UWM: Nagroda w konkursie Regionalna Inicjatywa Doskonałości Ministra Edukacji i Nauki za pomysł oczyszczania gleby za pomocą osadów ściekowych

UWM: Nagroda w konkursie Regionalna Inicjatywa Doskonałości Ministra Edukacji i Nauki za pomysł oczyszczania gleby za pomocą osadów ściekowych

Naukowcy z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego dostali niedawno nagrodę w konkursie Regionalna Inicjatywa Doskonałości Ministra Edukacji i Nauki za pomysł oczyszczania gleby za pomocą osadów ściekowych. Taki sposób oczyszczania gleby pozwala z niej usunąć metale ciężkie i metaloidy, które ze względu na swoją trwałość, tendencję do bioakumulacji oraz wysoką toksyczność stanowią ogromny problem środowiskowy. Największe zanieczyszczenia metalami ciężkimi występuje na terenach przemysłowych, pokopalnianych, pokolejowych i powojskowych.

Oczyszczanie gleby z metali ciężkich nazywamy remediacją. Jedną z metod jest płukanie, które polega na rozpuszczaniu metali chemicznymi środkami myjącymi np. roztworami kwasu. Metoda ta ma jednak negatywne skutki w postaci pogorszenia jakości gleby, ze względu na jej zakwaszenie lub wyjałowienie z substancji organicznych i pierwiastków biogennych. Duży potencjał w remediacji gleby wykazuje oczyszczanie jej środkami myjącymi pochodzenia naturalnego, np. ekstrakt z drzewa mydlanego, pochodzącego z Karaibów i Ameryki Środkowej. Niestety dostępność tych środków jest bardzo ograniczona a stosowanie kosztowne. Naukowcy wciąż poszukują tanich i skutecznych środków, które nie tylko trwale usuną metale ciężkie, ale także pozwolą zachować zyżność gleby.

Naukowcy z Katedry Biotechnologii w Ochronie Środowiska na Wydziale Geoinżynierii UWM znaleźli właśnie takie środki. Są łatwodostępne, tanie i mogą być produkowane w nieograniczonych ilościach. Ponadto poprawiają właściwości oczyszczanej gleby. Chodzi o nisko- i wielocząsteczkowe związki organiczne odzyskiwane z osadów ściekowych, które stanowią bogate źródło rozpuszczonej materii organicznej w postaci substancji humusowych. Wykazują one zdolność do wiązania jonu metalu z grupami funkcyjnymi środka myjącego i usuwania ich z gleby. Są również bogate w pierwiastki nawozowe i mogą korzystnie wpływać na poprawę wartości nawozowej oczyszczanej gleby.

Zespół badawczy testował tego typu roztwory myjące do oczyszczania gleby zanieczyszczonej miedzią, ołowiem, cynkiem, kadmem, arsenem oraz mieszaniną miedzi, ołowiu i cynku. Badania wykazały skuteczność porównywalną bądź wyższą w stosunku do preparatów komercyjnych, dla których mogą stanowić doskonałą alternatywę. Ponadto koszt ich uzyskania jest znikomy, gdyż do ekstrakcji używa się głównie wody. Badania wykazały także, że środki myjące pozyskiwane z osadów ściekowych są bogate w składniki odżywcze i mają korzystny wpływ na jakość oczyszczonej gleby, co oznacza, że w procesie płukania wraz z usuwaniem metali następuje proces poprawy jakości gleby.

Osady ściekowe są łatwo dostępnym i tanim źródłem roztworów myjących, bo ich ilość w oczyszczalniach ścieków stale wzrasta. W 2019 r. w oczyszczalniach wytworzono ponad 1 mln ton suchej masy osadów. – Zaproponowana przez nasz zespół metoda płukania gleb za pomocą środków myjących z osadów ściekowych wpisuje się strategię gospodarki cyrkulacyjnej, w której osady ściekowe traktowane są nie jako odpady, lecz zasoby – podsumowują członkowie zespołu.

Rezultatem przeprowadzonych przez zespół badań jest nie tylko nagroda w konkursie Regionalna Inicjatywa Doskonałości MEiN, ale 16 publikacji z listy JCR, 1 rozdział monograficzny oraz 5 doniesień konferencyjnych. Sposób otrzymywania środków myjących z osadów ściekowych oraz ich zastosowanie od 2018 r. chroni patent RP.

[źródło: uwm.edu.pl]

UWM: Prodigiozyna – lek  na wojenne rany

UWM: Prodigiozyna – lek na wojenne rany

Prodigiozyna to „cudowna” substancja. Fascynowała naukowców od wielu lat. W przyszłości, za sprawą naukowców z UWM, może pomóc w ratowaniu ludzkiego zdrowia i życia, np. na wojnie.


Prodigiozyna to krwistoczerwony pigment nierozpuszczalny w wodzie. Wytwarza go bakteria Serratia marcescens, czyli pałeczka krwawa. Jest znana z tego, że pojawiała się wielokrotnie na hostii, co przez wielu katolików było uznawane za cud. Hostia, która upada na ziemię, zgodnie z procedurą Kościoła katolickiego musi pozostać w odosobnieniu, w naczyniu z wodą do momentu aż się rozpuści. To warunki spełniające wszystkie wymagania wzrostowe pałeczki krwawej, bo jej ulubionym pokarmem są skrobia. Uczeni zbadali, że namnażanie się krwistoczerwonych komórek na hostiach, które wcześniej upadły wywołuje właśnie Serratia marcescens.

Uczeni prodigiozynę zbadali już dość dawno i kiedy w naukowy sposób pozbawili ją statusu cudu, przestali się nią interesować. Prof. Sławomir Ciesielski z Katedry Biotechnologii w Ochronie Środowiska na Wydziale Geoinżynierii prodigiozyną zainteresował się ponad 10 lat temu, ale nie z powodu jej „cudownych” właściwości.

  • Interesowało mnie wówczas to, że ten barwnik wiąże się specyficznie z DNA komórek nowotworowych, przez co może być potencjalnym lekiem na raka. Wtedy jednak dowiedziałem się, że prodigiozyna ma również silne właściwości antybakteryjne i antygrzybiczne. W szczególności zainteresowało mnie to, że hamuje wzrost bakterii Gram-dodatnich, wyjaśnia prof. Ciesielski.

Do bakterii G-dodatnich należą np. gronkowce, paciorkowce, laseczka tężca, prątek gruźlicy i prątek trądu. Gronkowce – złocisty i skórny występują powszechnie i są składnikiem flory bakteryjnej na skórze. Jeśli skóra jest cała i zdrowa – to nic się nie dzieje. Jeśli jednak na ciele jest rana – to wnikają do niej, rozwijają się i stają niebezpieczne. Dochodzi do zakażenia, które może nawet skończyć się śmiercią rannego.

  • Prodigiozyna hamuje namnażanie się bakterii gronkowca, a nawet je niszczy. Ta jej właściwość natchnęła nas pomysłem opracowania opatrunku z dodatkiem prodigiozyny – kontynuuje prof. Ciesielski.

Zespół naukowy prof. Ciesielskiego w składzie: dr hab. Justyna Możejko-Ciesielska, prof. UWM z Katedry Mikrobiologii i Mykologii na Wydziale Biologii i Biotechnologii oraz mgr Martyna Godzieba, doktorantka z Katedry Biotechnologii w Ochronie Środowiska korzystając ze wsparcia Inkubatora Innowacyjności, programu realizowanego na UWM przez Centrum Innowacji i Transferu Technologii, opracował sposób frakcjonowania i wiązania wydzielonych frakcji prodigiozyny z opatrunkiem. Laboratoryjne próby posiewu bakterii wykazały, że gronkowiec złocisty i skórny na opatrunkach z prodigiozyną nie rozwija się.

W 2019 r. prof. Ciesielski złożył więc do Urzędu Patentowego RP wniosek. Jesienią ubiegłego roku otrzymał patent na „Sposób wytwarzania prodigiozyny i zastosowanie jej do tworzenia bariery antybakteryjnej materiałów opatrunkowych”.

  • Takie opatrunki mogą być przydatne wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości szybkiego oczyszczenia rany, np., w warunkach terenowych a szczególnie w podczas działań wojennych. W takich ranach już po kilku godzinach mogą rozwinąć się gronkowce, co bardzo utrudni ich leczenie a w skrajnych wypadkach może nawet doprowadzić do zakażenia całego organizmu i śmierci rannego. Stosowanie alternatywnych związków antybakteryjnych jest aktualnie ważne również ze względu na problem antybiotykooporności. Na rynku, w niedługim czasie będą dominować, leki antybakteryjne, na które patogeny nie wykształciły jeszcze oporności – mówi prof. Ciesielski.

Od patentu do wdrożenia jednak droga nie jest taka prosta i krótka.

  • Teraz nasz sposób należałoby przetestować w warunkach w warunkach zbliżonych do naturalnych. Dlatego szukamy partnera, który by się tym zajął z myślą o wdrożeniu opatrunku z prodigiozyną do masowej produkcji – kończy prof. Ciesielski.

[źródło: uwm.edu.pl]