2O2

Nazwa podłoża Różnica masy próbek

wytworzonych metodą natrysku [g]

Różnica masy próbek wytworzonych

metodą zanurzeniową[g]

Blacha czarna -0,08 -0,07

Alucynk -0,23 -0,25

Większy ubytek masy po przeprowadzonym badaniu wykazała blacha czarna z alucynkiem, zarówno w

natryskowym sposobie nakładania powłok fosforanowych w Belma Accessories Systems, jak i w

zanurzeniowym sposobie nakładania powłok fosforanowych w modelowych układach laboratoryjnych.

BADANIE WE MGLE SOLNEJ

W miejscach gdzie nie nałożono powłoki fosforanowej (miejsca zakryte taśmą w trakcie procesu

fosforanowania) można było zaobserwować brak adhezji farby proszkowej do podłoża oraz nasilenie się procesu

korozyjnego. Najgorsze właściwości antykorozyjne posiadała blacha czarna, która nie przeszła cyklu 720 godzin

w komorze solnej.

Podsumowanie i wnioski

W pracy porównano właściwości ochronne konwersyjnych powłok fosforanowych wytworzonych w warunkach

przemysłowych w firmie Belma Accessories Systems oraz laboratoryjnych w Zakładzie Chemii Materiałów i

Powłok Ochronnych. Na podstawie przeprowadzonych badań można wyciągnięto następujące wnioski:

Proces fosforanowania powoduje ubytek masy próbki. Wyjątkiem jest blacha czarna, gdzie ze względu

na rodzaj struktury krystalicznej powłoki fosforanowej, nastąpił przyrost masy próbki.

Właściwości powłok fosforanowych wytwarzanych metodą natryskową w warunkach przemysłowych

w Belma Accessories Systems są porównywalne z właściwościami powłok fosforanowych nakładanych metodą

zanurzeniową w modelowych układach laboratoryjnych w Zakładzie Chemii Materiałów i Powłok Ochronnych.

Z przeprowadzonych badań można stwierdzić, że najlepszym podłożem pod powłoki fosforanowe jest

blacha czarna z alucynkiem (40% Al, 60% Zn).


Literatura: 1. Białobrzeski A., Czekaj E.: Próba wykorzystania syntezy stopów do oceny korozji tworzyw na bazie Al i Mg.

12 Międzynarodowa Konferencja Naukowa: Osiągnięcia w Mechanice i Inżynierii Materiałowej, Politechnika

Śląska, Gliwice 2003 (89-98).

2. Surowska B.: Wybrane zagadnienia z korozji i ochrony przed korozją. Politechnika Lubelska 2002.

3. Kwiatkowski L.: Powłoki konwersyjne na wysokowytrzymałych stopach Al- tradycyjne technologie w nowych

wersjach. Fosforanowanie. Ochrona przed korozją, 10/2010, 489-493.

4. Biestek T., Weber J.: Powłoki konwersyjne. WNT, Warszawa 1968.

5.http://lemm.utp.edu.pl/index.php/badania/aparatura/17-mikroskop-konfokalny-lext-ols-4000-

olympus.15.02.2014r.

6. Sznajder M., Przezbórska L., 2005. Agroturystyka. PWE. 35-42.

7. Zaręba D., 2006. Ekoturystyka. Wyzwania i nadzieje. PWN. 178.

http://lemm.utp.edu.pl/index.php/badania/aparatura/17-mikroskop-konfokalny-lext-ols-4000-olympus

http://lemm.utp.edu.pl/index.php/badania/aparatura/17-mikroskop-konfokalny-lext-ols-4000-olympus


WOSK POLIETYLENOWY WIRATEN JAKO CZASOWE

ZABEZPIECZENIE POWŁOK FORSFORANOWYCH PRZED

KOROZJĄ

K. ŁOPATKO1, E. PRZYBYLIŃSKA

1

OPIEKUN NAUKOWY: DR INŻ. A. ZALEWSKA1

1Zakład Chemii Materiałów i Powłok Ochronnych, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet

Technologiczno- Przyrodniczy, Bydgoszcz

Abstrakt: Powłoki fosforanowe należą do grupy powłok konwersyjnych, które tworzą się na powierzchni

metalu przez reakcje jego zewnętrznych warstw atomowych z anionem środowiska, czyli nienaturalnie

wywołany, kontrolowany proces korozji. Polega on na tym, że na metalu tworzy się nierozpuszczalna powłoka

niemetalowa. Jest to działanie skomplikowane, które wymaga wielu innych procesów chemicznych,

elektrochemicznych oraz fizykochemicznych. Powłoki konwersyjne dzielimy na: chromianowe, tlenkowe,

fosforanowe, szczawianowe.

Powłoki fosforanowe tworzą się przez natrysk, fosforanowanie elektrolityczne lub zanurzenie elementu

metalowego w roztworze wodnym, który zawiera nadmiar kwasu fosforowego V oraz fosforan metalu na drugim

stopniu utlenienia. Po chwili tworzą się próbki monokryształów fosforanu, gdzie w dalszym etapie zwiększa się

ich liczba, rozrost i zazębianie. Za zakończenie procesu uznaje się brak wydzielania wodoru. Tę kategorię

powłok konwersyjnych możemy podzielić na: powłoki fosforanowe cienkie, grube, bardzo cienkie oraz średnie.

Powłoki cienkie, średnie oraz grube charakteryzują się krystaliczną strukturą, zaś bardzo cienkie mogą być

dwufazowe, krystaliczne i bezpostaciowe. Grubość powłoki fosforanowej jest zależna od rodzaju podłoża,

kąpieli, a także od przygotowania jej powierzchni. Wielkość oraz postać kryształów jak i grubość warstwy

ochronnej zależą od m.in. składu kąpieli oraz czasu prowadzenia procesu. Wykorzystywane są one do czasowej

ochrony produktów w czasie transportu lub magazynowania, polepszają przyczepność i odporność korozyjną

oraz tworzą dobry podkład dla farb i lakierów. Jednak ze względu na ich dużą porowatość w większości

wymagają dodatkowego uszczelnienia, które może polegać na wzmocnieniu w specjalnych roztworach np.

powłoki tlenkowe na aluminium lub nanoszeniem mineralnych olei na powłokę lakierniczą.

Ciekawym aspektem dotyczącym ochrony powłoki fosforanowej jest wykorzystanie wosku

polietylenowego Wiraten firmy Wiwax S.A z Płocka. Powłoka woskowa nanoszona była wraz z innymi

warstwami ochrony czasowej, takimi jak smar i olej, na pięć rodzajów płytek do których należą: alucynk, ocynk

ogniowy, ocynk elektrolityczny, aluminium i blacha czarna. Owe próbki do badań pochodziły z firmy Belma

Accessories Systems Sp. z o.o, która to fosforanowała je metodą zanurzeniową i natryskową w swoim zakładzie

pracy. Metoda zanurzeniowa oparta była na umieszczeniu płytek w roztworze kwasu fosforowego na 8 min w

temperaturze 48˚ C i wypłukaniu przez 2 minuty w zimnej wodzie, osuszeniu i zważeniu. Następnie próbki były

zawieszane na haczykach i umieszczane nad zlewką z roztworem tiosiarczanu sodu w temperaturze ok. 50˚C. Po

osiągnięciu tej temperatury dozowano przez 45 minut 0,15 molowy kwas siarkowy i po zakończeniu wkraplania

utrzymywano próbki w osiągniętym środowisku jeszcze przez 30 minut. Badanie efektywności powłoki

woskowej Wiraten sprawdzano tak samo dla płytek fosforanowanych metodą natryskową jak w przypadku

płytek fosforanowanych metodą zanurzeniową. Próbki te przepuszczano przez tunel z odpowiednimi dyszami

gdzie następowało natryskiwanie fosforanów. Podczas badania u płytek zawierających tylko powłokę

fosforanową stwierdzono wzrost masy spowodowany prawdopodobnie pasywacją, gdzie możliwa była reakcja

między metalem, a tlenkiem siarki wytwarzając barierę ochronną. W płytkach fosforanowych zawierających

wszystkie trzy powłoki ochrony czasowej zauważyć można wzrost masy po nałożeniu warstw ochronnych, zaś

po przebywaniu w środowisku SO2 nastąpiło zmniejszenie masy co mogło być wynikiem spłynięcia powłoki

czasowej. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że najmniej odporna na działanie SO2 z

wszystkich pięciu rodzajów próbek jest blacha czarna. Praktycznie jedyną powłoką zmniejszającą ilość ognisk

korozyjnych był wosk polietylenowy Wiraten, który po odpowiednim nałożeniu pełnił należytą rolę ochronną.

Literatura: 1. Marszałek G.,Majczak R.: Wosk polietylenowy- otrzymywanie, modyfikacjai zastosowania. Polimery 2012, 57, nr 9, 640-644.

2. Giętka T.,Ciechacki K., Wróblewski R.:Charakterystyka fosforanowych powłok konwersyjnych, Inż. Ap. Chem. 2011, 50, 6, 25-26

3. http://www.zainstalujsie.pl/baza-wiedzy/wasze-artykuly/powloki-ochronne/powloki-ochronne-cz-2-powloki-konwersyjne.html


WPŁYW ROTACJI GRUCZOŁU KROKOWEGO NA DAWKI

W OBSZARZE TARCZOWYM

E. DĄBROWSKA1,2

, B. BRZOZOWSKA2, B. CHABER

3, P. KUKOŁOWICZ

1, J. STARZYŃSKI

3,

A. ZAWADZKA1

1Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii-Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie

2Zakład Fizyki Biomedycznej, Uniwersytet Warszawski

3Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska

Abstrakt: Celem niniejszej pracy było wyznaczenie wpływu rotacji gruczołu krokowego na dawki

zdeponowane w obszarze tarczowym w zależności od zastosowanej techniki leczenia radioterapią. Dla każdej z

analizowanych technik został wyznaczony graniczny kąt rotacji, przy którym przygotowany plan leczenia nie

spełnia kryteriów wymaganych w protokołach klinicznych.

Dla 10 pacjentów leczonych w Centrum Onkologii - Instytut z powodu nowotworu gruczołu krokowego

zostały przygotowane plany leczenia techniką 3D-CRT (ang. Three-Dimensional Conformal Radiation

Therapy), IMRT (ang. Intensity Modulated Radiation Therapy) oraz IMRT-SIB (ang. Simultaneous Integrated

Boost). Obszar PTV obejmował stercz i podstawę pęcherzyków nasiennych z marginesem 0.7 cm, 0.7 cm,

0.4 cm, dodanym odpowiednio w kierunku Anterior-Posterior, Superior-Inferior, Left-Right. Analizie poddano

struktury: stercz i CTV (stercz + podstawa pęcherzyków nasiennych). Rotacje zostały wykonane względem

środka szczytu prostaty, wokół osi wyznaczającej kierunek lewo-prawo o następujące kąty: ±6º, ±9º, ±12º, ±15º,

±18º, ±21º, ±24º, ±27º. Dla obróconych struktur obliczono rozkład dawki na podstawie planów leczenia

przygotowanych dla niezrotowanych konturów. Przeanalizowano następujące parametry: dawkę minimalną

(Dmin), dawkę bliską minimum (D99%), dawkę maksymalną (Dmax), dawkę bliską maksimum (D1%), dawkę

średnią (Dmean), odchylenie standardowe (STD), V95%. Dla każdej z zastosowanych technik leczenia

wyznaczona została także korelacja pomiędzy prawdopodobieństwem miejscowego wyleczenia nowotworu

(TCP, ang. Tumor Control Probability), a kątem rotacji gruczołu krokowego.

Dla stercza wartość Dmin i D99% silnie maleje wraz ze wzrostem kąta rotacji. Dla techniki 3D-CRT

szybkość obserwowanych zmian jest większa od strony rectum (kąt ujemny) niż od strony pęcherza. D99%

wynosi średnio 99.19% ± 0.25%, 79.62% ± 13.23%, 91.42% ± 7.19% dawki przepisanej, odpowiednio dla kątów

0º, -27º, +27º. W przypadku IMRT oraz IMRT-SIB rozkład punktów w obu kierunkach jest symetryczny.

Średnia zmiana wartości D99% dla maksymalnych kątów rotacji wynosi 12% i 26.5%, odpowiednio dla techniki

IMRT i IMRT-SIB. Wartości Dmax i D1% są stałe w badanym zakresie kątów, niezależnie od zastosowanej

techniki. Zmiana wartości dawki średniej przekracza 2% tylko w przypadku maksymalnego kąta rotacji

w kierunku ujemnym dla jednego i trzech pacjentów, odpowiednio dla techniki 3D-CRT i IMRT. Dla

IMRT-SIB spadek wartości Dmean powyżej 2% zaobserwowano dla 50% pacjentów przy kącie 21º, niezależnie

od kierunku rotacji. Średnia wartość TCP dla niezrotowanego stercza została policzona dla ośmiu pacjentów

o niskim stopniu zaawansowania choroby. W przypadku 3D-CRT i IMRT wynosi odpowiednio 83.45% ± 0.15%

oraz 83.26% ± 0.28% i dla kątów poniżej 18º utrzymuje się powyżej 80%, niezależnie od kierunku rotacji.

W technice IMRT-SIB wyższa dawka całkowita specyfikowana w obszarze stercza implikuje większą wartość

TCP dla niezrotowanej struktury, która wynosi średnio 88.296% ± 0.029%. W zakresie kątów obrotu do 18º TCP

utrzymuję się na poziomie powyżej 80%. Analiza obszaru CTV wykazała, że obecność pęcherzyków nasiennych

powoduje większą czułość rozkładu dawki na zasymulowane rotacje. Znaczący wpływ na otrzymane wyniki ma

kształt pęcherzyków nasiennych oraz ich położenie względem stercza.

W ramach niniejszej pracy został zasymulowany rozkład dawki w zrotowanym podczas napromieniania

sterczu. Analiza danych wykazała, że wpływ rotacji gruczołu krokowego na dawkę zdeponowaną w obszarze

tarczowym jest funkcją wartości kąta rotacji, kształtu wyrysowanych struktur i zastosowanej techniki

planowania leczenia. Wykazano, że rotacje stercza mają najmniejszy wpływ na rozkład dawki w planach

leczenia przygotowanych techniką 3D-CRT. Szybkość zmian analizowanych parametrów jest największa

w przypadku techniki IMRT-SIB, jednak podwyższenie dawki całkowitej w obszarze CTV powoduje

utrzymanie wartości TCP na poziomie porównywalnym z techniką 3D-CRT i IMRT.


PARAMETRY ATMOSFERYCZNE OLBRZYMÓW

I PODOLBRZYMÓW Z PRÓBKI PTPS

B. DEKA1

1Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

Abstrakt: Najbardziej efektywne techniki poszukiwania planet pozasłonecznych, takie jak metoda prędkości

radialnych i metoda tranzytów, bazują na podstawowych informacjach dotyczących obserwowanych gwiazd. W

celu opisu pozasłonecznego układu planetarnego niezbędne jest zebranie jak największej ilości dokładnych

danych dotyczących gwiazd, wokół których poszukuje się planet.

Niezbędne parametry takie jak masa i promień gwiazdy wyznaczane są przy użyciu analizy spektroskopowej,

która dostarcza informacji na temat temperatury efektywnej, przyspieszenia grawitacyjnego oraz mataliczności.

Dysponując ponadto paralaksami i danymi fotometrycznymi możliwe jest oszacowanie dzielności

promieniowania gwiazd.

Zaprezentowane zostaną podstawowe parametry atmosferyczne, masy, promienie i wiek dla ponad 700 gwiazd,

głównie olbrzymów i podolbrzymów z kompletnej próbki 1000 gwiazd z Pensylwańsko-Toruńskiego Projektu

Poszukiwań Planet (PTPS). Oprócz wyników dla 348 olbrzymów zaprezentowanych w [1] przedstawione

zostaną nowe parametry dla 368 pozostałych olbrzymów i podolbrzymów z PTPS.

Literatura:

1. P. Zieliński, A. Niedzielski, A. Wolszczan, M. Adamów, G. Nowak, Astronomy & Astrophysics, 547 (2012)

16


SYNTEZA I AKTYWNOŚĆ KATALITYCZNA NOWYCH

KATALIZATORÓW PALLADOWYCH

S. OSTROWSKA1

1 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, Zakład Chemii Metaloorganicznej, ul. Umultowska

89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Katalityczne reakcje wykorzystujące jako prekursory katalizatorów metaloorganiczne kompleksy

palladu od lat odgrywają decydującą rolę w syntezach organicznych i procesach technologicznych, głównie w

reakcjach tworzenia wiązań C-C. Reakcje te w porównaniu do typowych metod syntezy organicznej umożliwiają

otrzymanie produktu w łagodniejszych warunkach, często w znacznie krótszym czasie oraz w mniejszej ilości

etapów bez konieczności izolowania produktów pośrednich. Takie reakcje jak Suzuki-Miyaura [1], Heck [2],

Sonogashira [3] czy Kumada katalizowane kompleksami palladu są wydajnymi metodami syntezy kwasów

karboksylowych, estrów, związków bifenylowych oraz nowych olefin. Pomimo spektakularnego postępu jaki się

dotychczas dokonał w syntezie organicznej oraz dzięki odkryciu i rozwojowi metod katalitycznego sprzęgania,

wydaje się iż kataliza procesu jest obszarem wymagającym dalszych intensywnych prac. Badania nad

optymalizacją warunków reakcji dla poszczególnych substratów i katalizatorów ciągle stanowią kluczowy

element badań współczesnej chemii. Główną ideologią prowadzonych badań jest dążenie w kierunku stosowania

przyjaznych dla środowiska reagentów oraz dobór odpowiedniego rodzaju katalizatora, który będzie umożliwiał

zmniejszenie jego ilości z zachowaniem wysokich wydajności reakcji.

W ramach komunikatu przedstawione zostaną wyniki obrazujące syntezę oraz aktywność katalityczną

nowych, dobrze zdefiniowanych kompleksów palladu (II), otrzymanych w wyniku modyfikacji odkrytych w

2005 roku przez Organa tzw. katalizatorów typu PEPPSI (Pyridine-Enhanced Precatalyst Preparation

Stabilization and Initiation) [4]. Dimeryczne kompleksy palladu z ligandami NHC okazały się atrakcyjnymi,

uniwersalnymi i niezwykle aktywnymi katalizatorami w wybranych reakcjach tworzenia wiązań węgiel-węgiel

w większości przypadków odznaczając się wyższą aktywnością katalityczną w stosunku do wyjściowych

kompleksów PEPPSI.

Literatura:

1. C.J.O’Brien, E.A.B. Kantchev, C. Valente, N. Hadei, G. A. Chass, A. Lough, A.C. Hopkinson, M.G.Organ,

Chem. Eur. J. 2006, 12, 4743 – 4748.

2. I. P. Beletskaya, A. V. Cheprakov, Chem. Rev. 2000, 100, 3009-3066.

3. R. Chinchilla, C. Najera, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5084–5121.

4. M.G. Organ, Rational Catalyst Design and its Application in sp3–sp3 Couplings. Presented at the 230th

National Meeting of the American Chemical Society, Washington, DC, August 2005; Abstract 308

Badania zostały wsparte finansowo przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu badawczego

Nr. (UMO-2013/11/N/ST5/01612)


ARCHITEKTURY SUPRAMOLEKULARNE METALI BLOKU F

Z LIGANDAMI TYPU ZASAD SCHIFFA

D. PAKULSKI1, A. GORCZYŃSKI

1, M. A. FIK

1, A. ADAMSKI

1, D. MARCINKOWSKI

1,

V. PATRONIAK1

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza ul. Umultowska 89B 61-614 Poznań, Wydział Chemii

Abstrakt: Chemia supramolekularna kompleksów N-heterocyklicznych cieszy się szerokim zainteresowaniem

wśród badaczy z różnych dziedzin zważywszy na interesujące właściwości magnetyczne i katalityczne [1,2].

Przedstawiono kompleksy bloku f z ligandami typu zasad Schiffa które zawierają jedną lub dwie

kieszenie koordynacyjne. Zbadano również wpływ rozpuszczalnika i przeciwjonu na strukturę i pozostałe

właściwości. Otrzymane kompleksy zidentyfikowano metodami spektroskopowymi zarówno w ciele stałym

(X-ray) jak i w roztworze (1H

NMR,

13C NMR, ESI-MS)

Badanie zostały przeprowadzone w ramach programu "Diamentowy Grant"

(Grant nr 0111/DIA / 2012/41) Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Literatura:

1. Winter, A.; Newkome, G. R.; Schubert, U. S.; ChemCatChem 2011, 3, 1384.

2. Woodruff, D. N.; Winpenny, R. E. P.; Layfield, R.A.; Chem. Rev. 2013, 113, 5110−5148


SUPRAMOLEKULARNE ARCHITEKTURY KOMPLEKSÓW

DIMETYLOTETRAPIRYDYNY: STRUKTURA, SYNTEZA I

WŁAŚCIWOŚCI

A. ADAMSKI, M. A. FIK, A. GORCZYŃSKI, D. MARCINKOWSKI, M. WAŁĘSA-CHORAB,

Z. HNATEJKO, M. KUBICKI, V. PATRONIAK*

Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Polipirydyny są uznawane za niezwykle silne i najbardziej wszechstronne ligandy chelatujące jony

metali przejściowych. Utworzone w wyniku samoorganizacji związki kompleksowe polipirydyn tworzą

różnorodne architektury o bogatych i użytecznych właściwościach fizykochemicznych.

Struktura ligandów polipirydynowych (liczba jednostek pirydynowych oraz sposób ich wzajemnego

połączenia) ma olbrzymi wpływ na właściwości chelatujące. Z drugiej strony ten sam ligand może przyjmować

różne tryby koordynacyjne, zależnie od warunków prowadzenia reakcji kompleksowania, a w szczególności

natury jonu metalu (preferowanej przez jon geometrii koordynacyjnej oraz jego stopnia utlenienia), wpływu

przeciwjonu, rozpuszczalnika oraz temperatury reakcji. 6,6´´´-Dimetylo-2,2´;6´,2´´;6´´,2´´´-tetrapirydynyna zazwyczaj funkcjonuje jako czterodonorowy ligand

o płaskim kształcie, chelatujący jony metali o geometrii oktaedrycznej bądź płasko kwadratowej [1].

Czterodonorowy tryb koordynacyjny odnajduje się w dobrze znanych strukturach kompleksów tetrapirydyny z

jonami manganu(II) i żelaza(II), które cechuje wysoki potencjał redukcyjno-oksydacyjny, stąd są z

powodzeniem stosowane jako katalizatory w procesie rozkładu wody. W pełni płaska struktura

tetrapirydynowego kompleksu platyny(II) wykazuje bogate właściwości luminescencyjne i fotofizyczne, które

ulegają wzmocnieniu w roztworach ze względu na łatwość generowania się dodatkowych oddziaływań między

jonami metali.

Nowy model koordynacyjny oparty na jednostce C, N, N` charakteryzuje metaloorganiczny kompleks

platyny(IV) z dimetylotetrapirydyną, który sprawdza się w roli katalizatora w procesie hydrosililowania styrenu i

terminalnych alkinów.

W strukturach kompleksów dimetylotetrapirydyny z jonami metali przejściowych, które przyjmują

geometrię oktaedryczną lub płasko kwadratową planarna konformacja liganda jest uprzywilejowana. Jednakże

wprowadzenie jonów metali o geometrii tetraedrycznej takich jak srebro(I) lub miedź(I) do systemu liganda

tetrapirydynowego skutkuje formowaniem się architektur helikalnych. Interesujące staje się również tworzenie

kompleksu wieszakowego w procesie samoorganizacji tetrapirydyny i terpirydyny wobec jonów miedzi(I) [2].

Nasze badania koncentrują się na syntezie nowych związków kompleksowych polipirydyn z jonami

metali przejściowych. Zaprezentowano różnorodność architektur supramolekularnych uzyskanych w wyniku

samoorganizacji 6,6´´´-dimetylo-2,2´;6´,2´´;6´´,2´´´-tetrapirydynyny z jonami Mn(II), Fe(III), Pt(II/IV), Zn(II)

oraz Ag(I). Otrzymane kompleksy zostały zbadane pod kątem ich właściwości katalitycznych,

luminescencyjnych oraz elektrochemicznych [3,4]

Struktury krystaliczne kompleksów Pt(II) – A, Pt(IV) – B oraz Ag(I) – C z dimetylotetrapirydyną.

Badania realizowane w ramach grantu badawczego nr 2011/03/B/ST5/01036 przyznanego przez Narodowe

Centrum Nauki.

Literatura: 1. A. R. Stefankiewicz, M. Wałęsa, P. Jankowski, A. Ciesielski, V. Patroniak, M. Kubicki, Z. Hnatejko, J. M. Harrowfield, J.-M. Lehn, Eur.

J. Inorg. Chem. (2008) 2910-2920 2. E. C. Constable, C. E. Housecroft, J. R. Price, J. A. Zampese, Inorg. Chem. Commun., 13 (2010) 683-689

3. A. Adamski, M. Kubicki, P. Pawluć, T. Grabarkiewicz, V. Patroniak, , Catal. Commun., 42 (2013) 79-83

4. A. Adamski, M. Wałęsa-Chorab, M. Kubicki, Z. Hnatejko, V. Patroniak, Polyhedron, 81 (2014) 188–195


SYNTEZA I BADANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH

NOWYCH KOMPLEKSÓW METALOSUPRAMOLEKULARNYCH

MICHAŁ KOŁODZIEJSKI1, ARTUR R. STEFANKIEWICZ

1

1 Laboratorium Dynamicznych Nanostruktur Funkcjonalnych,

Wydział Chemii,

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań, Polska,

e-mail: [email protected]

Abstrakt: Jedną z powszechnie znanych, syntezowanych i charakteryzowanych, przez wiele grup badawczych,

architektur supramolekularnych są kompleksy kratkowe. Metalosupramolekularne struktury tego typu formują

się w procesie samoorganizacji pomiędzy ligandem organicznym zawierającym właściwą liczbę atomów

donorowych, a jonami metalu charakteryzującego się odpowiednią geometrią koordynacyjną [1], [2]. Badania

nad syntezą nowych metalosupramolekularnych kompleksów, o fascynującej topologii i właściwościach

fizykochemicznych, choć prowadzone od wielu lat, wciąż prowadzą do nowych struktur o ciekawych i

użytecznych właściwościach [3], [4].

Kompleksy kratkowe są klasą architektur supramolekularnych, która charakteryzuje się ciekawymi

właściwościami redoks, optycznymi i elektromagnetycznymi. W celu znalezienia, a następnie zbadania nowych

właściwości fizykochemicznych tych struktur, zaproponowano syntezę liganda L z jonami metali d-

elektronowych. Ligand charakteryzuje się tym, że w jego centralnej części znajduje się O- lub S- mostek

koordynacyjny, który razem z resztą cząsteczki tworzy układ wiązań sprzężonych wokół centrów

koordynacyjnych, co przypuszczalnie spowoduje lepszy przepływ ,,informacji” pomiędzy metalami w

kompleksie. Dodatkowo modyfikacje strukturalne grup bocznych liganda za pomocą różnorodnych grup

funkcyjnych mogą w istotny sposób wpłynąć na właściwości optyczne, czy też redoks.

Rysunek 1. Schemat syntezy liganda L oraz przykładowe podstawniki modyfikujące strukturę.

Rysunek 2. Schemat samoorganizacji kompleksu kratkowego oraz przykładowa struktura.

Literatura:

1. Hardy J. G., Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 7881—7899

2. Stefakniewicz A. R., Harrowfield J., Madalan A., Rissanen K., Sobolev A. N., Lehn J.-M., Dalton Trans.,

2011, 40, 12320-12332

3. Stefankiewicz A. R., Lehn J.-M., Chem. Eur. J., 2009, 15, 2500-2503

4. Stefankiewicz A. R., Rogez G., Harrowfield J., Drillon M., Lehn J.-M., Dalton Trans., 2009, 5787-57802


WPŁYW PROMIENIOWANIA UV NA STABILNOŚĆ KWASU

2-FENYLOBENZIMIDAZOLO- 5- SULFONOWEGO I JEGO SOLI

SODOWEJ

K. LEMAŃSKA, W. STUDZIŃSKI, A. GACKOWSKA

Uniwersytet Technologiczno- Przyrodniczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Analityki

Żywności i Ochrony Środowiska, ul. Seminaryjna 3, 85-324 Bydgoszcz

Filtry UV zwane inaczej substancjami promieniochronnymi to związki chemiczne, które w głównej

mierze wykorzystywane są w produktach kosmetycznych. Głównym zadaniem ich jest ochrona skóry przed

szkodliwym działaniem promieniowania słonecznego [1]. Aktualnie zarejestrowanych jest 26 aktywnych

substancji promieniochronnych [2]. Filtry UV dzielimy na dwie grupy: filtry chemiczne i fizyczne [3-5].

Do filtrów fizycznych zalicza się związki nieorganiczne takie jak ZnO i TiO2. Drugą grupę stanowią filtry

chemiczne inaczej zwane organicznymi, należą do nich: syntetyczne pochodne kwasu paraaminobenzoesowego

(PABA), kwasu cynamonowego, kwasu salicylowego, kwasu antranilowego oraz benzofenony, kamfora,

benzoilometan [3,6]. Szerokie zastosowanie filtrów przeciwsłonecznych przyczynia się do przenikania ich do

środowiska oraz częstego wykrywania w wielu matrycach wodnych. Wykazano, że po przedostaniu się filtrów

UV do ekosystemów wodnych, substancje promieniochronne mogą ulegać reakcjom ze składnikami wody, które

wpływają pośrednio lub bezpośrednio na degradację filtrów UV. Stwierdzono, że na degradacje kwasu

2-fenylobenzimidazolo-5-sulfonowego wpływa głównie ilość: jonów azotanowych i azotynowych, tlenu, chloru,

jonów żelaza (III), kwasów humusowych oraz rozpuszczona materia organiczna [7,8].

Celem pracy było zbadanie stabilności kwasu 2-fenylobenzimidazolo-5-sulfonowego i jego soli

sodowej pod wpływem promieniowania UV. Zbadano wpływ stężenia kwasu PBSA na czas jego

fotodegradacji. Jednym z istotnych czynników środowiskowych jest pH stąd przeprowadzono badania wpływu

pH układu na sól sodową PBSA. Biorąc pod uwagę, że nadtlenek wodoru (H2O2) stosowany jest w procesach

oczyszczania wód i ścieków zastosowano go do badań wpływu czynnika utleniającego na stabilność soli

sodowej PBSA. Ponadto w celu sprawdzenia, jakie czynniki obecne w produktach kosmetycznych mogą

stabilizować sól sodową PBSA przeprowadzono badanie w obecności kwasu salicylowego.

Wykazano, że stężenie kwasu PBSA ma wpływ na szybkość fotochemicznej degradacji, kwas

o stężeniu 3,5·10-5

mol/l uległ szybciej rozpadowi pod wpływem promieniowania UV niż kwas o stężeniu

7,0·10-5

mol/l. Sól sodowa PBSA jest bardziej stabilna fotochemicznie niż kwas PBSA. Badania wykazały,

że fotochemiczny rozkład roztworu soli sodowej PBSA przebiega najwolniej przy pH 12. Czynnik utleniający

(H2O2) wpływa na wzrost szybkości fotochemicznej degradacji soli sodowej PBSA, natomiast kwas salicylowy

spowalnia jej fotochemiczny rozkład.

Literatura:

1. http://eurlex.europa.eu/LexUriServ.do?uri=CELEX:32009R1223:en:NT 2. Nałęcz-Jawecki G., Zawadzki T., Skrzypczak A., Biuletyn Wydziału Farmaceutycznego warszawskiego

Uniwersytety Medycznego, 2012,5,32-39

3. http:www.kosmetykaprofesjonala.pl/files/media/s01/sklep/Rosliny_w_kosmetyce_i_kosmetologii, 4. Gackowska A., Gaca J., Załoga J.: Chemik 2012, 66, 615-620

5. Gackowska A., Gaca J., Chemik 2011,65, 301-304

6. Mrzyczek M.: Praca Doktorska, Gliwice 2012

7. Yuefei Ji, Lei Zhou, Corinne Ferronato, Arnaud Salvador, Xi Yang, Jean-Marcchovelon.,Water Research

2013, 47, 5865-5875. 8. Zhang S., chen J., Wang Y.,Wei X., Environ Chem Lett 2010 10: 389-394

http://eurlex.europa.eu/LexUriServ.do?uri=CELEX:32009R1223:en:NT


UGRUPOWANIE TRYTYLOWE JAKO GRUPA OCHRONNA

W CHEMII SUPRAMOLEKULARNEJ (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


W. BENDZIŃSKA-BERUS, U. RYCHLEWSKA Zakład Krystalografii, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, [email protected]



Abstrakt: W toku badań nad strukturą kryształów chiralnych amidów kwasu trifenylooctowego stwierdzono

brak zaangażowania drugorzędowej grupy amidowej w tworzenie wiązań wodorowych tak wewnątrz- jak

i międzycząsteczkowych. Tymczasem w inżynierii krystalicznej ugrupowanie amidowe pełni rolę bloku

budulcowego tworzącego możliwe do przewidzenia motywy supramolekularne z grupą amidową w roli zarówno

donora jak i akceptora wiązania wodorowego. W wystąpieniu pokazane zostanie, że zablokowanie funkcji

protonodonorowej grupy amidowej jest skutkiem zawady przestrzennej, której źródłem jest ugrupowanie

trytylowe. Jak z tego wynika, funkcja ochronna grupy trytylowej nie ogranicza się do blokowania grup

funkcyjnych w procesie syntezy chemicznej, ale obejmuje swym zasięgiem również układy supramolekularne.

Mianowicie, chroni ona przed tworzeniem asocjatów supramolekularnych silnie związanych amidowym

wiązaniem wodorowym, co z kolei skutkuje stosunkowo dobrą rozpuszczalnością takich kryształów

w niepolarnych rozpuszczalnikach węglowodorowych.

W wystąpieniu zaprezentowane zostaną charakterystyczne motywy supramolekularne powstające

w wyniku zaniedbania funkcji protonodonorowej grupy amidowej, ale wykorzystujące jej właściwości

protonoakceptorowe. Zilustrowany zostanie sposób asocjacji cząsteczek enancjomerycznie czystych

w warunkach przestrzennego zatłoczenia, oszacowany stopień realizacji zasady gęstego upakowania w krysztale

oraz podane zostaną warunki wystąpienia zjawiska porowatości w kryształach badanej grupy związków. Ze

względu na to, że grupa trytylowa używana jest jako element budulcowy w projektowaniu maszyn

molekularnych, przedstawiona zostanie analiza preferencji konformacyjnych tego ugrupowania.


Związki do badań zsyntezowano na Wydziale Chemii UAM, w grupie badawczej kierowanej przez dr. hab.

Marcina Kwita.


ZJAWISKA ADHEZJI CIECZY DIPOLOWYCH I ICH WPŁYW NA

PRZEMIANY FAZOWE TYPU TOPNIENIE/KRZEPNIĘCIE W

NANOPORACH

A. STERCZYŃSKA1,2

, M. ŚLIWIŃSKA-BARTKOWIAK2

1Centrum NanoBioMedyczne, ul. Umultowska 85, 61-614, Poznań

2Wydział Fizyki, Uniwersytet im. A. Mickiewicza, ul. Umultowska 85, 61-614, Poznań

Abstrakt: Ciecze uwięzione w nanoporach wykazują często zupełnie odmienne własności fizyko-chemiczne niż

ciecze swobodne, m.in. pojawia się przesunięcie temperatury topnienia/krzepnięcia cieczy w porach [1]. Zatem,

niezwykle interesującym wydaje się być zbadanie wpływu wewnętrznej chropowatości ścianki porowatej na

zwilżalność takich cieczy uwięzionych wewnątrz wnęk nanoporowatych w odniesieniu do mikroskopowego

parametru zwilżania αw, a przez to i na punkt topnienia/krzepnięcia adsorbatu.

Celem naszej pracy jest zbadanie przemian fazowych, a w szczególności, zjawiska topnienia cieczy

dipolowych, takich, jak: oktametylocyklotetrakrzemian (OMCTS), woda, woda ciężka oraz nitrobenzen,

uwięzionych w różnego rodzaju krzemionkowych matrycach nanoporowatych. Wyniki otrzymane metodą

relaksacyjnej spektroskopii dielektrycznej (DRS) oraz różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) potwierdziły

obniżenie temperatury topnienia badanych cieczy wewnątrz porów w stosunku do temperatury topnienia w fazie

swobodnej.

W oparciu o metodę wzniesienia kapilarnego i zmodyfikowane równanie Washburna, zostały zmierzone

dynamiczne kąty zwilżania wewnątrz porów. Wyniki te pokazały, że kąty zwilżania wszystkich badanych cieczy

– zarówno dobrze zwilżających powierzchnię, jak i słabiej – są większe na powierzchni bardziej chropowatej niż

na powierzchni gładkiej [2]. Wyniki te zostały wyjaśnione w oparciu o model Cassie-Baxter; to z kolei

umożliwiło oszacować efektywny parametr zwilżania wewnątrz porów αp, którego wartość jest znacznie

mniejsza niż obliczona dla cieczy swobodnych (Tabela 1).

Literatura: 1. C. Alba-Simionesco, B. Coasne, G. Dosseh, G. Dudziak, K.E. Gubbins, R. Radhakrishnan, M. Śliwinska-

Bartkowiak, J. Phys.: Condens. Matter, 18 (2006) R15-R68.

2. M. Sliwinska-Bartkowiak, A. Sterczynska, Y. Long, K.E. Gubbins, Mol. Phys., 112 (2014) 2365-71.

Krzemionka αp αw

OMCTS 0.5989 2.1274

H2O 0.18368 0.2781

D2O 0.18659 0.2781

CCl4 0.2322 1.1845

Rysunek 1. Model Wenzla (na górze), w którym ciecz

wypełnia chropowatości powierzchni porowatej, i

model Cassie-Baxter (na dole), w którym ciecz nie

wypełnia chropowatości; kropla cieczy spoczywa na

chropowatościach.

Tabela 1. Wartości mikroskopowego parametru

zwilżania obliczone dla układów swobodnych u

wartości parametru zwilżania dla zmierzonych

kątów zwilżania wewnątrz porów, oszacowane z

zależności αw(θ) dla układów typu bulk

(swobodnych) [2].


ANALIZA BAYESOWSKA W WYZNACZANIU ASTROFIZYCZNYCH

PARAMETRÓW GWIAZD W PENSYLWAŃSKO-TORUŃSKIM

PROJEKCIE POSZUKIWANIA PLANET

M. ADAMCZYK1

1Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

Abstrakt: Masa jest najważniejszym parametrem, który określa wewnętrzną strukturę i ewolucję gwiazdy. W

przypadku poszukiwania planet, z wykorzystaniem precyzyjnych pomiarów prędkości radialnych, masa gwiazdy

jest niezbędna w określeniu minimalnej masy towarzysza. Wyznaczenie jej jest jednak bardzo trudne.

Bezpośrednio masę gwiazdy można otrzymać z III Prawa Keplera, które opisuje ruch obiegających się ciał. W

przypadku gwiazd w układzie podwójnym, masy mogą być wyznaczone z dokładnością zależną od precyzji

uzyskanych danych obserwacyjnych. Niestety zwykle egzoplanety krążą wokół pojedynczych gwiazd, dlatego

należy szukać innych sposobów estymacji masy.

Pośrednie metody szacowania masy zwykle opierają się na pewnych właściwościach gwiazd zależnych od etapu

ewolucyjnego np.: dla gwiazd ciągu głównego mamy zależność masa-jasność [1], dla białych karłów istnieje

związek łączący masę i promień [2] itd.

Innym podejściem w wyznaczaniu masy gwiazdy jest porównanie modeli ewolucyjnych z dostępnymi danymi

pochodzącymi z obserwacji (parametry atmosferyczne z analizy spektroskopowej, fotometria, paralaksy).

Najbardziej popularnymi są interpolacja między ścieżkami ewolucyjnymi czy izochronami lub statystyczna

metoda oparta na prawdopodobieństwie Bayesa [3].

Zaprezentowane zostaną oszacowane masy, ale również pozostałe parametry astrofizyczne gwiazd tj. dzielność

promieniowania, promień, wiek, dla 332 obiektów pochodzących z Pensylwańsko-Toruńskiego projektu

poszukiwania planet.

Literatura: 1. A. S. Eddington, MNRAS, 84 (1922) 308.

2. J. A. Panei, L. G. Althaus, O. G. Benvenuto, A&A, 535 (2000) 970.

3. L. da Silva,L. Girardi, L. Pasquini, J. Setiawan, O. von der Löthe, J. R. de Medeiros, A. Hatzes, M. P.

Döllinger, A. Weiss, A&A, 458 (2006J) 609.


WYKORZYSTANIE KORZENI DRZEW W BADANIACH NAD

PROCESAMI GEOMORFOLOGICZNYMI P. MATULEWSKI

Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych

Abstrakt: W wielu dziedzinach ekologii istnieje stała potrzeba korzystania z informacji o rozwoju i

rozmieszczeniu korzeni drzew w różnych glebach i w różnych warunkach środowiska (Böhm 1985). Szczególnie

zainteresowani badaniami korzeni drzew i krzewinek są przyrodnicy zajmujący się takimi gałęziami geografii,

jak hydrologia, geomorfologia, klimatologia czy glacjologia (Zielski, Krąpiec 2004). Korzenie drzew

występujące w środowisku przyrodniczym pozwalają na zastosowanie metody dendrochronologicznej

w rekonstrukcji współczesnych procesów rzeźbotwórczych. Zasadniczą zaletą zastosowania korzeni drzew w

badaniach geograficznych jest prześledzenie szczegółowo czasowej i przestrzennej zmienności występowania

procesów geomorfologicznych (Malik 2008).

Celem podjętej dyskusji jest przedstawienie możliwości wykorzystania korzeni drzew w badaniach

geograficznych, w szczególności określenie korzyści i ograniczeń zastosowania metody dendrochronologicznej

do badania współczesnych procesów geomorfologicznych.

Literatura:

1. Böhm W., 1985. Metody badania systemów korzeniowych. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne,

Warszawa.

2. Zielski A., Krąpiec M., 2004. Dendrochronologia. Wydawnictwo PWN. Warszawa

3. Malik I., 2008. Dendrochronologiczny zapis współczesnych procesów rzeźbotwórczych kształtujących stoki

i doliny rzeczne wybranych stref krajobrazowych Europy Środkowej. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego.

Katowice


ZAMIERANIE JESIONU WYNIOSŁEGO NA TERENIE IRLANDII I

WIELKIEJ BRYTANII. METODYKA OZNACZANIA STANU

ZDROWOTNEGO FRAXINUS EXCELSIOR L.

K. TURCZAŃSKI

KATEDRA SIEDLISKOZNAWSTWA I EKOLOGII LASU, UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W

POZNANIU, E-mail: [email protected]

Abstrakt: Jesion wyniosły należy do podstawowych gatunków liściastych (trzecie miejsce) Wielkiej Brytanii i

Irlandii. Wynika to bezpośrednio z warunków klimatycznych i siedliskowych. W 2012 roku na wyspy dotarł

groźny wróg jesionu – Chalara fraxinea. Jest to niepozorny grzyb, którego generatywna forma nosi nazwę

Hymenoscyphus pseudoalbidus. Odkrycia winowajcy nekrozy jesionu dokonał prof. Tadeusz Kowalski.

Pierwsze objawy choroby zaobserwowano w 1992 roku w Polsce. W ciągu kilku lat patogen rozprzestrzenił się

na większość obszarów Europy.

Obecnie najwięcej prac w związku z ochroną jesionu wyniosłego prowadzi się na terenach Wielkiej

Brytanii. Początkowo sądzono, że grzyb nie dotrze na Wyspy, jednak w 2012 roku tzw. splendid isolation nie

zdała egzaminu. Pierwsze potwierdzone objawy nekroz odnotowano 06.10.2012 roku w Irlandii, a w okresie

letnim tego roku na terenie Wielkiej Brytanii. 09.08.2012 roku wydano dokument: Rapid assessment of the need

for a detailed Pest Risk Analysis for Chalara fraxinea gdzie zaklasyfikowano zamieranie jesionu na terenie UK

jako zagrożenie trwałe. Oszacowano skutki ekonomiczne, społeczne i środowiskowe, tempo i wektory

rozprzestrzeniania się choroby, sposoby przeciwdziałania i rozpoznawania symptomów zamierania jesionu.

Niniejsza prezentacja ma za cel przedstawienie problemu nekroz jesionu z wyszczególnieniem terenu

Wielkiej Brytanii i Irlandii. Ponadto zawiera wskazówki metodyczne do określania stanu zdrowotnego gatunku

Fraxinus Excelsior L. Metodologia badań oparta jest o dane z w/w dokumentu oraz metodykę stosowaną na

terenie Polski.

Literatura:

1.Dmyterko E., Wojtan R., Bruchwald A., 2003. Stan zdrowotny drzewostanów jesionowych (Fraxinus excelsior

L.) Nadleśnictwa Mircze. Sylwan, 12:19-18.

2. Kowalski T., 2001. O zamieraniu jesionów. Trybyna Leśnika 4:6-7.

3.Kowalski T., Łukomska A., 2005. Badania nad zamieraniem jesionu (Fraxinus excelsior L.) w drzewostanach

Nadleśnictwa Włoszczowa. Acta Agrobotanica vol. 58, z. 2:429-440.

3. Stocki J., 2001a/b. Przyczyny zamierania drzew i drzewostanów jesionowych w Polsce. Głos Lasu 4:17-19,

5:10-13.

4. Fronczak K., 2013. Podzwonne dla jesionów? Echa Leśne, 1(611):26-30.

5. http://www.forestry.gov.uk/chalara

6. http://www.dardni.gov.uk/ash-dieback-disease

7. http://www.teagasc.ie/forestry/advice/chalara_disease.asp

8. http://www.agriculture.gov.ie/forestservice/ashdiebackchalara

9. Rapid assessment of the need for a detailed Pest Risk Analysis for

Chalara fraxinea. Forest Research, Alice Holt Lodge, Farnham, Surrey

10. http://www.euforgen.org/about-euforgen/news/news-detail/can-genetic-diversity-save-ash-forests

11. http://www.euforgen.org

12. http://www.lbg.lasy.gov.pl


FIZYKOCHEMICZNE I BIOLOGICZNE WŁAŚCIWOŚCI SAPONIN Z

KORY QUILLAJA SAPONARIA (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


W. SMUŁEK*, E. KACZOREK, A. OLSZANOWSKI Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań



Abstrakt: Saponiny należą do grupy glikozydów i są obecne w roślinach należących do różnych rodzin. Ze

względu na swoją aktywność biologiczną są wykorzystywane w medycynie. Jednocześnie posiadają właściwości

powierzchniowo czynne, stanowiąc przyjazną środowisku alternatywę wobec syntetycznych surfaktantów. W tej

roli mogą stanowić dodatek wspomagający biodegradację toksycznych związków o niewielkiej rozpuszczalności

w wodzie. Do takich związków należą węglowodory, będące składnikami oleju napędowego.

Przeprowadzone badania miały na celu charakterystykę właściwości fizykochemicznych oraz biologicznych

saponin z kory południowoamerykańskiego drzewa Quillaja saponaria, dostępnych w postaci komercyjnego

preparatu firmy Sigma-Aldrich.

Na aparacie Kruss K20 EasyDyn zmierzono napięcie powierzchniowe roztworów saponin w celu

wyznaczenia izoterm adsorpcji, które posłużyły wyznaczeniu krytycznego stężenia micelarnego. Wykonano

również widmo w podczerwieni badanego preparatu wraz z identyfikacją sygnałów charakterystycznych dla

saponin. Przeprowadzono także test emulsyfikacji oraz test hemolizy na płytkach agarowych z krwią baranią.

Przedmiotem badań było także określenie toksyczności saponin na wybrane szczepy bakteryjne wyizolowane

z gleby: Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas alcaligenes, Rhanella aquatilis oraz Stenotrophomonas

maltophilia. Toksyczność określono na podstawie kinetyki hodowli płynnych o objętości 50 ml, używając jako

podstawowe źródło węgla bursztynian sodu. Związek powierzchniowo czynny wprowadzano w stężeniach od 6

mg/l do 360 mg/l. Pomiary gęstości optycznej przy długości fali 600 nm oznaczano co godzinę przez 10 h.

Saponiny wprowadzano do układu po 4 h od rozpoczęcia hodowli. Próbę kontrolną stanowiła hodowla na

bursztynianie sodu.

Krytyczne stężenie micelarne (CMC) badanego preparatu saponin wyniosło 0,99 g/l, a napięcie

powierzchniowe przy tym stężeniu 35,6 mN/m. Wybrane szczepy bakteryjne wykazały zróżnicowaną reakcję na

obecność saponin. Przy najwyższym zastosowanym stężeniu gęstość optyczna hodowli P. stutzeri była o połowę

niższa niż w próbie kontrolnej. Z kolei w przypadku S. maltophilia saponiny nie wpłynęły na wzrost

mikroorganizmów, co wskazuje na nietoksyczność saponin w badanym zakresie stężeń na ten szczep.

Przeprowadzone badania wykazały, że testowane saponiny charakteryzują się zróżnicowaną aktywnością

biologiczną. Wpływ ich na komórki testowanych bakterii jest zależny zarówno od stężenia saponin, jak

i gatunku szczepu bakteryjnego.

Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie decyzji numer

DEC-2012/07/B/NZ9/00950


WPŁYW INHIBITORÓW ETYLENU NA AKTYWNOŚĆ WYBRANYCH

ENZYMÓW PODCZAS ŚMIERCI KOMÓRKOWEJ KOMÓREK KORY

PIERWOTNEJ KORZENI SIEWEK VICIA FABA SSP. MINOR

M. DONIAK, A. KUNIKOWSKA, A. KAŹMIERCZAK1

1Katedra Cytofizjologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki,

ul. Pomorska 141/143 90-236 Łódź

Abstrakt: Programowana śmierć komórkowa (ang. Programmed Cell Death) jest nieodzownym procesem

towarzyszącym rozwojowi roślin i zwierząt (pełniąc funkcję regulatora homeostazy liczby komórek organizmów

wielokomórkowych), ma także swój udział w odpowiedzi na abiotyczne stresy środowiskowe oraz patogeny [5].

Wiele lat intensywnych badań doprowadziło do zdefiniowania przez NCCD (ang. Nomenclature Committee on

Cell Death) kilku typów śmierci komórkowej u zwierząt, opartych o analizę zmian biochemicznych

i morfologicznych w przebiegu tego procesu [2]. W tym zakresie powstała również klasyfikacja typów śmierci

komórkowej dla organizmów roślinnych i podobnie jak klasyfikacja śmierci u zwierząt opiera się na

morfologiczno-metabolicznych przejawach. W oparciu o zmiany morfologiczne, wyróżnia się typ wakuolarny,

nekrotyczny i mieszany [5] lub autolityczny i nieautolityczny [4]. Zmiany biochemiczne, opierające się

o badania na modelu zwierzęcym, zachodzące podczas śmierci komórkowej u roślin są wciąż niewystarczająco

dobrze poznane, aby w oparciu o ich analizę stworzyć jednoznaczną klasyfikację roślinnych typów śmierci

komórkowej [5]. Prezentowane poniżej wyniki badań mogą w przyszłości przyczynić się do opracowania takiej

klasyfikacji.

Wiadomo, że śmierć komórkowa u roślin jest regulowana hormonalnie, między innymi przez kinetynę,

naturalną cytokininę, zidentyfikowaną zarówno w organizmach roślinnych jak i zwierzęcych, oraz przez etylen,

jedyny gazowy hormon roślinny [3].

Na podstawie badań procesu śmierci komórkowej indukowanej kinetyną (46 µM) w komórkach kory

pierwotnej 2-cm fragmentów korzeni siewek Vicia faba ssp. minor (bobik) [1] z zastosowaniem dwóch

inhibitorów receptorów etylenu, tj. STS (mieszanina azotanu srebra i tiosiarczanu sodu – Ag2S2O3 w stężeniu

1 µM) oraz NBD (2,5-norbornadien w stężeniu 10 µM) wykazano, że wyżej wymienione inhibitory w różny

sposób modyfikują charakterystyczne dla roślin i zwierząt czynniki, zwane markerami/przejawami śmierci

komórkowej, a są to między innymi zmiany aktywności enzymów proteolitycznych i nukleolitycznych

zaangażowanych w degradację frakcji białek komórkowych oraz kwasów nukleinowych, a przede wszystkim

proteaz ogólnych i proteaz cysteinowych oraz nukleaz kwaśnych i zasadowych.

Literatura:

1. A. Byczkowska, A. Kunikowska, A. Kaźmierczak, Protoplasma 250 (2013) 121-128.

2. L. Galluzzi, I. Vitale, JM. Abrams, ES. Alnemri, EH. Baehrecke, MV. Blagosklonny, TM. Dawson, VL.

Dawson, WS. El-Deiry, S. Fulda, E. Gottlieb, DR. Green, MO. Hengartner, O. Kepp, RA. Knight,

S. Kumar, SA. Lipton, X. Lu, F. Madeo, W. Malorni, P. Mehlen, .G Nuñez, ME. Peter, M. Piacentini,

DC. Rubinsztein, Y. Shi, H-U. Simon, P. Vandenabeele, E. White, J. Yuan, B. Zhivotovsky, G. Melino,

G. Kroemer, Cell Death and Differentiation, 19 (2012) 107-120.

3. A. Kunikowska, A. Byczkowska, A. Kaźmierczak, Protoplasma, 250 (2013) 851-861.

4. WG. van Doorn, Journal of Experimental Botany, 68 (2011) 4749-4761.

5. WG. van Doorn, EP. Beers, JL. Dangl, VE. Franklin-Tong, P. Gallois, I. Hara-Nishimura, AM. Jones,

M. Kawai-Yamada, E. Lam, J. Mundy, LAJ. Mur, M. Petersen, A. Smertenko, M. Taliansky, F. Van Breusegem,

T. Wolpert, E. Woltering, B. Zhivotovsky, PV. Bozhkov, Cell Death and Differentiation, 18 (2011) 1241-1246.


(odstęp pojedynczy, 10 pkt) POCHODZENIE MA ZNACZENIE: PRZYPADEK TRAWY MANNICY

ODSTAJĄCEJ I ENDOFITA GRZYBOWEGO (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


A. BIERNACZYK1

1Zakład Taksonomii Roślin, Collegium Biologicum, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza,

ul. Umultowska 89, 61-614 Poznań



Abstrakt: Należące do workowców grzyby z rodzaju Epichloë w stadium endofitycznym zasiedlają różne części

traw nie dając zewnętrznych oznak infekcji [1]. Wpływ endosymbionta na roślinę jest niejednoznaczny i zależy

od wielu czynników - m. in. od genotypu obu partnerów tej interakcji [2,3] oraz od wieku zasiedlanej rośliny [4].

Grzyb rozprzestrzenia się poprzez nasiona ale z pokolenia na pokolenie efektywność transferu maleje.

Celem eksperymentu było sprawdzenie, czy możliwa jest sztuczna infekcja siewek trawy mannicy odstającej

stanowiących szóste pokolenie roślin (F6). Siewki te były pozbawione endofita Epichloë sp. choć jego

przodkowie byli zainfekowani tym endosymbiontem a pokolenie F1 charakteryzowało się 100% poziomem

infekcji . Zastosowano metodę inokulacji młodych siewek przy pomocy grzybowego mycelium w warunkach

sterylnych. Zaprezentowane zostaną wyniki dotyczące efektywności sztucznego zarażania oraz możliwych

czynników mających na nią wpływ.


Literatura:

1. JF White Jr. Plant Dis, The widespread distribution of endophytes in the Poaceae, vol 71(1987):340-342.

2. GP Cheplick, A Perera, Funct Ecol, Koulouris Effect of drought on the growth of Lolium perenne genotypes

with and without fungal endophytes, vol 14(2000):657-667.

3. KH Kane, Environ Exp Bot, Effects of endophyte infection on drought stress tolerance of Lolium perenne

accessions from the Mediterranean region, vol 71(2011):337-344.

4. P Olejniczak , M. Lembicz , Oecologia, Age-specific response of the grass Puccinellia distans to the presence

of a fungal endophyte, vol 152 (2007):485-494.


ROLA DANYCH EKSPERYMENTALNYCH W PRZEWIDYWANIU

STRUKTUR 3D RNA

M. BIESIADA1,2

, R.W. ADAMIAK2,3

, K.J. PURZYCKA1

1Zespół Struktury i Funkcji Retroelementów, Instytut Chemii Bioorganicznej, Polska Akademia Nauk,

Noskowskiego 12/14, 61-704 Poznań, 2Instytut Informatyki, Politechnika Poznańska, Piotrowo 2, 60-965

Poznań, 3Zespół Struktury i Funkcji RNA, Instytut Chemii Bioorganicznej, Polska Akademia Nauk,

Noskowskiego 12/14, 61-704 Poznań

Abstrakt: RNA jako biopolimery spełniają dwie bardzo ważne funkcje: są (a) nośnikami informacji genetycznej

oraz (b) katalizatorami wielu procesów biologicznych. Obydwie te funkcje są zależne od struktury, dlatego

poznanie struktur RNA jest tak istotne dla zrozumienia ich funkcji. Określanie struktury przestrzennej dużych

RNA jest jednak problematyczne. Obecnie używane techniki takie jak jądrowy rezonans magnetyczny (NMR),

czy krystalografia nie są wystarczające. Ogranicza je rozmiar cząsteczki, jak w przypadku NMR-u, czy labilność

konformacyjna nie pozwalająca na wykształcenie odpowiedniej jakości kryształów. Dlatego wciąż rosnącą rolę

w determinowaniu struktur 3D RNA zajmuje modelowanie komputerowe.

Istnieje wiele programów do przewidywania struktur przestrzennych RNA [1]. Niektóre z nich wymagają

podania sekwencji, a także struktury drugorzędowej w postaci oddziaływań par Watsona-Cricka. Struktura

drugorzędowa może być przewidziana in silico, lecz nie jest wiarygodna przy przewidywaniu dużych struktur

RNA. Chcąc otrzymać jak najlepszej jakości modele przestrzenne struktur RNA, przewidywanie powinno być

wsparte danymi eksperymentalnymi.

Metody określania struktur 2D RNA rozwijały się w dynamicznie w ciągu ostatnich lat. Istnieje wiele

różnych odczynników chemicznych modyfikujących określone, specyficzne miejsca w RNA. Reagenty takie jak

NMIA (N-methylisotoic anhydride), czy 1M7 (1-methyl-7-nitroisatoic anhydride) używane w metodzie SHAPE

(Selective 2'-hydroxyl acylation analyzed by primer extension), modyfikujac grupy 2’OH w rejonach

jednoniciowych pozwalają na odróżnienie ich od rejonów dwuniciowych [2,3]. Trudniejsze elementy

strukturalne, uwikłane w silne oddziaływania wewnątrzcząsteczkowe wyższego rzędu wymagają dodatkowej

analizy mutantów RNA [4]. Natomiast analiza z wykorzystaniem rodników hydroksylowych dostarcza

informacji o rejonach RNA wyeksponowanych do roztworu [5].

RNAComposer jest serwerem do przewidywania struktur 3D RNA wykorzystującym sekwencję oraz

strukturę drugorzędową RNA. Zapewnia on pełną automatyzację i bardzo krótki czas budowania modeli struktur

w szerokim zakresie długości łańcucha nukleotydowego, otrzymywanych z wysoką rozdzielczością i

dokładnością,

Wykorzystanie RNAComposera [6] zwiększa prawdopodobieństwo określenia funkcji RNA zależnych od

struktury, a przez to staje się efektywnym narzędziem w projektowaniu leków ukierunkowanych na RNA.

Ta praca została wsparta środkami przez Narodowe Centrum Nauki z projektu MAESTRO

[2012/06/A/ST6/00384] oraz Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego z projektu Iuventus Plus

[0492/IP1/2013/72].

Literatura: 1. N. Leontis, E. Westhof, (Eds.) Nucleic Acids and Molecular Biology, 2012; Vol. 27.

2. E.J. Merino, K.A. Wilkinson, J.L. Coughlan, K.M. Weeks, J. Am., Chem. Soc. 2005; 127(12): 4223-31.

3. K.J. Purzycka, K. Pachulska-Wieczorek, R.W. Adamiak, Nucleic Acid Res. 2011; 39(16), 7234-48.

4. Q. Huang, K.J. Purzycka, S. Lusvarghi, D. Li, S.F. Legrice, J.D. Boeke, RNA, 2013; 19(3), 320-32.

5. S. Somarowthu, M. Legiewicz, K.S. Keating, A.M. Pyle, Nucleic Acids Res. 2014; 42(3), 1947-58.

6. M. Popenda, M. Szachniuk, M. Antczak, K.J. Purzycka, P. Lukasiak, N. Bartol, J. Blazewicz, R.W.

Adamiak, Nucleic Acids Res., 2012, 40(14); e112.


BADANIE PROCESU KOMPLEKSOWANIA DICHLORKU 3.3'-[1,6-

(2,5-DIOKSADEKANU)]BIS(1-DODECYLOIMIDAZOLIOWEGO)

Z WYSOKOMOLEKULARNYM DNA

W. ANDRZEJEWSKA1 , M. MURAWSKA

1, A. SKRZYPCZAK

2 , M. KOZAK

1

1 Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 85, 61-614 Poznań

2 Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3 60-965 Poznań

Abstrakt: Surfaktanty gemini to grupa intensywnie badanych związków amfifilowych stosowanych do

tworzenia układów transferu materiału terapeutycznego wykorzystywanych w terapii genowej. Dzięki tej

nowatorskiej metodzie możliwe staje się leczenie chorób nie tylko o podłożu genetycznym, ale też chorób

nowotworowych [1-3]. Ze względu na swoją charakterystyczną budowę cząsteczki surfaktantu wykazują

zdolność do samoorganizacji w roztworach wodnych. Tworzą one fazy lamelarne, micele, liposomy czy bicelle,

a nawet posiadają zdolność do organizacji w struktury o wyższej symetrii typu heksagonalnego czy regularnego

[4-6]. Układy takie zaliczane są do niewirusowych wektorów transfekcyjnych i charakteryzują się między

innymi wysoką bikompatybilnością, niską toksycznością oraz zdolnością do stabilnego wiązania kwasów

nukleinowych. Potrafią w szybki i nieinwazyjny dla organizmu pacjenta sposób wniknąć do komórki i uwolnić

w niej materiał leczniczy. Wszystkie te aspekty są bardzo ważne z medycznego i aplikacyjnego punktu

widzenia[7-11].

Przedstawione wyniki dotyczyć będą badania wyżej wymienionych właściwości kompleksów dziesięciu

wybranych surfaktantów gemini różniących się długością grupy łącznikowej (2-12 atomów węgla) z DNA o

długości około 20 tys. par zasad. W tym celu zastosowano technikę spektroskopii dichroizmu kołowego oraz

horyzontalnej elektroforezy żelowej. Wykazano, iż następuje szybkie tworzenie się kompleksów, które

charakteryzują się wysoką stabilnością. Ponad to proces ten jest powtarzalny i występuje w przypadku

wszystkich przebadanych surfaktantów. Dalsza część badań dotyczy transfekcji komórkowych będących

wstępem do zastosowania tych układów w celach terapeutycznych.

Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki (UMO-2011/01/B/ST5/00846).

Literatura: 1. S. Szala (ed.), Terapia genowa, PWN, 2003, Warszawa.

2. P. C. Bell, M. Bergsma, I. P. Dolbnya, W. Bras, M. C. A. Stuart, A.E. Rowan, M.C. Feiters, J. B.F.N.

Engberts, Transfection mediated by gemini surfactants: Engineered Escape from the Endosomal Compartment, J.

Am. Chem. Soc. 125 (2003) 1551-1558.

3. T. Tuschl, P. D. Zamore, R. Lehmann, D. P. Bartel, P. A. Sharp, Targeted mRNA degradation by double-

stranded RNA in vitro, Genes & Dev. 13 (1999) 3191-3197.

4. R. Zieliński, Surfaktanty. Budowa, właściwości, zastosowania, Wyd. AE w Poznaniu, 2013, Poznań.

5. J. Zabielska-Matejuk, E. Urbanik, J. Pernak, New bis-quaternary ammonium and bis-imidazolium chloride

wood preservatives, Holzforschnung 58 (2004) 292-299.

6. D. McLoughlin, M. Imperor-Clerc, D. Langevin, A new cubic phase containg DNA and surfactant,

ChemPhysChem 5 (2004) 1619-1623.

7.T. Zhou, A. Llizo, P. Li, Ch. Wang, Y. Guo, M. Ao, L. Bai, Ch. Wang, Y. Yang, G. Xu, High transfection

efficiency of homogenous DNA nanoparticles induced by imidazolium gemini surfactants as nonviral vector, J.

Phys. Chem. C 117 (2013) 26573-26581.

8. S. D. Wetting, I. Badea, M. Donkuru, R. E. Verrall, M. Foldvari, Structural and transfection properties of

amine-substituted gemini surfactant-based nanoparticles, J. Gene Med. 9 (2007) 649-658.

9. W. Andrzejewska, Z. Pietralik, M. Taube, A. Skrzypczak, M. Kozak, Structural and spectroscopic studies on

the formation of lipoplexes between DNA and cationic gemini surfactants, Polimery 59 nr 7-8 (2014) 39-44.

10. Ch. Wang, X. Li, D. Wettig, I. Badea, M. Foldvarid, R. E. Verrall, Investigation of complexes formed by

interaction of cationic gemini surfactants with deoxyribonucleic acid, Phys. Chem. Chem. Phys. 9 (2007) 1616-

1628.

11. Z. Pietralik, R. Krzysztoń, W. Kida, W. Andrzejewska, M Kozak, Structure and conformational dynamics of

DMPC/dicationic surfactant and DMPC/dictionic surfactant/DNA systems, Int. J. Mol. Sci. 14 (2013) 7642-

7659.


NOWE PODWÓJNE CZWARTORZĘDOWE SOLE AMONIOWE JAKO

POTENCJALNE INHIBITORY KOROZJI

O. KARCZEWSKA1, B. BRYCKI

1

1Pracownia Chemii Mikrobiocydów, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Abstrakt: Korozja jest zjawiskiem powszechnie występującym i powodującym milionowe straty ekonomiczne

każdego roku, średnio 1-5% PKB każdego kraju [1]. Problem ten dotyka wielu dziedzin przemysłu m.in.

naftowego, stalowego, energetycznego ale także branży lotniczej i spożywczej. W wyniku tego zjawiska

dochodzi do dezintegracji powierzchni metalu, na sutek zachodzących reakcji elektrochemicznych. Procesowi

temu sprzyjają efekty środowiskowe oraz substancje tj. kwasy lub zasady, stosowane w przemyśle np. do

czyszczenia zbiorników. Stanowi to poważny problem i dlatego ważne jest szukanie efektywnych rozwiązań [2].

Istnieje wiele metod zapobiegania korozji. Jedną z najistotniejszych i najefektywniejszych jest stosowanie

organicznych inhibitorów korozji, które kontrolują i zapobiegają reakcjom pomiędzy metalem a jego

otoczeniem. Spośród wielu grup organicznych inhibitorów, do szczególnie efektywnych należą czwartorzędowe

sole alkiloamoniowe (QAS) [2]. Dzięki obecności w strukturze cząsteczki dodatnio naładowanego atomu azotu

i długiego łańcucha węglowodorowego, związki te mogą oddziaływać z powierzchnią metalu, tworząc barierę

ochronną, chroniącą ją przed szkodliwymi deteriorantami [3]. Adsorpcja inhibitora na powierzchni zachodzi

przez wypieranie z niej cząsteczek wody. Zaobserwowano, że czwartorzędowe sole amoniowe zawierające

w swojej strukturze dodatkowy heteroatom (azot, tlen, siarka) lub grupę zawierającą π elektrony (pierścień

aromatyczny, wiązanie wielokrotne), charakteryzują się efektywniejszym działaniem hamującym korozję, co jest

spowodowane lepszym oddziaływaniem cząsteczek inhibitora z powierzchnią metalu. Adsorpcja zależy

od natury i ładunku powierzchni a także od struktury chemicznej inhibitora. Obserwacje te przyczyniły się

do wzrostu zainteresowania związkami tego typu [4]. W ostatnich latach rozwinęło się zainteresowanie nową

generacją surfaktantów, gemini surfaktantów, które posiadają dwie części hydrofilowe i dwie części

hydrofobowe, połączone ze sobą łącznikiem, który może być sztywny lub elastyczny [5]. Dzięki swojej

budowie, związki te wykazują lepsze właściwości aniżeli ich monomeryczne odpowiedniki. Podwójne

czwartorzędowe sole amoniowe charakteryzują się m.in. niższymi wartościami CMC, a co za tym idzie potrzeba

mniej cząsteczek surfaktantu do utworzenia warstwy chroniącej przed korozją na powierzchni metalu [5]. Celem niniejszej pracy była synteza nowych podwójnych czwartorzędowych soli alkiloamoniowych,

zawierających w swojej strukturze dodatkowy heteroatom, pierścień benzenowy oraz hydrofobowy łańcuch

węglowy.

Struktura otrzymanych związków została scharakteryzowana spektroskopowo (FTIR, 1H NMR,

13C NMR).

Literatura:

1. A. Samide, I. Bibicu, M.S. Rogalski, M. Preda; Study of the corrosion inhibition of carbon-steel in dilute

ammoniacal media using N-ciclohexil-benzothiazole-sulphenamida; Corrosion Science 47 (2005)

1119–1127

2. M. A, Malik, M. A. Hashim1, F. Nabi, S. A. AL-Thabaiti, Z. Khan; Anti-corrosion Ability of Surfactants:

A Review; Int. J. Electrochem. Sci., 6, 2011, 1927 – 1948

3. S. Deng, X. Li, X. Xie; Hydroxymethyl urea and 1,3-bis(hydroxymethyl) urea as corrosion inhibitors for steel

in HCl solution; Corrosion Science, 80, 2014, 276–289

4. I. Aiad, M. M. El-Sukkary, E.A. Soliman, M. Y. El-Awady, S. M. Shaban; Characterization, surface

properties and biological activity of new prepared cationic surfactants; Journal of Industrial and Engineering

Chemistry, 20, 2014, 1633–1640

5. M.A. Hegazy, M. Abdallah, M.K. Awad, M. Rezk; Three novel di-quaternary ammonium salts as corrosion

inhibitors for API X65 steel pipeline in acidic solution. Part I: Experimental results; Corrosion Science, 81,

2014, 54–64


BADANIE REAKCJI KOMPLEKSOWANIA JONÓW METALI Z

α-HYDROKSYKWASAMI

M. ZABISZAK, R. JASTRZĄB

Uniwersytet Adama Mickiewicza, Wydział Chemii, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Alfa-hydroksykwasy są naturalnie występującymi w przyrodzie kwasami owocowymi. Są one

powszechnie wykorzystywane w życiu codziennym jako dodatki do żywności, kosmetyków i farmaceutyków[1].

Odgrywają ważną rolę w organizmach żywych m. in. kwas cytrynowy jest ważnym produktem pośrednim w

cyklu Krebsa[2]. Wiele potencjalnych miejsc koordynacji czyni kwasy alfa-hydroksylowe atrakcyjnymi

ligandami oraz czynnikami chelatującymi dla wielu jonów metali które występują nawet w śladowych ilościach

w organizmach żywych.

OH

O

OH

R

Rys. 1 Wzór ogólny alfa-hydroksykwasów

Pierwiastki metali ziem rzadkich nie występują naturalnie w organizmach żywych, jednak ich związki

kompleksowe znalazły szerokie zastosowanie medyczne i biologiczne. Związki chelatowe lantanowców

wykazujące luminescencję stosuje się w badaniach fluoroimmunologicznych oraz jako znaczniki kwasów

nukleoinowych i protein [3,4].

Badania reakcji kompleksowania w układach podwójnych zawierających jony lantanowców (La3+

,

Nd3+

, Eu3+

, Gd3+

) i alfa-hydroksykwasy wykazały tworzenie się połączeń koordynacyjnych. Wykorzystując

badania potencjometryczne oraz komputerową analizę danych (program HYPERQUAD) określono skład oraz

ogólne stałe trwałości otrzymanych kompleksów. Wewnętrzna sfera koordynacyjna określona została

wykorzystując metody spektroskopowe.

Literatura:

1. Naumenko L. F., Buneeva N. M., Korneeva R. N., Selemenev V. F., Nemtsev D. V., Journal of Analytical

Chemistry, Vol. 59, No. 3, 2004, pp. 291–295

2. Krebs H. A.; Johnson, W. A. Enzymologia 1937, 4, 148-156.

3. Montgomery C.P., Murray B.S., New E.J., Paj R., Parker D., Acc. Chem. Res., 42 (2009) 925. 4. Hemmila I., Laitala V., J. Fluoresc. 15 (2005) 529-542.


ZASTOSOWANIE ALGORYTMU ROJU CZĄSTECZEK W CELU

LOKALIZACJI ŻRÓDŁA UWOLNIENIA ZANIECZYSZCZEŃ DO

ATMOSFERY NA PODSTAWIE DANYCH Z SIECI SENSORÓW

J. DAŃKO1

1 Instytut Informatyki, Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach.

Abstrakt: W oparciu o punktowe stężenia zarejestrowane na danym obszarze, przedstawiony w pracy algorytm

Roju Cząsteczek (PSO) ma za zadanie znaleźć źródło uwolnienia skażenia. Dane są pobierane z sieci detektorów

rozmieszczonych na określonym terenie. W rekonstrukcji zastosowano model smugowy

Gaussa, który za pomocą odpowiednich równań matematycznych symuluje dyspersję zanieczyszczeń do

środowiska. Algorytm PSO przeszukuje przestrzeń pięciowymiarową w celu znalezienia parametrów modelu

Gaussa, takich jak źródło skażenia (współrzędne X,Y) poziom uwolnienia substancji (Q) oraz współczynniki

dyfuzji atmosferycznej w kierunku pionowym i poziomym (σy, σz), dla których przewidywane przez model

stężenia w miejscach położenia detektorów będą zbiegały do stężeń zarejestrowanych.

W pracy zaprezentowano przykładową konfigurację algorytmu PSO, której zadaniem jest określić, w

jak najkrótszym czasie, najbardziej prawdopodobne parametry skażenia.

Efektywność algorytmu przetestowano w oparciu o wygenerowane dane syntetyczne, które w celu utrudnienia

pracy algorytmu, zostały zaburzone.


AKTYWACJA WIĄZANIA N-H W REAKCJI PIERWSZO

I DRUGORZĘDOWYCH AMIN Z SILILOETENAMI

S. KOSTERA,1 B. MARCINIEC,

1,2 B. WYRZYKIEWICZ,

1 P. PAWLUĆ

1,2

1Wydział Chemii UAM, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

2Centrum Zaawansowanych Technologii, Umultowska 89c, 61-614 Poznań.

Abstrakt: Sililoaminy to związki chemiczne, które zawierają w swej budowie wiązanie N-Si. Mogą być

stosowane w chemii metaloorganicznej jako ligandy dla związków metaloorganicznych oraz prekursory do

materiałów ceramicznych. W literaturze odnotowano głównie niekatalityczne metody otrzymywania tych

związków, w których substratami są halogenosilany, znana jest również reakcja z zastosowaniem

wodorosilanów.[1,2]

Celem mojej prezentacji jest przedstawienie nowej, selektywnej metody tworzenia sililoamin,

w której jako substraty zostaną wykorzystane organiczne pochodne winylosilanów (R-CH2=CH2-SiR3). Reakcje

prowadzono w oparciu o katalizę homogeniczną, z wykorzystaniem kompleksów rutenu w roli katalizatorów.

Literatura: 1. D. A. Armitage, The Silicon-Heteroatom Bond; Wiley: Chichester, England, 1991; pp 365-484. 2. B. Marciniec, S. Kostera, B. Wyrzykiewicz, P. Pawluć, Dalton Transactions, in press


PROJEKTY OGRODÓW SPOŁECZNYCH

W SZEŚCIU DZIELNICACH POZNANIA

L. DAWIDOWICZ1, M.LORENC

2

1Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Katedra

Warzywnictwa, ul. Dąbrowskiego 159, 60-594 Poznań, email: [email protected] 2

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Koło Naukowe

Ogrodników, ul. Dąbrowskiego 159, 60-594 Poznań, email: [email protected]

Abstrakt: Podejmując się próby stworzenia przestrzeni przyjaznej mieszkańcom, odpowiadającej różnym

potrzebom, gustom, oczekiwaniom, Koło Naukowe Ogrodników wzięło udział w projekcie Generator Malta. Jest

to szerszy projekt Festivalu Malta, wpisany w topografię miasta, zakładający tworzenie nowych miejsc – małych

ogrodów, wspólnych agor lokalnych społeczności. Inicjatywa ruszyła w pięciu dzielnicach Poznania: na

Jeżycach, Chwaliszewie, Łazarzu, Wildzie, Śródce oraz na Placu Wolności. Ogrody powstałe w ramach

Generatora Malta miały charakter projektu partycypacyjnego, dlatego ważne było, aby dowiedzieć się czego

potrzebują mieszkańcy poszczególnych dzielnic.

Celem projektu było przystosowanie miejsc, które były zaniedbane, zarośnięte i zaśmiecone do użytku.

Najważniejszym zadaniem było udostępnienie terenów, które wcześniej nie były zachęcające do odwiedzin,

mieszkańcom. Postanowiono stworzyć im miejsca, gdzie mogliby wspólnie wypoczywać, spacerować i

relaksować się na świeżym powietrzu, a także usiąść i porozmawiać przy wspólnym stole oraz urządzać

rodzinne pikniki. Ogrody Ganaratora Malta miały być też miejscem do spotkań kulturalnych - odbywałyby się

tam różnego rodzaju warsztaty artystyczne, pokazy, wystawy, projekcje filmowe czy też spotkania z ludźmi

kultury i sztuki. Założono, że uda się to osiągnąć poprzez uprzątnięcie i wyrównanie terenu, zaprojektowanie

zieleni i małej architektury ogrodowej oraz nasadzenie roślinności.

W połowie lutego 2013 roku rozpoczęto badania terenowe w wybranych miejscach przyszłych ogrodów.

Jednocześnie zespół badawczy socjologów i antropologów, przeprowadził serię wywiadów z mieszkańcami

poszczególnych dzielnic. Starano się pozyskać informacje, jak ma wyglądać każde z planowanych miejsc.

Dokonano inwentaryzacji dendrologicznej drzew i krzewów rosnących na terenach przeznaczonych pod ogrody

oraz pomiarów terenu za pomocą taśmy mierniczej i dalmierza laserowego. Zrobiono także dokumentację

fotograficzną oraz wykonano wizualizację przyszłych ogrodów. Na podstawie wszystkich zebranych danych

stworzono projekty koncepcyjne sześciu ogrodów społecznych planowanych w Poznaniu. W oparciu o powstałe

projekty rozpoczęły się prace, mające na celu realizację przedsięwzięcia. Koło Naukowe Ogrodników wraz z

zespołem Generator Malta, okolicznymi mieszkańcami, we współpracy ze studentami School of Form,

wspierane przez lokalnych liderów i aktywistów stworzyło wspólną przestrzeń dla mieszkańców i osób

odwiedzających w każdej z sześciu dzielnic Poznania. Ogrody zrealizowano i użytkowano już od czerwca 2013

roku. Koło Naukowe Ogrodników zajęło się ogrodami od strony botanicznej (aranżacja pod względem doboru

gatunków, odmian roślin i ich rozmieszczenia) a także praktycznym wykonaniem projektów zieleni w terenie.

Budowaniu ogrodów towarzyszył program wspólnych aktywności, międzypokoleniowych warsztatów i

projektów artystycznych, w których brali udział mieszkańcy, projektanci oraz zaproszeni goście.

Dlaczego ogród? Produkcja własnych owoców, warzyw czy ziół wpływa na nowe pojmowanie definicji

ekologii, uczy, skąd biorą się owoce, warzywa, kwiaty, pokazuje jak je pielęgnować i jak chronić środowisko.

Dla niektórych zakładanie ogrodów użytkowych to nowy styl życia, bycie blisko natury, a także sposób na

kryzys. Zaplanowano urządzić te ogrody tak, by stały się miejscami spotkań, lokalnymi centrami warsztatów

animacyjnych i edukacyjnych. Dobrze jest rewitalizować zaniedbane okolice i starać się je przemieniać, ale

czasem są też miejsca, które wymagają niewielkiej interwencji, a mogą stać się świetnym terenem rekreacyjnym

dla mieszkańców oraz wizytówką miasta, poprawiającą jego estetykę.


NOWOCZESNE ŚRODKI KONTROLI LICZEBNOŚCI OWADÓW –

SZKODNIKÓW

M. JANKOWSKA1, M. STANKIEWICZ

1

1Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Zakład Biofizyki

Abstrakt: Obecnie najszerzej stosowanymi środkami owadobójczymi są chemiczne insektycydy. Jednym z nich

są są pyretroidy [1]. Mają one wiele zalet, w tym wysoką skuteczność względem wrażliwych owadów. Jednak ze

stosowaniem chemicznych środków owadobójczych wiąże się wiele problemów. Jednym z nich jest toksyczność

względem organizmów innych niż docelowe, np. w stosunku do ssaków czy ptaków. Przykładowo DDT

(dichlorodifenylotrichloroetan) i inne insektycydy z grupy polichlorowych zostały wycofane z użycia w związku

z dużą toksycznością względem ssaków [2]. Podobnie jest w przypadku pyretroidów, choć są one uważane za

insektycydy trzeciej generacji bezpieczne dla człowieka, to ostatnie doniesienia sugerują ich wpływ na choroby

neurodegeneracyjne [3]. Kolejnym problemem jest rosnąca oporność owadów na chemiczne insektycydy [4].

Powszechne stosowanie tych środków w rolnictwie oraz do użytku domowego przyczyniło się do rozwoju

oporności wśród owadów szkodników, w tym wektorów różnych chorób, np. komarów. Oporność ta może

rozwijać się dwojako, tzn. poprzez zmianę aktywności lub nadekspresję enzymów metabolicznych i

detoksyfikacyjnych, np. monooksygenazy cytochromu p450, transferazy glutationu, esterazy oraz poprzez

punktowe mutacje w molekularnych obiektach docelowego działania insektycydów, zmieniające ich wrażliwość

na te środki. Problem rozwoju oporności wśród owadów przenoszących różne choroby, np. wirusa żółtej febry,

malarię czy boreliozę, staje się coraz poważniejszy w związku ze zmianami klimatycznymi.

W związku z powyższym poszukuje się nowoczesnych form walki ze owadami - szkodnikami. Wśród

proponowanych strategii wyróżnia się wprowadzenie biologicznych środków owadobójczych [5] oraz łączenie

kilku substancji o działaniu owadobójczym lub repelentnym [6]. Do biologicznych insektycydów budzących

pewne nadzieję zaliczamy bakulowirusy i densowirusy. Są to wirusy wysoce specyficzne w stosunku do

owadów, nie wykazują one żadnej infekcyjności względem wyższych zwierząt i roślin, ponadto nie pozostawiają

żadnych zanieczyszczeń w środowisku. Niestety ich dużą wadą jest powolne działanie, gdyż od momentu

infekcji do uśmiercenia owada mogą minąć nawet tygodnie.

Zdecydowanie bardziej obiecująca jest strategia polegająca na dobieraniu takich par czynników, z których

jeden będzie wspomagał działanie drugiego, mówi się tutaj o działaniu synergistycznym. Można łączyć związki,

które oddziałują z tą samą lub inną strukturą molekularną. Działanie synergistyczne na takiej zasadzie

zaobserwowano w przypadku repelentu DEET (N,N-Dietylo-m-toluamid) i karbaminianów [7]. Udowodniono,

ze DEET oprócz działania odstraszającego owady, jest inhibitorem acetylocholinesterazy. Podobne działanie

wykazuje propoxur, insektycyd zaliczany do grupy karbaminianów. Substancje zastosowane razem dawały

znacznie większy efekt, niż zastosowane osobno.

Badania prowadzone w Zakładzie Biofizyki wpisują się w przedstawioną powyżej problematykę. W

naszej pracy próbujemy odnaleźć pary związków, których działanie będzie synergistyczne, co pozwoli na

stosowanie niższych stężeń insektycydów w celu uzyskania oczekiwanego efektu.

Literatura: 1. J.M. Clark, S.B. Symington, Topics in Current Chemistry, 314 (2012) 49-72

2. A. Witczak, H. Abdel-Gawad, Journal of Environmental Science and Health, Part B, 49 (2014) 917-928

3. A. Chorfa i współpr., Archives of Toxicology, 2014

4. C. Mulamba i współpr., PLoS One, 9 (2014) e110058

5. B. Lapied i współpr., Trends in Biotechnology, 27 (2009) 190-198

6. V. Corbel i współpr., NeutoToxicology, 27 (2006) 508-519

7. J. Bonnet, Parasites & Vectors, 2 (2009)


GLONY Z POLSKICH ZBIORNIKÓW WODNYCH JAKO ŹRÓDŁO

KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

J. FABROWSKA1, B. ŁĘSKA

1, G. SCHROEDER

1

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, Zakład Chemii Supramolekularnej,

ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Glony makroskopowe stanowią obecnie jeden z najczęściej wykorzystywanych surowców

w przemyśle kosmetycznym z uwagi na wysoką zawartość różnorodnych związków biologicznie czynnych.

Jedną z grup substancji bioaktywnych występujących w glonach są kwasy tłuszczowe, które wykazują wiele

właściwości kosmetycznych, m.in.: przeciwalergiczne, przeciwzapalne, przeciwstarzeniowe, regulują

metabolizm skóry i pełnią funkcję emolientów [1]. Literatura opisuje wiele badań dotyczących określenia profilu

kwasów tłuszczowych w morskich gatunkach glonów: Cladophora glomerata [2], Ulva clathrata [3]

i Polysiphonia nigrescens [4], jak również w słodkowodnym gatunku Cladophora glomerata [5].

Przedmiotem niniejszej pracy było zbadanie zawartości nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych

w ekstraktach z glonów morskich z gatunków: Cladophora glomerata, Ulva clathrata i Polysiphonia nigrescens

zebranych z Morza Bałtyckiego (Sopot i okolice), oraz w ekstraktach z glonów słodkowodnych z gatunku

Cladophora glomerata z Jeziora Oporzyńskiego (okolice Wągrowca). Analiza kwasów tłuszczowych została

wykonana metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Wyniki badań wykazały

wysoką zawartość zarówno nasyconych, jak i nienasyconych kwasów tłuszczowych w badanych glonach,

w szczególności w gatunku Ulva clathrata. Ponadto, słodkowodne glony Cladophora glomerata okazały się być

równie dobrym źródłem kwasów tłuszczowych jak glony morskie z tego samego gatunku. Przedstawione

badania wskazują, że glony z polskich zbiorników wodnych stanowią bogate źródło kwasów tłuszczowych,

dzięki czemu mogą być wykorzystywane jako cenne surowce kosmetyczne.

Badania finansowane z grantu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju nr PBS1/A1/2/2012.

Literatura: 1. E. Lamer-Zarawska, C. Chwała, A. Gwardys, Rośliny w kosmetyce i kosmetologii przeciwstarzeniowej, 2012, PZWL, Warszawa. 2. V.B. Horincar, G. Parfene, A.K. Tyagi, D. Gottardi, R. Dinică, M.E. Guerzoni, G. Bahrim, Journal of Applied Phycology,

26 (2014) 551–559.

3. A. Peña-Rodríguez, T.P. Mawhinney, D. Ricque-Marie, L.E. Cruz-Suárez, Food Chemistry, 129 (2011) 491–498. 4. S.Y. Khotimchenko, I.S. Gusarova, Russian Journal of Marine Biology, 30 (2004) 183–187.

5. M.N. Khalid, M. Shameel, V.U. Ahmad, Proceedings of the Pakistan Academy of Sciences 49 (2012) 113-121.


PRZYDATNOŚĆ ODPADÓW Z PRZEMYSŁU PIEKARNICZEGO DO

PRODUKCJI BIOGAZU

W. KOT

Abstrakt: Energetyka odnawialna w Polsce cieszy się coraz większym zainteresowaniem i dynamicznie się

rozwija. Szczególny nacisk w ostatnim okresie położony jest na rozwój biogazowni rolniczych. Fermentacja

beztlenowa wykorzystywana na szeroką skalę na świecie w biogazowniach niesie ze sobą dwojakie korzyści.

Nie tylko jest to metoda biologicznego unieszkodliwiania wielu grup odpadów pochodzenia rolniczego i rolno-

spożywczego, ale także sposób produkcji biogazu – paliwa z zasobów odnawialnych i wykorzystywanego na

cele energetyczne. Proekologiczna polityka Unii Europejskiej sprawia, że systemy odnawialnych źródeł energii

znalazły się w kręgu zainteresowań indywidualnych odbiorców, ale także inwestorów instytucjonalnych.

Detektywa Komisji Europejskiej z dnia 2009/28/WE jako narzędzie realizacji polityki energetycznej Unii

Europejskiej pod potoczną nazwą „3x20” wyznacza Polsce ambitne cele osiągnięcia w roku 2020 co najmniej

15% udziału energii pierwotnej z OZE w całkowitym zużyciu energii (Polityka, 2009; PROGNOZA 2009).

Celem badań była analiza możliwości wykorzystania odpadów z przemysłu piekarniczego takich jak:

bułka pszenna, czerstwy chleb pszenny, pączek z dżemem, jako substratu do produkcji biogazu. Zakres pracy

obejmował podstawowe badania fizykochemiczne substratu tj. oznaczenie zawartej suchej masy (%), suchej

masy organicznej (sm %), odczytu pH. Zakres badań obejmował zbadanie biogazu (jego objętości i składu

chemicznego) oraz opracowanie charakterystyki produktywności biogazowej wykorzystanych substratów.

W pracy zawarto wyniki badań laboratoryjnych odpadów z przemysłu piekarniczy dotyczące ich

przydatności do produkcji biogazu. Przeprowadzono ich analizę fizykochemiczną oraz fermentację beztlenową.

Odpady z przemysłu piekarniczego charakteryzują się wysokim uzyskiem biogazu, co sprawia, że mogą być z

powodzeniem zagospodarowane i stosowane w biogazowniach.. Istotne jest, że nie mogą stanowić jednorodnego

wsadu, tylko powinny być dodatkiem do wsadu roślinnego, ponieważ mogą w większej ilości zaburzać

prawidłowy przebieg fermentacji. W toku przeprowadzonych doświadczeń nie zauważono oznak tworzenia się

kożucha hamującego proces usuwania pęcherzyków gazu.

Literatura:

Prognoza zapotrzebowania na paliwa i energię do 2030 roku. 2009. Załącznik 2 do Polityki energetycznej Polski

do 2030 roku. Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, 10 listopada 2009 r. Pozyskano z:

http://www.mg.gov.pl/files/upload/8134/Prognoza%20zapotrzebowania%20na%20paliwa%20i%20energie-

ost.pdf

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. 2009. Ministerstwo Gospodarki. Załącznik do uchwały nr 202/2009

Rady Ministrów z dnia 10 listopada 2009 r. Pozyskano z:

http://www.mg.gov.pl/files/upload/8134/Polityka%20energetyczna%20ost.pdf

http://www.mg.gov.pl/files/upload/8134/Polityka%20energetyczna%20ost.pdf


(odstęp pojedynczy, 10 pkt) SYNTEZA ORAZ ZASTOSOWANIE MONO- I DI- PODSTAWIONYCH

POCHODNYCH HEKSAFLUOROBENZENU (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


J. JUREK1, H. KORONIAK

1

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań



Abstrakt: Heksafluorobenzen (HFB) ze względu na obecność sześciu silnie elektroujemnych atomów fluoru

posiada interesujące właściwości. Wiązanie C-F (1.34Å) jest ~20% dłuższe od powszechnie występującego

w chemii organicznej wiązania C-H (1.09Å) [1], a fluorowanie cząsteczki zwiększa jej hydrofobowość. HFB

może ulegać reakcji substytucji nukleofilowej, ponieważ efekt wyciągania elektronów z pierścienia

spowodowany obecnością atomów fluoru odpowiada za podatność cząsteczki na reakcję aromatycznej

substytucji nukleofilowej (SNAr) [2].

Celem badań jest przeprowadzenie szeregu syntez wraz z doborem odpowiednich, a w niektórych

przypadkach nowych warunków reakcji pozwalających na otrzymanie podstawionych pochodnych HFB. W tym

celu wykorzystano reakcję substytucji nukleofilowej, w której jako nukleofile użyto m. in.: hydrazynę, aminy

pierwszo- i drugo- rzędowe, a także monosacharydy posiadające grupę –SH lub –NH2. Produktami tego typu

reakcji mogą być mono-, di-, a nawet tri- podstawione produkty [2].

W dalszych badaniach otrzymane pochodne HFB zostaną włączone do cząsteczek mono- oraz di-

sacharydów, a następnie poddane badaniom fizykochemicznym oraz spektroskopowym w celu zbadania

obecności oraz wpływu oddziaływań stacking interactions. Oddziaływania te występują pomiędzy dwoma

pierścieniami aromatycznymi tj. benzen-benzen, benzen-heksafluorobenzen [1, 3]. Jak donosi literatura π-π

interakcje mają udokumentowany wpływ na stabilność drugorzędowej struktury białek [4], odgrywają ważną

rolę w stabilności termicznej białek [5] oraz procesach rozpoznania molekularnego [6].


Literatura:

1.Pace, Gao, Acc. Chem. Res., 46 (2013) 907-915.

2. Sorokin, Ozeryanskii, Borodkin, Chernyshev, Muir, Zeitschrift für Naturforschung, (2006) 615-625.

3. Tsuzuki, Uchimaru, Mikami, J. Phys. Chem., 110 (2006) 2027-2033.

4. Butterfield, Patel, Waters, J. Am. Chem. Soc., 124 (2002) 9751-9755.

5. Meyer, Castellano, Diederich, Angew. Chem. Int. Ed., 42 (2003) 1210-1250.

6. Gazit, The FASEB Journal, 16 (2002) 77-83.


SYNTEZA NOWYCH FUNKCJONALNYCH NANORECEPTORÓW

DISULFIDOWYCH

W. DROŻDŻ

1, A. R. STEFANKIEWICZ

1

1 Laboratorium Dynamicznych Nanostruktur Funkcjonalnych,

Wydział Chemii,

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań, Polska

e-mail: [email protected]

Abstrakt: Chemia supramolekularna, dzięki wykorzystaniu oddziaływań niekowalencyjnych, odgrywa znaczącą

rolę w procesach samoorganizacji i samoasocjacji tworzących się struktur [1]. Zmiana warunków reakcji (pH,

polarność rozpuszczalnika, temperatura, ciśnienie) i/lub wprowadzenie cząsteczki gościa, może spowodować

otrzymanie nowej architektury o odmiennych właściwościach strukturalnych jak również funkcji. Dynamiczna

chemia kombinatoryczna jest chemią w stanie równowagi termodynamicznej, charakteryzującą się tworzeniem

odwracalnych wiązań kowalencyjnych jak i niekowalencyjnych pomiędzy sfunkcjonalizowanymi blokami

budulcowymi. Dzięki temu możliwe jest wygenerowanie dynamicznej biblioteki związków, które w obecności

bodźca (fizycznego lub chemicznego) tworzą złożone struktury o fascynujących właściwościach takich jak:

katalityczne, separacyjne, transportowe. Jednym z przykładów odwracalnych wiązań kowalencyjnych

wykorzystywanych w chemii kombinatorycznej jest wiązanie disulfidowe [2], [3]. Najnowsze badania

przeprowadzane w grupie A. R. Stefankiewicza pokazują możliwość tworzenia niezwykle złożonych

dynamicznych układów disulfidowych o odmiennych właściwościach strukturalnych i funkcjach np. katenany,

makrocykle czy klatki. Te ostatnie dzięki swoim właściwością strukturalnym, fizyko-chemicznym oraz funkcji

mogą potencjalne znaleźć zastosowanie w nanotechnologii jako nowoczesne transportery leków i innych cząstek

biologicznie aktywnych.

Rys. 1. Synteza klatek disulfidowych otrzymanych metodą templatową

Literatura:

1. Otto S.; Reek J. N. H.; Dynamic combinatorial chemistry; WILEY - VCH: Weinheim, 2010

2. Black S. P.; Sanders J. K. M.; Stefankiewicz A. R., Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 1861-1872

3. a) Stefankiewicz A. R; Sambrook M. R.; Sanders J.K.M.; Chem. Sci., 2012, 3, 2326-2329

b) Stefankiewicz A.R.; Sanders J.K.M.; Chem. Commun., 2013, 49, 5820-5822

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AArtur%20R.%20Stefankiewicz

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AMark%20R.%20Sambrook

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AJeremy%20K.%20M.%20Sanders


WPŁYW POLIMORFIZMU CELULOZY NA TWORZENIE

NANOKRYSZTAŁÓW I ICH ZASTOSOWANIE W KOMPOZYTACH

CHITOZAN/NANOCELULOZA

A. GRZĄBKA1, S. BORYSIAK

1

1Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej,

Zakład Polimerów, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań

Abstrakt: Żywiołowy rozwój rynku biokompozytów jest w dużej mierze spowodowany rosnącą świadomością

ekologiczną społeczeństwa. Minimalizacja wpływu przemysłu na środowisko naturalne, szybko rozwijający się

obszar tworzyw sztucznych wraz ze znaczącym niedoborem powierzchni do składowania to główne powody

przyczyniające się do opracowywania nowych typów biokompozytów. [1,2]

Celuloza, liniowy polimer składający się z jednostek D-anhydroglukopiranozowych połączonych ze sobą

wiązaniami β-1,4- glukozydowymi, występuje w drewnie, bawełnie, konopiach, lnie oraz innych materiałach

pochodzenia roślinnego. Celuloza może być poddawana przekształceniu w nanocelulozę - bardzo obiecujący,

biodegradowalny nanonapełniacz kompozytowy o rozległych właściwościach. Ze względu na łatwą dostępność

celulozy oraz wzmożone zainteresowanie odnawialnymi, surowymi materiałami służącymi do wzmacniania

biokompozytów, nanometryczna celuloza stała się obiektem wielu badań. Wyróżnia się trzy główne typy

nanocelulozy: nanoceluloza mikrofibrylarna (MFC), nanokrystaliczna (NCC) oraz bakteryjna (BNC). [3,4] NCC

(znana również jako ‘whiskersy’) występuje w postaci pręcików o długości od 100 nm do kilku µm i średnicy

5-70 nm. Taka nanoceluloza może być z powodzeniem stosowana jako napełniacz w nanokompozytach,

powodujący poprawę właściwości barierowych oraz mechanicznych. Istnieje jednakże kilka wyzwań

dotyczących NCC, a prawdopodobniej największym z nich jest produkcja nanokryształów o określonym

kształcie, rozmiarze oraz kontrolowanej powierzchni. Głównymi gałęziami przemysłu, w których już z

powodzeniem stosuje się NCC jest przemysł biomedyczny [6-12], elektroniczny [13-16] oraz opakowaniowy

[17-18].

Chitozan jest polisacharydem pochodzenia morskiego, otrzymywanym poprzez częściową alkaliczną

N-deacetylację chityny, a składającym się z jednostek N- acetyloglukozaminowych połączonych wiązaniami

β-1,4- glukozydowymi. Obecność w strukturze reaktywnych grup aminowych oraz hydroksylowych pozwala na

chemiczną modyfikację chitozanu, ale jednocześnie jest odpowiedzialna za jego słabą rozpuszczalność w

rozpuszczalnikach organicznych. [19,20] Chitozan wykazuje właściwości, takie jak chociażby

biodegradowalność, doskonała sorpcyjność czy bioaktywność, które sprawiają, że jest on chętnie stosowany w

produktach biomedycznych [21-25] oraz kosmetycznych [26-28]. Także przemysł opakowaniowy wykorzystuje

ten związek do produkcji czystych, elastycznych folii o właściwościach barierowych, które coraz częściej są

jadalne. [29-31]

Zarówno nanometryczna celuloza, jak i chitozan są polisacharydami i ze względu na swoją chemiczną

kompatybilność mogą być łączone bez dodatkowych modyfikacji. Co więcej jest to zielony proces, który można

prowadzić w środowisku wodnym, a powstały kompozyt łączy w sobie fizykochemiczne właściwości chitozanu

i wyjątkowe właściwości mechaniczne nanocelulozy. Ponadto dodanie cząsteczek nanocelulozy do matrycy

polimerowej skutkuje otrzymaniem materiałów o wysokiej przezroczystości, niezwykłej odporności termicznej i

mechanicznej, a także dobrej barierowości. [32,33] Niestety jednym z najczęściej występujących problemów

dotyczących produkcji nanokompozytów jest brak odpowiedniej dyspersji nanonapełniacza w matrycy

polimerowej. Duża chłonność wody i słaba zwilżalność celulozy przyczynia się do jej niekompatybilności z

wieloma matrycami. Objawia się to słabą homogenicznością kompozytów wynikającą z tendencji cząsteczek

nanocelulozy do tworzenia aglomeratów. Kolejnym problematycznym aspektem jest produkcja nanocelulozy,

wymagająca użycia silnych chemikaliów, a czasami nawet specjalistycznych urządzeń takich jak homogenizator

wysokociśnieniowy. [3,4] Zasadniczą wadą folii chitozanowych jest ich duża kruchość, którą próbuje się

ograniczać poprzez dodawanie plastyfikatorów, mających na celu poprawić elastyczność oraz właściwości

mechaniczne. [34,35] W przypadku celulozy efektowi aglomeracji można zapobiegać poprzez stosowanie

modyfikacji jej powierzchni na drodze polimeryzacji szczepionej [36,37], silanizacji [38,39], bądź stosując

surfaktanty [36]. Ciekawym aspektem dotyczącym celulozy jest również jej polimorfizm. Struktura krystaliczna

natywnej celulozy I może zostać przekształcona do celulozy II przy użyciu wodorotlenku sodu, w procesie

znanym jako merceryzacja. W rezultacie wyjściowe, paralelne ułożenie łańcuchów celulozy I ulega przemianie

do ułożenia antyparalelnego, charakterystycznego dla celulozy II. Oba typy celulozy wykazują inne rodzaje

wiązań - w celulozie I cząsteczki związane są wiązaniami wodorowymi, a poszczególne arkusze (warstwy) łączą


się między sobą siłami van der Waalsa. Z kolei w celulozie II występują wyłącznie wiązania wodorowe. [3]

Różnica ta jest szczególnie istotna z punktu widzenia właściwości fizykochemicznych.

Przygotowanie oraz charakteryzacja nanokompozytów na bazie chitozanu oraz nanocelulozy nadal jest

stosunkowo słabo opisana i istnieje niewiele publikacji dotyczących takich nanokompozytów. Dodatkowo studia

literaturowe wskazują, że forma polimorficzna celulozy może wywierać wpływ na tworzenie nanocelulozy oraz

determinować rozkład rozmiaru jej cząsteczek. [40] Dlatego też celem prezentowanej pracy było określenie

wpływu polimorfizmu celulozy na tworzenie nanokryształów. Z przeprowadzonego przeglądu literaturowego

jasno wynika, iż kwestia ta nie była dotychczas badana, zaś znajomość tego zagadnienia jest istotna ze względu

na możliwość zaprojektowania metody produkcji nanocelulozy o określonych rozmiarach.

W toku pracy do określenia struktury supermolekularnej celuloz, nanoceluloz oraz kompozytów

chitozan/nanoceluloza wykorzystano metodę szerokokątowej dyfraktometrii rentgenowskiej (WAXS), a technika

rozpraszania laserowego posłużyła do określenia rozmiarów cząstek. Pulpę celulozową merceryzowano przy

użyciu 16% NaOH, uzyskując w rezultacie wyłącznie celulozę II. Zarówno niemodyfikowaną celulozę I, jak i

celulozę II poddano następnie hydrolizie 64% H2SO4, uzyskując odpowiednio nanocelulozę I (NCC I) oraz

nanocelulozę II (NCC II). Merceryzacja pulpy celulozowej przyczyniła się do znaczącego spadku rozmiarów

cząstek – ponad 50% cząstek NCC II i tylko 36% cząstek NCC I było miało wymiary mniejsze niż 100 nm.

Metodą wylewania przygotowano także folie chitozan/nanoceluloza, zawierające 5%, 10% i 20% wagowych

NCC I. Uzyskane folie zbadano pod kątem właściwości mechanicznych i stwierdzono, że dodatek 5% wag.

NCC I do chitozanu był najbardziej optymalny zarówno w przypadku wartości modułu Younga, jak i

wytrzymałości na rozciąganie.

Literatura: 1. Rao, S. S.; Prasad, S.; Sharma, R. S. Review of Recent Trends & Developments in Biocomposites;

International Conference on Recent Developments in Structural Engineering (RDSE-2007), Manipal,

India 30 August– 1 September , 2007

2. Pilla S. Handbook of Bioplastics and Biocomposites Engineering Applications. John Wiley & Sons, Inc.:

USA, 2011

3. Wertz, J.; Bédué, O.; Mercier, J. P. Cellulose science and technology; EPFL Press: Italy, 2010

4. Tarchevsky, I. A.: Marchenko, G. N. Cellulose biosynthesis and structure; Springer-Verlag: Berlin, 1991

5. Klemm, D.; Kramer, F.; Moritz, S.; Lindström, T.; Ankerfors, M.; Gray, D; Dorris, A; Angew. Chem. Int.

Ed. 2011, 50, 5438–5466

6. Kalia, S.; Dufresne, A.; Cherian, B. M.; Kaith, B. S.; Avérous, L.; Njuguna, J.; Nassiopoulos, E. Int. J.

Polym. Sci. 2011, 1-35

7. Müller, A.; Ni, Z.; Hessler, N.; Wesarg, F.; Müller, F. A.; Kralisch, D.; Fischer, D. J. Pharm. Sci. 2013,

102, 579–592

8. Carlsson, D. O.; Hua, K.; Forsgren, J.; Mihranyan, A. Int. J. Pharm. 2014, 461, 74–81

9. Dong, H.; Snyder, J. F.; Tran, D. T.; Leadore, J. L. Carbohydr. Polym. 2013, 95, 760–767

10. Cheng, J.; Park, M.; Hyun, J. Cellulose, 2014, 21, 1699-1708

11. Zahedmanesh, H.; Mackle, J. N.; Sellborn, A.; Drotz, K.; Bodin, A.; Gatenholm, P.; Lally, C. J. Biomed.

Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 2011, 97B, 105–113

12. Fink, H.; Faxälv, L.; Molnár, G. F.; Drotz, K.; Risberg, B.; Lindahl, T. L.; Sellborn A. Acta Biomater.

2010, 6, 1125–1130

13. Penttilä, A.; Sievänen, J.; Torvinen, K.; Ojanperä, K.; Ketoja, J. A. Cellulose 2013, 20, 1413-1424

14. Gaspar, D.; Fernandes, S. N.; Oliveira, A. G.; Fernandes, J. G.; Grey, P.; Pontes, R. V.; Pereira, L.;

Martins, R.; Godinho, M. H.; Fortunato, E. Nanotechnology 2014, 25, 1-10

15. Dahman, Y.; Oktem, T. J. Appl. Polym. Sci. , Special Issue: Polysaccharides 2012, 126, E188–E196

16. Ummartyotina, S.; Juntarob, J.; Sainb, M.; Manuspiyaa, H. Ind. Crop. Prod. 2012, 35, 92–97.

17. Khan, A.; Huq, T.; Khan, R. A.; Riedl, B.; Lacroix, M. Crit. Rev. Food. Sci. Nutr. 2014, 54, 163-174

18. Sirviö, J. A.; Kolehmainen, A.; Liimatainen, H.; Niinimäki, J.; Hormi, O. E. O. Food Chem. 2014, 151,

343–351

19. Vroman, I.; Tighzert L. Materials 2009, 2, 307-344

20. Dufresne, A.; Thomas, S.; Pothan, L. A. Biopolymer Nanocomposites Processing, Properties, and

Applications. John Wiley & Sons: New York, 2013

21. Rinaudo, M. Prog. Polym. Sci. 2006, 31, 603–632

22. Hein, S.; Wang, K.; Stevens, W.F.; Kjems, J. J. Mater. Sci. Technol. 2008, 24, 1053–1061

23. Shi, C.; Zhu, Y.; Ran, X.; Wang, M.; Su, Y.; Cheng, T. J. Surg. Res. 2006, 133, 185–192

24. Dash, M.; Chiellini, F.; Ottenbrite, R.M.; Chiellini, E. Prog. Polym. Sci. 2011, 36, 981–1014

25. Khor. E.; Lim. L.Y. Biomaterials 2008, 24, 2339–2249

26. Dodane, V.; Vilivalam, V.D. Pharm. Sci. Technol. To. 1998, 1, 246–253


27. Anitha, A.; Sowmya, S.; Sudheesh Kumar, S.T.; Deepthi, S.; Chennazhi, K.P.; Ehrlich, H.; Tsurkan, M.;

Jayakumar, R. Prog. Polym. Sci. 2014, 39, 9, 1644–1667

28. Sionkowska, A.; Lewandowska, K.; Planecka, A.; Szarszewska, P.; Krasinska, K.; Kaczmarek, B.;

Kozlowska, J. Key Eng. Mater. 2014, 583, 95-100

29. Singh, T.P.; Chatli, M.K.; Sahoo, J. J. Food Sci. Tech. 2014, DOI 10.1007/s13197-014-1318-6

30. Pereira Jr., V.A.; Queiroz de Arruda, I.Z.; Stefani, R. Food Hydrocoll. 2014, DOI

10.1016/j.foodhyd.2014.05.014

31. Yang, G.; Yue, J.; Gong, X.; Qian, B.; Wang, H.; Deng, Y, Zhao, Y. Postharvest Biol. Tec. 2014, 92,

46–53

32. Nordqvist, D.; Idermark, J.; Hedenqvist, M.; Gӓllstedt, M.; Ankerfors, M.; Lindstrӧm, T.

Biomacromolecules 2007, 8, 2398–2403

33. Kim, Y.; Jung, R.; Kim, H.S.; Jin, H.J. Curr. Appl Phys. 2009, 9, S69–S71

34. Suyatma, N.E.; Tighzert, L.; Copinet, A. J. Agric. Food. Chem. 2005, 53, 3950–3957

35. Azeredo, H.M.; Mattoso, L.H.; Avena-Bustillos, R.J.; Filho, G.C.; Munford, M.L.; Wood, D.; McHugh,

T.H. J. Food Sci. 2010, 75, N1-N7

36. Ljunberg, N.; Bonini, C.; Bortolussi, F.; Boisson, C.; Heux, L.; Cavaille, J.Y. Biomacromolecules, 2005,

6, 2732-2739

37. Roy, D.; Guthre, J.T.; Perrier, S. Macromolecules, 2005, 38, 10363-10372

38. Gousse, C.; Chanzy, H.; Cerrada, M.L.; Fleury, E. Polymer, 2004, 45, 1569-1575

39. Grunert, C.; Winter, W.T. Polymer, 2002, 43, 2645-2651

40. Quillin, D.T.; Caulfield, D.F.; Koutzky, J.A. J. Appl. Polym. Sci., 1993, 50, 1187-1194


odstęp pojedynczy, 10 pkt) WYTWARZANIE I POMIAR GRUBOŚCI CIENKICH TARCZ

DO BADAŃ FIZYKI JĄDROWEJ (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


J. KIEC1, A. SNOCH

2, A. ZALESKA

1,3, M. KOMOROWSKA

1,4, A. STOLARZ

4

1Uniewrsytet Warszawski, Wydział Fizyki

2Uniwersytet Wrocławski, Wydział Fizyki i Astronomii

3Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Fizyki

4 Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego



Abstrakt: Tarcze są nieodzownym elementem badań fizyki jądrowej. Podczas całego procesu przygotowywania

eksperymentu z tej dziedziny, jednym z najważniejszych i najbardziej pracochłonnych etapów jest właśnie

przygotowanie tarcz. Mogą one występować we wszystkich trzech stanach skupienia, wyróżnia się tarcze

gazowe, ciekłe oraz stałe – cienkie lub grubsze. Mówiąc o grubości tarcz warto zaznaczyć, że powszechnie

stosowaną jednostką do określania tej wartości jest g/cm2, który uwzględnia rodzaj materiału, a także ilość

atomów znajdujących się w warstwie tarczowej. Dla fizyka jądrowego zwykle ważna jest liczba reakcji

jądrowych, które zajdą w skutek bombardowania wiązką tarczy, a mniej istotny jest rzeczywisty wymiar

zmierzony lub szacowany w setnych częściach metra. Istnieje wiele metod wytwarzania tarcz, m.in. walcownie

mechaniczne, osadzanie materiału w warunkach próżni, tabletkowanie czy sedymentacja. Grubości cienkich

tarcz w fizyce jądrowej to wartości od 1 µg/cm2

do ok. 20 mg/cm2, bywają także tarcze grubsze, do kilku g/cm

2.

Charakterystyczne parametry tarcz to, prócz wyżej wymienionych, czystość chemiczna, jednorodność

oraz forma mechaniczna. [1][2]

Prezentowana praca powstała podczas X Ogólnopolskich Warsztatów Akceleracji i Zastosowań

Ciężkich Jonów w Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego.

Celem pracy było wytworzenie cienkich tarcz, zbadanie lub oszacowanie parametru grubości,

a w przypadku tarcz napylanych porównanie zastosowanej substancji antyadhezyjnej.

Przygotowano tarcze z wykorzystaniem glinu i miedzi jako materiałów tarczowych. Metody, które

zostały wykorzystane do wytworzenia tarcz, to walcowanie mechaniczne oraz napylanie metodą działka

elektronowego. Do wykonania tych czynności posłużył sprzęt Pracowni Tarczowej ŚLCJ UW.

Do oceny grubości przeprowadzono pomiary grubościomierzem indukcyjnym oraz pomiar strat energii

cząstek α w technice statycznej oraz skanującej.[3]

Obliczenia grubości strat energii wykonano w programach

SRIM oraz ELO.

Wyprodukowanie solidnych i jednorodnych tarcz często ma ogromny wpływ na przebieg i wynik

eksperymentu, właśnie dlatego ważna jest metodyka i techniki kontroli jakości przygotowanych tarcz. Wobec

powyższego, istotne jest ocenienie i dopasowanie do zaplanowanej w eksperymencie tarczy optymalnego

sposobu jej produkcji i wiarygodnego sprawdzenia, czy efekt końcowy spełnia nasze wymagania. [4]


Literatura:

1. A. Stolarz, Targets for akcelerator-based nuclear research, Warszawa, 2013 2. P.J. Ouseph, A. Mostovych, An experiment to measure range, range straggling, stopping power, and energy strangling of alpha particles in

air, Louisville, 1978

3. A. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego, Warszawa, 1978

4. J.B.England, Metody doświadczalne w fizyce jądrowej, Warszawa, 1980


WINYLOBORANY – JEDNOSTKI BUDULCOWE W SYNTEZIE

NIENASYCONYCH ZWIĄZKÓW MAŁO-

I WIELKOCZĄSTECZKOWYCH

J.SZYLING,1 J.WALKOWIAK,

2 B. MARCINIEC,

1,2

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, Umultowska 89b, 61-614 Poznań

2 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Centrum Zaawansowanych Technologii, Umultowska 89c,

61-614 Poznań

Abstrakt: Związki boroorganiczne, podobnie do krzemoorganicznych, dzięki swojej wysokiej reaktywności

(łatwość podstawienia fragmentów borylowych innymi grupami funkcyjnymi: halogenową, hydroksylową,

aldehydową, aminową, arylową, czy alkenylową), dużej odporności chemicznej i niskiej toksyczności, są

jednymi z najczęściej stosowanych reagentów metaloorganicznych w nowoczesnej syntezie i katalizie [1-2].

W komunikacie zostaną zaprezentowane badania dotyczące syntezy nienasyconych związków boroorganicznych

na drodze reakcji trans-borylowania i kodimeryzacji winyloboranów [3-4] z terminalnymi alkinami, a także ich

dalszej aplikacji w syntezie π-sprzężonych związków mało- i wielkocząsteczkowych z wykorzystaniem reakcji

halodeborylacji, jak również katalizowanego kompleksami Pd sprzęgania Suzuki. W ramach przeprowadzonych

badań opracowano selektywne metody otrzymywania polimerów aryleno-winylenowych, a także halogenów

alkenylowych o ściśle określonej geometrii (Z) lub (E), które w dalszych etapach wykorzystano w syntezie

funkcjonalizowanych buta-1,3-dienów i heksa-1,3,5-trienów. Otrzymane małocząsteczkowe związki stanowią

ważne reagenty w syntezie organicznej, natomiast oligo- i polimery arylenowinylenowe znajdują zastosowanie

jako diody OLED, organiczne tranzystory, sensory czy urządzenia fotowoltaiczne [5-6].

W ramach komunikatu przedstawione będą również efektywne i wysoce selektywne procedury one pot syntezy

nienasyconych związków organicznych w oparciu o wyżej wymienione procesy, pozwalające obniżyć koszty

oraz uzyskać produkty z wyższą wydajnością i w krótszym czasie.

Badania finansowane przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej (FNP) w ramach projektu HOMING PLUS/2012-

5/14

Literatura:

1. P. Pawluć, W. Prukała, B. Marciniec, Eur. J. Org. Chem., 2 (2010), 219

2. P. Knochel, H. Ila, T. J. Korn, O. Baron, Handbook of Functionalized Organometallics, Applications in

Synthesis, Vol. 1, Willey-VCH, Weinheim, 2005, 45-108.

3. B. Marciniec, Acc. Chem. Res. 40 (2007), 943.

4. J. Walkowiak, M. Jankowska-Wajda, B. Marciniec, Chem. Eur. J. 14 (2008), 6679.

5. A. Grimsdale, L. Ch. Khai, M. Rainer, P. G. Jokisz, A. B. Holmes, Chem. Rev. 109 (2009), 897.

6. S. Sun, Solar Energy Materials and Solar Cells 79 (2003), 257.


WPŁYW CZYNNIKÓW UTLENIAJĄCYCH I CHLORUJĄCYCH NA

STABILNOŚĆ ESTRU 2-ETYLOHEKSYLOWEGO KWASU

P-DIMETYLOAMINOBENZOESOWEGO

A.BALCERAK, W.STUDZIŃSKI, A.GACKOWSKA,

Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Analityki

Żywności i Ochrony Środowiska, ul.Seminaryjna 3, 85-324 Bydgoszcz

Abstrakt: Postęp w produkcji kosmetyków oraz zapotrzebowanie na produkty higieny osobistej doprowadziły

do zwiększenia wymagań stawianych przez konsumentów dotyczących wprowadzania na rynek tego typu

produktów [1]. Jedną z grup stanowią środki ochrony przeciwsłonecznej, znane także, jako filtry ultrafioletowe

lub substancje promieniochronne. Głównym ich celem jest zabezpieczenie komórek przed emisją szkodliwego

promieniowania [2]. Najczęściej są to związki o strukturze aromatycznej i charakterze lipofilowym [3,4].

Obecnie wykorzystywane są dwa rodzaje związków promieniochronnych. W zależności od mechanizmu

oddziaływania związki promieniochronne możemy podzielić na dwie grupy. Jedną z nich tworzą substancje,

które absorbują promieniowanie, kolejna natomiast jest odpowiedzialna za ich odbicie i rozproszenie [5].

Ester 2-etyloheksylowy kwasu p-dimetyloaminobenzoesowego (OD-PABA) jest jednym z najczęściej

stosowanych filtrów UV. Ze względu na zdolność do akumulacji zarówno w środowisku jak i tkankach

organizmów żywych preparat ten uważany jest za nowo pojawiające się zanieczyszczenie. Analizowany związek

ma charakter lipofilowy, dlatego istotną kwestię stanowi proces ochrony środowiska. Substancje, które uważane

są za nowe zanieczyszczenia środowiska wymagają szczególnej uwagi, ponieważ trudno jest przewidzieć ich

zachowanie pod wpływem różnych czynników środowiska [6,7].

Celem pracy, było zbadanie trwałości estru 2-etyloheksylowego kwasu p-dimetyloaminobenzoesowego

pod wpływem czynników utleniających i oksychlorujących w obecności promieniowania UV. Badania

stabilności zostały przeprowadzone na układach modelowych. Wykonane analizy miały na celu porównanie

metody spektrofotometrycznej z chromatograficzną.

W wyniku przeprowadzonego badania stwierdzono, że OD-PABA nie jest odporny na działanie

promieniowania ultrafioletowego. Z przeprowadzonych analiz wynika, że zarówno nadmiar (H2O2) jak i układu

(H2O2–HCl) wpływa na wzrost szybkość rozkładu estru 2-etyloheksylowego kwasu

p-dimetyloaminobenzoesowego. Wykazano, że metoda chromatograficzna jest bardziej dokładna i precyzyjna.

Dodatkowo analiza chromatograficzna dostarczyła informacji na temat procesu fotodegradacji OD-PABA.

Chromatogramy pozwalają zaobserwować ilości produktów rozpadu powstałych podczas badań fotostabilności.

Literatura:

1. G. Schroeder, Cursiva 2010.

2. http://www.pzits.not.pl/docs/ksiazki/Ekotoks_2008/Nalecz-Jawecki%20243-248.pdf.

3. L. Dimosthenis, D. Giokas, A. Salvador, A. Chisvert., Trends in Analytical Chemistry. Vol.26, No.5. 2007,

360.

4. M. Pedrouzo, F. Borrull, R. M. Marce, Pocurull.,Trends in Analytical Chemistry. Vol.30, No.5. 2011.

5. M.S.Diaz-Cruz, M.Liorca, D.Barcelo.,Trends in Analytical Chemistry, Vol. 27, No.10, 2008, 873.

6. A. Gackowska, J. Gaca, J. Załoga., Chemik, 66,6, 2012, 615-620.

7. A. C. Dirtu, N. Ede, G. Malarvannan, A. C. Ionas, A. Covaci., Analytical and Bioanalytical Chemistry,

Volume 404, November 2012.


SYNTEZA 2,2’-BIBENZIMIDAZOLU

Z o-FENYLENODIAMINY I KWASU SZCZAWIOWEGO

I. MĄDRZAK-LITWA1, A. BOROWIAK-RESTERNA

1

1Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej,

ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań

Abstrakt: 2,2’-Bibenzimidazol reprezentuje liczną grupę bibenzimidazoli należących do związków

heterocyklicznych. Wykazują one właściwości zarówno przeciwwirusowe [1], jak i przeciwbakteryjne [2].

W literaturze istnieją także doniesienia o kompleksach tych związków z metalami bloku d [3].

Obecność aż czterech atomów azotu w cząsteczce 2,2’-bibenzimidazolu pozwala przypuszczać,

że pochodne tego związku będzie można wykorzystać w procesach ekstrakcyjnych przemysłu

hydrometalurgicznego. Z tego powodu poszukiwane są metody taniej i wydajnej syntezy potencjalnych

ekstrahentów zawierających w swej budowie szkielet bibenzimidazolowy [4]. Znane są metody otrzymywania

2,2’-bibenzimidazolu z o-fenylenodiaminy i kwasu szczawiowego [5, 6] lub jego pochodnych [7, 8] oraz

heksachloroacetonu [9]. Wadami metod opisanych w literaturze są wysoki koszt substratów lub niska wydajność

reakcji. Problematyczne jest również powiększanie skali prowadzonych syntez.

Opracowano dwie metody umożliwiające otrzymanie 2,2’-bibenzimidazolu z o-fenylenodiaminy i kwasu

szczawiowego na drodze syntezy jedno-i dwuetapowej. Ograniczeniem syntezy jednoetapowej jest powstawanie

produktu ubocznego – fluoflawiny, będącej izomerem 2,2’-bibenzimidazolu [10,11]. W syntezie dwuetapowej

wydzielany jest produkt pośredni – 1,4-dihydrochinoksalino-2,3-dion, a wydajność obu etapów wynosi 85% [11,

12]. Otrzymany 2,2’-bibenzimidazol, produkt pośredni, a także wyizolowany produkt uboczny poddano analizie

spektroskopowej, która potwierdziła strukturę związków.

Literatura: 1. D. Dai, D. E. Hruby, T. C. Bolken, S. M. Amberg, T. K. Waren, WO Patent 2009123776 (2009).

2. N. M. Agh-Atabay, B. Dulger, F. Gucin, European Journal of Medicinal Chemistry, 38 (2003), 875-881.

3. H.-J. Mo, Y.-R. Zhong, M.-L. Cao, Y.-C. Ou, B.-H. Ye, Crystal Growth Design, 9 (2009), 488-496.

4. D. P. Devonald, A. J. Nelson, P. M. Quan, D. Stewart, EP Patent 0196153 (1989).

5. G. Kaupp, M. R. Naimi-Jamal, European Journal of Organic Chemistry, 2002 (2002), 1368-1373.

6. C. Mukhopadhyay, S. Ghosh, R. J. Butcher, ARKIVOC, 9 (2010), 75-96.

7. B. F. Fieselmann, D. N. Hendrickson, G. D. Stucky, Inorganic Chemistry, 17 (1978), 2078-2084.

8. E. S. Lane, Journal of Chemical Society, (1955) 1079-1081.

9. M. C. Rezende, E. L. Dall’Oglio, C. Zucco, Tetrahedron Letters, 37 (1996), 5265-5268.

10. I. Mądrzak-Litwa, A. Borowiak-Resterna; Zgł. pat. P.402490, 21.01.2013.

11. I. Mądrzak-Litwa, A. Borowiak-Resterna; Heterocyclic Communications, DOI 10.1515/hc-2013-0241 (2014).

12. I. Mądrzak-Litwa, A. Borowiak-Resterna; Zgł. pat. P.402491, 21.01.2013.


NOWE DWUFUKCYJNE ŚRODKI OCHRONY ROŚLIN NA

BAZIE JONOWYCH POCHODNYCH BENZO[1,2,3]TIADIAZOLU

M. SMIGLAK1, P. LEWANDOWSKI

2, R. KUKAWKA

2, H. POSPIESZNY

3

1Poznański Park Naukowo-Technologiczny, Fundacja im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

2Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

3Zakład Wirusologii i Bakteriologii, Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Poznaniu

Abstrakt: Ochrona roślin przed agresywnymi patogenami, takimi jak wirusy czy bakterie, jest jednym z

najbardziej wymagających zadań, stojących przed współczesnym rolnictwem. Wirusowe choroby roślin

powodują ogromne straty w ilości i jakości plonów, przez co podejmowane są działania, mające na celu wzrost

odporności roślin na patogeny. Odporność roślin można kształtować na wiele sposobów. Znaną i stosowaną

metodą jest krzyżowanie roślin lub ich modyfikacja genetyczna. Jednym z najnowszych nurtów badawczych jest

generowanie nabytej odporności systemicznej (ang. SAR – Systemic Acquired Resistance) aktywowanej przez

czynniki biologiczne lub chemiczne [1].

Benzotiadiazol (BTH) jest bicykliczną, aromatyczną cząsteczką, z pierścieniem tiadiazolowym

przyłączonym bezpośrednio do pierścienia benzenu. Jego najczęściej stosowana pochodna, tioester, jest

niezwykle skutecznym aktywatorem odporności roślin na szerokie spektrum patogenów [2].

Jedną z metod otrzymywania pochodnych BTH jest modyfikacja obojętnej cząsteczki w jon, który może być

bazą dla wytworzenia soli. W tym celu można zdeprotonować cząsteczkę kwasu BTH tworząc anion bądź

zalkilować atom azotu w pierścieniu tiadiazolowym tworząc kation, które następnie na drodze wymiany jonowej

z innym biologicznie czynnym związkiem mogą doprowadzić do stworzenia dwufunkcyjnej soli o nowych

unikalnych właściwościach [3,4]. Tak wytworzone substancje zostały poddane badaniom pod kątem

fizykochemicznym i biologicznym. Szeroka gama aktywnych biologicznie związków o różnym zakresie

działania, które można połączyć z BTH w dwufunkcyjną sól, daje szerokie pole manewru dla potencjalnego

zastosowania tego typu substancji w rolnictwie.

Prezentowane badania dotyczyć będą otrzymywania jonowych pochodnych kwasu bądź estru S-

metylowego BTH oraz badania ich właściwości fizykochemicznych (stabilności termicznej, temperatury

topnienia oraz kinetyki rozpuszczalności) i biologicznych (indukcja odporności roślin na patogeny wirusowe).

Literatura:

1. M. Oostendorp, W. Kunz, B. Dietrich, T. Staub, Eur. J. Plant Pathol., 107 (2001), 19-28.

2. T. P. Delaney, L. Friedrich, J. Ryals, Proc. Natl. Acad. Sci., 92 (1995), 6602-6606.

3. M. Smiglak, R. Kukawka, P. Lewandowski, H. Pospieszny, Tetrahedron Lett., 55 (2014), 3565-3568.

4. P. Lewandowski, R. Kukawka, H. Pospieszny, M. Smiglak, New J. Chem., 38 (2014), 1372-1375.


POSTERY


P01

BADANIE IN VIVO WPŁYWU FORM KOSMETYCZNYCH NA

PRZENIKALNOŚĆ PRZEZNASKÓRKOWĄ β-KAROTENU

J. IGIELSKA-KALWAT1, B. WITKOWSKA

1, I. NOWAK

1

1 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, Pracownia Chemii Stosowanej,

Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Karotenoidy są nienasyconymi węglowodorami należącymi do izoprenoidów, o wzorze sumarycznym

C40H56, zawierające 11 sprzężonych wiązań podwójnych, najczęściej występujących w konfiguracji all trans.

Karotenoidy dzielimy na dwie grupy: karoteny (węglowodory w postaci polienu) i ksantofile (pochodne tlenowe

karotenów). Do najbardziej znanych karotenów o właściwościach antyoksydacyjnych można zaliczyć:

α, β, γ-karoten oraz likopen, natomiast do ksantofili: luteinę, zeaksantynę, astaksantynę oraz kantaksantynę [1].

Produkt kosmetyczny, przed wprowadzeniem na rynek, zostaje poddany szeregowi badań m.in. badaniom

fizykochemicznym, aplikacyjnym, aparaturowym, a także sensorycznym. Ma to na celu zapewnienie

konsumentów, że dany preparat nie wywołuje szkodliwego działania na organizm. Badania te, przeprowadzane

są metodą in vivo, czyli z udziałem probantów, którzy aplikują badaną substancję na skórę. Następnie są

poddawani regularnym badaniom, w celu sprawdzenia czy parametry skóry poprawiły się. Badany jest m.in.

stopień nawilżenia naskórka, natłuszczenia, elastyczności, przeznaskórkowej utraty wody oraz głębokości

zmarszczek. Przed rozpoczęciem badania przeprowadzany jest test płatkowy (naskórkowy test aplikacyjny),

który na ma celu sprawdzić czy dana osoba nie ma alergii, na którąś z substancji aktywnych zawartych w

badanym preparacie kosmetycznym [2-6].TRUE test (Thin - layer Rapid Use Epicutaneous test) [7-9]. jest

gotowym do aplikacji testem płatkowym stosowanym najczęściej na plecy lub przedramiona (Rys. 1), który

zawiera 12 pól do wprowadzenia kosmetyku z substancją aktywną, z czego jedno pole przeznaczone jest na

próbę kontrolną (kosmetyk bez substancji aktywnej).

Podczas aplikacji kremu z β-karotenem nie zaobserwowano żadnych zmian skórnych, takich jak: rumień,

obrzęk czy też wysypka. Wszyscy ochotnicy biorący udział w 6-tygodniowym badaniu nie zauważyli

jakichkolwiek podrażnień skóry podczas stosowania preparatów zarówno z β-karotenem, jak i bez substancji

aktywnej. Krem z β-karotenem spełnia swe działanie nawilżające, uelastyczniające (Rys. 2) i natłuszczające

skórę oraz zmniejsza przeznaskórkową utratę wody z naskórka. Już po 4 tygodniach probanci zauważali

pozytywne efekty działania kremu z substancją aktywną, co zostało potwierdzone badaniami aparaturowymi..

Rys. 1. TRUE test zaaplikowany

na plecach probanta(A) oraz

odpowiedź skóry probanta po 48h

na metale Ni i Co (B) [5].

Rys. 2. Elastyczność naskórka wybranego probanta (lewa ręka –

krem z β-karotenem; prawa ręka – krem bez substancji aktywnej).

Współczynnik elastyczności skóry - im bardziej wartość zbliża się do

1, tym bardziej elastyczna jest skóra.

Literatura:

1. E. Yamashita, Food Style , 21(2002) 112-117.

2. J. Igielska-Kalwat, A. Wawrzyńczak, I. Nowak, Chemik, 2 (2012)140-144. 3. P. Morganti, D. Martins, G. Morganti, SOFW- J. Wyd. Pol., 1 (2009)13-18. 4. J. Igielska-Kalwat, J. Gościańska, I. Nowak, Kosmetyka i Kosmetologia, 96 (2013) 93- 96.

5. T. Fischer, B. Kreilgård , H.I. Maibach, Curr. Allergy Asthma Rep., 1 (2001) 316-322.

6. R. Gollhausen, B. Przybila, J. Ring, J. Am. Acad. Dermatol., 2 (1989) 843-846.

7. T.M. Kajds, V. Gartstein ,J. Soc. Cosmet. Chem., 42(1991) 249-271.

8. M. Kosboth, A. Chin-Loy, R. Lyons, Nat. Clin. Pract. Rheumatol., 3 (2007) 240–245.


P02

WPŁYW CZASU SMAŻENIA NA UDZIAŁ ZWIĄZKÓW POLARNYCH

W OLEJACH ROŚLINNYCH I ICH MIESZANKACH

M. RACZYK1, M. RUDZIŃSKA

1, D. KMIECIK

2

1,2

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, 1Zakład Koncentratów

Spożywczych, 2Katedra Technologii Żywienia Człowieka

Abstrakt: Smażenie jest jedną z najczęściej wykorzystywanych metod obróbki termicznej żywności, której

głównymi zaletami są krótki czas obróbki oraz walory organoleptyczne uzyskanych produktów. Jednak ten

sposób przygotowywania żywności budzi wiele zastrzeżeń od strony zdrowotnej. Smażenie w dużej ilości

tłuszczu jest procesem, w którym olej jest wykorzystywany wielokrotnie przez dłuższy czas (kilka do kilkunastu

dni). Do najczęściej stosowanych mediów w tym procesie należą oleje roślinne, które pod wpływem czynników

obecnych podczas smażenia, takich jak: wysoka temperatura, dostęp tlenu, światła i wody pochodzącej ze

smażonych produktów, ulegają niekorzystnym zmianom i sprzyjają powstawaniu związków szkodliwych dla

zdrowia człowieka [1-3]. Zawartość związków polarnych, które powstają podczas smażenia, jest jednym

z podstawowych wskaźników oceny zmian jakości tłuszczów w czasie tego procesu. Według regulacji

niektórych państw europejskich zawartość związków polarnych w olejach stosowanych jako medium w trakcie

smażenia nie powinna przekraczać 25-27% [4].

Celem badań było porównanie zmian całkowitego udziału związków polarnych (TPCs) oraz składu

frakcji polarnej w wybranych olejach roślinnych i ich mieszankach po smażeniu zanurzeniowym frytek po 4, 8,

12 i 16 godzinach prowadzenia procesu.

Materiałem do badań były: olej słonecznikowy, oleina palmowa, olej sojowy i ich mieszanki: olej

słonecznikowy z oleiną palmową w proporcjach objętościowych 45:55 oraz olej sojowy z oleiną palmową

(40:60). Frytki, które smażono otrzymywano z ziemniaków przygotowanych na bieżąco (przed smażeniem)

poprzez rozdrobnienie w słupki o boku 1 cm. Stu-gramowe porcje frytek były smażone w 20-minutowych

cyklach przez 4 godziny dziennie, przez 4 kolejne dni w temperaturze 180 ± 5°C. Pomiędzy kolejnymi dniami

smażenia oleje były przechowywane w zamkniętych frytkownicach w temperaturze pokojowej około 20°C.

Całkowita zawartość związków polarnych (TPCs) została oznaczona z wykorzystaniem metody ISO 8420

(1999) [5]. Rozdział prowadzono na kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym, a udział frakcji polarnej

został oznaczony wagowo. Skład frakcji polarnej został określony za pomocą chromatografu cieczowego Agilent

Technologies Infinity 1290 wyposażonego w dwie połączone ze sobą kolumny Phenogel (Phenomenex) oraz

detektor ELS (Evaporative Light Scattering Detector). Fazą nośną był dichlorometan o przepływie 1 ml/min.

Pozostałe warunki były następujące: temperatura komory kolumny 30°C, temperatura detektora 30°C i ciśnienie

2,5 bara.

Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że udział TPCs w olejach nieogrzewanych był zróżnicowany

i wynosił od 2,6% w oleju słonecznikowym do 11,5% w oleinie palmowej, co miało istotny wpływ na zmiany

zachodzące podczas smażenia. Z każdym dniem smażenia udział związków polarnych istotnie wzrastał, po 4

dniu wynosił od 25,3% dla mieszanki oleju słonecznikowego z oleiną palmową (45:55 v:v) do 32,4% dla

mieszanki oleju sojowego z oleiną palmową (40:60 v:v). Smażenie powodowało powstawanie dimerów

i trimerów. W badanych olejach po 1 dniu smażenia stwierdzono udział trimerów na poziomie od 0,11 do 0,53%,

wartości te wzrastały z każdym dniem prowadzenia procesu osiągając od 0,87% do 2,78% po 4 dniu. Odnosząc

się do zaleceń stawianych przez niektóre państwa europejskie w sprawie TPCs [4] olej słonecznikowy oraz

mieszanki badanych olejów roślinnych przekraczały maksymalny udział związków polarnych po 16 godzinach

smażenia.

Literatura:

1. C. Gertz, S. Klostermann, S.P. Kochhar, Eur. J. Lipid Sci. Technol. 102 (2000) 543-551.

2. E. Ledóchowska, Z. Hazuka, Tłuszcze Jadal. 41 (2006) 193-204.

3. E.N. Frankel, Lipid oxidation. Red. N.E. Frankel. The Oily Press, Dundee: (1998) 227-248.

4. S. Paul, G.S. Mittal. Journal of Food Engineering, 30 (1996) 389-403.

5. PN-EN ISO 8420:1999. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczenie zawartości związków polarnych.


P03

SYNTEZA I BADANIE WŁAŚCIWOŚCI POCHODNYCH

BENZ[cd]INDOL-2(1H)-ONU

R. STRZELCZYK, R. PODSIADŁY Politechnika Łódzka, Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

Abstrakt: W ostatnich latach, ze względu na znaczne zwiększenia zapotrzebowania na inicjatory polimeryzacji

rodnikowej z zastosowaniem światła widzialnego, nowe i skuteczne fotoinicjatory są poszukiwane [1]. Jedną

z metod zapoczątkowania polimeryzacji jest fotoindukowany proces przeniesienia elektronu, który wiąże się

z zastosowaniem barwnika absorbującego promieniowanie oraz koinicjatora [2,3]. Drugim rozwiązaniem jest

synteza układów chromoforowych, które zawierają w swojej budowie grupę karbonylową oraz podstawnik/i

stanowiące donor/y atomów wodoru. Te układy jednoskładnikowe działają jako inicjatory II typu [4.5]. Jako

chromofor w tych systemach wykorzystywane są głównie pochodne tioksantonu, które posiadają pasma

absorpcji w pobliżu 400 nm.

Dlatego też starano się opracować skuteczne sposoby syntezy nowych fotoinicjatorów zdolnych do

inicjowania polimeryzacji rodnikowej pod wpływem światła widzialnego w zakresie 400 - 600 nm. Jako układ

chromoforowy w przedstawionej pracy wykorzystano benz[cd]indol-2(1H)-on.

Literatura:

1. J. P. Fouassier, X. Allonas, D. Burget, Progress in Organic Coatings, 2003, 47, 16.

2. B. Przyjazna, Z. Kucybała, J. Pączkowski, Polymer, 2004, 45, 2559–66.

3. J. Kabatc, J Photochem Photobiol A Chem, 2010, 214, 74-85.

4. M. Aydin, N. Arsu, Y. Yagci, Macromol. Rapid Commun. 2003, 24, 718-723.

5. F. Catalina, J. M. Tercero, C. Peinado, R. Sastre, J. L. Mateo, N. S. J. Allen, Photochem. Photobiol. A:


P04

SYNTEZA I BADANIE WŁAŚCIWOŚCI BARWNIKÓW

POCHODNYCH 3-FORMYLO-2(1H)-CHINOLONU I JODKU

2,3-DIMETYLOBENZO[d]TIAZOLU O POTENCJALNYM

ZASTOSOWANIU JAKO ZNACZNIKI BIOTIOLI

A. GRZELKOWSKA1, J. SOKOŁOWSKA

1

1Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Instytut Technologii Polimerów i Barwników,

Stefanowskiego 12/16, 90-924 Lodź

Abstrakt: Do najważniejszych niskocząsteczkowych związków tiolowych występujących w układach

biologicznych należą: glutation (GSH), cysteina (Cys) i homocysteina (Hcy). Związki tiolowe odgrywają

kluczową rolę w metabolizmie i homeostazie komórkowej. Powszechnie zmiany poziomu tioli w komórce

łączone są z wieloma schorzeniami. Zmiany poziomu biotioli w komórce związane są z takimi syndromami

i chorobami jak: powolny wzrost u dzieci, depigmentacja włosów, obrzęki, ospałość, uszkodzenia wątroby,

utrata mięśni i tłuszczu, zmiany skórne i osłabienie, choroba Alzheimera, niedobory folianów i kobalaminy oraz

choroby układu sercowo-naczyniowego, a także wady wrodzone i zaburzenia funkcji poznawczych u osób

starszych [1-3]. Wśród wielu technik służących do analizy tych analitów, optyczna detekcja okazała się

najdogodniejszą metodą ze wszystkich dostępnych. Szczególnie wykorzystanie zjawiska fluorescencji jest ważną

metodą detekcji z powodu swojej prostoty i wysokiej czułości, a najważniejszą zaletą fluorescencyjnych

i kolorymetrycznych znaczników jest możliwość zastosowania do wewnątrzkomórkowej detekcji [4-9].

W ostatnim czasie opracowano wiele znaczników, służących do fluorescencyjnej i kolorymetrycznej detekcji

pochodnych cysteiny.

Ze względu na to, że większość znaczników opisywanych w literaturze całkowicie nie spełnia kryteriów

im stawianych, co zwraca uwagę na trudności spotykane podczas opracowywania optymalnych znaczników

i wskazuje konieczność otrzymania związków o poprawionych właściwościach, podjęto starania mające na celu

otrzymanie nowych barwników, pochodnych 3-formylo-2(1H)-chinolonu i jodku 2,3-dimetylobenzo[d]tiazolu,

które potencjalnie mogą znaleźć zastosowanie jako chemosensory związków tiolowych o poprawionych

właściwościach.

Literatura: 1. Bald E. Biotiole w warunkach fizjologicznych, patologicznych i w terapii. Wyd. UJ (2003)

2. Bartosz G. Metabolizm glutationu. Post Biochem 39 (1993) 32 – 37

3. Bilska A. Krawczyk A. Włodek L. Różne oblicza biologicznej roli glutationu . Post .Hig. Med. Dośw. 61

(2007) 438 – 453

4. Chin J Anal Chem 37(7) (2009) 1073–1081

5. W. Hao, A. McBride, S. McBride, J. Gao, Z. Wang, J. Mater. Chem. 21 (2011) 1040 – 1048

6. X. Chen, Y. Zhou, X. Peng, J. Yoon, Chem. Soc. Rev. , 39 (2010) 2120 - 2135

7. X.Chen, Y. Zhou, X. Peng, J. Yoon, Chem. Soc. Rev. , 39 (2010) 2120-2135

8. N. Fu, H. Wang, M. Li, G. Zheng, H. Zhang, Analytic. Lett., 38 (2005) 791 – 802

9. H. Kwon, K. Lee, H. Kim, Chem. Commun. 47, (2011) 1773 – 1775


P05

ZASTOSOWANIE MODELU HANTLI W BADANIACH MONTE

CARLO PODWÓJNEJ WARSTWY ELEKTRYCZNEJ Z

ASYMETRYCZNYM ELEKTROLITEM

M. KAJA, S. LAMPERSKI Zakład Chemii Fizycznej, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614

Poznań

Abstrakt: Przedmiotem badań jest struktura podwójnej warstwy elektrycznej zbudowanej z płaskiej elektrody

oraz anizotropowego modelu elektrolitu opartego na modelu hantli [1]. Hantle zbudowane są z dwóch stycznych

sztywnych kul, z których jedna obdarzona jest ładunkiem dodatnim. W układzie znajdują się sferyczne aniony,

neutralizujące ładunek hantli. Cząsteczki posiadają równe wartości średnic i umieszczone są w jednorodnym

ośrodku dielektrycznym o względnej przenikalności elektrycznej εr=78,5. Prezentowane wyniki są kontynuacją

badań modelu hantli o wartościowości 1:1 [2]. Struktura podwójnej warstwy elektrycznej przedstawiona jest za

pomocą singletowych funkcji rozkładu jonów o asymetrycznej wartości ładunku (2:1 i 1:2). Orientacja hantli

względem powierzchni elektrody przedstawiona jest za pomocą funkcji <cos θ>. Krzywa różniczkowej

pojemności elektrycznej CD w funkcji powierzchniowego ładunku elektrody σ dla c= 1.00 M przybiera kształt

pojedynczego garbu. Wyniki są porównane z modelem RPM - prymitywnym modelem elektrolitu o równych

średnicach jonów (ang. Restricted Primitive Model). Badania zostały wykonane za pomocą symulacji

komputerowych metodą Monte Carlo w zespole kanoniczym oraz makrokanonicznym, która jest preferowaną

metodą służącą do badań obszarów międzyfazowych.

Literatura:

1. M. Kaja, W. Silvestre-Alcantara, S. Lamperski, D. Henderson, L. B. Bhuiyan, Mol. Phys., DOI:

10.80/00268976.2014.968651

2. S. Lamperski, M. Kaja, L. B. Bhuiyan, J. Wu, D. Henderson, J.Chem. Phys. 139 (2013), 054703.


P06

TWORZENIE SIĘ I ROZKŁAD AZOTANÓW (V) I AZOTANÓW (III)

W PROCRESIE EKSTARKCJI

P. MIKOŚ1, M. WOJTCZAK

1

1Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Instytut Chemicznej Technologii Żywności

Abstrakt:

Melas i wysłodki, będące ubocznymi produktami procesu produkcji cukru białego, są wartościowymi

materiałami do produkcji pasz dla zwierząt gospodarskich. Bardzo często dochodzi do zatruć zwierząt azotanami

(III) w związku ze spożywaniem pasz zawierających nadmierną ilość azotanów (III) i azotanów (V).

W 2010 roku wprowadzono w życie Dyrektywę Komisji 2010/6/WE [1], w której został po raz pierwszy

wyznaczony maksymalny limit zawartości azotanów (III) w materiałach paszowych pochodzących z przemysłu

cukrowniczego, takich jak melas i wysłodki. Po wprowadzeniu w życie tej dyrektywy niektóre spółki cukrowe

zgłosiły się do Europejskiego Komitetu Producentów Cukru, aby zasygnalizować, że melas obecnie

produkowany w Europie w większości nie spełnia nowo ustalonego limitu. Europejski Komitet Producentów

Cukru omówił problem na zebraniu Komitetu ds. Żywienia i Zdrowia Zwierząt. Po przeprowadzonej dyskusji

uznano, że produkty paszowe pochodzenia cukrowniczego można tymczasowo wyłączyć z listy objętej limitem.

Został jednak postawiony warunek, że przemysł cukrowniczy musi dalej zbierać dane i informacje dotyczące

zawartości azotanów (III) w melasie i wysłodkach oraz ustalić, jakie czynniki mogą powodować obecność tych

związków w materiałach paszowych. W dniu 6 grudnia 2013 roku wprowadzono w życie Rozporządzenie

Komisji Unii Europejskiej nr 1275/2013 [2], w którym został tymczasowo zniesiony maksymalny limit

zawartości azotanów (III) w odniesieniu do materiałów paszowych pochodzących z przemysłu cukrowniczego.

Tematyka prawidłowego żywienia zwierząt w oparciu o pasze, gwarantujące wysoką wydajność

produkcji zwierzęcej przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i wysokiej jakości produktów

spożywczych pochodzenia zwierzęcego jest jednym z ważniejszych obecnie tematów w Unii Europejskiej.

Ograniczenie zawartości azotanów (III) w produktach paszowych jest bardzo istotne, gdyż podwyższona

zawartość tych związków w paszach ma bardzo negatywny wpływ na stan zdrowia zwierząt oraz jakość

i bezpieczeństwo żywności pochodzenia zwierzęcego.

Celem przeprowadzonych doświadczeń było zbadanie losów azotanów (V) i azotanów (III) w procesie

produkcji cukru białego, ze szczególnym uwzględnieniem procesu ekstrakcji. Ekstrakcja jest procesem

jednostkowym, w którym dochodzi do powstawania azotanów (III) w sposób najintensywniejszy. Natomiast

melas jest produktem ubocznym, w którym zachodzi akumulacja tych związków. Tworzenie się azotynów w

procesie ekstrakcji zależy od wielu parametrów [3, 4, 5]: jakości surowca kierowanego do procesu ekstrakcji,

składu chemicznego surowca, rodzaju, ilości i aktywności bakterii, a także typu ekstraktora i parametrów

prowadzenia procesu ekstrakcji (temperatura, przepływ, dostępność tlenu). Oprócz procesu ekstrakcji

dodatkowymi miejscami w procesie produkcji cukru gdzie może dojść do tworzenia się azotynów są ogrzewacze

soku surowego, jonity, urządzenia do filtracji.

W każdej fabryce należy w sposób jednostkowy podejść do walki z zakażeniami mikrobiologicznymi

w wyniku których dochodzi do tworzenia się azotanów (III). Nie ma jednej uniwersalnej zasady postępowania

dla całego przemysłu cukrowniczego. Możliwe jest znaczące zredukowanie tworzenia się azotanów (III) poprzez

dozowanie środków bakteriobójczych ze szczególnym uwzględnieniem: dawki środka dezynfekcyjnego

i punktów dozowania.

Literatura: 1. Commission Directive 2010/6/EU of 9 February 2010 amending Annex 1 to Directive 2002/32/EC of the European

Parliament and of the Council as regards mercury, free gossypol, nitrites and Mowrah, Bassia, Madhuca, Official Journal

of the European Union L 37 (2010), 29.

2. Commission Regulation (EU) No 1275/2013 of 6 December 2013 amending Annex I to Directive 2002/32/EC of the

European Parliament and of the Council as regards maximum levels for arsenic, cadmium, lead, nitrites, volatile mustard

oil and harmful botanical impurities. Official Journal of the European Union L 328 (2013), 86.

3. Emerstorfer F., Bergwall C., Hein W., Bengtsson M., Jensen J. P.: Investigation of nitrite pathways in sugar beet

extraction, Sugar Industry, 139 (2014) 626-635.

4. Frenzel S.: Overview of activities and preliminary results of the ESST nitrite study group, Sugar Industry, 139 (2014)

620-625.

5. Waterlander A. J., Puke H. J., Bengtsson M., Frenzel S.: Nitrite in feed – Legal background, status of analytical methods

and technological knowledge. Sugar Industry, 136 (2011) 537-551.


P07

METODA IN-SITU DYSPERSYJNEJ MIKROEKSTRAKCJI W

UKŁADZIE CIECZ-CIECZ Z ZASTOSOWANIEM CIECZY

JONOWYCH (IN-SITU IL-DLLME) JAKO NOWA METODA

EKSTRAKCJI FENOLI Z WODNYCH METRYC

ŚRODOWISKOWYCH

J. ZIEMBLIŃSKA, I. NOWAK, I. RYKOWSKA

Zakład Chemii Analitycznej, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, Poznań

Abstrakt: Wydzielanie, wykrywanie oraz oznaczanie aktywnych form związków organicznych, w tym fenoli,

w ekosystemach wodnych stanowi jedno z priorytetowych zadań chemii środowiska. Wnikliwa analiza

jakościowa wody jest bowiem warunkiem niezbędnym do bezpiecznego korzystania z jej zasobów. Niestety,

ograniczenia wynikające z trudności identyfikacji wszystkich zanieczyszczeń występujących w wodzie

uniemożliwiają wnikliwą, a tym samym kompletną analizę jej jakości. Ważnym problemem oceny zawartości

zanieczyszczeń organicznych w próbkach wodnych o złożonej matrycy jest fakt, że duża grupa niebezpiecznych

związków występuje w ilościach śladowych, niejednokrotnie niemożliwych do oznaczenia. Problem ten od lat

stanowi wyzwanie dla chemików analityków, którzy prześcigają się w opracowaniu odpowiedniej procedury

przeznaczonej do oznaczania śladowych ilości szerokiej gamy aktywnych związków organicznych w próbkach

wodnych o złożonym składzie matrycy.

Głównym przedmiotem zainteresowania specjalistów monitoringu środowiska są związki wykazujące

aktywność biologiczną oraz zdolność do bioakumulacji w organizmach żywych. Wśród szerokiej gamy

szkodliwych związków organicznych zanieczyszczających zbiorniki wodne odnajdujemy węglowodory

alifatyczne, kwasy organiczne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy, chlorowane związki

organiczne, substancje powierzchniowo czynne oraz związki z grupy fenoli, w tym związki endokrynnie czynne.

W wielu przypadkach substancje te występują w śladowych ilościach, jednakże dłuższa ekspozycja na ich

działanie ma negatywny wpływ na funkcjonowanie organizmów żywych, a tym samym na zdrowie i życie

człowieka. Istnieje zatem potrzeba poszukiwania skutecznych, neutralnych dla środowiska metod monitoringu

i oceny toksyczności próbek wodnych.

Zastosowana do ekstrakcji fenoli z wodnych matryc środowiskowych metoda in-situ dyspersyjnej

mikroekstrakcji w układzie ciecz-ciecz przy użyciu cieczy jonowej (ang. in-situ Ionic Liquids Dispersive Liquid-

Liquid Microextraction, in-situ IL-DLLME) to nowa metoda, po raz pierwszy zastosowana przez dwóch

naukowców Bahdadi i Shemirani w 2009 roku. In-situ IL-DLLME polega na przeniesieniu analitu

rozpuszczonego w fazie wodnej do fazy ekstrakcyjnej, na którą składa się hydrofilowa ciecz jonowa, a następnie

spowodowanie wytrącenia in-situ nowej, hydrofobowej cieczy jonowej powstałej na skutek wymiany anionu

cieczy jonowej w reakcji metatezy. Zastosowanie techniki in-situ IL-DLLME to rozwinięcie mikroekstrakcja

dyfuzyjnej typu ciecz-ciecz IL prowadzące do zwiększenia wydajności ekstrakcji analitów, a także do

uproszczenia kroków separacyjnych.

Literatura:

1. B. Kudłak, J. Namieśnik, Analityka 2 (2008) 42-46.

2. I. Rykowska, W. Wasiak, Gospodarka odpadami komunalnymi, red. K. Szymański, Koszalin 2013,45-56.

3. I. Nowak, I. Rykowska, W. Wasiak, Gospodarka odpadami komunalnymi, red. K. Szymański, Koszalin 2013,

81-102.

4. J. Lopez-Darias, V. Pino, J.H. Ayala, Microchimica Acta, 174 (2011) 213-222.

5. J. Kumirska, M. Patrykus, N. Migowska, E. Mulkiewicz, Camera Separatora, 4/1 (2012) 7-36.


P08

NANOMATERIAŁY WYKORZYSTYWANE W POWIERZCHNIOWO

WZMOCNIONEJ SPEKTROSKOPII RAMANA (SERS)

Ł.MARCINIAK1, R.JASTRZĄB

1, M. NOWAK

1, M. BIŃCZYK

2

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, Umultowska 89b, 61-614 Poznań

2Politechnika Poznańska, Wydział Fizyki Technicznej, Nieszawska 13A, 60-965 Poznań

Abstrakt: Powierzchniowo Wzmocniona Spektroskopia Ramana (SERS) jest obecnie jednym z najbardziej

obiecujących obszarów badań naukowych; ze względu na zdolność do czułego i selektywnego wykrywania

cząstek zaadsorbowanych na powierzchni nanostruktur metalicznych. Metoda ta pozwala uzyskać sygnał

wzmacniony nawet milionkrotnie w porównaniu do klasycznego widma ramanowskiego [1].

Chociaż szczegóły wzmocnienia SERS nie zostały jeszcze w pełni zrozumiane, większość naukowców

składnia się ku dwóm teoriom wyjaśniającym to zjawisko: mechanizm chemiczny oraz mechanizm

elektromagnetycznyu [1]. Wzmocnienie chemiczne (charge transfer) polega na nałożeniu się na siebie orbitali

walencyjnych cząsteczki zaadsorbowanej oraz pasma przewodnictwa metalu. Natomiast wzmocnienie

elektromagnetyczne polega na oscylującym ruchu dipolu (plazmon), który jest źródłem fali elektromagnetycznej,

której kierunek propagacji jest zgodny z kierunkiem rozchodzenia się fali wzbudzającej powodującej lokalne

wzmocnienie pola elektrycznego.

Najpopularniejszym nanomateriałem wzmacniającym w Powierzchniowo Wzmocnionej Spektroskopii

Ramana są koloidy srebra oraz złota. Nanocząstki srebra otrzymywane są poprzez rozpuszczenie azotanu (V)

srebra i zredukowanie jonów Ag+

borowodorkiem sodu (NaBH4) a następnie utrwalenie koloidu za pomocą

polialkoholu winylowego (PVA) [2].

W spektroskopii SERS wykorzystywane są również blaszki miedziane z osadzonym na nich srebrem.

W tej metodzie wytrawioną uprzednio w kwasie solnym blaszkę miedzianą zanurzamy w roztworze azotanu(V)

srebra na ściśle określony czas. W wyniku tej operacji otrzymujemy bardzo rozwiniętą powierzchnię srebra [3],

która daje wzmocnienia sygnałów ramanowskich rzędu 109.

Na uwagę zasługuje również fakt, że produkty ogólnie dostępne, po wstępnej obróbce mogą stanowić

doskonały materiał wzmacniający SERS. Na przykład niektóre rodzaje płyt CD zawierające srebro jako materiał

nośnikowy danych dają relatywnie duże wzmocnienia sygnałów ramanowskich. Trudnością jednak

w wykorzystaniu tej metody, jest wybór odpowiedniej płyty CD oraz dokładne usunięcie poliwęglanu, będącego

podłożem dla materiału nośnikowego.

Literatura:

1. J. Najbar, A.Turek, Fotochemia i spektroskopia optyczna, 2009, 89-94

2. Z.H.Mbhele, et al., Chem. Mat. 15, 2003, 5019-5024

3. X.Sun, et al., Mat. Lett. 63, 2009, 2306-2308


P09

OPTYMALIZACJA I INTENSYFIKACJA REAKCJI

HYDROSILILOWANIA W ŚRODOWISKU CIECZY JONOWYCH Z

WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW MIKROREAKTOROWYCH

R. KUKAWKA1, M. SMIGLAK

2, A. PAWŁOWSKA

1, A. DUTKIEWICZ

2, M. DUTKIEWICZ

2, H.

MACIEJEWSKI1

1 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, ul. Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań,

2 Poznański Park Naukowo-Technologiczny Fundacji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, ul. Rubież 46,

61-612 Poznań

Szeroko badaną grupą związków chemicznych, mających zastosowanie w przemyśle m.in.

kosmetycznym oraz spożywczym są siloksany. Reakcja syntezy organofunkcyjnych siloksanów

(hydrosililowanie) jest procesem katalitycznym. Najczęściej używanymi katalizatorami są kompleksy metali

przejściowych [1]. Chociaż reakcje te zachodzą na ogół w łagodnych warunkach z zadowalającymi

wydajnościami, problem stanowi trudność w oddzielaniu katalizatora od produktu. Rozwiązaniem może być

użycie cieczy jonowych (IL) jako rozpuszczalników dla katalizatora i prowadzenie syntezy w systemie

dwufazowym [2].

Systemy reaktorów przepływu ciągłego o wymiarach od mikro do milimetrów (mikroreaktory, MRS)

coraz częściej znajdują zastosowanie w syntezie chemicznej [3]. Porównując użycie tej nowoczesnej metody do

reakcji prowadzonych w tradycyjny sposób (ang. batch), zastosowanie MRS ze względu na niewielkie objętości

wewnątrz mikroreaktorów pozwala uzyskać zwiększony transfer masy i ciepła, efektywne mieszanie,

wydajniejszą kontrolę temperatury i czasu rezydencji. Dzięki tym zaletom otrzymuje się produkt o wysokiej

selektywności i z wyższą niż w tradycyjny sposób wydajnością.

Prezentowane wyniki dotyczyć będą syntezy organofunkcyjnych siloksanów w systemie mikroreaktorów

z użyciem kilku wybranych cieczy jonowych jako rozpuszczalników dla katalizatora i porównanie otrzymanych

wyników z reakcjami prowadzonymi w sposób konwencjonalny.

Literatura: 1. B. Marciniec, Hydrosilylation. A Comprehensive Review on Recent Advances, Advances in Silicon Science, 2009, Springer.

2. P. Wasserscheid, T. Welton, Ionic Liquids in Synthesis, 2003,Wiley-VCH. 3. H. Löwe, Chemical Engineering Journal, 155 (2009), 548.

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu OPUS nr UMO-2012/05/B/ST5/0037.


P10

SYNTEZA ORGANICZNYCH I KRZEMOORGANICZNYCH

POCHODNYCH KARBAZOLU

M. GRZELAK1, M. MAJCHRZAK

1, B. MARCINIEC

2

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Chemii, Zakład Chemii Metaloorganicznej, 61-614

Poznań, ul. Umultowska 89b 2Centrum Zaawansowanych Technologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznania, 61-614 Poznań, ul.

Umultowska 89b

Abstrakt: Karbazol należy do grupy organicznych związków heterocyklicznych, które zawierają w swoim

pierścieniu atom azotu. Celem pracy było otrzymanie nowych pochodnych karbazolowych na drodze

modyfikacji wprowadzonych w pozycjach 1,3,6,8 w szkielecie węglowym oraz podstawienia atomu azotu

grupami alkilowymi [1].

Zaprezentowane zostanie również otrzymywanie nowych sprzężonych, organicznych

i krzemoorganicznych pochodnych karbazolu. W tym celu zastosowano reakcje katalizowane związkami

kompleksowymi metali przejściowych np. reakcję sprzęgania Suzuki – Miyaura [2] oraz reakcję sililującego

sprzęgania olefin z winylosilanami [3].

Przedstawione reakcje znalazły zastosowanie w syntezie molekularnych i makromolekularnch

związków, zawierających sprzężone wiązania wielokrotne, wykazujące ciekawe właściwości fotofizyczne.

Literatura: 1. M. Majchrzak B. Marciniak, B. Marciniec, M. Ludwiczak, M. Bayda, J. Polym. Sci. A., 2008, 46, 127–137

2. N. Miyaura, K. Yamada, A. Suzuki, Tetrahedron Letters 1979, 20 (36), 3437–3440

3. B. Marciniec, C. Pietraszuk, J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1995, 19, 2003

Autorzy dziękują za wsparcie finansowe z Narodowego Centrum Nauki - Projekt 'Maestro' No. UMO - 2011/02/A/ST5/00472.

Ryc. 1. Modyfikacje karbazolu

Ryc. 2. Synteza sprzężonych pochodnych

karbazolu


P11

THIOUREA HYDRATES

H. TOMKOWIAK, A. OLEJNICZAK, A. KATRUSIAK

Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University, Umultowska 89b, 61-614 Poznań, Poland

Abstract: Thiourea, (NH2)2CS, and its derivatives are used as insecticides, dyes, plant protection agents,

pesticides, corrosion inhibitors and fungicides. It is frequently applied in metal refineries and in organic

synthesis as a catalyst and substrate, as a component of fertilizers and explosives.

High-pressure x-ray diffraction studies allowed us to determine the structure of two new hydrates. The

single crystals of both hydrates have been in situ grown in a diamond-anvil cell [1] and their structures were

determined by X-ray diffraction. While only anhydrous thiourea is obtained from aqueous solution at ambient

pressure, above 0.60 GPa thiourea crystallizes as monohydrate (NH2)2CS·H2O and at 0.70 GPa another hydrate,

3(NH2)2CS·2H2O, is formed. The structural factors favoring the formation of hydrates has been based on more

efficient molecular packing and on new types of hydrogen bonds involving water molecules. Above 1.20 GPa

anhydrous thiourea becomes stable again [2].

Thiourea is one of few compounds for which a pressure region favoring hydration, and higher pressure

restoring the dehydration.

This study was supported by the Foundation for Polish Science, project TEAM 2009-4/6.

References:

1. Merrill L.; Bassett W. A. Rev. Sci. Instrum. 45 (1974) 290-294.

2. Tomkowiak H., Olejniczak A., Katrusiak A. Cryst. Growth Des. 13 (2013) 121-125.


P12

HIGH-PRESSURE STRUCTURES OF UREA

K. OSTROWSKA1,A. KATRUSIAK

1

1 Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University, Umultowska 89b, 61-614 Poznań, Poland

Abstrakt: The molecular structure of urea, CH4N2O, carbamide, the common end metabolite of animals, long

remained unknown and controversial after it was synthesized in laboratory as the first organic compound of

purly mineral substrates by Wöhler in 1828 [1], without interversion of a vital force. Urea was also the first

molecular crystal of an organic compound studied by x-ray diffraction in 1921 by Becker and Jancke [2] and it

structure was determined in 1923 by Mark and Weissenberg [3].

In normal conditions urea crystallizes in tetragonal space group P 4 21m. In this crystal structure one

C=O oxygen acts as the acceptor of four NH•••O hydrogen bonds. The 3-dimensional network of H-bonded urea

molecules contains channel voids, also characteristic of numerous urea inclusion compounds.[4]

At 0.48 GPa on transformation from phase I (tetragonal space group P 4 21m) to phase III (orthorhombic

space group P212121) above 2.80 GPa to phase IV (orthorhombic space group P21212). In phase III the channel

voids characteristic of phase I collapse, one of the NH•••O bonds is broken and the H-acceptor capacity of the

oxygen atom is reduced from 4 to 3. In phase IV the H-bonding pattern of phase I and 4-fold H-acceptor oxygen

are restored. Single crystal of urea phases I, III and IV have been in situ grown in a diamond-anvil cell and their

structures determined by x-ray diffraction. The thermodynamic phase transitions in urea have been rationalized

by the microstructural mechanism involving the interplay of pressure-induced molecular reorientations,

hydrogen bonds competing for the access to lone-electron pairs of carbonyl oxygen and increasing role of van

der Waals interactions. None of phases I, III and IV contains the hydrogen-bond types most frequently

encountered in urea co-crystals.

Literatura:

1. Wöhler, F. Ann. Phys. Chem., 12 (1828) 253

2. Becker, K.; Jancke, W. Z. Physik. Chem., 99 (1921) 242–266. (b) Becker, K.; Jancke, W. Z. Physik. Chem.,

99 (1921) 267–274.

3. Mark, H.; Weissenberg, K. Z. Physik., 16 (1923) 1–22.

4. Harris, K. D. M; Thomas, J. M., J. Chem. Soc. Faraday Trans., 86 (1990) 2985–2996.


P13

SYNTEZA CZWARTORZĘDOWYCH SOLI PIRYDYNIOKETOKSYMU

I. WOJCIECHOWSKA, A. WOJCIECHOWSKA, K. WIESZCZYCKA

Politechnika Poznańska, Wydział Technologii Chemicznej, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej,

ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań

Abstrakt: Hydrofilowe chlorki lub jodki pirydynioketo- lub aldoksymów znajdują gównie zastosowanie jako

blokery fosfoorganicznych inhibitorów acetylocholinesterazy, do których można zaliczyć gazy bojowe takie jak

sarin, cyklosarin, VX, soman czy tabun [1]. W przypadku hydrofobowych czwartorzędowych soli

pirydynioketoksymów również wykazano działanie blokujące inhibitory acetylocholinesterazy [2], jednak nie

jest to jedyna cecha, która powoduje wzrost zainteresowania tego typu związkami. W ostatnim czasie rozpoczęto

badania nad zastosowaniem hydrofobowych soli 1-alkilo-3-[1-(hydroksyimino)undecylo]pirydyniowych jako

ekstrahentów jonów cynku(II) z roztworu kwasu solnego [3]. Z badań tych wynika, że wydajność procesu

ekstrakcji rośnie ze wzrostem długości łańcucha alkilowego przyłączonego do atomu azotu pirydyniowego,

a anion bromkowy stanowi grupę o wiele chętniej odchodzącą niż anion chlorkowy i w łatwiejszy sposób daje

się zastąpić anionami ZnCl3- lub ZnCl4

-. Tak obiecujące wyniki skłoniły do rozszerzenia badań o związki

z grupy 4-pirydynioketoksymów, dlatego celem niniejszych badań jest synteza hydrofobowych soli

1-alkilo-4-[1-(hydroksyimino)undecylo]pirydyniowych zawierających w swojej budowie anion bromkowy,

chlorkowy i wodorosiarczanowy (Rys.1).

N

C3H7

C10H21 N

OH

X

Rys.1 Schemat budowy cząsteczki czwartorzędowego 4-pirydynioketoksymu (X = Br

-, Cl

-, HSO4

-).

W oparciu o doniesienia literaturowe zaproponowano trójetapowy proces otrzymania chlorku i bromku

4-[1-(hydroksyimino)undecylo]-1-propylopirydyniowego. W pierwszym etapie przeprowadzono syntezę

1-(4-pirydyno)undekan-1-onu z odpowiedniej cjanopirydyny, w kolejnym etapie przeprowadzono reakcję

otrzymywania oksymu 1-(4-pirydyno)undekan-1-onu, w ostatnim etapie przeprowadzono reakcję

czwartorzędowania stosując etanol jako środowisko rekcji. Czwartorzędowanie prowadzono od godziny do kilku

dni, w temperaturze pokojowej lub w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymując chlorek i bromek

4-[1-(hydroksyimino)undecylo]-1-propylopirydyniowy. W przypadku syntezy wodorosiarczanu

4-[1-(hydroksyimino)undecylo]-1-propylopirydyniowego założono, że reakcję wymiany na grupę HSO4-

najlepiej jest przeprowadzić nie z otrzymanego halogenku, ale w wyniku reakcji z anionem OH-.

W tym celu w pierwszym etapie syntezy wprowadzono grupę hydroksylową w miejsce anionu chlorkowego

lub bromkowego i dopiero w kolejnym etapie przeprowadzono proces wymiany OH- na HSO4

-. Tego typu proces

pozwolił uzyskać pożądany produkt. Reakcję wprowadzenia grupy OH- przeprowadzono w roztworze alkoholu.

Dobór rozpuszczalnika podyktowany był rozpuszczalnością obu reagentów, a w szczególności związku

wprowadzającego ugrupowanie OH- do soli czwartorzędowej, oraz tym, że tego typu rozpuszczalnik umożliwi

selektywne wyizolowanie powstałego ubocznego produktu (np.: bromku potasu) powstałego w wyniku reakcji

wymiany jonowej.

N

CN

N

C10H21 O

N

C10H21 NOH

N

C10H21 NOH

C3 H7

N

C10H21 NOH

C3H7

1) C10H21MgX

2) H2O

NH2OH C3H7X 1) KOH

2) H2SO4

X HSO4

Rys. 2 Schemat syntezy chlorku, bromku oraz wodorosiarczanu

4-[1-(hydroksyimino)undecylo]-1-propylopirydyniowego.


W wyniku przeprowadzonych reakcji uzyskano pożądane związki, a ich strukturę oraz czystość

potwierdzono spektroskopowo (1H i

13C NMR oraz FT-IR).

Praca powstała w ramach realizacji projektu "Inżynier Przyszłości. Wzmocnienie potencjału dydaktycznego Politechniki

Poznańskiej.", nr POKL.04.03.00-00-259/12, współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

Literatura:

1. M. P. Stojiljkovic, M. Jokanovic, Arh Hig Rada Toksikol, 2006, 57, 435-443.

2. R. Cibulka, F. Hampl, Collect. Czech. Chem. Commun., 2000, 65, 227-242.

3. K. Wieszczycka, A. Wojciechowska, M. Krupa, R. Kordala-Markiewicz, J. Chem. Eng. Data, 2013, 11, 3207-

3215.


P14

MOŻLIWOŚCI GOSPODARCZEGO WYKORZYSTANIA

POPIOŁÓW LOTNYCH

D. GALAS Wydział Chemiczny, Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 6

Abstrakt: W ostatnich latach przemysł generuje bardzo duże ilości popiołów lotnych. Szacuje się, ze rocznie

powstaje około 500 mln ton tego rodzaju odpadów. Wiele gałęzi przemysłu wykorzystuje popioły lotne do

produkcji nowych materiałów. Niemniej jednak ogromne ilości popiołów lotnych są ciągle składowane na

wysypiskach, stanowiąc stale rosnące zagrożenie dla środowiska naturalnego. Dlatego tak ważne jest

opracowanie metod pozwalających na ich szersze wykorzystanie w różnych gałęziach gospodarki.

Właściwości popiołów lotnych pozwalają na ich szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach. Popioły lotne

od wielu lat są wykorzystywane w technologii produkcji cementu, gdzie mogą pełnić rolę kompleksowego

dodatku pucolanowo-siarczanowego bądź regulatora czasu wiązania. Stanowią także podstawowy składnik

spoiw, które wchodzą w skład zapraw budowlanych [1]. Odpady paleniskowe są stosowane również w ceramice,

do produkcji cegieł czy pustaków szczelinowych. W górnictwie popioły lotne są wykorzystywane do

wypełniania pustek podziemnych, a także do „ekranowania” hałd węgla. W drogownictwie znalazły

zastosowanie jako materiały do budowy nasypów, dodatek stabilizujący podłoże czy materiał wypełniający do

mas bitumicznych [2]. Ostatnio odpady z palenisk wykorzystuje się do produkcji mieszanek cementowo-

popiołowych, które są stosowane do budowy wałów przeciwpowodziowych. Popioły lotne są szeroko

wykorzystywane w rolnictwie m.in. do odkwaszania, poprawy migracji wody w glebie, a także zobojętniania

kwaśnych składników gleb. Nawożenie popiołem lotnym wpływa korzystnie na właściwości fizyczne gleb,

zwiększając chłonność w stosunku do wody oraz pojemność kompleksu sorpcyjnego, a także zmniejszając

gęstość [3]. Jedną z alternatyw zagospodarowania popiołów jest ich modyfikacja i zastosowanie jako

adsorbentów metali w roztworach.

Literatura:

1. A.F. Bland, T.H. Brown, J.M. Wheeldon, Fuel 76 (1997),733-740.

2. Z. Piotrowski, A. Uliasz-Bocheńczyk, Gospodarka Surowcami Mineralnymi 24 (2008), 73-85.

3. K. Kasprzyk, W. Kordylewski, W. Zacharczuk, Archiwum combustionis, 23 (2003), 1-10.


P15

JAKA JEST ENERGIA POWIERZCHNI HALOIZYTU?

P. KOSOWSKI1

1Uniwersytet Rzeszowki, Katedra Chemii i Toksykologii Żywności

Abstrakt: Haloizyt należy do minerałów ilastych, które pod względem chemicznym należą do uwodnionych

krzemianów i glinokrzemianów [1]. Wszelkie minerały ilaste zawierają w swoim składzie: krzemionkę (SiO2),

glinkę (Al2O3), wodę oraz potas, żelazo i magnez. Glinokrzemiany mają budowę warstwową i wytwarzają się

w naturalnych warunkach, na skutek wietrzenia skał różnego typu takich jak skał magmowych czy szkliw

wulkanicznych [2]. Toteż minerał ten występuje na świecie w 536 miejscach. W Polsce istnieje on

w ceramicznych glinkach białych nieopodal Będzina, a także w złożach kopalni Dunino k. Legnicy na dolnym

Śląsku i rud żelaza niedaleko Starachowic [3].

Celem pracy była analiza właściwości adsorpcyjnych haloizytu za pomocą inwersyjnego chromatografu

gazowego. W szczególności skupiono się na wyznaczeniu energii powierzchni organicznych rozpuszczalników

niepolarnych (heksan-dekan) na wybranym minerale.

Energia powierzchni haloizytu o stopniu pokrycia 0,0065 dla temperatury kolumny: 333K, 348K, 363K,

383K wynosiła odpowiednio 26,00 mJ/m2, 14,22 mJ/m

2, 11,81 mJ/m

2, 5,28 mJ/m

2. Dlatego minerał ten może

być stosowany np. jako sorbent mineralny w procesie oczyszczania ścieków lub do usuwania amoniaku

z powietrza w fermach i budynkach inwentarskich o intensywnej produkcji zwierzęcej [4,5].

Literatura:

1. Z. Sarbak, Lab Laboratorium, Aparatura, Badania, 2005, 3, 9-17.

2. A. Szymański, „Mineralogia techniczna”, PWN Warszawa, 1997.

3. H. Kuczyńska, E. Kamińska-Tarnowska, J. Sołtys, Przemysł chemiczny, 2011, 90(1), 138-147.

4. J. Malej, Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska, 2009, 25, 356-380.

5. S. Opaliński, M. Korczyński, R. Kołacz, Z. Dobrzański, K. Żmuda, Przemysł chemiczny, 2009, 88(5), 540-

543.


P16

CODIMERIZATION OF TERMINAL ETHYNYLSILANES AND

ETHYNYLGERMANES WITH VINYLBORANATES CATALYZED BY

[Ru]-H COMPLEXES – SYNTHETHIC AND MECHANISTIC

\

J. PYZIAK1, J. WALKOWIAK

2, M. HOFFMANN

1, B. MARCINIEC

1,2

1Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89b 61-614 Poznań, Poland

2Centre for Advanced Technologies, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89c 61-614 Poznań,

Poland

Abstrakt: Co-dimerization of terminal alkynes with vinylboronates, discovered in our group,

gives buta-1,3-dienes substituted with boryl as well as borylsilyl or borylgermyl function.

This new reaction catalyzed by [Ru(CO)ClH(PCy3)2] occurs via direct activation of the Csp-H

bond in the germylalkyne and silylalkyne is a very effective and valuable tool for regio- and

stereoselective synthesis of borygermyl and borylsilyl buta-1,3-dienes [1].

In the communication we present a detailed mechanistic studies of this new chemical transformation in

boron chemistry based on kinetic and quantum chemical calculations applying density functional theory (DFT).

Obtained results confirm the mechanism of this new catalytic transformation, which was previously proposed on

the basis of stoichiometric reactions of the Ru-H complex with terminal silylalkynes and vinylboronates

monitored by 1H NMR [1-2]. The new synthetic results based on the reaction of vinylboronates with

alkynylgermanes are also discussed.

Literature: 1. J. Walkowiak, M. Jankowska-Wajda, B. Marciniec, Chem.--Eur. J. 14 (2008), 6679-6686.

2. J. Pyziak, J. Walkowiak, M. Hoffmann, B. Marciniec, J. Molec. Cat. A (2014) submitted for publication.

Acknowledgement: This work was supported by the National Science Centre (Poland), grant Maestro no UMO-

2011/02/ST5/00472. This research was supported in part by PL-Grid Infrastructure.


P17

KOSMETOTEKSTYLIA JAKO PRODUKTY NOWEJ GENERACJI

E. FRYDRYSIAK1, M. FRYDRYSIAK

2, A. POLEWCZYK

1, K. ŚMIGIELSKI

1

1Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, ul. Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź.

2Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź.

Abstrakt: Kosmetotekstylia są stosunkowo nową gałęzią przemysłu. Stanowią one synergiczne połączenie

wiedzy z zakresu kosmetologii i włókiennictwa. Ich działanie skierowane jest zarówno do kobiet, jak i do

mężczyzn.

Produkty te mają szerokie zastosowanie i stosowane są jako wyroby: wyszczuplające, nawilżające,

pobudzające, zapachowe, odświeżające i relaksujące, witalizujące, chroniące przed szkodliwym

promieniowaniem UV oraz odmładzające i uelastyczniające skórę [1]. Substancje te nanoszone są na różnego

rodzaju podłoża materiałowe, często w mikrokapsułkach, skąd, w odpowiednich warunkach (np. temperatury,

ciśnienia), są uwalniane [2, 3]. Mikrokapsułki są wykorzystywane także do aplikowania na materiałowe podłoża

leków (plastry hormonalne i antynikotynowe), ale również substancji zapachowych umieszczanych

na zasłonach, kanapach i w pościeli, a z pominięciem przemysłu włókienniczego, wprowadzane

są m.in. do żywności i kosmetyków (żele pod prysznic) [4].

Istnieje wiele firm, które produkują wyroby należące do kosmetotekstyliów, a są to takie produkty

jak: szaliki z perfumami, perfumowane suknie, biustonosze, nawilżające i energetyzujące rajstopy,

a także bieliznę z mikro-kapsułek z jedwabiu do redukcji cellulitu i wygładzenia skóry [2, 3].

Ich przeznaczeniem, tak jak wszystkich kosmetyków, jest kontakt ze skórą człowieka [5].

Literatura:

1. M.K. Singh i inni, Cosmetotextiles: State of Art. FIBRES TEXTILES in Estern Europe, Vol. 19, (2011) No. 4

(87), 27-33.

2. G. Nelson G, Application of microencapsulation in tex-tiles, International Journal of Pharma-ceutics 242,

(2002), 55–62.

3. www.nordcell.pl, dostęp: maj 2014

4. Hammad U. et. al.: Mi-croencapsulation: Pro-cess, Techniques and Applications. Internatio-nal Journal of

Research in Pharmaceutical and Biomedical Sciences 2011, 2 (2): 474-481.

5. Hong K., S. Park: Pre-paration of poly(l-lac-tide) microcapsules for fragrant fiber and their characteristics.

Polymer 41 (2000), 4567–4572.

http://www.nordcell.pl/


P18

1-FENYLO-2,6-DIHYDRO-IMIDAZO[1,5-C]CHINAZOLIN-3,5-DION

JAKO PREKURSOR DO SYNTEZY POLIMERÓW O ZWIĘKSZONEJ

ODPORNOŚCI TERMICZNEJ

A. SZYSZKOWSKA1

1Zakład Chemii Organicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 6

Abstrakt: Popyt rynku stał się kołem napędowym do syntezy i badania właściwości termicznie odpornych

materiałów. Dużą grupę związków o takich właściwościach stanowią polimery nazywane termostabilnymi lub

termoodpornymi. Polimery te podczas długotrwałej eksploatacji (do 25000 godzin) w temperaturze niższej niż

300 oC nie ulegają termicznej degradacji, a podczas krótkotrwałego ogrzewania (do 300 godzin) w temperaturze

500 oC nie zmieniają kształtu i nie ulegają stopieniu. Większość polimerów o zwiększonej odporności termicznej

posiada w łańcuchu pierścienie aromatyczne lub heterocykliczne. Należy jednak pamiętać, iż wprowadzenie do

głównego łańcucha grup bocznych lub łączników powoduje obniżenie termoodporności polimeru [1]. Spośród

wielu grup termostabilnych polimerów najbardziej znanymi są grupy poliimidów i poliarylenów [2].

Obecnie trwają badania nad syntezą nowych termoodpornych polimerów, których prekursorem jest

1-fenylo-2,6-dihydro-imidazo[1,5-c]chinazolin-3,5-dion przedstawiony na rys. 1. Temperatura rozkładu tego

związku przekracza 360 oC, dlatego może on być dobrym związkiem wyjściowym do syntezy polimerów

o zwiększonej odporności termicznej [3].

N

NH

NH

O

O

Rys. 1.

Literatura:

1. J. F. Rabak, Współczesna wiedza o polimerach, (2008) Wydawnictwo Naukowe PWN.

2. P. M. Hergenrother, High Performance Polymers (2003) vol.15 no. 1, 3-45.

3. A. Klasek, K. Koristek, A. Lycka, M. Holcapek, Tetrahedron (2002) 59, 1283-1288.


P19

LAKTONY- ZWIĄZKI O CIEKAWYCH WŁAŚCIWOŚCIACH

I ZASTOSOWANIU

A. KAMIZELA

1 Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, ul. Świętokrzyska 15 G, 25-406 Kielce

Abstrakt: Laktony są związkami organicznymi, szeroko rozpowszechnionymi w przyrodzie, posiadającymi

ugrupowanie laktonowe w pierścieniu cyklicznym. W zależności od położenia grupy hydroksylowej względem

grupy karboksylowej wyróżnia się cztery rodzaje laktonów: α, β, γ, δ.

O

O

O

O

O

O

O

O

α-lakton β-lakton γ-lakton δ-lakton

Rys. 1. Wzory półstrukturalne α-, β-, γ-, δ-laktonów

Związki należące do omawianej grupy znaleźć można zarówno w roślinach, owadach czy

drobnoustrojach [1]. Posiadają one bardzo zróżnicowane właściwości, z których jedną z najistotniejszych wydaje

się być aktywność biologiczna. Laktony wykazują m.in. działanie przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne,

przeciwwirusowe, przeciwzapalne, przeciwmalaryczne i przeciwpasożytnicze [2]. Mogą uczestniczyć w inhibicji

enzymów i odpowiadać za smak i zapach różnego rodzaju substancji [2, 3]. Zarówno związki pochodzenia

naturalnego jak i te wytwarzane laboratoryjnie posiadają wymienione właściwości, co wpływa na ich szerokie

zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Wykorzystuje się je m.in. w przemyśle chemicznym, spożywczym, a

w szczególności w medycynie i farmacji. W ostatnim czasie coraz większy nacisk kładzie się na poszukiwanie

laktonów biologicznie aktywnych poprzez opracowywanie nowych metod syntezy i projektowanie

zmodyfikowanych połączeń o innych właściwościach lub silniejszym działaniu [2].

Literatura:

1. W. Gładkowski Wiadomosci Chemiczne , (2009), 5-6.

2. K. Libiszewska Biotechnology Food Science, 75(2011), 45-51.

3. J. Krzaczkowska, E. Białecka-Florjańczyk, I .Stolarzewicz, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 3,(2009),

5-18.


P20

SYNTEZA I WŁAŚCIWOŚCI EKSTRKCYJNE HYDROFOBOWYCH

O-ALKILO PIRYDYNOAMIDOKSYMÓW

M. GANO1,2

, K. WIESZCZYCKA1, A. WOJCIECHOWSKA

1, I. WOJCIECHOWSKA

1

1 Politechnika Poznańska, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań.

2 Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Instytut Technologii Chemicznej Organicznej,

ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin.

Abstrakt: Cynkowe roztwory chlorkowe powstają w trakcie wielu procesów przemysłowych takich jak:

ługowanie złóż mineralnych za pomocą kwasu solnego, soli chlorkowych (np.: FeCl3 lub NH4Cl), czy w też

procesach cynkowania np.: zużyte kąpiele po cynkowaniu galwanicznym czy odpadowe roztwory pochodzące z

operacji pomocniczych. Kationy cynku w łatwy sposób tworzą kompleksy z anionami chlorkowymi, które w

procesie ekstrakcji ciecz-ciecz, w zależności od typu substancji kompleksujacej, mogą być selektywnie

przenoszone do fazy organicznej.

W Instytucie Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Poznańskiej od wielu lat powadzone są

badania nad zastosowaniem hydrofobowych pirydynoketoksymów jako ekstrahentów jonów cynku, miedzi,

kadmu, żelaza, niklu czy kobaltu z roztworów chlorkowych [1-4]. Przeprowadzone jak dotąd badania wykazały,

że związki posiadające ugrupowanie oksymowe w pozycji 2- pierścienia pirydynowego wykazują największe

właściwości ekstrakcyjne względem jonów miedzi, cynku, niklu, kobaltu czy kadmu, jednak w przypadku jonów

cynku(II) ekstrakcja zachodzi zaledwie w 20% i musi być prowadzona z roztworu o pH nie mniejszym niż 2.

Podobne wyniki procentu ekstrakcji uzyskano w przypadku hydrofobowych 4-pirydyloketoksymów

i 3-pirydyloketoksymów zawierających przynajmniej 12-węglowy łańcuch alkilowy. Jedynie oksym

1-(3-pirydyno)undecan-1-onu można zastosować w procesie ekstrakcji jonów cynku(II) z roztworów HCl,

a w przypadku roztworów zawierających dodatkowo duże stężenie jonów żelaza, związek ten wykazuje dużą

selektywność nawet wobec jonów żelaza(III). Uzyskane jak dotąd wyniki skłoniły do dalszych poszukiwań

wydajnego i zarazem selektywnego ekstrahenta, który mógłby ekstrahować jony cynku z roztworów

chlorkowych o różnej kwasowości.

Celem badań jest synteza nowej grupy ekstrahentów - hydrofobowych O-oktylo 2-, 3- oraz

4-pirydynoamidoksymów i zbadanie ich właściwości ekstrakcyjnych względem jonów cynku(II) z wodnych

roztworów chlorkowych o różnym pH.

W pierwszym etapie badań przeprowadzono dwuetapową syntezę O-oktylo 2-, 3- oraz

4-pirydynoamidoksymów (Schemat 1.). Związki ten otrzymano w wyniku reakcji 2-, 3- lub 4-cyjanopirydyny

z chlorowodorkiem hydroksyloaminy w obecności NaHCO3, powstały pirydynoamidoksym poddawano

następnie reakcji O-alkilowania, którą prowadzono z bromkiem alkilowym, w obecności NaOH w środowisku

izopropanolu [5]. Struktury i czystość wszystkich otrzymanych związków zostały potwierdzone za pomocą

chromatografii cienkowarstwowej, technik FT-IR, 1HNMR,

13CNMR oraz GC-TOF MS.

N N

N

N O

NH2

H

R1

N O

NH2

C8H17

R1R1 N

Py-2- Py-3- Py-4-

izopropnol / NaOH

gdzie R1 to:

NH2OH* HCl

NaHCO3 / EtOH

C8H17Br

Schemat 1.


W kolejnym etapie zsyntezowane związki w postaci roztworów toluenowych z 10% dodatkiem

dekanolu zostały poddane podstawowym badaniom ekstrakcyjnym, które obejmowały: wyznaczenie czasu

niezbędnego do osiągnięcia stanu równowagi procesu ekstrakcji, określenie wpływu: pH, stężenia jonów

cynku(II), chlorkowych oraz stężenia HCl w fazie wodnej oraz stężenia ekstrahenta w fazie organicznej na

proces ekstrakcji, określenie zdolności zsyntezowanych związków do przenoszenia kwasu mineralnego do fazy

organicznej oraz wyznaczenie pojemności ekstrakcyjnej proponowanych ekstrahentów.

Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że wszystkie trzy zsyntezowane związki wykazują zdolność

ekstrakcyjną względem jonów cynku, ale wydajność procesu ekstrakcji i dobór odczynnika reekstrahującego

zależy głównie od położenia ugrupowania O-alkilo amidoksymowego w pierścieniu pirydynowym. Co więcej,

w przeciwieństwie do badanych dotąd pirydynoketoksymów, najlepszych ekstrahentem jonów cynku okazał się

być O-oktylo4-pirydynoamidoksym przenoszący do fazy organicznej jony cynku(II) zarówno w postaci

kationowej, obojętnej, jak i anionowej.

Projekt finansowany z 32-440/2014 DS PB.

Literatura:

1. Parus A.,Wieszczycka K., Olszanowski A, Sep. Sci. Technol., 2012, 48 (2), 319 - 327.

2. Klonowska–Wieszczycka K., Olszanowski A., Parus A., Zydorczak B., Solvent Extr. Ion Exch., 2009, 27, 50-

60.

3. Parus A., Wieszczycka K., Olszanowski A., Hydrometallurgy, 2011, 105(3-4), 284-289.

4. Wieszczycka K., Kaczerewska M., Krupa M., Parus A., Olszanowski A., Sep. Pur. Tech. 2012, 95, 157-164.

5. Eloy F., Lenaers R., Chemical Reviews, 1962, 62, 155-183.


P21

MIESZANINY EUTEKTYCZNE PIROLIDYNIOWYCH CIECZY

JONOWYCH

O. STOLARSKA1 M. ŚMIGLAK

2

1 Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań.

2

Poznański Park Naukowo-Technologiczny Fundacji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul.

Rubież 46, 61-612 Poznań.

Abstrakt: Ciecze jonowe (ILs) można zdefiniować, jako sole organiczne o niskiej temperaturze topnienia lub

temperaturze zeszklenia, zazwyczaj za granicę przyjmuje się temperaturę 373 K, jednakże wiele z nich topi się

już w temperaturze pokojowej lub w znacznie niższych temperaturach. [1]

W przypadku wielu zastosowań bardzo istotne jest, aby dana ciecz jonowa charakteryzowała się

możliwie najniższą temperaturą topnienia lub zeszklenia. Jedną z metod obniżenia temperatury topnienia jest

modyfikacja struktury jonów wchodzących w skład danej cieczy w taki sposób, aby zmniejszyć ich symetrię i

zwiększyć delokalizację ładunku. Niestety takie zmiany strukturalne powodują najczęściej niepożądane zmiany

innych właściwości (lepkość, gęstość). Jednakże dla wielu zastosowań ILs (np. elektrolity, rozpuszczalniki

biomasy, smary, przenoszenie ciepła) nie jest konieczne zastosowanie „czystej” cieczy składającej się z tylko

jednego, określonego rodzaju kationów i anionów – z powodzeniem można ją zastąpić układem zawierającym

różne ciecze jonowe. Pomimo że mieszaniny cieczy jonowych z innymi rozpuszczalnikami organicznymi

(również mieszaniny eutektyczne) są przedmiotem wielu badań, wyznaczanie punktu eutektycznego i analiza

takich układów składających się wyłącznie z cieczy jonowych nie były prawie wcale podejmowane. [2-4]

W przedstawionej pracy zbadano równowagę faz ciecz-ciało stałe dla pięciu układów składających się

z różnych par cieczy jonowych opartych na kationie pirolidyniowym w celu wyznaczenia składu i temperatury

punktu eutektycznego dla każdego z nich. Badane układy składały się z następujących soli: (i) bromku 1-butylo-

1-metylopirolidyniowego [C4MPyrr] Br; (ii) chlorku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego [C4MPyrr] Cl;

(iii) tetrafluoroboranu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego [C4MPyrr][BF4]; (iv) tetrafluoroboranu

1-etylo-1-metylopirolidyniowego [C2MPyrr][BF4]; oraz (v) bis(trifluorometylosulfonylo)imidku

1-etylo-1-metylopirolidyniowego [C2MPyrr][NTf2]. Dla trzech z pięciu przetestowanych układów analiza

termogramów wykonanych dla różnych stosunków molowych danych cieczy wykazała, że tworzą one

mieszaniny eutektyczne. Dla pozostałych układów również zaobserwowano obniżenie temperatury topnienia,

jednak bez sygnału od mieszaniny eutektycznej w termogramach dla żadnego ze stosunków molowych.

Dodatkowo dla każdego systemu zbadano stabilność termiczną uzyskanych mieszanin w porównaniu z solami

macierzystymi.

Zaprezentowane wyniki świadczą o tym, że w badanych układach możliwe jest obniżenie temperatury

topnienia względem czystych soli macierzystych. Może ono sięgać nawet do 151,2 K w przypadku

[C4MPyrr][BF4] w mieszaninie [C2MPyrr][NTf2] / [C4MPyrr][BF4].

Literatura: 1. M. Freemantle, An Introduction to Ionic Liquids, 1st edition, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2010.

2. U. Domanska, L. M. Casas, J. Phys. Chem. B, 111 (2007) 4109.

3. H. Sifaoui, A. Ait-Kaci, A. Modarressi, M. Rogalski, Thermochim. Acta, 456 (2007) 114–119.

4. D. S. H. Wong a, J. P. Chena, J. M. Changa, C. H. Choub, Fluid Phase Equilib., 194-197 (2002) 1089–1095.

5. U. Domanska, I. Bakala, J. Pernak, J. Chem. Eng. Data, 52 (2007) 309.


P22

ANALIZA ZDOLNOŚCI PLEŚNI GALACTOMYCES GEOTRICHUM DO

PRODUKCJI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH Z GRUPY OMEGA-3 (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


A.GRYGIER1, M.RUDZIŃSKA

1

1Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań



Abstrakt: Kwasy tłuszczowe z grupy omega-3 są bardzo ważnym składnikiem diety człowieka. Ich brak bardzo

często jest powodem chorób sercowo-naczyniowych, a nasz organizm nie jest w stanie syntetyzować kwasów

tłuszczowych omega-3. Cennym źródłem powyższych związków są ryby oraz oleje roślinne. Jednakże w naszym

kraju ryby nie cieszą się tak wielką popularnością jak

w krajach śródziemnomorskich. Nie wszyscy lubią ryby, a dodatkowo coraz większe zanieczyszczenia mórz

powodują akumulację szkodliwych związków w ich mięsie. Dlatego ciągle trwają poszukiwania nowych źródeł

kwasów omega-3. Potwierdzono już obecność wyżej wymienionych kwasów w algach i na rynku są już

dostępne preparaty kwasów omega-3 pozyskane z alg. W celu wprowadzenia na rynek żywności funkcjonalnej z

wysoką zawartością cennych kwasów omega-3 przeprowadzono badania mające na celu sprawdzenie zdolności

do produkcji kwasów z grupy omega-3 przez pleśnie [1]. Do badań wykorzystano 39 szczepów pleśni

Galactomyces geotrichum. Pleśnie zostały wyizolowane z zakładu produkcyjnego sera smażonego. Hodowlę

kolejnych szczepów prowadzono na pożywce podstawowej, zawierającej glukozę oraz ekstrakt drożdżowy. Po 5

dniach hodowli (wytrząsanie, 30°C) odwirowywano płyn pohodowlany w celu oddzielenia biomasy komórkowej

od supernatantu. Następnie odparowywano wodę z supernatantu z wykorzystaniem wyparki próżniowej oraz

przeprowadzano transestryfikację obecnych kwasów tłuszczowych. Analizy otrzymanych kwasów tłuszczowych

dokonywano za pomocą chromatografu gazowego. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono obecność

w płynie pohodowlanym pleśni Galactomyces geotrichum czterech kwasów tłuszczowych z grupy omega-3 tj.

kwasu α-linolenowego, kwasu eikozapentaenowego, kwasu dokozapentaenowego oraz kwasu

dokozaheksaenowego.


Literatura:

1. K. Achremowich, K. Szary-Sworst, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 3 (44) 23-35.


P23

OH∙∙∙O BONDS VS. CH∙∙∙O CONTACTS AT HIGH-PRESSURE

E. PATYK1, A. KATRUSIAK

1

1 Department of Materials Chemistry, Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University, Umultowska 89b,

61-649 Poznań, Poland.

Abstrakt: Since 1960’s, when the first high-pressure structures of organic compounds were determined [1] the

number of high-pressure crystallographic data raised significantly and is no longer limited to simple molecules

but also concern complicated macromolecular systems. Experiments performed at extreme conditions have

shown how scarce is our knowledge of some compounds, when we limit our research only to ambient conditions.

We can not only obtain previously-unknown polymorphs of new interesting properties but also study pressure

behavior of short-range interactions.

Crystals of sucrose [2] and pyridine N-oxide (PNO) [3], two simple organic compounds, were studied at

high pressure in order to investigate pressure-induced changes in short-range interactions and interdependence

between OH∙∙∙O bonds and CH∙∙∙O contacts. In order to obtain crystals of studied compounds at high pressure,

two different approaches were applied. Crystals of sucrose, grown at ambient pressure, were isothermally

compressed and PNO was isochorically crystallized of its liquid residue. In both cases Merrill-Bassett Diamond-

Anvil Cell (DAC) [4] was used. Obtained crystals were measured with X-ray single crystal diffractometer.

Analysis of OH∙∙∙O bonds and CH∙∙∙O contacts within the crystal structures of sucrose and PNO revealed

few interesting phenomena concerning each type of those interactions and shown how weaker CH∙∙∙O contacts

increase their importance at high-pressure.

This study was supported by the TEAM grant No. 2009-4/6 from the Foundation for Polish Science.

References: 1. G.J Piermarini, A.D. Mighell, C.E.,Weir, S. Block, Science 165 (1969) 1250.

2. E. Patyk, J. Skumiel, M. Podsiadlo, A. Katrusiak, Angew. Chem. Int. Ed. 51 (2012) 2146.

3. E. Patyk, J. Marciniak, H. Tomkowiak, A. Katrusiak, K. Merz, Acta Crystallogr. Sect. B-Struct. Sci. B70

(2014) 487.

4. L. Merrill, W. A. Bassett, Rev. Sci. Instrum. 45 (1974) 290.


P24

GC-MS I XRD W BADANIACH CERAMIKI ARCHEOLOGICZNEJ

Z DOLNEGO ŚLĄSKA

A. ROSIAK1, J. KAŁUŻNA-CZAPLIŃSKA

1, B. KUFEL-DIAKOWSKA

2, W. MANIUKIEWICZ

1

1Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka, Żeromskiego 116, 90-924

Łódź 2Instytut Archeologii, Uniwersytet Wrocławski, Koszarowa 3 bud. 28, 51-149 Wrocław

Abstrakt: Ceramika archeologiczna, będąca powszechnym znaleziskiem na stanowiskach od okresu neolitu, jest

często najważniejszym źródłem informacji o użytkującej ją społeczności. Podczas badań wykopaliskowych

odnajdywane są naczynia zasobowe – służące do przechowywania towarów; naczynia kuchenne – użytkowane

do przyrządzania pożywienia, różnego rodzaju narzędzia ceramiczne, a także ceramiczne przedmioty

artystyczne. Technologia wykonania, kształt oraz zdobienia ceramiki są charakterystyczne dla kultury, która ją

wytworzyła. Na podstawie analiz porównawczych archeolodzy potrafią określić chronologię zasiedlenia danego

obszaru. Przy czym badanie ceramiki nie ogranicza się jedynie do tych metod. Obecnie możliwe są badania

metodami analitycznymi pozwalającymi na oznaczenie składu mineralogicznego masy ceramicznej, z której

wykonano dane naczynia (m.in. metodami opartymi na dyfrakcji rentgenowskiej, skaningową mikroskopią

elektronową) [1,2] oraz zbadanie składu pozostałości, jakie się w nich zachowały (metody chromatograficzne,

spektroskopia w podczerwieni) [3,4]. Na podstawie otrzymanych wyników analiz możliwe jest potwierdzenie

pierwotnego przeznaczenia badanego naczynia, ponadto często udaje się sprecyzować z jakim rodzajem

pożywienia lub innych produktów miało ono kontakt.

Prezentowane wyniki badań dotyczą neolitycznych przedmiotów ceramicznych ze zbiorów Instytutu

Archeologii i Etnologii PAN we Wrocławiu, odnalezionych w czasie badań archeologicznych na stanowiskach

zlokalizowanych na terenie Dolnego Śląska: Ślęza, stan. 13 i Wojkowice, stan. 15, prowadzonych pod

kierunkiem prof. B. Gedigi. Badaniom poddano trzy fragmenty ceramiki glinianej: części przydennej kubka,

łyżki glinianej i dna czarki. Analiza pozostałości organicznych zachowanych w ściankach ceramiki została

wykonana z zastosowaniem chromatografii gazowej łączonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Skład

mineralogiczny oznaczono metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Dzięki analizie chromatograficznej

oznaczono szereg związków chemicznych wchodzących w skład pozostałości, były to m.in. kwasy organiczne

nasycone i nienasycone, węglowodory alifatyczne i aromatyczne oraz ich pochodne. Na podstawie uzyskanych

informacji i w oparciu o obliczone stosunki kwasów [5] udało się ustalić, że wyroby ceramiczne, z których

pochodziły próbki miały kontakt głównie z produktami roślinnymi. Ponadto w próbkach pobranych z łyżki

glinianej zidentyfikowano pochodne kwasu abietynowego (składnik żywic drzewnych) oraz pochodną karotenu

(barwnik roślinny), zaś w próbce z części przydennej kubka znaleziono -tokoferol (forma witaminy E).

Oznaczony skład mineralogiczny badanych ceramik był bardzo podobny: zasadniczym minerałem był kwarc,

z niewielkimi domieszkami muskowitu i mikroklinu (ortoklazu).

Literatura: 1. Riegert D., Konopka K., Kobylińska U., Materiały Ceramiczne, 64 (2012) 103-107. 2. Karatasios I., Hein A., Müller N.S., Triantafyllides P., Kilikoglou V., Applied Clay Science, 82 (2013) 37-43.

3. Izzo F.C., Zendri E., Bernardi A., Balliana E., Sgobbi M., Journal of Archaeological Science, 40 (2013) 595-600. 4. Kałużna-Czaplińska J., Białek A., Lis P.: w „Archeologia Doświadczalna w grodzisku Żmijowiska, Eksperymenty 2008-2012” (pod red.

Lis P.) Muzeum Nadwiślańskie, Kazimierz Dolny (2014) 65-74.

5. Eerkens J.W., Archaeometry, 47 (2005) 83-102.


P25

REKONSTRUKCJA WŁASNOŚCI WIELKICH PĘÓW

ATMOSFERYCZNYCH W OPARCIU O POMIARY ICH

OBRAZÓW W ŚWIETLE WIDZIALNYM

R. LEGUMINA1, M. GILLER

1

1Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Łódzki, Pomorska 149/153, 90-236, Łódź

Abstrakt: Badanie promieni kosmicznych otwiera nowe możliwości poznania fizyki wysokich energii, kosmosu

oraz wszechświata jako całości. Na dzień dzisiejszy skład oraz pochodzenie kosmicznych promieni stanowi

fundamentalne pytanie astrofizyki cząstek wysokich energii. Oddziaływanie cząstki promieniowania

kosmicznego z atomami atmosfery, jest przyczyną powstania kaskady cząstek wtórnych, zwanej wielkim pękiem

atmosferycznym. Kaskady cząstek wzbudzają atomy atmosfery, które w procesie deekscytacji emitują

promieniowanie fluorescencyjne. Obserwatorium Pierre Auger w Argentynie umożliwia detekcję wielkich

pęków wywołanych przez promienie kosmiczne o ultrawysokiej energii (>1018

eV). Obserwatorium Auger

rejestruje pęki tzw. metodą hybrydową, za pomocą dwóch niezależnych układów pomiarowych [1]. W jednej z

metod wykorzystanych jest ok. 1600 detektorów powierzchniowych, które rejestrują cząstki wielkiego pęku

docierające do powierzchni ziemi. Innym rodzajem detektorów są teleskopy fluorescencyjne, które rejestrują

światło wysyłane przez pęki propagujące się w atmosferze. Pomiar ilości fotonów na różnych etapach rozwoju

pęku może być przeliczony na liczbę cząstek w pęku na podstawie czego obliczana jest energia pierwotnej

cząstki. Poza energią innym ważnym parametrem, który można wyznaczyć znając profil podłużny pęku, jest

pozycja maksimum pęku czyli głębokość atmosferyczna na której znajduje się największa liczba cząstek

wtórnych, która daje informacje o masie pierwotnego jądra.

Głównym celem pracy jest wymodelowanie odpowiedzi detektorów fluorescencyjnych, oraz

rekonstrukcja własności pęków w oparciu uniwersalnych rozkładów elektronów w pęku [2].

Literatura: 1. Pierer Auger Collaboration, Nucl.Instrum.Meth.A 620 (2010) p. 227-251

2. M.Giller, A. Śmiałkowski, G. Wieczorek, Astropart Phys. 60 (2015) p. 92-104


P26

AUTOMATYCZNE METODY ANALIZY KRZYWYCH SIŁOWYCH

K. PAWLAK1 , A. BALTER

1

1Uniwersytet Mikołaja Kopernika; Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej; Zakład Biofizyki i

Fizyki Medycznej; ul. Grudziądzka 5/7 87-100 Toruń

Abstrakt: Krzywe siłowe są wykresami pokazującymi zależności wydłużenia i działających sił. Uzyskuje się je

w eksperymentach spektroskopii mechanicznej przy pomocy mikroskopów sił atomowych. Mogą one między

innymi przedstawiać zwijanie i rozwijanie domen białka, jak i nanoindentację, czy adhezję. Eksperymenty

związane z rozwijaniem i zwijaniem białek wymagają zgromadzenia dużej ilości danych pomiarowych (do ok.

10 000 krzywych dziennie), z których jedynie ok. 0,1 – 1% nadaje się do wykorzystania do analizy zdarzeń

polegających na rozwinięciu domen pojedynczej molekuły.

Wynika z tego, że osoba przystępująca do selekcji danych większość czasu traci na odrzucanie

wyników bezużytecznych z punktu widzenia tego typu analizy. Automatyzacja selekcji i wstępnej analizy

wyników mogłaby wydatnie wpłynąć na przyspieszenie takich badań.

W pracy skupiono się na algorytmie wykorzystującym okienkową szybką transformatę Fouriera

(WFFT) [1] oraz na poprawie uzyskanych za jej pomocą wyników, stosując filtrację i wykrywanie pików przy

pomocy transformaty falkowej. Filtracja falkowa pozwala szybko i skutecznie poprawić stosunek sygnału do

szumu, pozostawiając interesujące nas piki w praktycznie niezmienionej formie. Analiza WFFT zakłada, że

zdarzenie rozwinięcia, przy odpowiednim zawężeniu okna, można traktować jako funkcję skokową Haeviside'a,

co z kolei pozwala na utworzenie wektora, w którym przy pomocy detekcji falkowej można w prosty sposób

zidentyfikować rozwinięcia. Na podstawie automatycznie dobranej szerokości okienkowania i dobranego punktu

początku analizy można odzyskać oryginalne położenia zdarzeń na krzywej siłowej z wektora WFFT.

Operacje tego typu dla pojedynczej krzywej zajmują średniej klasy komputerowi PC ok 50ms, co

pozwoliłoby zredukować dzienną ilość wymagających dalszej analizy danych pomiarowych o dwa rzędy

wielkości w niecałe 10 minut.

)

Literatura:

1. Z. N. Scholl, P. E. Marszałek, Ultramicroscopy, vol. 136 (2014) pp. 7-14,


P27

WPŁYW DŁUGOŚCI OSIOWEJ ORAZ MOCY OPTYCZNEJ GAŁKI

OCZNEJ NA WADĘ REFRAKCJI

A. SZADA BORZYSZKOWSKA, M. STRZYKAŁA, A. ZALESKA, DR M. GRAJEK 1

1Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Abstrakt: Wadę refrakcji stwierdza się w sytuacji, gdy układ optyczny w spoczynku nie ogniskuje na siatkówce

równoległej wiązki światła wpadającej do wnętrza gałki ocznej. Ogniskowanie światła na siatkówce umożliwiają

odpowiedni stosunek krzywizny i mocy łamiącej powierzchni optycznej oraz współczynniki załamania światła

przez ośrodki optyczne do długości osiowej gałki ocznej. Przyczyną wad refrakcji może być między innymi

niemiarowa gałka oczna względem prawidłowej mocy skupiającej układu optycznego oka, bądź nieprawidłowa

zdolność skupiająca przy miarowej długości gałki, z tego też powodu wyróżnia się dwa typy wad wzroku:

osiowe i refrakcyjne. [1]

Celem pracy było zbadanie grupy osób w przedziale wiekowym 20 – 30 lat pod kątem występowania

danego typu wady wzroku.

Metoda pomiarowa, przy użyciu której określono zgrubną wadę refrakcji, to autorefraktometria. Do

badań pomiaru długości gałki ocznej wykorzystano przezpowiekową ultrasonografię okulistyczną z

wykorzystaniem dwóch typów obrazowania : biometrycznego – prezentacja A (amplitude mode) oraz techniki

2D – w prezentacji B (brightness mode). [2, 3]

Ustalenie u pacjenta typu wady może pozwolić na określenie rokowania w dalszym rozwoju wady i jego

predyspozycje do zastosowania danej korekcji. Istotne jest to zwłaszcza w przypadku występowania

różnowzroczności, czyli różnych wartości wad wzroku w obu oczach, z którą wiąże się zjawisko anizeikonii –

powstawania różnej wielkości obrazów tych samych obiektów na siatkówkach. [1]

Literatura:

1. T. Grosvenor, „Optometria”, Wrocław, Elsevier Urban & Partner, 2011

2. M. Karolczak-Kulesza, A. Jajko-Siwek, J. Kocięcki, „Ultrasonographic image of the orbit – schedule of

examination, normal ranges, methodes advantages and limitations”, Ultrasonografia, 2007, 31, 13-22

3. P. Fryczkowski, „Ultrasonografia gałki ocznej”, Wrocław, Górnicki Wydawnictwo Medyczne, 20121.


P28

BADANIE DYNAMIKI MOLEKULARNEJ POLIIZOPRENU

W HOMOPOLIMERZE ORAZ W SYMETRYCZNYM KOPOLIMERZE

DWUBLOKOWYM POLI(STYREN-B-IZOPREN)

J. IŻYKOWSKA1, M. DOBIES

1, B. PEPLIŃSKA

1,2, J. JENCZYK

2, S. JURGA

1,2

1

Zakład Fizyki Makromolekularnej, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu,

Umultowska 85, 61-614 Poznań, Poland 2 Międzyuczelniane Centrum NanoBioMedyczne w Poznaniu, ul. Umultowska 85, 60-614 Poznań

Kopolimery blokowe stanowią obecnie bardzo interesującą klasę materiałów polimerowych, które

w dalszym ciągu podlegają intensywnym badaniom, zarówno struktury jak i dynamiki molekularnej.

Charakterystyczną cechą takich układów jest zdolność do samoorganizacji poprzez rozdzielenie się mikrofaz na

poszczególne bloki. W ten sposób tworzą się, w zależności od składu i temperatury, różne morfologie

kopolimerów, takie jak lamelarna, żyroidalna, cylindryczna lub micelarna [1-3].

Głównym celem badań było zbadanie złożonej dynamiki molekularnej poliizoprenu i wykazanie

wpływu lamelarnej morfologii w symetrycznym kopolimerze blokowym poli(styren-b-izopren) na dynamikę

łańcuchów poliizoprenu. Masa cząsteczkowa poliizoprenu wynosiła 2,7 kg/mol, a masy poszczególnych bloków

kopolimeru wynosiły 2,5 kg/mol oraz 2,6 kg/mol kolejno dla bloku polistyrenu (PS) oraz poliizoprenu (PI).

Temperatura przejścia szklistego w poliizoprenie została zaobserwowana przy 201K, w kopolimerze dla bloku

PI w temperaturze 219K, a dla bloku PS w temperaturze 331K.

W pracy wykorzystano głównie techniki jądrowego rezonansu magnetycznego (ang. nuclear magnetic

resonance, NMR) oraz szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej (ang. broadband dielectric spectroscopy

BDS) do zbadania segmentalnej oraz globalnej dynamiki układów, oraz metodę różnicowej kalorymetrii

skaningowej (ang. differential scanning calorimetry, DSC) do wyznaczenia temperatury zeszklenia. Uzyskane

dane potwierdziły, że struktura kopolimeru, w którym dwa łańcuchy są ze sobą połączone, znacząco wpływa na

mobilność bloku poliizoprenu w stosunku do homopolimeru [4]. Dodatkowo stwierdzono znaczne poszerzenie

rozkładu czasów korelacji związanych z relaksacją bloku PI. Ponadto zaobserwowano wzrost temperatury

zeszklenia bloku PI w kopolimerze, co jest również odzwierciedleniem wpływu sztywnego bloku PS na

mobilność poliizoprenu. Podwyższenie temperatury zeszklenia zaobserwowano we wszystkich metodach

doświadczalnych (NMRD, BDS, DSC).

Podziękowania:

Praca została wykonana w ramach grantu badawczego nr N N202 128536 (Polska). Autorzy dziękują

Wydziałowemu Laboratorium Badań Strukturalnych przy Wydziale Fizyki za wykonanie pomiarów DSC.

Literatura

1. Hamley IW. Developments in Block Copolymer Science and Technology. Chichester: John Wiley&Sons,

Ltd.;2004.

2. Anastasiadis SH. Curr Opin Colloid Interface Sci 2000;5:324-333.

3. Krishnamoorthy S, Hinderling C, Heinzelmann H. Materials Today 2006;9:40-47.

4. Jenczyk J, Makrocka-Rydzyk M, Wypych A, Głowinkowski S, Jurga S, Radosz M. J Non-Cryst Solids

2010;356:585-588

5. Kruk D, Herrmann A, Rossler EA. Prog Nucl Magn Reson Spectrosc 2012;63:33-64.


P29

CZY GRZYBY „ŚWIECĄ”? BADANIE AKTYWNOŚCI PRÓBEK

ŚRODOWISKOWYCH

K. MASŁOWSKA, M. KACZMAREK2, A. TRZCIŃSKA

3, M. WRÓBLEWSKA

4

1 Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

2Wydział Fizyki, Uniwersytet Łódzki

3 Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów, Uniwersytet Warszawski

4 Studenckie Koło Naukowe Fizyków, Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Abstrakt: Podczas X Ogólnopolskich Warsztatów Akceleracji i Zastosowań Ciężkich Jonów w

Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów w Warszawie wykonano badanie aktywności próbek

środowiskowych. Badaniu poddano próbki grzybów oraz próbki ziemi.

Pomiary przeprowadzono na detektorze germanowym umieszczonym w osłonie ołowianej. Kryształ

detektora chłodzono ciekłym azotem. Charakterystyka układu umożliwiała działanie detektora także poza osłoną

co umożliwiło wyznaczenie jej skuteczności.

Warsztaty umożliwiły samodzielne wykalibrowanie urządzenia na podstawie pomiarów rozpadu

promieniotwórczego pierwiastków Cs-137, Eu-152, Am-241. Spodziewając się obecności cezu Cs-137 w

badanych próbkach środowiskowych na jego podstawie wyznaczono wydajność detektora. Geometria układów

wzorcowych i pomiarowych różniła się, dlatego wykonano symulację próbki rozciągłej (wzorzec przyjęto za

punktowy).

W próbkach ziemi nie zaobserwowano żadnej aktywności. Natomiast badane grzyby wykazały

zróżnicowaną aktywność ze względu na typ badanego grzyba. Promieniotwórczość grzybów jest wynikiem

gromadzenia przez białko odpowiedzialne za brązowy barwnik metali ciężkich, które dostały się do środowiska

po katastrofie elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Można postawić sobie pytanie: czy grzyby mogą nam

zaszkodzić? Nie. Z przybliżonych obliczeń wynika, że dawkę 1 mSv (roczna dawka otrzymywana z żywnością z

promieniowania) przyjęlibyśmy zjadając jednorazowo od 44 do 192 kg grzybów. Nawet przy takim spożyciu

ludzki organizm nie miałby objawów choroby popromiennej.


P30

BADANIA METODAMI DFT SPOLARYZOWANYCH SPINOWO

STANÓW POWIERZCHNIOWYCH W UKŁADACH Pb/Ge(111)1x1

M. SZARY1, M. HARMANOWICZ

1, B. PIECZYRAK

2, L. JURCZYSZYN

2, M. W. RADNY

1,3

1 Politechnika Poznańska, Instytut Fizyki, Piotrowo 3, 61-138Poznań, Polska

2 Uniwersytet Wrocławski, Instytut Fizyki Doświadczalnej, pl. M. Borna 9 50-204 Wrocław, Polska

3 University of Newcastle, School of Mathematical and Physical Sciences, Callaghan, NSW 2308, Australia

Abstrakt: Zapotrzebowanie na alternatywę dla elektroniki opartej na transporcie ładunku elektronu staje się

coraz silniejsze ze względu na narastające trudności z pokonywaniem fundamentalnych ograniczeń

technologicznych z tym związanych. Obecnie najbardziej obiecującą alternatywą wydaje się być spintronika, w

której spin elektronu pełni funkcję nośnika informacji. Głównym wyzwaniem stojącym przed rozwojem

spintroniki pozostaje generacja prądu spolaryzowanego spinowo w temperaturze pokojowej. Jednym z

pomysłów na rozwiązanie tego problemu jest wykorzystanie „Rashbowskiego” rozszczepienia spinowego

stanów elektronowych w układach dwuwymiarowych, np. na powierzchni półprzewodnika. Dotychczasowe

badania wykazały, że materiały na potrzeby spintroniki muszą spełniać następujące kryteria: (i) duże

rozszczepienie spinowe elektronowych satanów powierzchniowych, (ii) elektronowe stany powierzchniowe

muszą mieć charakter metaliczny, oraz (iii) rozszczepione stany powierzchniowe muszą znajdować się w

przerwie energetycznej elektronowej struktury pasmowej objętości. Powyższe wymogi wynikają z wymogu

efektywnego transportu prądu spolaryzowanego spinowo. Wstępne badania wykazały, że możliwe jest

wyindukowanie efektu Rashby na powierzchni lekkich pierwiastków poprzez pokrycie ich monowarstwą

ciężkiego pierwiastka. Zainicjowało to intensywne poszukiwania Rashbowskiego rozszczepienie spinowego na

powierzchniach Si oraz Ge, jako najistotniejszych potencjalnie materiałów dla przemysłowych zastosowań

spintroniki.

W niniejszej pracy przedstawione zostaną wyniki obliczeń ab initio dla układu - powierzchnia Ge(111)

pokryta monowarstwą Pb. Obliczenia przeprowadzono opierając się na teorii funkcjonału gęstości (ang. DFT),

zaimplementowanej pakiecie Quantum Espresso [1] dla asymetrycznych slabów składających się z sześciu

warstw Ge(111)1x1, z jedną powierzchnią pokrytą atomami Pb i drugą pasywowaną wodorem. Badania

przeprowadzone zostały dla atomów Pb w miejscach adsorpcyjnych T1 i T4. We wszystkich obliczeniach

uwzględnione zostały oddziaływania spin-orbita.

Dla wszystkich liczonych układów przeprowadzona została optymalizacja geometrii. Dla

zrelaksowanych struktur obliczone zostały powierzchniowe struktury pasmowe, gęstość stanów oraz mapy

spinowe. Stabilniejszą strukturą okazała się geometria T1, która w przeciwieństwie do T4 nie wykazuje dużego

rozszczepienia spinowego w punkcie K powierzchniowej strefy Brillouin.

Literatura

1. Paolo Giannozzi et al 2009 J. Phys.: Condens. Matter 21 395502


P31

„STEP INTO THE INTERNET OF THINGS” – PRAKTYCZNE

ZASTOSOWANIE GOTOWCH MODUŁÓW ELEKTRONICZNYCH NA

PRZYKŁADZIE INTEL GALILEO

M. BARANOWSKI1, J. BORZYSZKOWSKI

1, Z. CZARNOTA

1, S. KRAKOWSKI

1, R. PIETRZYK

1,

M.WRÓBLEWSKA1, I. ZGRAJEK

1

1Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Abstrakt: Internet rzeczy – koncepcja Kevina Ashtona – przedmioty mogą gromadzić, przetwarzać i wymieniać

dane dzięki sieci komputerowej. Do dziś nie ma ona jednej słusznej interpretacji. Daje możliwość tworzenia

wizji świata. w którym urządzenia spotykane na każdym kroku połączone są w jedną, wspólną sieć.

Ograniczeniem jest tylko nasza wyobraźnia. Czerpiąc z tej idei powstała Anna.

Anna - interaktywny asystent głosowy. Projekt jest próbą przybliżenia zagadnień dotyczących Internetu

rzeczy. W tym celu wykonano system asystenta głosowego. Został on oparty na ogólnodostępnych

rozwiązaniach i technologiach. Szczególny nacisk został położony na interakcje za pomocą mowy: człowieka z

maszyną.

Celem projektu jest zapoznanie studentów i odwiedzających Wydział Fizyki UAM z ideą Internetu

rzeczy. Planowana jest budowa głównego stanowiska wystawowego na terenie wydziału umożliwiającego

interaktywną grę. Stoisko to połączone będzie z wieloma czujnikami rozlokowanymi na wydziale

Jednym z aspektów projektu, któremu poświęcone jest dużo uwagi, są czujniki monitorujące pogodę i

jakość powietrza. Dzięki ich wzajemnej komunikacji możliwe będzie przewidywanie zmian pogody na

niewielkich odcinkach. Odpowiednie zagęszczenie stacji terenowych podłączonych do Internetu umożliwiałoby

m.in. krótkoterminowe prognozowanie burz. Na pierwszym etapie realizacji projektu planowane jest

umieszczenie zaprogramowanych prototypów na terenie kampusu uniwersyteckiego w celu weryfikacji

wstępnych założeń projektu dla niewielkich odległości.

Całość projektu realizowana jest przy wykorzystaniu modułów Intel Galileo.


P32

TEKSTRONICZNA ODZIEŻ DO POMIARU CZĘSTOŚCI RYTMU

ODDECHOWEGO ZA POMOCĄ METODY BIOIMPEDANCYJNEJ

Ł. TĘSIOROWSKI


P33

SKŁAD GATUNKOWY OKRZEMEK KOPALNYCH W RDZENIU

ŁEB1 (JEZIORO ŁEBSKO)

A. STASZAK-PIEKARSKA


P34

ZASTOSOWANIE PSEUDOZBÓŻ W BROWARNICTWIE

P. BOGDAN1, E. KORDIALIK-BOGACKA

1Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej, Wólczańska 171/173 90-924 Łódź

Abstrakt: Stosowanie nowych surowców (słodów, surowców niesłodowanych) do produkcji piw staje się coraz

powszechniejsze w browarach na całym świecie. Przyczynia się do tego wysycenie rynku browarniczego piwami

dolnej fermentacji typu lager. Dodatkowo konsumenci oczekują pojawiania się na rynku ciągłych nowości. W

ostatnim czasie zauważyć można zwiększenie zainteresowania pseudozbożami. Są one uprawiane od tysięcy lat.

Należą do nich: komosa, amarantus oraz gryka. Co ciekawe, również rynek browarniczy zwrócił uwagę na te

surowce. W publikacjach można znaleźć coraz więcej informacji na temat wytwarzania słodów z pseudozbóż, a

także produkcji piw i brzeczek z ich udziałem [1,2]. Surowce te są bardzo interesujące przede wszystkim ze

względu na ich walory odżywcze [1,3]. Dodatkowo nie zawierają glutenu, a więc są bezpieczne dla osób

cierpiących na celiakię. Dostępne na rynku piwa typu lager produkowane ze słodu jęczmiennego zawierającego

hordeinę (gluten pochodzący z jęczmienia) lub ze słodu pszenicznego zawierającego gliadynę (gluten

pochodzący z pszenicy) nie są dopuszczalne w diecie osób chorujących na celiakię. Natomiast piwa

produkowane ze słodu z komosy, gryki lub amarantusa mogłyby być spożywane przez osoby nietolerujące

glutenu [2]. Nazwa- pseudozbóża pochodzi od wytwarzania przez te rośliny bogatych w skrobię nasion. Ponadto

charakteryzują się wysoką zawartością białka oraz aminokwasów egzogennych, które są niezbędne w naszej

diecie. Dodatkowo, wysoka zawartość błonnika pokarmowego oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych

podwyższa wartość odżywczą omawianych surowców [2]. Nasiona pseudozbóż są bardzo małe, okrągłe i

wyglądem nie przypominają popularnie znanych nam zbóż. Podobnie jak ziarna zbóż można je mielić na mąkę,

czy produkować z nich płatki lub popping. Wszystkie zalety, pozytywnie wpływające na nasze zdrowie, takie

jak wysoka zawartość białka, nienasyconych kwasów tłuszczowych czy błonnika pokarmowego, może stanowić

potencjalne problemy w produkcji piw z pseudozbóż. Mogą pojawiać się problemy ze zmętnieniami czy też ze

zbyt wysoką lepkością, która utrudnia filtrację [1,2,4]. Dlatego też produkcja piw z pseudozbóż jest

ryzykownym, aczkolwiek interesującym wyzwaniem dla browarników.

Głównym celem pracy jest określenie wpływu niesłodowanych nasion pseudozbóż na metabolizm

drożdży browarniczych oraz na zmianę cech jakościowych wyprodukowanych piw z dodatkiem niesłodowanych

nasion z pseudozbóż.

Literatura: 1. B.P. Nic Phiarais, A. Mauch, B.D. Schehl, M. Zarnkow, M. Gastl, M. Hermann, E. Zannini, E.K. Arendt, J.

Inst. Brew., 116 (2011), 265-274.

2. B. De Meo, G. Freeman, O. Marconi, C. Booer, G. Perretti, P. Fantozzi., J. Inst. Brew., 117 (2011), 541–546.

3. M. Sułkowski, U. Gawlik-Dziki, J. Czyż., Problemy Nauk Biologicznych, 60 (2011), 475-481

4. S. Kreisz, M. Zarnkow, M. Keßler, F. Burberg, M. Krahl, W. Back, T. Kurz, Proceedings of the 30th EBC

Congress. Prague (2005), 925-932.


P35

ZASTOSOWANIE PLECH MAKROGLONÓW Z RODZAJU ULVA

(ULVACEAE, CHLOROPHYTA), JAKO BIOFILTRÓW

PIERWIASTKÓW BIOGENNYCH

A. S. RYBAK1

1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznania, Wydział Biologii, Instytut Biologii Środowiska, Zakład

Hydrobiologii, Umultowska 89, 61-614 Poznań

Abstrakt: Wykorzystanie plech makroglonów w procesach gospodarczych, związanych z produkcją dużych

ładunków pierwiastków biogennych sięga lat 70tych [1]. W rejonach przymorskich do hodowli ryb

słonowodnych i krewetek, implantuje się żywe plechy gatunków z rodzaju Ulva (Ulvaceae, Chlorophyta) w celu

stworzenia mikrosiedliska dla hodowanych zwierząt i zapobieżenia eutrofizacji wód zbiornika hodowlanego [2].

Najczęściej, jako biofiltry („pułapki” dla biogenów) wykorzystuje się morskie gatunki zielenic, takie jak: Ulva

lactuca, U. intestinalis i U. reticulata. Tempo poboru pierwiastków biogennych (N i P) przez plechy

powyższych gatunków ulwy oszacowano na 75 - 85 % [3]. W wodach śródlądowych (słodkich) Polski występuje

jeden euryhalinowy gatunek reprezentujący rodzaj Ulva i jest nim Ulva flexuosa Wulfen (pol. ulwa pogięta) [4].

Celem badań było określenie możliwości zastosowania plech słodkowodnych populacji U. flexuosa, jako

biofiltrów w wodach zasobnych w azot. Plechy pobrano ze stawu tuleckiego (Tulce - Wielkopolska) w czerwcu

2014. Wodę do badań pobrano w tym samym czasie ze zeutrofizowanych basenów po hodowli karpi (Nowe

Miasto - Poznań). Hodowlę plech ulwy pogiętej (po 5 g w pięciu powtórzeniach), prowadzono przez pięć dni w

zlewkach o objętości 500 ml, które umieszczono w fitotronach przy natężeniu światła 100 μmol ∙ m-2

∙ sek-1

,

fotoperiodzie 12:12, wilgotności względnej 50% i temperaturze 21oC. Zmiany stężenia azotu amonowego i

azotanów, mierzono przy użyciu miernika YSI Professional Plus (sondy jonoselektywne nr: 6883 i 6884).

Tempo poboru dwóch form azotu, oszacowano przy użyciu formuły Pedersena [5].

Plechy słodkowodnej populacji U. flexuosa usuwały do 90 % azotu amonowego i do 95 % azotanów z

roztworu, przy czym tempo poboru (UR) było najwyższe po upływie pierwszej doby inkubacji. Średnie tempo

poboru azotu amonowego (MUR) wynosiło 7.0 mg dzień-1

a azotanów 0.90 mg dzień-1

.

Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że plechy słodkowodnych populacji U. flexuosa cechują

się większą wydajnością w poborze azotu (zwłaszcza formy amonowej) niż morskie gatunki z tego rodzaju. Tym

samym zasadne jest wykorzystanie plech U. flexuosa, jako biofiltrów w zbiornikach hodowlanych ryb

słodkowodnych (z wyłączeniem ryb roślinożernych). Kolejne badania autora będą prowadzone bezpośrednio na

stawach rybnych i będą również uwzględniały testowanie różnych metod zagospodarowania biomasy plech.

Literatura: 1. Neori A., Cohen I., Gordin H., Botanica Marina, 1991,34: 483-489.

2. Jimenez del Rio M., Ramazanov Z., Garcia-Reina G., Hydrobiologia, 1996, 326/327: 61-66.

3. Taboada E. B., Journal of Bioscience and Bioengineering, 2009, 108:235-247. 4. Messyasz B, Rybak A, Aquatic Ecology, 2011, 45 (1), 75-87.

5. Pedersen, M.F., Journal of Phycology, 1994,30(6): 980-986.


P36

STRATY OLEJKÓW ETERYCZNYCH PODCZAS SUSZENIA

SUROWCÓW ROŚLINNYCH

R. PRUSINOWSKA 1, K. ŚMIGIELSKI

1, E. FRYDRYSIAK

1

1Instytut Podstaw Chemii Żywności, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka,

ul. B. Stefanowskiego 4/10, 90-924 Łódź

Abstrakt: Zioła to gatunki lecznicze, przyprawowe, jak także trujące, stosowane przez człowieka od tysięcy lat,

na różnorodne dolegliwości. Wykorzystywane są m.in. w ziołolecznictwie, aromaterapii i jako przyprawy.

Zawierają one wiele dobroczynnych substancji m.in. polifenole, witaminy, składniki mineralne, niezbędne

nienasycone kwasy tłuszczowe czy olejki eteryczne, które w istotny sposób wpływają na zdrowie człowieka.

Suszenie to jedna z metod konserwacji ziół jako podstawa przedłużenia ich trwałości i możliwości ich

dalszego wykorzystania. W zależności od rodzaju suszonego materiału, pod uwagę brane są następujące kryteria:

zachowanie kształtu, barwy, cech sensorycznych, organoleptycznych i fizykochemicznych oraz przede

wszystkim zachowanie substancji aktywnych (m.in. olejków eterycznych) w suszonym materiale [1].

Olejki eteryczne to wtórne metabolity roślin, otrzymywane z kwiatów, łodyg, korzeni, liści, kory, nasion

czy owocni, metodą destylacji z parą wodną, hydrodestylacji lub wyciskania. Głównymi składnikami olejków

eterycznych są terpeny/ terpenoidy oraz aromatyczne i alifatyczne związki, które charakteryzują się niskim

ciężarem cząsteczkowym [2,3,4].

Straty olejków eterycznych zawartych w surowcach roślinnych zależą zarówno od parametrów procesu

jak i od biologicznej charakterystyki surowca roślinnego. Metoda suszenia wpływa nie tylko na ilość olejków

eterycznych, ale także na ich skład chemiczny.

Po suszeniu ilość olejków eterycznych może ulec zmniejszeniu nawet o 70-80% (pietruszka zwyczajna,

wawrzyn szlachetny) [5,6], dlatego dla każdego świeżego surowca roślinnego należy określić indywidualne

założenia procesowe suszenia, pozwalające uzyskać komponent o właściwościach sensorycznych i użytkowych

porównywalnych do materiału wyjściowego.

Literatura:

1. M. Hoffmann Jakość. Żywność. 2007, 2, 91-97.

2. T.J. Betts Journal of Chromatography A 2001; 936, 33–46 .

3. E. González-Burgos, M.E. Garretero, M.P. Gónmez-Serranillos Sideritis spp.: Journal of Ethnopharmacology

2011; 135, 209–225.

4. E. Pichersky, J.P. Noel, N.Dudareva Biosynthesis of plant volatiles. Science 2006; 311, 808–811.

5. M.E. Boehm, M. Bade, B. Kunz Advances in Food Science 2002; 24(2): 55-61.

6. I.H. Sellami, W.A. Wannes, I. Bettaieb, S. Berrima, T. Chahed, B. Marzouk. Food Chemistry 2011; 126,

691-697.


P37

ZAWARTOŚĆ FLAWONOIDÓW W PSZENICY OZIMEJ

UPRAWIANEJ Z ZASTOSOWANIEM RÓŻNYCH ZABIEGÓW

AGROTECHNICZNYCH

A. OSTROWSKA1, M. BUŚKO

1, T. GÓRAL

2, K. STUPER-SZABLEWSKA

1, J. PERKOWSKI

1

1Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Chemii, ul. Wojska Polskiego 75, 60-637 Poznań, Polska

2Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Fitopatologii, Radzików, 05-870 Błonie, Polska

Abstrakt: Jednymi z najważniejszych w grupie metabolitów wtórnych roślin są flawonoidy należące do klasy

związków fenolowych. Występują one w zbożach jako wolne cząsteczki- aglikony, bądź w połączeniu

z resztami cukrowymi tworząc glikozydy [1]. Flawonoidy uważane są za pochodne benzo–γ–pironu. Składają się

z dwóch pierścieni benzenowych połączonych trzema atomami węgla i posiadają dwa pierścienie aromatyczne

A i B tworzące układ heterocykliczny. Do tej pory poznano około 800 różnych flawonoidów, które różnią się

między sobą liczbą i umiejscowieniem grup hydroksylowych w obu pierścieniach, różnym stopniem utlenienia

łącznika węglowego, rodzajem wiązania glikozydowego oraz występowaniem układów dimerycznych. Jedną

z najważniejszych właściwości związków fenolowych jest ich działanie antyoksydacyjne, które jest ściśle

związane z budową chemiczną. Większość występuje w postaci O-glikozydów, których część cukrowa składa

się z jednego do pięciu cząsteczek cukrów prostych. Niektóre flawonoidy występują również w postaci

C-glikozydów [2].

W pracy przebadano zawartość siedmiu flawonoidów (apigenina, kaempferol, luteolina, naringenina,

kwercetyna, rutyna, witeksyna) w ziarnie 30 odmian pszenicy ozimej. Analizę przeprowadzono

z wykorzystaniem analizy chromatograficznej (Aquity H class UPLC z detektorem PDA).

Analizowane flawonoidy stwierdzono we wszystkich badanych próbach, przy czym najwyższe stężenie

stwierdzono dla kwercetyny (512,9 mg/kg) i luteoliny (458,4 mg/kg). Ogółem przebadano 90 prób należących

do trzech kombinacji: kontroli, prób inokulowanych grzybem Fusarium culmorum oraz prób inokulowanych

grzybem Fusarium culmorum i równocześnie poddanych działaniu fungicydów (Prosaro, Topsin M). Najwyższe

stężenie wszystkich związków oznaczono w próbach inokulowanych, natomiast w próbach kontrolnych oraz

poddanych inokulacji i działaniu fungicydów zawartość ta była zdecydowanie niższa i do siebie zbliżona,

co potwierdziła analiza statystyczna przeprowadzona metodami wielocechowymi. W większości przypadków

uzyskano w oddziaływaniu między poszczególnymi flawonoidami istotne korelacje. Ten poziom skorelowania

stwierdzono dla wszystkich prób obejmujących trzy warianty i większości prób inokulowanych.

Literatura: 1. Dykes, L., Rooney, W. (2007) Phenolic compounds in cereal grains and their health benefits. Cereal Foods World, 52 (3), 105-111.

2. Ray Narayana, K., Sripal Reddy, M., Chaluvadi, M. R., Krishna, D. R. (2001) Bioflavonoids classification, pharmacological, biochemical

effects and therapeutic potential. Indian Journal of Pharmacology, 33, 2-16.


P38

DIETA BEZGLUTENOWA - MODA CZY KONIECZNOŚĆ?

I. RYBICKA1, A. GLISZCZYŃSKA-ŚWIGŁO

1

1Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu, Wydział Towaroznawstwa, Katedra Technologii i Analizy

Instrumentalnej, al. Niepodległości 10, 61-875 Poznań,

Abstrakt: Produkty bezglutenowe to produkty naturalnie wolne od glutenu oraz takie, w których jego zawartość

ograniczono technologicznie do poziomu nieprzekraczającego 20 mg na kilogram produktu [1]. Wśród zbóż

zawierających gluten znajdują się pszenica, jęczmień, żyto oraz zanieczyszczony nimi owies. Od niedawna

owies jest uznawany za bezpieczny w diecie bezglutenowej, jednak musi być oznakowany symbolem

przekreślonego kłosa.

Produkty bezglutenowe stanowią podstawę diety oraz jedyną metodę eliminowania przyczyny i objawów

obserwowanych u chorych na celiakię (chorobę trzewną) oraz u osób z nietolerancją glutenu. Choroby te

dotykają średnio 1-2,5% społeczeństwa w Europie, jednak w ostatnich latach obserwuje się ogromny wzrost

zainteresowania dietami wykluczającymi gluten lub w ogóle produkty zbożowe, jako alternatywny sposób

w stosunku do tradycyjnego odżywiania [2]. Dieta bogatobiałkowa Pierre Dukana, czy zalecenia Williama

Davisa to jedne z bardziej popularnych trendów w dietetyce [3, 4]. Podkreślić należy, że o ile diety

bezglutenowe stosowane przez chorych w leczeniu celiakii lub nietolerancji glutenu są rzeczywiście dietami

niezawierającymi glutenu, to diety osób zdrowych, traktujących dietę bezglutenową jako nowy sposób

odżywiania, są w większości dietami bezglutenowymi tylko z nazwy.

Od kilku lat produkty bezglutenowe stanowią ważną kategorię żywności specjalnego przeznaczenia

żywieniowego [5]. Ich asortyment ulega ciągłemu poszerzaniu, a wartość rynku corocznie wzrasta od kilku do

kilkunastu procent. W 2013 roku, wartość rynku żywności bezglutenowej oszacowano na około 2,5 miliarda

dolarów [6]. W Polsce w ostatnim czasie obserwuje się ogromny popyt na produkty wykluczające gluten,

powstaje wiele sklepów i restauracji dedykowanych osobom na diecie bezglutenowej. Równocześnie wzrasta

liczba producentów i importerów żywności bezglutenowej. Najważniejszymi producentami są przedsiębiorstwa:

Bezgluten i ZPC Glutenex, które dostarczają około 25% produktów obecnych na polskim rynku żywności

bezglutenowej.

Prawidłowo skomponowana dieta, zarówno człowieka zdrowego jak i chorego, powinna w większości

składać się z węglowodanów złożonych. Zbożowe produkty bezglutenowe stanowią więc jeden z ważniejszych

elementów codziennego jadłospisu osób na diecie bezglutenowej. Wśród najczęściej stosowanych

bezglutenowych surowców roślinnych znajdują się: kukurydza, ryż, skrobia ziemniaczana, skrobia pszenna

bezglutenowa i gryka. W ostatnich latach popularność zyskują inne surowce, takie jak: amarantus, miłka

abisyńska (teff), komosa ryżowa (quinoa), tapioka, sorgo, kasztan i inne. Wykorzystywanie w codziennej diecie

szerokiego asortymentu produktów bezglutenowych jest niezmiernie korzystnie ze względu na zróżnicowaną

zawartość składników odżywczych w poszczególnych surowcach. Tradycyjne diety bezglutenowe, opierające się

w większości na popularnych surowcach bezglutenowych, często prowadziły do niedoborów żywieniowych [7].

Dane literaturowe oraz wyniki badań własnych wskazują, że produkty bezglutenowe ze stosunkowo młodych na

rynku żywności bezglutenowej zbóż i nasion są niejednokrotnie lepszym źródłem składników odżywczych niż

dotychczas spożywane produkty bezglutenowe [8].

Brak wiedzy na temat wartości odżywczej spożywanych produktów oraz brak świadomości o skutkach

niedoborów żywieniowych powodują, że zdrowi ludzie, stosujący nieprawidłowo skomponowaną dietę

bezglutenową, mogą odnieść efekt odwrotny od zamierzonego − więcej szkody dla zdrowia niż korzyści.

Literatura: 1. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 41/2009 z dnia 20 stycznia 2009 roku dotyczące składu i etykietowania środków spożywczych

odpowiednich dla osób nietolerujących glutenu.

2. M. Niewinski, Advances in Celiac Disease and Gluten Free Diet, Journal of American Dietetics Association, 2008, 108: 661-672.

3. W.R. Davis, Wheat Belly: Lose the Wheat, Lose the Weight, and Find Your Path Back to Health, Rodale Books, 2011. 4. F.J.P.H. Brouns, V.J. van Buul, P.R. Shewry, Does wheat make us fat and sick?, Journal of Cereal Science, 2013, 58: 209-215.

5. Euromonitor International. Gluten-free food. Gluten-free remains one of the most dynamic health and wellness categories, Euromonitor

Passport Database, 2011. 6. Euromonitor International. Gluten-free food, Euromonitor Passport Database, 2014.

7. S.H. Barton, D.G. Kelly, J.A. Murray, Nutritional deficiencies in celiac disease, Gastroenterology Clinics of North America, 2007, 36 (1):

93-108. 8. I. Rybicka, A. Gliszczyńska-Świgło, Ocena zawartości witamin z grupy B w owsianych produktach bezglutenowych, Zeszyty Problemowe

Postępów Nauk Rolniczych, 2014, 576, w druku.


P39

IZOLACJA I ANALIZA ZWIĄZKÓW POWIERZCHNIOWO

CZYNNYCH Z KŁĄCZY MYDLNICY LEKARSKIEJ (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


A. PACHOLAK, A. ZDARTA*, W. SMUŁEK, E. KACZOREK Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań



Abstrakt: Mydlnica lekarska (Saponaria officinalis L.) jest wieloletnią byliną, występującą w Europie, Azji

i Afryce Północnej. W Polsce zasiedla łąki na terenach nizinnych, bywa także uprawiana do celów

farmaceutycznych i kosmetycznych. Surowcem zielarskim jest kłącze, które zawiera około 5% glikozydów

(głównie saponin) i węglowodanów [1]. Saponiny mają właściwości wykrztuśne, powodują zwiększenie

produkcji śluzu przez nabłonek organizmu. Ponadto wykazują zdolność do obniżania napięcia

powierzchniowego, przez co mogą stanowić ekologiczną alternatywę dla syntetycznych surfaktantów. Saponiny

znajdują więc liczne zastosowania w kosmetyce i farmacji. Ich właściwości powierzchniowo czynne mogą być

również wykorzystane w procesach bioremediacyjnych – zwiększając dostępność hydrofobowych, słabo

rozpuszczalnych w wodzie zanieczyszczeń dla biodegradujących je mikroorganizmów [2].

Celem badań było wyizolowanie i scharakteryzowanie saponin z kłączy mydlnicy lekarskiej.

Wysuszone kłącza roślin zebranych w okolicach Poznania i ekstrahowano metanolem w aparacie Soxleta. Do

dalszych analiz użyto ekstraktu uzyskanego po odparowaniu rozpuszczalnika. Przeprowadzono również wstępne

oczyszczanie saponin poprzez ekstrakcję różnymi rozpuszczalnikami – acetonem, butanolem i etanolem [3].

Sporządzono izotermę adsorpcji dla roztworów wodnych o różnym stężeniu ekstraktu (Kruss K20 EasyDyn) w

celu wyznaczenia krytycznego stężenia micelarnego (CMC) oraz parametrów adsorpcji z równania

Szyszkowskiego. Zbadano także wpływ kwasowości środowiska na napięcie powierzchniowe roztworów

saponin. Ponadto wykonano test hemolizy na płytkch agarowych z krwią baranią oraz test emulsyfikacji.

Otrzymane ekstrakty saponin charakteryzują się wysokimi właściwościami powierzchniowo czynnymi. Obniżają

napięcie powierzchniowe wody do 40,5 mN/m przy stężeniu 0,8 mg/ml. Analiza FT-IR wykazała obecność na

widmie typowych dla saponin grup funkcyjnych. Wydajność procesu ekstrakcji w przeliczeniu na suchą masę

wyniosła 10%. Mydlnica lekarska może być wydajnym źródłem naturalnych związków powierzchniowo

czynnych, które mogą mieć zastosowanie w bioremediacji środowiska zanieczyszczonego substancjami

ropopochodnymi. (

odstęp pojedynczy, 10 pkt)

Literatura: 1. J. Macků, J. Krejča, A. Rymkiewicz: Atlas roślin leczniczych. Wrocław [etc.]: Zakład Narodowy im. Ossolińskich – Wydawnictwo, 1989.

2. E. Kaczorek, M. Urbanowicz, A. Olszanowski, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 81 (2010) 363-368

3. C.Y. Cheok, H. A. K. Salman, R. Sulaiman, Food Research International, 59 (2014) 16-40


DEC-2012/07/B/NZ9/00950


P40

BIODEGRADACJA OLEJU NAPĘDOWEGO W OBECNOŚCI

SURFAKTANTÓW NATURALNYCH I SYNTETYCZNYCH (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


E. PIETRASZAK, A. ZDARTA, W. SMUŁEK*, E. KACZOREK Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań



Abstrakt: Powszechne i masowe wykorzystanie oleju napędowego w środkach transportu sprzyja

niekontrolowanemu uwalnianiu tego paliwa do środowiska naturalnego. Węglowodory będące jego składnikami

są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, stąd ich dostępność dla mikroorganizmów, zdolnych do ich

biodegradacji, jest ograniczona. Jednym ze sposobów wspomagania procesów biodegradacji związków

hydrofobowych przez bakterie środowiskowe może być dodatek surfaktantów, obniżających napięcie

międzyfazowe i sprzyjające emulsyfikacji węglowodorów w wodzie.

Przeprowadzone badania miały na celu określenie wpływu surfaktantów różnego pochodzenia na

biodegradację oleju napędowego przez konsorcjum bakteryjne wyizolowane z osadu czynnego z komunalnej

oczyszczalni ścieków. Do badań wykorzystano następujące surfaktanty: Triton X-100 (Sigma-Aldrich),

ramnolipidy (preparat JBR 425, Jeneil Biosurfactant Company, USA) oraz saponiny z kory Quillaja saponaria

(Sigma-Aldrich). Próbę kontrolną stanowiła hodowla bez dodatku surfaktantu. Hodowle płynne o objętości 50

ml ze znaną naważką oleju napędowego (ok. 1 % v/v) prowadzono w szczelnie zamkniętych butelkach o

objętości 250 ml. Do hodowli dodawano surfaktantów w ilości 120 mg/l.

Biodegradację oznaczano po 7 dniach prowadzonego eksperymentu metodą grawimetryczną.

Dodatkowo określono stopień całkowitej mineralizacji oleju napędowego poprzez pomiar stężenia ditlenku

węgla w fazie nadpowierzchniowej hodowli za pomocą przenośnego analizatora GFM 406 (Gas Data Ltd.).

Przeprowadzono również hodowlę konsorcjum bakteryjnego w obecności coraz większych ilości oleju

napędowego (do 10% v/v), aby wyizolować szczepy wykazujące najwyższą aktywność biodegradacyjną.

W rezultacie wyodrębniono dwa szczepy: Alcaligenes sp. (oznaczony jako B2) oraz Pseudomonas sp. (B3), dla

których wykonano wstępną charakterystykę właściwości powierzchniowych w układach z surfaktantami i olejem

napędowym poprzez pomiar potencjału zeta powierzchni komórek (na aparacie ZetaSizer Nano NS, Malvern).

Spośród testowanych surfaktantów najkorzystniejszy wpływ na biodegradacje oleju napędowego

zaobserwowano po wprowadzeniu ramnolipidów. Biodegradacja oleju napędowego wyniosła 75%.

Zastosowanie saponin i Tritonu X-100 spowodowało nieznaczny wzrost biodegradacji, w porównaniu do próby

kontrolnej, która stanowił układ z samym olejem napędowym - 45%. Pomiar stężenia CO2 wskazuje na

obniżenie stopnia całkowitej mineralizacji w obecności saponin i niewielki jego wzrost przy dodatku Tritonu

X-100. W obecności ramnolipidów ilość ditlenku węgla była porównywalna jak dla hodowli bez dodatku

surfaktantów. Wyizolowane szczepy wykazały odmienne reakcje na obecność surfaktantów i oleju napędowego.

Dla szczepu B3 wartości potencjału zeta niewiele zmieniały się w zależności od warunków hodowli oscylując

między -13,8 mV a -11,6 mV, jedynie dla komórek hodowanych na bursztynianie sodu zaobserwowano

zmniejszenie wartości potencjału zeta do -17,7 mV. Odmienne wyniki uzyskano dla szczepu B2, dla którego

wartość potencjału zeta była związana z rodzajem źródła węgla wprowadzonym do hodowli.

Zastosowanie związków powierzchniowo czynnych w procesie biodegradacji hydrofobowych

zanieczyszczeń może przynieść znaczący wzrost wydajności procesu. Ponadto zróżnicowany wpływ związków

powierzchniowo czynnych na wartość ładunku powierzchniowego testowanych szczepów wskazuje na różną

naturę oddziaływań tych związków, prowadzącą do zwiększenia skuteczności biodegradacji.


DEC-2012/07/B/NZ9/00950


P41

BADANIE TOKSYCZNOŚCI IZOMERÓW CHLOROTOLUENU NA

WYBRANE SZCZEPY BAKTERYJNE (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


M. GALIKOWSKA*, W. SMUŁEK, E. KACZOREK Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań



Abstrakt: Światowa produkcja izomerów chlorotoluenu wynosi ponad 130 tys. ton, a związki te są powszechnie

wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu – w produkcji farb, lakierów, środków ochrony roślin [1]. Są to

substancje lotne, rozpuszczające się w wodzie w niewielkich ilościach (<100 mg/l) i toksyczne dla organizmów

żywych. Ze względu na ich powszechne wykorzystanie istnieje duże ryzyko przedostania się ich do środowiska i

skażenia gleby i wód powierzchniowych.

Celem przeprowadzonych badań było określenie toksycznego oddziaływania izomerów chlorotluenu na

środowiskowe szczepy bakteryjne wyizolowane z gleby skażonej substancjami ropopochodnymi: Pseudomonas

sp. (oznaczony jako 2A), Achromobacter sp. (2B), Rahnella sp. (4C) oraz Raoultella sp. (6A). Toksyczność

toluenu oraz trzech izomerów chlorotoluenu oznaczono dwoma metodami – za pomocą testu krążkowego, na

płytkach z podłożem Mueller-Hinton, oraz poprzez porównanie gęstości optycznej (przy 550 nm) hodowli

płynnej przed dodaniem badanych związków oraz po 24 h od ich dodania w ilości 20 mg/l oraz 50 mg/l. Próbę

kontrolną stanowiła hodowla bez dodatku tych związków.

Zaobserwowano istotne różnice w reakcji poszczególnych szczepów na testowane związki. Największy spadek

przeżywalności był widoczny dla szczepu 2A. Natomiast w przypadku szczepu 4C izomery chlorotoluenu

wpłynęły pozytywnie na jego wzrost. W tym przypadku zaobserwowano większy przyrost biomasy w

porównaniu do próby kontrolnej. Ponadto na wzrost populacji komórek wpływały także stężenie związku jak i

położenie podstawnika chlorowego. Z kolei w teście krążkowym uzyskano odmienne wyniki – największy

obszar inhibicji wzrostu komórek zaobserwowano dla szczepów 4C i 6A.

Przeprowadzone badania wykazały zróżnicowany wpływ izomerów chlorotoluenu na mikroorganizmy

środowiskowe. Związki te w zależności od szczepu mogą być inhibitorami lub stymulatorami wzrostu komórek

bakteryjnych. Zaobserwowano również znaczne różnice między poszczególnymi izomerami, co wskazuje na

istotną rolę położenia atomu chloru w cząsteczce na procesy metaboliczne komórek. Pokazano również, że

analiza tych samych szczepów i tych samych związków, może dawać odmienne wyniki w zależności od metody

oznaczania toksyczności.


DEC-2012/07/B/NZ9/00950


Literatura: 1. D. Dobslaw, K.-H. Engesser, Environmental Biotechnology, vol. 93 (2012) 2205-2214


P42

WŁAŚCIWOŚCI POWIERZCHNIOWE KOMÓREK BAKTERYJNYCH

W OBECNOŚCI ALKILOPOLIGLIKOZYDÓW (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


M. MILEWSKA, W. SMUŁEK*, E. KACZOREK Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań



Abstrakt: Zanieczyszczenia gleby i wody substancjami ropopochodnymi stanowią poważny problem dla całego

środowiska naturalnego. Węglowodory charakteryzują się małą podatnością na biodegradację i niską

rozpuszczalnością w wodzie. W celu osiągnięcia lepszej biodostępności związków węglowodorowych można

zastosować surfaktanty, które ułatwiają mikroorganizmom wykorzystanie węglowodorów jako źródło węgla i

energii. Alkilopoliglikozydy są niejonowymi surfaktantami, które są syntetyzowane z roślinnych materiałów

odnawialnych.

Celem przeprowadzonych badań było określenie zmian we właściwościach powierzchniowych komórek

szczepu Pseudomonas fluorescens ATCC 14700 w obecności trzech komercyjnych alkilopoliglikozydów:

Glukoponu 215, Glukoponu 600 oraz Glukoponu 650. Alkilopoliglikozydy zawarte w tych preparatach różnią

się długością łańcucha alkilowego. Zbadano właściwości powierzchniowe komórek z logarytmicznej fazy ich

wzrostu, dla układów z samymi surfaktantami oraz surfaktantów z olejem napędowym, jako jedynymi źródłami

węgla. związki powierzchniowo czynne dodawano w trzech stężeniach, a próbę odniesienia stanowiła hodowla

na glukozie. Na aparacie Zetasizer Nano NS (Malvern) wykonano pomiary ładunku elektrokinetycznego

(potencjału zeta) na powierzchni komórek. Z kolei hydrofobowość komórek wyznaczono za pomocą metody

MATH (mikrobiologicznej adhezji do węglowodorów) [1].

Badania wykazały nieznaczny wpływ stężenia Glukoponu 600 oraz Glukoponu 650 na zmiany ładunku

elektrokinetycznego komórek. Wraz ze wzrostem stężenia wprowadzonego do układu surfaktantu obserwowano

wzrost potencjału zeta. Zależności takiej nie odnotowano dla Glukoponu 215. Wprowadzenie testowanych

związków powierzchniowo czynnych do układu z olejem napędowym spowodowało wyraźny spadek potencjału

zeta na powierzchni komórek testowanego szczepu bakteryjnego. Ponadto zmiany hydrofobowości silnie

zależały od rodzaju surfaktantu, a korelacji między wzrostem stężenia a hydrofobowością nie zaobserwowano.

Komórki bakteryjne z hodowli zarówno z olejem napędowym, jaki i z surfaktantami, wykazywały wyższą

hydrofobowość w porównaniu do tych wzrastających tylko w obecności surfaktantów.

Badane surfaktanty wykazały silny wpływ na hydrofobowość powierzchni komórek, modyfikując jej

powierzchnię w kierunku cech hydrofobowych. Zmianom hydrofobowości powierzchni komórek nie

towarzyszyły istotne zmiany wartości potencjału zeta komórek.


DEC-2012/07/B/NZ9/00950


Literatura: 1. E. Kaczorek, S. Moszyńska, A. Olszanowski, Biodegradation, vol. 22 (2011) 359-366


P43

ZAGROŻENIA PŁYNĄCE Z PRODUKTÓW EKOLOGICZNEJ

UPRAWY OWOCÓW I WARZYW

K. MILANIUK¹, I. PODGÓRSKA², H. SZCZERBA³ 1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu,

² Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Katedra Biotechnologii,

Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności

³ Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii

Ekologiczna uprawa owoców i warzyw ma na celu uzyskanie produktów wysokiej jakości, nie stosując w

uprawie pestycydów. Polega na świadomym eliminowaniu chemii z produkcji rolnej, wymaga jednak wiedzy jak

właściwie wykorzystać walory przyrody. Jakość roślin lub produktów roślinnych może się pogorszyć w wyniku

chorób podczas wzrostu w polu lub w czasie przechowywania. Zwalczanie chorób grzybowych i bakteryjnych

jest w sposób znaczny ograniczone przepisami dotyczącymi środków. Wykorzystywane są metody zwalczania

szkodników oparte na naturalnej konkurencji występującej w przyrodzie, takie jak stwarzanie siedlisk dla

ptaków - zwalczających szkodniki - poprzez nasadzenia śródpolne drzew. W przypadku chorób grzybowych

stosowana jest przede wszystkim prewencja w postaci właściwej rozstawy roślin w rzędzie, poprawnej

agrotechniki oraz w przypadku produkcji sadowniczej właściwego prowadzenia i cięcia roślin.

Stosowanie niekonwencjonalnych metod ochrony może prowadzić jednak do niebezpiecznego rozwoju

mikroorganizmów, w tym grzybów produkujących mikotoksyny, które odkładając się w organizmie człowieka

mogą wykazywać działanie toksyczne, mutagenne i teratogenne. Jednymi z najważniejszych metod zapobiegania

powstawania mikotoksyn jest stosowanie odmian odpornych na choroby grzybowe, terminowe zbiory we

właściwych warunkach atmosferycznych oraz stosowne dla produktów warunki przechowywania. W wyniku

badań przeprowadzonych przez Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach [1] w ramach zadania nr 4.7 Programu

Wieloletniego 2009 - 2014 „Rozwój zrównoważonych metod produkcji ogrodniczej w celu zapewnienia

wysokiej jakości biologicznej i odżywczej produktów ogrodniczych oraz zachowania bioróżnorodności

środowiska i ochrony jego zasobów”, w badanych produktach z upraw konwencjonalnych i ekologicznych

wykryto aflatoksyny, orchatoksynę A oraz zearalenon. Rozwiązaniem może być zastosowanie

mikroorganizmów, które usuwają mikotoksyny jednocześnie nie stanowiąc zagrożenia dla zdrowia człowieka.

Mikroorganizmami usuwającymi aflatoksyny są np. Flavobacterium aurantiacum, Lactobacillus rhamnosus,

Saccharomyces cerevisiae; orchatoksynę A usuwa: Acinetobacter calcoaceticus, Rhizopus sp., Lactobacillus

acidophilus, natomiast zearalenon jest usuwany między innymi przez: Trichosporon mycotoksinivorans,

Rhizopus sp. i bakterie glebowe. Wykorzystanie mikroorganizmów lub składników ich komórek do

dekontaminacji żywności budzi duże nadzieje, ponieważ mogą przyczynić się one do produkcji wysokiej jakości

żywności wolnej od mikotoksyn.

Literatura: 1. Justyna Szwejda-Grzybowska, Mikotoksyny w warzywach ekologicznych.

2. Wprowadzenie do rolnictwa ekologicznego, Józef Tyburski, Sylwia Żakowska-Biemans, Warszawa 2007 r.

3. Piotrowska M.: Wykorzystanie mikroorganizmów do usuwania mikotoksyn z żywności i pasz; Post. Mikrobiol., 51, 2, 109–119, 2012. 4. Plant pathology, George N. Agrios, London 2005; 29-30, 294-302.


P44

PROJEKT PROCESU BIOGAZOWANIA ODPADÓW Z CYTRUSÓW

W. KOT

Abstrakt: Krajowa elektroenergetyka znajduje się na granicy wydajności. Rezerwy mocy są minimalne, a popyt

na energię rośnie z roku na rok. Według prognoz, uwzględniających realizowane inwestycje, po 2016 roku w

Polsce nastąpi niedobór mocy (Krzak, 2009). W celu uniknięcia takiej sytuacji, poszukuje się tanich i zasobnych

źródeł energii. Jednym z nich jest biomasa, będąca odnawialnym źródłem energii. Intensywny rozwój

biogazowni byłby w stanie uzupełnić krajowe zapotrzebowanie na energię, a w skali lokalnej dawałby gwarancję

jej dostaw.

Biogaz jest gazem pozyskiwanym z biomasy, w szczególności z przeróbki odpadów roślinnych lub

zwierzęcych, z osadów z oczyszczalni ścieków, ze składowisk odpadów. Powstający w procesie fermentacji

metanowej biogaz, podobnie jak gaz ziemny, jest palną mieszaniną gazów, której głównym składnikiem jest

metan (Latocha, 2008).

Podczas przetwarzania surowców roślinnych uzyskuje się, obok produktów podstawowych, również

produkty uboczne. Rocznie w krajowym przemyśle owocowym przerabia się około 1,5 mln ton owoców.

Odpady stanowią około 17-20% masy przetwarzanych owoców. Najwięcej owoców zużywa się do produkcji

win, soków i napojów (łącznie około 60 %), oraz z przeznaczeniem na mrożonki (ok. 15%).

W odpowiedzi na znaczny wzrost odpadów z importowanych i przetwarzanych owoców egzotycznych

postanowiłam sprawdzić przydatność biogazową w/w odpadów. Biogazowanie takich substratów jak miąższ

pomarańczy, skórka banana, miąższ ananasa, miąższ awokado, gruszka, owoc kiwi, może okazać się kolejną

formą jednoczesnej utylizacji oraz ponownego wykorzystania odpadu do produkcji energii elektrycznej i

cieplnej.

Celem badań jest analiza możliwości wykorzystania odpadu owoców egzotycznych jako substratu do

produkcji biogazu. Opracowanie charakterystyki produktywności biogazowej. Analiza gazu: objętość i skład

chemiczny biogazu (określenie stężenia gazów składowych).

Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że odpad na bazie miąższu pomarańczy jest wartościowym

substratem do procesu metanizacji. W pozostałych substratach proces fermentacji metanowej nie rozpoczął się.

Najtrudniejszym substratem okazało się awokado, ze względu na powstały „kożuch” (parametr fizyczny) w

górnej warstwie, który utrudnia przepuszczanie produkowanych gazów, pomimo mieszadła znajdującego się na

dnie. W pozostałych założeniach nastąpiło zakwaszenie lub też rozpoczęła się fermentacja alkoholowa. Skórce

banana barierą dla mikroorganizmów były włókna zawarte w substracie.


P45

ROLA TRANSPORTERÓW ABC W MODULACJI ODDZIAŁYWAŃ

SYMBIOTYCZNYCH NA PRZYKŁADZIE MEDICAGO TRUNCATULA (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


K. JARZYNIAK1,2

, J. BANASIAK1, M. JASIŃSKI

1,2

1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Biochemii i Biotechnologii,

ul. Dojazd 11, Poznań 2 Instytut Chemii Bioorganicznej w Poznaniu, Zakład Biochemii Produktów Naturalnych, Zespół Fizjologii

Molekularnej Roślin, ul. Noskowskiego 12/14, Poznań (odstęp pojedynczy, 10 pkt)


Abstrakt: Białka ABC (ang. ATP - binding cassette transporters), do których należą pełne transportery

ABCG/PDR, tworzą jedną z najliczniejszych rodzin białkowych, występujących we wszystkich grupach

systematycznych. Ich funkcja związana jest z aktywnym transportem różnego typu biomolekuł przez błony

komórkowe [1]. Istnieje szereg przesłanek, iż u roślin aktywność białek ABC warunkuje prawidłowe

oddziaływania roślina – środowisko oraz odpowiedź na stres biotyczny i abiotyczny [2,3]. Jednakże wiedza na

temat roślinnych transporterów, szczególnie w odniesieniu do roślin bobowatych oraz roli jaką mogą pełnić

w procesie brodawkowania, charakteryzującym się wysoką specyficznością gatunkową, nadal pozostaje bardzo

ograniczona. Celem badań jest poznanie mechanizmów regulacji oraz funkcji, jaką pełnią wybrane, pełne

transportery ABCG w oddziaływaniach symbiotycznych roślin bobowatych, na przykładzie modelu roślinnego

jakim jest Medicago truncatula. Realizacja założonego celu obejmuje wybór genów MtABCG, których

ekspresja indukowana jest podczas oddziaływań symbiotycznych oraz szczegółową analizę funkcjonalną

wybranego kandydata. Analiza filogenetyczna białek ABCG/PDR, pochodzących z różnych gatunków roślin

pozwoliła na wyłonienie grupy białek, występujących jedynie w obrębie roślin bobowatych. Przeprowadzona

półilościowa analiza PCR profilu ekspresji genów, kodujących wyselekcjonowane wcześniej transportery,

w różnych organach M. truncatula, wykazała, iż ulegają one ekspresji głównie w korzeniu oraz brodawkach

korzeniowych. Dalsza analiza funkcjonalna obejmowała jeden, wybrany gen. Co ciekawe, pod wpływem (i)

infekcji symbiotycznymi bakteriami Sinorhizobium meliloti, (ii) deficytu azotu, jak również (iii) cytokinin,

czynników bezpośrednio związanych z symbiozą, nastąpił wzrost akumulacji mRNA interesującego genu,

w porównaniu z kontrolą. Analiza histochemiczna przeprowadzona na transgenicznych korzeniach, przy

wykorzystaniu obrazowania mikroskopowego, wykazała, iż miejscem aktywności promotora analizowanego

genu są komórki kory pierwotnej oraz merystemy brodawek. Co więcej, wyciszenie ekspresji badanego genu

skutkowało istotnym obniżeniem ilości powstających brodawek, co pozwala wnioskować o jego ewentualnej

funkcji w regulacji tego procesu.

Badania zostały sfinansowane w ramach grantu Narodowego Centrum Nauki: 2011/03/B/NZ/1/02840


Literatura:

1. Jasiński M., Banasiak J., Radom M., Kalitkiewicz A., Figlerowicz M. (2009) Full-size ABC transporters from

the ABCG subfamily in Medicago truncatula. Mol Plant Microbe Interact., 22(8):921-31.

2. Banasiak J., Biała W., Staszków A., Swarcewicz B., Kępczyńska E., Figlerowicz M., Jasiński M. (2013) A

Medicago truncatula ABC transporter belonging to subfamily G modulates the level of isoflavonoids. J Exp

Bot., 64(4):1005-15.

3. Banasiak J., Jasiński M. (2014) Defence, Symbiosis and ABCG Transporters. In: Geisler M. (ed.), Plant ABC

Transporters, Signalling and Communication in Plants 22. Springer International Publishing, 163-184.


P46

NOWOTWORY GRUCZOŁU MLEKOWEGO U KOTEK

B. BUKOWSKA

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. M. Oczapowskiego 2, 10-719 Olsztyn, Wydział Medycyny

Weterynaryjnej, Katedra Rozrodu Zwierząt z Kliniką

Abstrakt: Nowotwory listwy mlecznej występują u starszych kotek oraz przy długotrwałym stosowaniu

progestagenów. Dotyczą najczęściej przednich zespołów gruczołu mlekowego. Nowotwory gruczołu mlekowego

u kotek są w większości (85-95%) przypadków złośliwe (raki, mięsaki), mogą być również wikłane stanami

zapalnymi. U młodych kotek spotyka się łagodne gruczolaki (fibroadenoma), obejmujące obie listwy mleczne

lub pojedyncze zespoły gruczołu mlekowego. Włókniakogruczolaki rozwijają się również przy stosowaniu

progestagenów. Leczenie polega na chirurgicznym usunięciu dotkniętego zespołu gruczołu mlekowego. W

przypadku włókniakogruczolaków skuteczną metodą leczenia jest podawanie antygestagenu aglepristonu w

preparacie handlowym Alizine® w dawce 10 mg/kg m.c. s.c. 1-2 razy w tygodniu, aż do ustąpienia zmian.

Literatura: (czcionka Times New Roman, 10 pkt, odstęp pojedynczy, tekst wyjustowany) 1. A. Jezierska, Magazyn Weterynaryjny, 2010, 936-937 2. A. Krygowska-Jankowska, A. Wysokiński , M. Jankowski, Magazyn Weterynaryjny, 2010, 934-935

3. S. Zduńczyk, T. Janowski, Zaburzenia rozrodu psów, 2010, 132


P47

WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE SKROBI WOSKOWYCH W

UKŁADACH MODELOWYCH

J. LEWANDOWICZ1, J. LE THANH-BLICHARZ

2, D. MAJCHRZAK

3

1Katedra Przyrodniczych Podstaw Jakości, Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu, al. Niepodległości 10, 61-875

Poznań, Polska. 2Zakład Koncentratów Spożywczych i Produktów Skrobiowych, Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-

Spożywczego im. prof. Wacława Dąbrowskiego, ul. Starołęcka 40, 61-361 Poznań, Polska. 3Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań, Polska.

Skrobia jest polisacharydem roślinnym zbudowanym z monomerów D-glukozy połączonych wiązaniami

α-glikozydowymi składającym się z dwóch różnych frakcji: generalnie nierozgałęzionej amylozy oraz

rozgałęzionej amylopektyny [1]. Amyloza jest zbudowana z długich, liniowych łańcuchów poliglukanowych

połączonych w około 99% wiązaniami α-(1,4) glikozydowymi oraz maksymalnie w 1% rozgałęziającymi

wiązaniami α-(1,6). Natomiast amylopektyna posiada w swojej strukturze znacznie większą ilość

rozgałęziających wiązań α-(1,6), których ilość szacuje się na około 5% [2]. Masowo amyloza stanowi

najczęściej od 10 do 35% skrobi co jest uzależnione od jej pochodzenia botanicznego [3]. Wyjątek stanowią

skrobie wysokoamylozowe, w których udział amylozy może sięgać do 70%, a także skrobie woskowe, które

składają się w wyłącznie z amylopektyny.

Sceptycyzm konsumentów w stosunku do skrobi modyfikowanych spowodował poszerzenie oferty

rynkowej tzw. skrobi woskowych, zbudowanych wyłącznie z rozgałęzionych makrocząsteczek amylopektyny.

Ze względu na swoją budowę skrobie woskowe charakteryzują się konkurencyjnymi właściwościami

użytkowymi w stosunku do odmian zwykłych [1]. Jednocześnie stanowią alternatywę dla stosowanych w

przemyśle spożywczym skrobi chemicznie modyfikowanych. Właściwości reologiczne skrobi są silnie

uzależnione od szeroko pojętych czynników środowiskowych takich jak obecność innych substancji

rozpuszczonych (cukry, poliole, sole) czy pH [4].

Celem pracy była ocena wpływu dodatku sacharozy, chlorku sodu oraz glicerolu na charakterystykę

kleikowania skrobi woskowych różnego pochodzenia botanicznego. Materiał do badań stanowiły natywne

skrobie: ziemniaczana, kukurydziana i ryżowa w odmianach zwykłych oraz woskowych. Badanie przebiegu

kleikowania określono z użyciem wiskografu Brabendera. W tym celu skrobie mieszano z: sacharozą w stężeniu

10%, solą w stężeniu 3%, bądź glicerolem w stężeniu 5%, w takim stosunku aby utworzona zawiesina zawierała

5% skrobi. Następnie zawiesinę kleikowano stosując warunki pomiarowe zgodne z Polską Normą. Materiał

odniesienia stanowiły 5% zawiesiny skrobiowe bez dodatków. Ponadto określono lepkość otrzymanych kleików

skrobiowych w wiskozymetrze Brookfielda (Model DV II).

Stwierdzono że dodatek zarówno sacharozy, chlorku sodu jak i gliceryny nie zmieniał znacząco

charakterystyki przebiegu kleikowania badanych skrobi. Dodatek sacharozy pozytywnie wpływał na lepkość

kleików skrobiowych jednak w przypadku skrobi woskowych (niezależnie od pochodzenia botanicznego) efekt

ten był silniejszy. Dodatek chlorku sodu obniżał lepkość badanych kleików skrobiowych, szczególnie widoczne

to było w przypadku skrobi odmian zwykłych - ziemniaczanej oraz ryżowej. Z kolei dodatek glicerolu

nieznacznie wpływał na lepkość badanych skrobi, jednak w przypadku obu skrobi ziemniaczanych

zaobserwowano nieznaczny wzrost ich lepkości.

Literatura: 1. J. Lewandowicz, J. Le Thanh-Blicharz, J. Jasiczak, Ocena możliwości zastosowania skrobi woskowych jako zagęstników sosów typu

keczup, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, nr 272 (2014), s. 81-91.

2. V. Varatharajan, R. Hoover, J. Li, T. Vasanthan, K.KM. Nantanga, K. Seetharaman, Q. Liu, E. Donner, S. Jaiswal, R.N. Chibbar, Impact of structural changes due to heat-moisture treatment at different temperatures on the susceptibility of normal and waxy potato starches

towards hydrolysis by porcine pancreatic alpha amylase, Food Research International, vol. 44 (2011), s. 2594-2606.

3. W. Leszczyński, Skrobia - surowiec przemysłowy, budowa i właściwości. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, nr 500 (2004), s. 69-99.

4. J. Le Thanh-Blicharz, A. Walkowski, E. Voelkelm A. Bryła, J. Lewandowicz, Rheological properties of cross-linked E1422 starches in

high concentration sugar systems, Towaroznawcze Problemy Jakości, nr 3/40 (2014), s. 62-70.


P48

WYTWARZANIE ROŚLIN GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANYCH

DO CELÓW BIOENERGETYCZNYCH

M. MARSZAŁEK1, J. ZEYLAND

1, R. SŁOMSKI

1, D. LIPIŃSKI

1

1Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Biochemii i Biotechnologii, ul. Dojazd 11, 60-632 Poznań,

tel. 48 61 848 7202

Biogospodarka jest definiowana jako przekształcenie wiedzy wynikającej z nauk przyrodniczych w nowe

produkty przyjazne dla środowiska – czyli gospodarki opartej na wiedzy i odnawialnych zasobach (ang.

Knowledge Based Bio-Economy, KBBE) [1]. Biotechnologia oferuje rozwiązania dla wielu wyzwań

współczesnego świata w postaci m.in. biofarmaceutyków, biomateriałów, bioenergii, biopaliw oraz

zrównoważonej produkcji żywności i pasz, dlatego określana jest jako „główny filar” innowacyjnej

biogospodarki [2].

Bioetanol jest obecnie uznawany jako jedno z podstawowych, alternatywnych źródeł energii w stosunku

do paliw kopalnych. Bioetanol wytwarzany z surowców organicznych, w tym z biomasy roślinnej, jest

odnawialnym (tzw. OZE – Odnawialne Źródło Energii) i czystym surowcem energetycznym, wykorzystywanym

przede wszystkim jako paliwo do silników samochodowych, ale może być też stosowany w przemyśle

chemicznym, kosmetycznym, farmaceutycznym itp. [3].

Obecnie głównym surowcem do produkcji bioetanolu są ziarna zbóż (w tym kukurydzy), ziemniaki i

buraki cukrowe. Niestety bioenergetyczne zastosowanie tych roślin napotyka w Polsce na dyskusje z uwagi na

zmniejszanie ich powierzchni uprawy przeznaczanej do produkcji żywności oraz pasz. Alternatywą jest

wykorzystanie do produkcji biopaliw surowców odpadowych: ścieków, kompostu, drewna odpadowego czy

słomy. Stąd najkorzystniejszym surowcem do produkcji bioetanolu II-generacji jest biomasa - materiały

zawierające kompleks ligninocelulozowy. Ligninoceluloza jest układem zbudowanym z trzech głównych frakcji:

celulozowej, hemicelulozowej oraz ligninowej. Wszystkie z wyjątkiem lignin stanowią surowiec do produkcji

bioetanolu. Dodatkowo zwiększenie zawartości sacharozy jako preferencyjnego substratu fermentacji pozwoli

na podwyższenie wydajności produkcji bioetanolu II-generacji.

Zwiększenie zawartości sacharozy można uzyskać poprzez przygotowanie konstrukcji genetycznych

pozwalające na nadekspresję genów kodujących enzymy szlaku syntezy sacharozy jak: pirofosforylaza UDP-

glukozy (UGPaza, EC 2.7.7.9), syntaza sacharozy (SuSy, EC 2.4.1.13), syntaza fosforanowa sacharozy (SPS, EC

2.4.1.14) oraz fosfataza sacharozo-6-fosforanu (SPP, EC 3.1.3.24). Doniesienia literaturowe wskazują, że efekt

ekspresji genów metabolizmu sacharozy może obejmować: podwyższony poziom sacharozy, podwyższony

przyrost pierwotny i wtórny rośliny, wzrost produkcji biomasy, wzrost depozycji celulozy lub sacharozy. Efekt

podwyższonej ekspresji genów tego szlaku metabolicznego silnie zależy od typu rośliny, funkcjonujących w niej

mechanizmów regulacyjnych dla szlaku syntezy sacharozy [4]. Najbardziej obiecująca wydaje się strategia

polegająca na ekspresji dwóch lub więcej z wymienionych genów, co można osiągnąć poprzez przygotowanie

odpowiedniej konstrukcji genowej lub poprzez krzyżowanie roślin zawierających poszczególne transgeny [5].

Zaprojektowanie konstrukcji genowych pozwalających na nadekspresję genów kodujących enzymy

szlaku syntezy sacharozy wpłynie na zmianę metabolizmu roślin w kierunku zwiększeniu udziału cukrów

prostych w biomasie [6]. Co pozwoli w przyszłości na uzyskanie większej ilości bioetanolu z biomasy roślinnej.

Literatura: 1. European Commission, Europe 2020; A European strategy for smart, sustainable and inclusive growth;

http://ec.europa.eu/commission_2010014/president/news/documents/pdf/20100303_1_en.pdf

2. Aguilar A., Bochereau L., Matthiessen L. (2010) Biotechnology as the engine for the Knowledge-Based Bio-Economy, Biotechnol

Genet Eng Rev 26, 371-88. 3. El-Bassam N. (1997). Reneweble Energy, Technical Series 46, 4-196.

4. Huber SC., Huber JL. (1996). Role and regulation of sucrose-phosphate synthase in higher plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol

Biol. 47:431-444. 5. Coleman HD., Ellis DD., Gilbert M., Mansfield SD. (2006). Up-regulation of sucrose synthase and UDP-glucose pyrophosphorylase

impacts plant growth and metabolism. Plant Biotechnology Journal 4: 87-101. 6. Coleman HD., Beamish L., Reid A., Park JY., Mansfield SD. (2010). Altered sucrose metabolism impacts plant biomass production and

flower development. Transgenic Res. 19: 269-283.

Badania realizowane w ramach projektu: 16/2012/PBS

http://ec.europa.eu/commission_2010014/president/news/documents/pdf/20100303_1_en.pdf

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15012296



P49

WPŁYW NANORUREK WĘGLOWYCH NA KULTURY IN VITRO

ROŚLIN

M. KAMIŃSKA Katedra Chemii Materiałów, Adsorpcji i Katalizy. Katedra Biotechnologii i Fizjologii roślin. UMK

Abstrakt: Wiele eksperymentów wykazało wpływ nanomateriałów węglowych na komórki roślinne [1].

Odnotowano wpływ nanorurek na metabolizm komórek, co przejawiało się różną ekspresją genów. Nanorurki

stymulują w liściach m.in. ekspresję kinazy białkowej oraz deaminazy treoninowej. Jednak najczęściej

obserwuje się zwiększoną ekspresji genu LeAqp2, który koduje akwaporynę znajdującą się w korzeniach

pomidora [2]. Ponadto nanorurki mogą zwiększać pobieranie substancji mineralnych z podłoża [3] oraz obniżać

pobieranie pestycydów przez rośliny wyższe. Odnotowano obecność nanorurek w nasionach, korzeniach, pędach

i liściach ryżu [1] oraz w owocach pomidora [2]. Przedstawiono kilka hipotez dotyczących pobierania i

transportu nanomateriałów, w których sugeruje się m.in. zachodzenie procesu endocytozy, udział białek

transportujących lub akwaporyn, kanałów jonowych czy plazmodesm [4]. Zastosowanie nanomateriałów w celu

przyspieszenia tempa wzrostu roślin może mieć szczególne znaczenie w produkcji biopaliw [5].

Celem pracy było określenie wpływu obecności w podłożu nanomateriałów węglowych na proces

kiełkowania oraz wzrost i rozwój siewki pomidora Lycopersicon lycopersicum w kulturze in vitro. Nasiona

wykładano na pożywkę MS oraz na zestaloną agarem wodę. Podłoża te uzupełniono dwoma rodzajami

nanorurek węglowych oraz węglem amorficznym w stężeniu 10 μg/mL oraz 40 μg/mL. Zastosowanym

materiałem węglowym były wielościenne nanorurki A1 – CNT (A) firmy NanoAmor oraz amorficzne węgle

hydrotermalne: wielościenne nanorurki – CNT (B) i węgiel amorficzny (CS) otrzymane odpowiednio ze skrobi i

chitozanu w Katedrze Chemii Materiałów, Adsorpcji i Katalizy UMK. Kontrolę stanowiło podłoże bez

dodatków materiałów węglowych.

Dodanie do podłoża nanomateriału węglowego nie wpłynęło istotnie na tempo kiełkowania nasion

pomidora. U roślin hodowanych na podłożu uzupełnionym nanomateriałami nie zaobserwowano żadnych zmian

morfologicznych w porównaniu do roślin kontrolnych. Na wodzie zestalonej agarem stymulujący wpływ na

wzrost elongacyjny łodygi i korzeni zaobserwowano w obecności nanorurek CNT(B) i węgla amorficznego CS.

Nie korelowało to ze wzrostem świeżej masy. Tylko przy zastosowaniu CNT(B) odnotowano zwiększoną suchą

masę siewek w porównaniu do roślin kontrolnych. Na podłożu MS tylko suplementacja nanorurkami CNT(A)

stymulowała wzrost elongacyjny łodygi i korzeni, co korelowało ze zwiększeniem świeżej i suchej masy siewek

pomidora w odniesieniu do roślin kontrolnych.

Wyniki wskazują, że odpowiedź rośliny na suplementację nanomateriałami zależy od typu i stężenia

zastosowanego materiału węglowego.

Literatura:

1. A. Husen, K.S. Siddiqi. J Nanobiotechnology 12 (2014): 16

2. M. Khodakovskaya, K. de Silva, D.A. Nedosekin, E. Dervishi, A.S. Biris, E.V. Shashkov, E.I. Galanzha, V.P.

Zharov. Proc Natl Acad Sci USA 108 (2011): 1028-1033

3. D.K. Tiwari, N. Dasgupta-Schubert, L.M. Villasenor, D. Tripathi, J. Villegas. Nano Studies 7 (2013): 87-96

4. C.M. Rico, S. Majumdar, M. Duarte-Gardea, J.R. Peralta-Videa, J.L. Gardea-Torresdey. J Agric Food Chem

59 (2011): 3485-3498

5. M. Khodakovskaya, E. Dervishi, M. Mahmood, Y. Xu, Z. Li, F. Watanabe, A.S. Biris. ACS Nano 3 (2009):

3221-3227


P50

ROŚLINNE BIAŁKA STRESOWE

I. KOŁODZIEJCZYK1, S. FRASIŃSKI

2, T. KOPCZEWSKI

3, M. M. POSMYK

1

1Katedra Ekofizjologii i Rozwoju Roślin

2Katedra Genetyki Ogólnej, Biologii Molekularnej i Biotechnologii Roślin

3Katedra Fizjologii i Biochemii Roślin

Uniwersytet Łódzki

Abstrakt: Czynniki stresowe wywołują w roślinach określone reakcje poprzez zmiany metaboliczne. Wiąże się

to z biosyntezą lub usuwaniem konkretnych białek. W zależności od rodzaju czynnika stresowego indukowana

jest lub hamowana ekspresja genów, odpowiadających za dane białka. Zmiany dotyczące protein mogą dotyczyć

również ich potranslacyjnej obróbki.

Do białek, których produkcja jest indukowana bądź stymulowana stresem należą te zaangażowane w

sygnaling, białka związane z DNA, cytoszkieletem, a także ścianą komórkową. Ponadto są to proteazy i ich

inhibitory, enzymy związane z metabolizmem cukrów i tłuszczy, białka zaangażowane w syntezę substancji

kompatybilnych, związków fenolowych czy barwników. Ważną rolę w tym zakresie odgrywają proteiny

regulujące poziom reaktywnych form tlenu, bądź wiążące metale ciężkie, a przede wszystkim białka

enzymatyczne zajmujące się obroną komórek przed infekcjami.

Białka związane ze stresem podzielono na grupy, według czynnika, pod wpływem którego są

wytwarzane. HSP to białka szoku cieplnego. AFP, CAP, COR, LTI to proteiny stresu chłodu. LEA, czyli

dehydryny to białka gromadzące się w czasie późnej embriogienezy, pod wpływem stresu osmotycznego, suszy

oraz niskiej temperatury. Natomiast białka z grupy PR odpowiedzialne są za obronę rośliny przed atakiem

patogena.

Synteza i degradacja wymienionych białek stresowych podlega ścisłej regulacji i kontroli. Możliwa jest

ona dzięki właściwej ekspresji genów, działaniu hormonów, a także innych substancji, m.in. melatoniny. Ta

ostatnia stanowi konserwatywną cząsteczkę, zaangażowaną w wiele procesów w organizmie roślinnym, a także

w odpowiedź rośliny na różnego typu stesy środowiskowe.

Literatura:

1. B.D. McKersie, Y.Y. Leshem. Kluwer Academic Publishers, vol. 2 (1994) 65-72

2. Mittler R. Trends in Plant Science, vol. 7 (2002) 405-410

3. Rodriguez C., et al. J. Of Pineal Research, vol. 36 (2004) 1-9

4. N. Zang, et al. J. of. Exp. Bot. Advance Access, vol.10 (2014) 1-10


P51

PRODUKCJA ROŚLINNYCH METABOLITÓW WTÓRNYCH ZA

POMOCĄ TECHNIK IN VITRO

I. KOŁODZIEJCZYK1, T. KOPCZEWSKI

2, S. FRASIŃSKI

3, M. M. POSMYK

4




Wydz. Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki

Abstrakt: Substancje naturalne pozyskiwane z roślin mają ogromne znaczenie dla przemysłu medycznego i

farmaceutycznego. Większa część tych związków to metabolity wtórne o skomplikowanej budowie chemicznej.

W ten sposób określane są substancje, które nie są niezbędne do przeprowadzenia podstawowych procesów

życiowych roślin. Charakteryzują się one dużą różnorodnością i specyficznością. Poszczególne metabolity

wtórne są wytwarzane w konkretnych tkankach, bądź organach roślinnych, czy też w obrębie danego gatunku

rośliny. Związki te często posiadają właściwości antybakteryjne, a także przeciwgrzybiczne. Prócz sektora

farmaceutyczno-kosmetycznego poszczególne metabolity wtórne znajdują zastosowanie jako dodatki do

żywności i w innych gałęziach przemysłu.

W celu pozyskiwania z roślin pożądanych metabolitów wtórnych wykorzystywane jest wiele technik.

Wykorzystanie środowiska kontrolowanego, jakie możemy zapewnić dzięki technikom in vitro daje możliwość

ominięcia problemów spotykanych przy uprawie polowej (takich, jak niska wydajność czy zależność stężenia

związków od warunków środowiskowych). Do metod, które zwiększają wydajność syntezy fitozwiązków w

warunkach hodowli in vitro należą m.in.: biotransformacja, biokonwersja, immobilizacja komórek roślinnych,

czy kultury korzeni włośnikowych. Ponadto w tym celu stosowane są regulacje fitohormonalne, dodatki

prekursorów do podłoża, modyfikacja genów i metabolizmu.

Wykorzystanie kultur tkankowych i komórkowych do produkcji metabolitów wtórnych stawia wiele

problemów badawczych. Do osiągnięcia opłacalności w większości przypadków konieczne jest uzyskanie

nadprodukcji zarówno biomasy, jak i potrzebnych związków. Wymagana jest więc dobra znajomość samych

dróg biosyntezy i mechanizmów regulujących biosyntezę roślinnych metabolitów. Dużym wyzwaniem jest

skalowanie produkcji z poziomu laboratoryjnego do przemysłowego. Poszukiwanie i doskonalenie metod

uzyskiwania roślinnych metabolitów wtórnych wymaga podejścia holistycznego, przyczyniając się do rozwoju

nauki i techniki w wielu dziedzinach.

Literatura: 1. H.N. Murthy, E.J.Lee, K.Y. Paek, Production of secondary metabolites from cell and organ cultures: strategies

and approaches for biomass improvement and metabolite accumulation, Plant Cell Tissue Organ Cult. Vol: 118

(2014) 1-16

2. P.J. Weathers, M.J. Towler, J.F. Xu, Bench to batch: advances in plant cell culture for producing useful

products, Appl. Microbiol. Biotechnol., Vol: 85 (2010) 1339–1351

3. M.S. Hussain, S. Fareed, S. Ansari, M.A. Rahman, I.Z. Ahmad, M. Saeed, Current approaches toward

production of secondary plant metabolites, J Pharm Bioallied Sci, 4 (2012) 10–20


P52

ROLA RUCHOMYCH ELEMENTÓW GENETYCZNYCH W

PROCESIE NOWOTWORZENIA

S. FRASIŃSKI1, I. KOŁODZIEJCZYK

2, T. KOPCZEWSKI

3,





Abstrakt: Ruchome elementy w ludzkim genomie stanowią ok. połowy materiału genetycznego. Przeważającą

większość stanowią elementy, które dawno utraciły zdolności do transpozycji w obrębie genomu. Za jedyne

wciąż aktywne uznawane są transpozony klasy 1, zwane też retrotranspozonami. Wśród nich najbardziej

rozpowszechnione są elementy typu LINE (długie rozproszone elementy jądrowe). Najnowsze szacunki

określają ich zawartość w genomie człowieka na ok. 17%. Jak wciąż aktywne rozpatrywane jest ok. 100 kopii

LINE.

Aktywność retrotranspozonów wykrywana jest gównie w komórkach zarodkowych. W normalnych

warunkach sekwencje LINE są zablokowane przez metylację. Retotranspozycja może doprowadzić do mutacji w

genach kodujących oraz w sekwencjach regulujących aktywność genów (głównie poprzez insercje i zaburzenie

splicingu)

Na początku lat 90 pojawiły się doniesienia o wykryciu aktywności retrotranspozycyjnej w komórkach

somatycznych, insercję elementu LINE w genie APC powiązano z rakiem jelita. Kolejne badania powiązały

aktywność ruchomych elementów z innymi procesami nowotworzenia. Otwartym pozostaje pytanie na związek

przyczynowo-skutkowy, w których przypadkach mamy do czynienia z ruchomym elementem genetycznych jako

czynnikiem sprawczym, czy też aktywność LINE obserwowana jest na skutek rozregulowania mechanizmów

genetycznych blokujących retrotranspozycję (w szczególności metylacji DNA).

Literatura: 1. D.C Hancks, H.H. Kazazian, Active human retrotransposons: variation and disease, Curr Opinion in Genetics

& Development. Vol 22 (2012) 191-203

2. K. Kaer, M. Speek, Retroelements in human disease, Gene Vol 518 (2013) 231-241

3. S. Ohmns, D. Rangasamy, Silencing of LINE-1 retrotransposons contributes to variation in small noncoding

RNA expression in human cancer crlls, Oncotarget, vol 5 (2014) 4103-4116


P53

ROMNAŻANIE ROŚLIN IN VITRO-METODY I ZASTOSOWANIA

S. FRASIŃSKI1, T. KOPCZEWSKI

2, I. KOŁODZIEJCZYK

3





Abstrakt: U podstaw hodowli roślin in vitro leży titopotencja – zdolność komórek do nieograniczonych

podziałów i odtworzenia tkanek, organów czy wreszcie całego organizmu, nawet w przypadku jej całkowitej

dyferencjacji. Hodowlę in vitro należy rozpatrywać jako próbę stworzenia takich sztucznych warunków

środowiska, aby doszło do ekspresji genów odpowiedzialnych za podziały komórkowe, powrót komórki do

stadium merystematycznego i zróżnicowanie w kierunki określonej tkanki.

Do najpopularniejszych metod należy kultura pąków bocznych (merystematycznych). Związane jest to z

wysokim, naturalnym poziomem kompetencji komórek merystematycznych, obecnych w pąkach bocznych.

Wysoka kompetencja wynika z niskiego stopnia specjacji komórek merystematycznych. Kolejnym sposobem

jest wykorzystanie zjawiska powstawania pąków i organów przybyszowych (powstających z tkanki de novo).

Szczególną uwagę należy tu zwrócić na tkankę kalusową, odgrywającą rolę zarówno w morfogenezie

przybyszowej jak i w metodzie zarodków somatycznych, opierającej się na indukcji embriogenności

(zakończonej kiełkowaniem zarodka). Metoda zarodków somatycznych może wykorzystać także pojedyncze

komórki lub agregaty, organizujące się w masę preembriogeniczną i dalej w zarodki.

Techniki rozmnażania roślin in vitro wykorzystywane są zarówno na skalę przemysłową (produkcja

roślin ozdobnych, sztucznych nasion), jak i w badaniach naukowych. Jest to metoda niezastąpiona, gdy do pracy

wymagany jest materiał identyczny pod względem genetycznym, na przykład w procesach otrzymywania

nowych odmian (w tym transgenicznych). Roślinne kultury in vitro wykorzystywane są też do otrzymywania

cennych metabolitów wtórnych, z zastosowaniem medycznym i przemysłowym.

Literatura: 1. S. Frasiński, optymalizacja warunków regeneracji w kulturach in vitro Phaseolus vulgarisodmiany Plus i

Ibiza, praca magisterka (2013)

2. A.R. Lewa, R. Petruccelli, L.M.R. Rinaldi, Somaclonal variation in tissue culture, Recent advanteges in plant

in vitro culture (2012) 123-14


P54

ZASTOSOWANIE ALGORYTMU ROJU CZĄSTEK W CELU

LOKALIZACJI ŻRÓDŁA UWOLNIENIA ZANIECZYSZCZEŃ DO

ATMOSFERY NA PODSTAWIE DANYCH Z SIECI SENSORÓW

J. DAŃKO1

1 Instytut Informatyki, Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach.

Abstrakt: W oparciu o punktowe stężenia zarejestrowane na danym obszarze, przedstawiony w pracy algorytm

Roju Cząsteczek (PSO) ma za zadanie znaleźć źródło uwolnienia skażenia. Dane są pobierane z sieci detektorów

rozmieszczonych na określonym terenie. W rekonstrukcji zastosowano model smugowy

Gaussa, który za pomocą odpowiednich równań matematycznych symuluje dyspersję zanieczyszczeń do

środowiska. Algorytm PSO przeszukuje przestrzeń pięciowymiarową w celu znalezienia parametrów modelu

Gaussa, takich jak źródło skażenia (współrzędne X,Y) poziom uwolnienia substancji (Q) oraz współczynniki

dyfuzji atmosferycznej w kierunku pionowym i poziomym (σy, σz), dla których przewidywane przez model

stężenia w miejscach położenia detektorów będą zbiegały do stężeń zarejestrowanych.

W pracy zaprezentowano przykładową konfigurację algorytmu PSO, której zadaniem jest określić, w

jak najkrótszym czasie, najbardziej prawdopodobne parametry skażenia.

Efektywność algorytmu przetestowano w oparciu o wygenerowane dane syntetyczne, które w celu

utrudnienia pracy algorytmu, zostały zaburzone.


P55

OPTYMALIZACJA PRODUKCJI WODORU PRZY

WYKORZSTANIU MIESZANYCH KULTUR BAKTERYJNYCH W

PROCESACH FERMENTACJI I FOTOFERMANTACJI

R. ZAGRODNIK1

1Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Umultowska 89b, 61-614 Poznań

Abstrakt: Badania nad odnawialnymi źródłami energii takimi jak wodór są potrzebne aby radzić sobie z

wyzwaniami wzrostu zapotrzebowania na energię, malejącymi zasobami paliw kopalnych i zmianami klimatu.

Wodór uważany jest za obiecujący nośnik energii, który może wyprzeć paliwa kopalne w przyszłości [1].

W szczególności, wielkim zainteresowaniem cieszy się jego biologiczna produkcja przy wykorzystaniu

konwersji substratów organicznych w procesach ciemnej fermentacji i fotofermentacji [2]. Doświadczenie

pokazuje, że jednoetapowe procesy nie pozwalają osiągać zadowalających wydajności produkcji wodoru,

ponieważ tylko część substratu jest przetwarzana do wodoru [3]. W przypadku ciemnej fermentacji maksymalna

teoretyczna wydajność jego produkcji wynosi 4 mole H2/mol glukozy [4]. Po zakończeniu procesu w pożywce

pozostają jednak duże ilości węgla organicznego w postaci lotnych kwasów tłuszczowych, takich jak kwas

octowy, masłowy, czy propionowy. Jednakże bakterie fotofermentujące potrafią wydajnie przetwarzać te kwasy

do wodoru i CO2, co sumarycznie zwiększyłoby wydajność produkcji H2 w przeliczeniu na substrat [5].

Integracja obu procesów pozwoliłaby uzyskiwać teoretycznie 12 moli wodoru na mol glukozy. Oba procesu

fermentacyjne są zazwyczaj przeprowadzane dwuetapowo. Alternatywą jest przeprowadzenie jednej fermentacji

z mieszaną kulturą bakteryjną, gdzie oba procesy przebiegają równocześnie w jednym bioreaktorze [6]. Dlatego

też celem tej pracy było zbadanie wpływu różnych parametrów procesu na przebieg produkcji wodoru przez

mieszaną kulturę bakteryjną.

Przeprowadzone badania skupiały się na optymalizacji różnych parametrów na kulturę bakterii

Clostridium beijerinckii DSM-791przeprowadzających ciemną fermentację oraz fotofermentujących bakterii

Rhodobacter sphaeroides O.U.001. Zbadany został wpływ stężenia glukozy (1-5 g/L), temperatury prowadzenia

procesu i początkowego pH (6,5-7,5). Dodatkowo analizie poddano układy z różną ilością buforu fosforanowego

oraz o różnym stosunku bakterii fotofermentujących i fermentujących (stosunek F/C) Ponadto przetestowane

zostały różne organiczne źródła azotu jako związków wspierających wzrostu komórek i produkcję wodoru

(ekstrakt drożdżowy, pepton, glutaminian sodu). Procesy fermentacyjne przeprowadzone zostały w hodowli

okresowej z glukozą jako jedynym substratem do produkcji wodoru. Produkcja wodoru w mieszanych kulturach

bakteryjnych porównana została z czystymi kulturami bakterii. Uzyskane wyniki wskazują, że proces produkcji

wodoru jest bardzo mocno zależny od pH pożywki oraz stosunki F/C. Ciekłe metabolity wytworzone w procesie

ciemnej fermentacji w postaci kwasu masłowego i octowego były źródłem węgla dla bakterii

fotofermentujących. Pozwoliło to podnieść wydajność produkcji do ponad 4 moli H2 na 1mol glukozy. Przy

stosunkach F/C niższych od 10:1 produkcja wodoru z lotnych kwasów tłuszczowych była ograniczona przez

niskie stężenie bakterii fotofermentujących i mocny spadek pH pożywki. Proces z mieszaną kulturą bakteryjną

był znacznie bardziej wrażliwy na zmianę poszczególnych parametrów procesu w porównaniu z procesami z

czystymi kulturami bakterii. Uzyskane wyniki wskazują, że połączenie obu procesów fermentacyjnych może

pomóc zwiększyć ilość produkowanego wodoru i wydajność konwersji substratu dla bardziej złożonych

substratów, w tym także dla ścieków.

Literatura: 1. D. Das, T.N. Veziroglu, Int. J. Hydrogen Energ. 33 (2008) 6046-6057.

2. N. Basak, D. Das, World J. Microb. and Biot. 23 (2007) 31-42.

3. A. Modarresi, W. Wukovits, A. Friedl, J. Clean. Prod. 18 (2010) 63-71. 4. X. Gómez, C. Fernández, J. Fierro, M.E. Sánchez, A. Escapa, A. Morán, Bioresource Technol. 102 (2011) 8621-8627.

5. T. Keskin, M. Abo-Hashesh, P.C. Hallenbeck, Bioresource Technol. 102 (2011) 8557–8568.

6. H. Argun, F. Kargi, I.K. Kapdan, Int. J. Hydrogen Energ. 34 (2009) 4305-4311.


P56

FUZARIOZA KŁOSÓW ZBÓŻ JAKO JEDNA Z NAJCZĘSTSZYCH

CHORÓB POWODOWANYCH PRZEZ GRZYBY Z RODZAJU

FUSARIUM

H. SZCZERBA1 K. MILANIUK

2

1Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii

2Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu

Fuzarioza kłosów zbóż (FHB, ang. fusarium head blight) to najczęstsza choroba powodowana przez

różne gatunki grzybów z rodzaju Fusarium spp. Grzyby te należą do groźnych patogenów atakujących uprawy

roślinne o dużym znaczeniu gospodarczym tj. pszenica, jęczmień, żyto i pszenżyto. Cechują się wysoką

patogennością, a także zdolnością do tworzenia mikotoksyn, które wpływają na rozwój choroby. Ponadto

wykazują szkodliwe działania dla ludzi i zwierząt.

Fuzarioza kłosów powoduje obniżenie plonu, a także w znaczącym stopniu przyczynia się do

pogorszenia parametrów jakościowych ziarna zbóż. Typowym objawem pojawiającym się na zainfekowanej

roślinie jest zbielenie kłosów, które często pokryte są dodatkowo strzępkami patogenicznego grzyba. Zebrane z

zainfekowanej rośliny ziarno jest pomarszczone, drobne, a także pokryte grzybnią o barwie białej lub różowej.

Rozwój choroby jest ściśle związany z warunkami pogodowymi panującymi w okresie kwitnienia zbóż,

ponieważ jest to najczęstszy okres infekcji. Czynnikami które sprzyjają rozwojowi choroby są: opady deszczu,

wysoka wilgotność, temperatura ok. 20oC. Duże znaczenie odgrywają również prowadzone zabiegi

agrotechniczne oraz uprawiane odmiany. Ze względu na ogólnoświatowy zasięg występowania fuzariozy ważne

jest skuteczne opracowanie metod ochrony.

Literatura: 1. Suchorzyńska M., Misiewicz A., 2009, Mikotoksynotwórcze grzyby fito patogeniczne z rodzaju Fusarium i ich wykrywanie technikami

PCR. Post. Mikrobiol. 48, 3, 221-230

2.Champeil A., Doré T., Fourbet J.F., 2004. Fusarium head blight: epidemiological origin of the effects of cultural practices on head blight

attacks and the production of mycotoxins by Fusarium in wheat grains. Plant Sci. 166 str. 1389-1415 3.Lenc L., Kuś J., Sdowski C., 2011. Fusarium spp. On ears and kernels of winter wheat in different cropping system. Journal of Research

and Application in Agricultural Engineering, Vol. 56(4)

4.www.farmer.pl


P57

TECHNIKI BADAWCZE WYKORZYSTYWANE W BADANIU

AKTYWNOŚCI ENZYMATYCZNEJ I MIKROBIOLOGICZNEJ GLEB

M. TRZECIAK1, D. KOSICKA

1, A. WOLNA-MARUWKA

1

1Katedra Mikrobiologii Ogólnej i Środowiskowej Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

ul. Szydłowska 50 60-656 Poznań

Abstrakt: Gleba jest naturalnym środowiskiem życia dla wielu mikroorganizmów. Drobnoustroje te biorą udział

w wielu przemianach biochemicznych, których głównym zadaniem jest rozkład materii organicznej. Poprzez

wytwarzanie enzymów są one zdolne do rozkładu skrobi, celulozy, hemicelulozy oraz pektyn, które są głównym

składnikiem resztek roślinnych i zwierzęcych znajdujących się w glebie. Drobnoustroje proteolityczne (Bacillus,

Pseudomonas, Aspergillus), amonifikatory (Pseudomonas, Aspergillus, Penicillium) oraz nitryfikatory

(Nitrosomonas, Nitrobacter) umożliwiają przemiany związków azotowych w glebie. Mikroorganizmy mogą też

pobierać z gleby mineralne związki fosforu, potasu, siarki czy żelaza czyniąc je dostępnymi dla roślin. Rozwój

drobnoustrojów żyjących w glebie jest regulowany poprzez dynamiczną (w pewnych granicach) równowagę

biologiczną. Zabiegi agrotechniczne oraz skażenie gleb np. metalami ciężkimi czy też odpadami komunalnymi

często powoduje zachwianie tej równowagi, co ma wpływ na skład jakościowy i ilościowy mikroorganizmów, a

co za tym idzie również wieloma związkami przez nich produkowanymi [5].

W poznaniu aktywności mikrobiologicznej gleb wykorzystywane są różne techniki. Jedną z

najprostszych metod jest określenie liczebności drobnoustrojów metodą płytkową posiewu rozcieńczeń

glebowych: bakterii – na podłożu według Bunta-Roviry, grzybów – według Martina, promieniowców – według

Cyganowa i Zukorva [4]. Modyfikacja tej metody umożliwia również wykorzystanie pożywek selekcyjnych,

które pozwalają ustalić liczebność mikroorganizmów zdolnych do rozkładu konkretnych związków np. skrobi,

celulozy czy też fosforu. Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH z ang. fluorescent in situ hybridization)

umożliwia poznanie gatunkowego składu populacji mikroorganizmów żyjących w glebie. Technika ta pozwala

wykryć w badanym materiale genetycznym określoną sekwencję nukleotydową za pomocą fluorescencyjnych

sond DNA. Dzięki jej wykorzystaniu możliwe było np. poznanie gatunków występujących w glebie tundrowej

na terenie Syberii [3]. Kolejną wykorzystywaną metodą jest izolacja genomowego DNA z próbki gleby. Geny

rRNA małej podjednostki rybosomu zostały poddane amplifikacji z wykorzystaniem eubakteryjnych starterów, a

następnie sklonowane w wektorach plazmidowych. Uzyskany materiał posłużył do określenia filogenetycznej

przynależności mikroorganizmów oraz tego, jakie enzymy są przez nie produkowane [6]. Wielu informacji o

jakości i składzie mikrobiologicznym dostarcza nam również analiza aktywności enzymatycznej, którą można

przeprowadzić na podstawie inkubacji z odpowiednim substratem oraz pomiaru związku, który powstaje po

przemianie substratu np. oznaczenie aktywności dehydrogenaz metodą spektrofotometryczną z wykorzystaniem

chlorku trójfenylotetrazoliowego (test TTC) [2]. Kolejną metodą pozwalającą określić ilość oraz rodzaj

produkowanych enzymów jest technika northern blot, która po uprzednim rozdziale elektroforetycznym,

przeniesieniu na membranę, a następnie inkubacji z sondą wykrywa określone sekwencje RNA [1]. Najczęściej

stosuje się ją do wykrywania mRNA genów ulegających transkrypcji w komórce. Wszelkie zabiegi

agrotechniczne i agrochemiczne mogą naruszać równowagę biologiczną, której istnienie jest warunkiem

kluczowym dla utrzymywania się stałego poziomu próchnicy w glebie z tego względu badania pedosfery są

szczególnie ważne dla rolnictwa. Należy jednak wspomnieć, że środowisko glebowe staje się coraz ważniejszym

obszarem badań w poszukiwaniu mikroorganizmów, które znajdują wykorzystanie w laboratoriach na skalę

przemysłową jako bioreaktory służące do produkcji biomasy lub enzymów. Wyżej wymieniono niektóre

techniki, które pozwalają nie tylko dokonać charakterystyki materiału glebowego pod względem chemicznego

składu, ale również określić skład populacji mikroorganizmów w nim żyjących.

Literatura: 1. Foreman et al. Transcriptional regulation of biomass-degrading enzymes in the filamentous fungus Trichoderma ressei The Journal of

Biological Chemistry (2003) 2. Kaczmarek Z., Wolna-Maruwka A., Jakubus M. Changes of the number of selected microorganism groups and enzymatic activity in the

soil inoculated with effective microorganisms (EM) Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 2008 Vol. 53 (3) 3. Kobabe S., Wagner D., Pfeiffer E-M, Characterisation of microbial community composition of a Siberian tundra soil by fluorescence in

situ hybridisation, FEMS Microbiology Ecology 50 (2004) 13-23

4. Przybulewska K., Kupiec M., Łysko A., Cyglicki R., Liczebność i aktywność mikroorganizmó7. w glebie spod uprawy kukurydzy w dolinie rzeki Dayi na terenie Ghany, Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 2010 t. 10 z.2 (30) s.153-158

5. Szember A., 2001. Zarys mikrobiologii rolniczej. Lublin: Wydaw. AR ss. 280.

6. Zhou J., Davey M., Figueras J., Rivkina E., Giliochinsky D., Tiedje J., Phylogenetic diversity of a bacterial community determined from Siberian tundra soil DNA, Microbiology (1997) 143, 3913-3919


P58

ZABURZENIA FUNKCJI UKŁADU ROZRODCZEGO W SZCZURZYM

MODELU OTYŁOŚCI I CUKRZYCY TYPU 1 ORAZ 2

K. ZIARNIAK2,

M. GAWAŁEK

1, J.H. ŚLIWOWSKA

1

1Pracownia Neurobiologii, Instytut Zoologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

2Koło Naukowe Zootechników i Biologów, Sekcja Neurobiologiczna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Abstrakt: Funkcje układu rozrodczego i samo dojrzewanie płciowe kontrolowane są przez oś podwzgórze-

przysadka mózgowa-gonady (PPG). Bazą osi PPG jest podwzgórze, gdzie wydzielana jest gonadoliberyna -

GnRH (ang. gonadotropin releasing hormone), stymulująca uwalniane gonadotropin z przysadki mózgowej:

hormonu luteinizującego (LH) i hormonu folikulotropowego (FSH) oraz hormonów płciowych z gonad[1]

.

Dojrzewanie płciowe oraz sukces reprodukcyjny organizmu są ściśle powiązane ze statusem

metabolicznym. Konsekwencją zmiany stylu życia (nieodpowiednia dieta, brak aktywności fizycznej) jest

rozwój otyłości i cukrzycy, które są obecnie uznawane przez WHO za choroby cywilizacyjne.

W Stanach Zjednoczonych otyłością dotkniętych jest ok. 33% społeczeństwa[2]

. W ciągu ostatniej dekady

wykazano liczne zależności między stosowaniem nieodpowiedniej diety, konsekwencją której może być otyłość

czy cukrzyca typu II, a zaburzeniami procesów rozmnażania. U otyłych mężczyzn

z cukrzycą typu II oprócz problemów metabolicznych może występować również hypogonadyzm. Badania

prowadzone na modelach zwierzęcych sugerują, że przyczyną tej patologii może być zmniejszona sekrecja

endogennej kisspeptyny, powodująca tym samym mniejsze wydzielanie GnRH, co dalej implikuje produkcję

mniejszej ilości testosteronu (T), który odpowiedzialny jest za zdolności reprodukcyjne samców. Skutkiem

zmniejszonego stężenia testosteronu jest spadek masy jąder i prostaty[3, 4]

.

W badaniach dotyczących zaburzeń funkcji układu rozrodczego wykorzystuje się modele zwierzęce

(głownie myszy i szczury). Niniejsze badania przeprowadzone zostały na dorosłych samcach szczurów szczepu

Wistar. Grupy eksperymentalne stanowiły: 1) Szczury otyłe (DIO, ang. Diet-Induced Obesity) karmione dietą

wysokotłuszczową (50% tłuszczu); 2) Osobniki z indukowaną cukrzycą typu 2 (DM 2, ang. Diabetes Mellitus

type II) karmione dietą wysokotłuszczową, którym podano zastrzyk ze streptozotocyny (STZ) w małej dawce; 3)

Osobniki z indukowaną cukrzycą typu 1 (DM 1), którym podano dużą dawkę STZ; 4) Grupę kontrolną (K)

stanowiły osobniki karmione standardową dietą laboratoryjną dla szczurów.

Celem badań było określenie poziomu hormonów LH i T we krwi z wykorzystaniem testów ELISA oraz

pomiar poziomu glukozy we krwi przy użyciu glukometru.

Stwierdzono, że szczury z DM 1 i DM 2 mają obniżone poziomy LH i T oraz zwiększony poziom

glukozy we krwi. Uzyskane w toku doświadczenia wyniki wskazują na zaburzenia w funkcjonowaniu układu

rozrodczego w szczurzym modelu cukrzycy typu 1 i 2. Obecnie prowadzone są badania nad poszukiwaniem

mechanizmów leżących u podłoża tych zaburzeń, wskazując na rolę neuropeptydu – kisspeptyny.

Badania prowadzono przy współpracy z Katedrą Fizjologii i Biochemii Zwierząt Uniwersytetu

Przyrodniczego w Poznaniu. Badania finansowano z grantu 2011/01/B/NZ4/04992.

Literatura: 1. M. L. Gottsch, D. K. Clifton, R. A. Steiner, Peptides 30 (2009) 4–9.

2.WHO, World Health Statistics (2013), dokument dostępny pod adresem:

http://www.who.int/gho/publications/world_health_statistics/2013/en/

3. R. L. Goodman, M. N. Lehman, Endocrinology 153 (2012) 5105-5118.

4. M.A. Sánchez-Garrido, F. Ruiz-Pino, M. Manfredi-Lozano, S. Leon, D. Garcia-Galiano, J. P. Castaño, R. M. Luque, A. Romero-Ruiz, J.

M. Castellano, C. Diéguez, L. Pinilla, M. Tena-Sempere, Endocrinology 155 (2014) 1067-1079.


P59

BIOMATERIAŁ PRZYSZŁOŚCI

M. KABACIŃSKA1, P. OLEJNIK

2

1,2 Koło Naukowe Studentów Biotechnologii „Operon”, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Abstrakt: Niezwykła wytrzymałość, rozciągliwość, biokompatybilność oraz biodegradowalność, o parametrach

nieosiągalnych w produkowanych dotychczas materiałach, spowodowały w ostatnich czasach wzrost

zainteresowania jedwabiem pajęczym jako biomateriałem, który może zrewolucjonizować wiele gałęzi

przemysłu.[1]

Jedwab pajęczy stanowi bardzo obiecujący biomateriał do produkcji biodegradowalnych opakowań,

lekkich i wytrzymałych wyrobów dla przemysłu tekstylnego, zbrojeniowego czy budowlanego, a także do

produkcji nici chirurgicznych.[2] Wielkie nadzieje wiąże się z inżynierowanymi białkami jedwabiu pajęczego,

który dzięki narzędziom inżynierii genetycznej mogłyby być wzbogacony w grupy funkcyjne, które nadawałyby

mu dodatkowe właściwości jak np. wiązanie jonów metali ciężkich. [3] [4]

Intensywne prace badawcze nad opracowaniem nowego biomateriału na bazie jedwabiu pajęczego

świadczą o dużym potencjale białek produkowanych przez tę grupę stawonogów.

Literatura:

1. Florczak A, Piekoś K, Kaźmierska K, Mackiewicz A, Dams-Kozłowska H., Postepy Hig Med Dosw,

65(2011), 377-388.

2.Omenetto FG., Kaplan DL., Science, 329(2010) 528-531

3. Kaźmierska K, Florczak A, Piekoś K, Mackiewicz A, Dams-Kozłowska H., Postepy Hig Med Dosw . 2011

Jun 17;65:389-396.

4.Krishnaji ST, Kaplan DL., Macromolecular Bioscience, 13(2013)256-264

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Pieko%C5%9B%20K%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21734322

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Dams-Koz%C5%82owska%20H%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21734322



P60

MODYFIKACJE GENETYCZNE ŚWIŃ DLA POTRZEB

KSENOTRANSPLANTACJI

M. HRYHOROWICZ1, J. ZEYLAND

1, R. SŁOMSKI

1,2, A. NOWAK

1, D. LIPIŃSKI

1,2

1 Katedra Biochemii i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

2 Instytut Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu

Abstrakt: Przeszczep narządów jest dziś skutecznym, często jedynym sposobem ratowania życia pacjentom ze

schyłkową niewydolnością narządów czy ofiarom wypadków. Pogłębiający się z każdym rokiem niedobór

organów zmusza do poszukiwania nowych dróg ich pozyskiwania. Szczególne nadzieje pokłada się w

ksenotransplantacjach, czyli przeszczepianiu narządów pomiędzy osobnikami należącymi do różnych gatunków.

Optymalnym dawcą organów do tego typu przeszczepów jest świnia domowa (Sus scrofa) [1]. Znaczny dystans

filogenetyczny pomiędzy tym potencjalnym dawcą a człowiekiem, jest jednak przyczyną ogromnych problemów

immunologicznych po przeszczepie i niemal natychmiast dochodzi do reakcji nadostrego odrzucenia. Ma to

związek z występowaniem ksenoreaktywnych przeciwciał (skierowanych przeciwko antygenowi Gal świni) i

różnic w układzie dopełniacza. Dzięki osiągnięciom inżynierii genetycznej stało się możliwe zahamowanie

nadostrej reakcji poprzez wprowadzanie do genomu świni genów człowieka regulujących system dopełniacza

(czynniki CD46, CD55 i CD59), wyłączanie genu warunkującego powstawanie antygenu Gal

(α1,3-galaktozylotransferaza) czy modyfikowanie białek powierzchniowych komórek dawcy

(α1,2-fukozylotransferaza, α-galaktozydaza) [2,3]. W tej sytuacji główną przyczyną odrzucenia przeszczepu

stają się zaburzenia układu krzepnięcia oraz reakcje komórkowe z udziałem makrofagów czy komórek NK

(natural killer).

Drobne różnice genetyczne, występujące między organizmem biorcy a dawcą przeszczepianego

narządu, mogą prowadzić do zachwiania równowagi między prokoagulacyjną i antykoagulacyjną aktywnością

systemu krzepnięcia, co w konsekwencji prowadzi do opóźnionego odrzucenia ksenoprzeszczepu. W celu

wyeliminowania tego problemu proponuje się wprowadzanie do genomu świni: ludzkiego genu CD39, ludzki

czynnik TFPI (ang. tissue factor pathway inhibitor), ludzkiego genu trombomoduliny czy śródbłonkowy receptor

białka C (EPCR) [4]. Natomiast do zahamowania reakcji komórkowych z udziałem makrofagów i komórek NK

wykorzystuje się głównie konstrukcje genowe zawierające gen HLA-E (ang. human leukocyte antigens) oraz

ludzki gen CD47 [5,6].

Transgeniczna świnia może stać się dawcą komórek, tkanek i narządów, rozwiązując tym samym wiele

problemów współczesnej transplantologii. Aby jednak narządy przeszczepione ludzkiemu biorcy byłyby

odporne na nadostre oraz opóźnione odrzucenie ksenoprzeszczepu niezbędne jest wprowadzenie kilku

konstrukcji genowych jednocześnie.

Literatura:

1. D.K. Cooper, B. Gollackner, D.H. Sachs, Will the pig solve the transplantation backlog? Annu Rev Med

53(2002):133–147.

2. C.G. McGregor, W.R. Davies, K. Oi et al, Cardiac xenotransplantation: recent preclinical progress with 3-

month median survival. J Thorac Cardiovasc Surg 130(2005):844–851.

3. Y.L. Tseng, K. Kuwaki, F.J. Dor et al, Alpha1,3-Galactosyltransferase gene-knockout pig heart

transplantation in baboons with survival approaching 6 months. Transplantation 80(2005):1493–1500.

4. H. Iwase, B. Ekser, H. Hara et al, Regulation of human platelet aggregation by genetically modified pig

endothelial cells and thrombin inhibition. Xenotransplantation (2013) doi: 10.1111/xen.12073.

5. E.H. Weiss, B.G. Lilienfeld, S. Müller et al, HLA-E/human beta2-microglobulin transgenic pigs: protection

against xenogeneic human anti-pig natural killer cell cytotoxicity. Transplantation 87(2009):35–43.

6. K. Ide , H. Wang, H. Tahara et al, Role for CD47-SIRPalpha signaling in xenograft rejection by

macrophages. Proc Natl Acad Sci USA 104(2007):5062–5066.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Cooper%20DK%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=11818467

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Gollackner%20B%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=11818467

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Sachs%20DH%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=11818467

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22McGregor%20CG%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Davies%20WR%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Oi%20K%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Tseng%20YL%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Kuwaki%20K%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Dor%20FJ%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Ide%20K%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Wang%20H%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Tahara%20H%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_RVAbstractPlus


P61

KRIOKONSERWACJA OSI ZARODKOWYCH BUKA

ZWYCZAJNEGO (FAGUS SYLVATICA L.)

SZ. KOTLARSKI1, M. MICHALAK

1, P.CHMIELARZ

1

1Instytut Dendrologii PAN, ul. Parkowa 5, 62-035 Kórnik

Abstrakt: Nasiona buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) należą do kategorii nasion pośrednich (intermediate)

i tracą żywotność już po kilku latach przechowywania w bankach genów z wykorzystaniem tradycyjnych metod.

W przypadku gatunków produkujących nasiona z kategorii intermediate kriokonserwacja (przechowanie w

ciekłym azocie, LN, -196°C lub jego parach ok. -140°C) całych nasion lub izolowanych z nich fragmentów jest

jedynym sposobem długoterminowego (>10 lat) zachowania zasobów genowych. Kluczowym aspektem podczas

zamrażania tkanki roślinnej w LN jest określenie bezpiecznej wilgotności eksplantatów poddawanych

schładzaniu w LN, ażeby uniknąć krystalizacji niepożądanego wewnątrzkomórkowego lodu niszczącego

struktury komórkowe. W tym celu przysposabia się tkankę roślinną poprzez odpowiednie podsuszenie lub/i

zastosowanie optymalnych związków chemicznych (kriopriotektantów) umożliwiających witryfikację cytozolu

komórek. Celem niniejszych badań było określenie czy wyizolowane z nasion osie zarodkowe mogą być

bezpiecznie przechowywane w LN.

Materiałem badawczym były osie zarodkowe izolowane z nasion poddanych stratyfikacji bez podłoża w

temperaturze 3°C. Przeżywalność osi określono z wykorzystaniem kultur in vitro, gdzie za żywotne uznawano

osie wykazujące regenerację pędu lub korzenia oraz pędu i korzenia jednocześnie. Osie zarodkowe podsuszono

nad aktywnym żelem krzemionkowym przez 2, 3 lub 4 h w temperaturze 3°C, po czym schłodzono je

bezpośrednio w LN. Dodatkowo, przed takim podsuszeniem zastosowano krioprotekcję w roztworze gliceryny

(1M/1h i 1,5M/1h, w 3°C).

Podsuszenie osi zarodkowych zastosowane po krioprotekcji nie obniżyło ich żywotności. Połączenie

krioprotekcji z podsuszeniem osi istotnie zwiększyło ich przeżywalność po rozmrożeniu z LN (10-54%) w

porównaniu z wariantem, gdy przed zamrożeniem osie tylko podsuszono (3-7%), nie stosując krioprotektantów.

Przedstawione wyniki świadczą o dużej wrażliwości osi zarodkowych na temperaturę LN, gdy takim

zabiegom poddawane były w postaci wyizolowanej z nasion. Zastosowanie krioprotekcji pozwoliło jednak

podwyższyć przeżywalność osi zarodkowych po przemrożeniu w LN.


P63

SYNTEZA AROMATYCZNYCH I ALIFATYCZNYCH ESTRÓW

RESWERATROLU – PORÓWNANIE OGRZEWANIA

KONWENCJONALNEGO i MIKROFALOWEGO

A. URBANIAK1, K. KACPRZAK

1

1Pracownia Chemii Bioorganicznej, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Abstrakt: Resweratrol jest jednym z najsilniejszych antyoksydantów pochodzenia naturalnego. Jego zdolność

do zmiatania wolnych rodników oraz aktywność przeciwnowotworowa zostały udowodnione w wielu badaniach

in vitro i in vivo [1-3]. Niska rozpuszczalność w wodzie oraz ograniczona zdolność do przenikania przez błony

biologiczne spowodowały konieczność opracowania nowych pochodnych tego związku o polepszonej

aktywności i biodostępności [4-7]. W tym obszarze jednymi z najważniejszych pochodnych resweratrolu są jego

estry, z uwagi na łatwość modulowania właściwości grup acylowych. Pomimo względnej prostoty nie ma

ogólnych metod syntezy aromatycznych i bardziej złożonych estrów tego związku.

Klasyczna metoda estryfikacji resweratrolu za pomocą chlorków kwasowych przebiega z

powstawaniem licznych produktów ubocznych i pomimo długich czasów reakcji wydajność nie jest

satysfakcjonująca. Z tego powodu przetestowaliśmy trzy alternatywne techniki: z wykorzystaniem reaktora

mikrofalowego, ciśnieniowego reaktora mikrofalowego oraz syntezę bez użycia rozpuszczalnika w młynie

kulowym.

Synteza aromatycznych estrów resweratrolu z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego

przebiegła z satysfakcjonującą wydajnością (do 99% dla estrów alifatycznych i do 88% dla aromatycznych) oraz

pozwoliła na zredukowanie czasu reakcji z kilku godzin (reflux) do godziny bądź kilku minut. Dla niektórych

estrów oczyszczanie za pomocą krystalizacji okazało się być dobrą alternatywa do uciążliwego oczyszczania za

pomocą kolumny chromatograficznej.

Literatura:

1. Z. Ovensa, K. Kozics, Y. Bader, P. Saiko, N. Handler, T. Erker, T. Szekeres, Oncol Rep 16 (2006) 617-624.

2. B. Olas, B. Wachowicz, J. Saluk-Juszczak, T. Zieliński, W. Kaca, A. Buczyński, Cell Biol Toxic 17 (2001)

117-125.

3. M. Athar, J. H. Back, X. Tang, K. H. Kim, L. Kopelovich, D. R. Bickers, A. L. Kim, Toxicol. Appl.

Pharmacol. 224(3) (2007) 274-283.

4. G.R. Pettit, N. Melody, A. Thornhill, J.C. Knight, T.L. Groy, C.L. Herald, J Nat Prod 72 (2009) 1637-1642.

5. J. Das, S. Pany, A. Majhi, Bioorg Med Chem 19 (2011) 5321-5333.

6. B. Sun, J. Hoshino, K. Jermihov, L. Marler, J.M. Pezzuto, A.D. Mesecar, M. Cushman Bioorg Med Chem 18

(2010) 5352-5366.

7. A.V. Moro, F.S.P. Cardoso, C.R.D. Correia, Tetrah Lett 49 (2008) 5668-5671.

I Poznańskie Sympozjum Młodych Naukowców Nowe Oblicze...

Documents

Transcript of I Poznańskie Sympozjum Młodych Naukowców Nowe Oblicze...