Profil naukowo-badawczy
W Zakładzie Biochemii Biofizyki i Biotechnologii prowadzone są badania przebiegu szlaków metabolicznych związanych z istotnymi aspektami funkcjonowania organizmów żywych zarówno w warunkach stresowych jak i rozwojowych. Wykorzystywane są nowoczesne techniki analityczne pozwalające na charakterystykę oddziaływań organicznych i nieorganicznych substancji z komponentami komórek roślin i zwierząt. Materiał badawczy stanowią tkanki i komórki, a także naturalne i modelowe biomembrany. Wykorzystanie technik biotechnologii pozwala na uzyskanie materiału biologicznego w ściśle zdefiniowanych warunkach pod względem sterylności i odtwarzania tych samych struktur biologicznych. Biochemiczne analizy dotyczą ilościowego i jakościowego oznaczania enzymatycznych i nieenzymatycznych antyoksydantów, białek, węglowodanów, lipidów, hormonów oraz mikro- i makroelementów, niezbędnych do prawidłowego przebiegu procesów metabolicznych w komórkach. Fizykochemiczne – wyznaczenia parametrów struktury biomembran, modyfikowanych bezpośrednimi oddziaływaniami z hydrofobowymi i hydrofilowymi molekułami o działaniu toksycznym i stymulującym rozwój komórek. W badaniach modelowych wykonanych w Zakładzie wykazano zależności strukturalno/funkcjonalne w reakcjach antyoksydantów organicznych i nieorganicznych z membranami w stymulacji mechanizmów obronnych komórek narażonych na działanie czynników stresowych (metale ciężkie, rodniki tlenowe). Zastosowanie metody spektroskopii EPR oraz Ramana pozwoliło określić rolę tzw. długo-żyjących rodników organicznych (głównie cukrowych), jako „pułapek” dla elektronów generowanych w warunkach stresu oksydacyjnego, a także jako czynników umożliwiających selekcję genotypów zbóż pod względem ich odporności. Na podstawie badań prowadzonych w układach natywnych i modelowych komórek zaproponowano mechanizm antyoksydacyjnego działania jonów selenu oraz ich znaczenie w ustalaniu równowagi pomiędzy mikro- i makroelementami absorbowanymi ze środowiska. Określono ilościowo, w jakim stopniu hormony mogą penetrować membrany komórkowe oraz jakie konsekwencje strukturalno/elektryczne i fizjologiczne związane są z tym procesem. Wykazano, iż zearalenon, toksyna grzybowa (Fusarium) w zależności od stężenia może działać jako substancja hormonalna lub stresogenna. W Zakładzie prowadzone są także badania nad wpływem nanocząstek metali na organizmy żywe. Stwierdzono zależność pomiędzy cytotoksycznością nanoczastek (głównie srebra i złota) a rodzajem, ładunkiem i sposobem ich syntezy względem komórek roślin oraz komórek ludzkiego układu immunologicznego. Wyniki tych badań zostały opublikowane w renomowanych czasopismach z listy filadelfijskiej.
