Katedra Biochemii i Biotechnologii

Kierownik Katedry                                                

Prof. dr hab. Jerzy Rogalski

ul. Akademicka 19, 20-033 Lublin
pokój 334B; tel.  81 537 56 68
mail: rogal@poczta.umcs.lublin.pl

Druga osoba do kontaktu w sprawach Katedry:

dr hab. Magdalena Staszczak, prof. UMCS

pokój 326, tel. 81-537 50 40
mail: magdalena.staszczak@poczta.umcs.lublin.pl

 

Pracownicy

prof. dr hab. Jerzy Rogalski
prof. dr hab. Krzysztof Grzywnowicz
prof. dr hab. Anna Jarosz-Wilkołazka
dr hab. Magdalena Staszczak, prof. UMCS
dr hab. Magdalena Jaszek, prof. UMCS
dr hab. Anna Matuszewska, prof. UMCS
dr hab. Marcin Grąz, prof. UMCS
dr hab. Grzegorz Janusz, prof. UMCS
dr hab. Monika Osińska-Jaroszuk
dr Renata Bancerz
dr Jolanta Polak
dr Anna Pawlik
dr Justyna Sulej
dr Marzanna Paździoch-Czochra
dr Katarzyna Szałapata
dr Dawid Stefaniuk
mgr Ewa Jóźwik
mgr Marta Ruminowicz-Stefaniuk
mgr Beata Ciołek
mgr inż. Iwona Mazur
mgr Marcin Anusiewicz
prof. dr hab. Jerzy Łobarzewski     professor emeritus
prof. dr hab. Elżbieta Dernałowicz-Malarczyk   professor emeritus

Doktoranci

mgr Magdalena Czemierska
mgr Maciej Karaśkiewicz

Historia Katedry

W 1953 roku utworzona została Katedra Biochemii. Inicjatorem jej powstania i kuratorem do 1959 roku był prof. dr Adam Paszewski. W roku 1960 kierownictwo Katedry objął doc. dr hab. Jerzy Trojanowski. Badania prowadzone wówczas w Katedrze dotyczyły głównie związków próchniczych. W roku 1971 Katedra została przemianowana na Zakład Biochemii w strukturze nowo utworzonego Instytutu Mikrobiologii i Biochemii. Zapoczątkowane zostały badania nad enzymatyczną transformacją ligniny. W 1977 roku Zakład Biochemii decyzją ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki został wydzielony jako odrębna jednostka organizacyjna Wydziału. W 1972 roku Zakład przeniósł się do pomieszczeń w budynku "Dużej Chemii", z których korzystał aż do powrotu do budynku macierzystego Wydziału we wrześniu 2008 roku. W 2011 roku, w związku z podziałem Wydziału BiNoZ, Zakład został włączony do Instytutu Biologii, tworząc Instytut Biologii i Biochemii w ramach Wydziału Biologii i Biotechnologii. Od roku 2019 funkcjonuje w obrębie Instytutu Nauk Biologicznych UMCS jako Katedra Biochemii i Biotechnologii.

Kierownicy Zakładu: prof. dr Adam Paszewski (kurator 1953-1959), prof. dr hab. Jerzy Trojanowski (1960-1987), prof. dr hab. Andrzej Leonowicz (1987-2003), prof. dr hab. Jerzy Rogalski od września 2003 roku.

Aktualna tematyka badawcza:

  • Enzymatyczna transformacja materiałów ligninocelulozowych, produkcja bioetanolu oraz detoksyfikacja materiałów zawierających substancje aromatyczne;
  • Identyfikacja genów kodujących ligninocelulolityczne aktywności enzymatyczne oraz intensyfikacja produkcji tych enzymów metodami inżynierii genetycznej;
  • Wykorzystanie otrzymanych enzymów do konstrukcji bioczujników oraz ogniw paliwowych;
  • Produkcja i charakterystyka grzybowych enzymów:  lipo-, amylo-, mutano-, chityno-, pektyno-, lignino-, celulo- i hemicelulolitycznych;
  • Funkcja proteolizy w procesach dojrzewania biokatalizatorów u grzybów rozkładających drewno;
  • Izolowanie i charakterystyka naturalnych, białkowych inhibitorów enzymów proteolitycznych  tych grzybów;
  • Transformacja naturalnych pochodnych fenolowych przy udziale mikro- i makroorganizmów do substancji wykazujących efekt osłonowy wobec wolnych rodników i metali ciężkich;
  • Poszukiwanie biochemicznych kryteriów odpowiedzi organizmów ligninolitycznych na różne formy egzogennego stresu;
  • Immobilizacja substancji biologicznie czynnych;
  • Poszukiwanie, izolacja i charakterystyka nowych grzybowych substancji bioaktywnych oraz badanie możliwości ich praktycznego zastosowania w medycynie (działanie przeciwnowotworowe) i szeroko pojętej biotechnologii (zastosowania przemysłowe).

Projekty badawcze

  1. OPUS 13 (NCN) (2017) „Modyfikacja materiałów biomedycznych inhibitorami enzymów proteolitycznych”. Kierownik projektu: prof. dr hab. Anna Jarosz-Wilkołazka.
  2. MINIATURA 1 (NCN) (2017) „Ocena potencjału bioremediacyjnego lakazy Sinorhizobium meliloti”. Kierownik projektu: dr Anna Pawlik.
  3. MINIATURA 1 (NCN) (2017) „Nowa droga rozkładu kwasu szczawiowego przez grzyby białej i brunatnej zgnilizny drewna. Kierownik projektu:  dr hab. Marcin Grąz, prof. UMCS.
  4. PRELUDIUM 11 (NCN) (2016) „Analiza właściwości biologicznych i fizyko-chemicznych egzopolimerów wytwarzanych przez szczep Rhodococcus opacus FCL1069”. Kierownik projektu: mgr Magdalena Czemierska.
  5. SONATA 11 (NCN) (2016) „Enzymatyczna synteza związków o aktywności antymikrobiologicznej i antyoksydacyjnej w dwuskładnikowych układach transformacyjnych. Kierownik projektu: dr Jolanta Polak.
  6. SONATA 9 (NCN) (2015) „Ocena potencjału antyoksydacyjnego i przeciwdrobnoustrojowego grzybowej dehydrogenazy celobizowej jako składnika opakowań aktywnych”. Kierownik projektu: dr Justyna Sulej.
  7. PRELUDIUM 9 (NCN) (2015) „Unieruchomiona lakaza grzybowa jako uniwersalny katalizator w transformacji związków aromatycznych. Kierownik projektu:  dr Kamila Wlizło.
  8. OPUS 8 (NCN) (2014) „Wpływ światła na metabolizm Cerrena unicolor”. Kierownik projektu dr hab. Grzegorz Janusz, prof. UMCS.
  9. OPUS 7 (NCN) (2014) Charakterystyka i znaczenie nowej oksydazy kwasu szczawiowego (OXOAb) w odpowiedzi Abortiporus biennis na obecność metali ciężkich w środowisku wzrostu”. Kierownik projektu: prof. dr hab. Anna Jarosz-Wilkołazka.
  10. PRELUDIUM 8 (NCN) (2014) „Analiza wybranych właściwości fizykochemicznych, biologicznych i farmakologicznych materiałów biomedycznych zmodyfikowanych syntetycznym inhibitorem proteaz serynowych. Kierownik projektu: dr Katarzyna Szałapata.

Patenty:

  1. Patent nr PL 233829 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2019
    Zastosowanie polisacharydów pochodzenia bakteryjnego wraz z lipazą wyizolowaną z Rhizomucor variabilis w reakcjach estryfikacji wyższych kwasów tłuszczowych oraz sposób otrzymywania takich estrów”. Twórcy: Renata Bancerz, Monika Osińska-Jaroszuk, Magdalena Jaszek, Monika Janczarek, Jerzy Rogalski.
  2. Patent nr PL 233924 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2019
    Zastosowanie polisacharydów pochodzenia grzybowego wraz z lipazą wyizolowaną z Rhizomucor variabilis w reakcjach estryfikacji wyższych kwasów tłuszczowych oraz sposób otrzymywania takich estrów”. Twórcy: Renata Bancerz, Monika Osińska-Jaroszuk, Magdalena Jaszek, Monika Janczarek, Jerzy Rogalski.
  3. Patent nr PL 223529 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2018
    Sposób osadzania bioaktywnych powłok wielofunkcyjnych”. Twórcy: Justyna Jaroszyńska-Wolińska, Anthony P. Herbert, Jerzy Rogalski, Szymon Malinowski.
  4. Patent nr PL 2286759 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2017
    Nowy szczep grzyba Trichoderma atroviride G79/11, sposób otrzymywania biopreparatu do fermentacji metanowej odpadów organicznych z wykorzystaniem tego szczepu oraz sposób prowadzenia fermentacji metanowej odpadów organicznych z zastosowaniem biopreparatu”. Twórcy: Magdalena Frąc, Agata Gryta, Karolina Oszust, Anna Siczek, Nina Bilińska, Krzysztof Ziemiński, Anna Pawlik, Grzegorz Janusz.
  5. Patent nr PL 2235435 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2016
    Kompleks TRIS peptydowy otrzymany ze szczepu bakterii Raoultella ornithinolytica i jego wykorzystanie w leczeniu nowotworu szyjki macicy ludzkiej”. Twórcy: Marta Fiołka, Krzysztof Grzywnowicz, Kinga Lewtak, Jolanta Rzymowska, Paweł Mak.
  6. Patent nr PL 224869 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2016
    Enzym lakaza wyizolowany z grzyba Cerrena unicolor do zastosowania w leczeniu raka szyjki macicy”. Twórcy: Anna Matuszewska, Magdalena Jaszek, Grzegorz Janusz, Monika Osińska-Jaroszuk, Justyna Sulej, Dawid Stefaniuk, Jerzy Rogalski, Magdalena Mizerska-Kowalska, Martyna Kandefer-Szerszeń.
  7. Patent nr PL 224867 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2016
    Kompleks polisacharydowo-peptydowy otrzymany ze szczepu bakterii Raoultella ornithinolytica do zastosowania w zwalczaniu zakażeń powodowanych przez bakterie z rodzaju Mycobacterium”. Twórcy: Marta Fiołka, Krzysztof Grzywnowicz, Jolanta Rzymowska, Rafał Szewczyk.
  8. Patent nr PL 224934 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2016
    Enzym lakaza wyizolowany z grzyba Cerrena unicolor do zastosowania w leczeniu chorób nowotworowych krwi”. Twórcy: Magdalena Jaszek, Anna Matuszewska, Monika Osińska-Jaroszuk, Grzegorz Janusz, Justyna Sulej, Dawid Stefaniuk, Krzysztof Giannopoulos, Marta Karp.
  9. Patent nr PL 231247 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2013
    Sposób wytwarzania barwników syntetycznych”. Twórcy: Anna Jarosz-Wilkołazka, Jolanta Polak, Anna Olszewska.

Zgłoszenia patentowe:

  1. Numer zgłoszenia: P.430603 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2019
    „Ekstrakt z gniazda mrówek Lasius fuliginosus do zastosowania w leczeniu czerniaka ludzkiego”. Twórcy: Karol Wagner, Bernard Staniec, Aneta Ptaszyńska, Magdalena Jaszek, Anna Matuszewska, Dawid Stefaniuk

  2. Numer zgłoszenia P.432228 (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2019
    „Wodny ekstrakt z gniazda mrówek Lasius fuliginosus do zastosowania w zwalczaniu nosemozy pszczoły miodnej”. Twórcy: Karol Wagner, Bernard Staniec, Aneta Ptaszyńska, Magdalena Jaszek, Anna Matuszewska, Dawid Stefaniuk

Wzory użytkowe:

  1. Wzór użytkowy  Nr W127004; (Urząd Patentowy Rzeczpospolitej Polskiej); 2018
    Przystawka aplikacyjna do stacji pipetującej substancje lecznicze na płaskie powierzchnie”. Twórcy: Jerzy Rogalski, Marta Palusińska-Szysz, Anna Turska-Szewczuk, Adam Choma, Teresa Urbanik-Sypniewska, Jolanta Kutkowska.

Współpraca naukowa

Katedra Biochemii i Biotechnologii współpracuje z innymi jednostkami naukowymi uczelni lubelskich: Klinika Ortopedii i Traumatologii PSK IV, Lublin (modyfikacja cementów chirurgicznych i wpływ modyfikatorów na ich stabilność); Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury, Instytut Budownictwa (immobilizacja oksydoreduktaz fenolowych); Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Katedra i Zakład Biochemii Biotechnologii (immobilizacja substancji biologicznych na protezach medycznych); Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności (enzymy celulo- i hemicelulolityczne); Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk w Lublinie, Zakład Badań Systemu Gleba-Roślina (otrzymywanie preparatów enzymatycznych stymulujących proces fermentacji metanowej).

Katedra Biochemii i Biotechnologii  prowadzi współpracę z następującymi ośrodkami krajowymi: Instytut Chemii Fizycznej PAN, Warszawa (modyfikacja katody ogniwa paliwowego); Instytut Katalizy i Chemii Powierzchni PAN, Kraków (aktywność biokatalizatorów w środowisku nisko i bezwodnym); Instytut Włókiennictwa, Łódź (analiza nowych bio barwników tekstylnych); IBB  Warszawa (enzymy hydrolityczne, ekspresja heterologiczna); Politechnika Łódzka, Katedra Inżynierii Bioprocesowej (zastosowanie grzybów do dekoloryzacji barwników i ścieków przemysłowych); Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Nauk o Żywności (udział lakazy w procesie modyfikacji modelowych substancji); Uniwersytet Warszawski, Zakład Chemii Fizycznej (modyfikacja elektrod oraz konstrukcja otwartego bioogniwa); Politechnika Gdańska, Katedra Technologii Chemicznej (optymalizacja technik rozdziału HPLC); Instytut im. M. Curie-Skłodowskiej w Warszawie, Zakład Genetyki Centrum Onkologii (wpływ lakazy oraz niskocząsteczkowych substancji grzybowych na proliferację komórek nowotworowych), Katedra i Zakład Botaniki Farmaceutycznej UJ, Zakład Farmakologii Doświadczalnej UM w Białymstoku oraz Zamiejscowy Wydział Leśny Politechniki Białostockiej w Hajnówce (poszukiwanie, pozyskiwanie i weryfikacja działania substancji biologicznie aktywnych z grzybów występujących w środowisku naturalnym Puszczy Białowieskiej).

Katedra Biochemii i Biotechnologii  prowadzi również współpracę z ośrodkami zagranicznymi: Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Saratov, University of Idaho, Vilnius University, TU Dresden – International Institute (IHI) Zittau, Agricultural University of Georgia, Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences, Saratov, University of Siena, University of Griefswald, Montana Tech; Montana's Premier STEM University, Michigan State University, University of Tulsa, Ruhr-Universitat Bochum, University of Oldenburg, University of Helsinki, University of Uppsala, Kyushu University, University of Tokyo, Chungbuk National University, Mississippi State University, Division of Agriculture, Forestry and Veterinary Medicine.

Nagrody i wyróżnienia

W ostatnich latach pracownicy Zakładu Biochemii (Katedry Biochemii i Biotechnologii) zostali uhonorowani następującymi odznaczeniami, medalami i nagrodami: Srebrnym Krzyżem Zasługi – 2 osoby; Medalami za Długoletnią Służbę – 11 osób; Medalami Komisji Edukacji Narodowej – 12 osób oraz 15 Zespołowymi Nagrodami Rektora UMCS za działalność naukową i organizacyjną, jak  i 2 Indywidualnymi Nagrodami Rektora za działalność naukową i organizacyjną.

Najważniejsze publikacje

  • Sud, Z.F., Karaśkiewicz, M., Rogalski, J., Bilewicz, R., Lipkowski, J. 2020. Spectroelectrochemical studies of structural changes during reduction of oxygen catalyzed by laccase adsorbed on modified carbon nanotubes. Journal of Electroanalytical Chemistry, 113820, https://doi.org/101016/j.jelechem.2020.113820.
  • Szałapata, K., Osińska-Jaroszuk, M., Kapral-Piotrowska, J., Pawlikowska-Pawlęga, B., Łopucki, R., Mroczka, R., and Jarosz-Wilkołazka, A. 2020. Serine Protease Inhibitors —New Molecules for Modification of Polymeric Biomaterials. Biomolecules, 10(1), 82.
  • Matuszewska, A., D. Stefaniuk, M. Jaszek, M. Piet, A. Zajac, L. Matuszewski, I. Cios, M. Graz, R. Paduch, and R. Bancerz. 2019. Antitumor potential of new low molecular weight antioxidative preparations from the white rot fungus Cerrena unicolor against human colon cancer cells. Sci Rep 9:1975.
  • Sulej, J., Osińska-Jaroszuk, M., Jaszek, M., Grąz, M., Kutkowska, J., Pawlik, A., Chudzik, A., and Bancerz, R. 2019. Antimicrobial and antioxidative potential of free and immobilised cellobiose dehydrogenase isolated from wood degrading fungi. Fungal biology, 123(12), 875-886.
  • Pawlik, A., A. Mazur, J. Wielbo, P. Koper, K. Zebracki, A. Kubik-Komar, and G. Janusz. 2019. RNA Sequencing Reveals Differential Gene Expression of Cerrena unicolor in Response to Variable Lighting Conditions. International Journal of Molecular Sciences 20.
  • Pawlik, A., M. Ruminowicz-Stefaniuk, M. Frac, A. Mazur, J. Wielbo, and G. Janusz. 2019. The wood decay fungus Cerrena unicolor adjusts its metabolism to grow on various types of wood and light conditions. Plos One 14.
  • Matuszewska, A., M. Jaszek, D. Stefaniuk, T. Ciszewski, and Ł. Matuszewski. 2018. Anticancer, antioxidant, and antibacterial activities of low molecular weight bioactive subfractions isolated from cultures of wood degrading fungus Cerrena unicolor. Plos One 13:e0197044.
  • Osińska-Jaroszuk, M., Jaszek, M., Starosielec, M., Sulej, J., Matuszewska, A., Janczarek, M., Bancerz. R., Wydrych. J., Wiater, A.  and Jarosz-Wilkołazka, A. 2018. Bacterial exopolysaccharides as a modern biotechnological tool for modification of fungal laccase properties and metal ion binding. Bioprocess and biosystems engineering, 41(7), 973-989
  • Rudawska, A., I. Haniecka, M. Jaszek, and D. Stefaniuk. 2018. The Influence of Adhesive Compounds Biochemical Modification on the Mechanical Properties of Adhesive Joints. Polymers 10.
  • Malinowski,S., P. Herbert ,P.A.F., Rogalski,J.,  Jaroszynska-Wolinska, J. 2018. Laccase Enzyme Polymerization by Soft Plasma Jet for Durable Bioactive Coatings, Polymer 10, 532.
  • Bancerz, R., M. Osinska-Jaroszuk, M. Jaszek, J. Sulej, A. Wiater, A. Matuszewska, and J. Rogalski. 2018. Fungal polysaccharides as a water-adsorbing material in esters production with the use of lipase from Rhizomucor variabilis. Int J Biol Macromol 118:957-964.
  • Janusz, G., A. Pawlik, J. Sulej, U. Świderska-Burek, A. Jarosz-Wilkolazka, and A. Paszczyński. 2017. Lignin degradation: microorganisms, enzymes involved, genomes analysis and evolution. FEMS Microbiology Reviews 41:941-962.
  • Bancerz, R., M. Osinska-Jaroszuk, M. Jaszek, G. Janusz, D. Stefaniuk, J. Sulej, M. Janczarek, A. Jarosz-Wilkolazka, and J. Rogalski. 2016. New alkaline lipase from Rhizomucor variabilis: Biochemical properties and stability in the presence of microbial EPS. Biotechnol Appl Biochem 63:67-76.

Pozostałe informacje

W Katedrze istnieje kolekcja grzybów (FCL) utworzona dla potrzeb badań nad biochemią grzybów rozkładających drewno. Znajdują się w niej grzyby z grupy białej, miękkiej i brunatnej zgnilizny drewna. Są wśród nich także hodowlane grzyby jadalne. Niewielką część kolekcji stanowią grzyby mikoryzowe, grzyby morskie i pleśnie. Szczepy pochodzą z innych ośrodków w drodze wymiany naukowej, przekazania licencji, a także pozyskiwane są ze środowisk naturalnych.