Innowacyjna hodowla roślin. Będą rosnąć bez użycia ziemi!
Nad alternatywnym sposobem uprawy roślin pracuje młody naukowiec z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Tarczycę bajkalską, coraz powszechniej stosowaną w przemyśle farmaceutycznym, będzie hodował bez użycia ziemi i przy znacznie mniejszym zużyciu wody.
Wzrost liczby ludności, globalne ocieplenie, rozwój przemysłu, który generuje zanieczyszczenie środowiska i ogromne zużycie słodkiej wody – wszystko to sprawia, że na całym świecie poszukiwane są alternatywne możliwości upraw. Jedną z nich jest hodowla roślin w warunkach sztucznego wzrostu, nad którą pracuje Kajetan Grzelka, student prowadzący w Katedrze Biologii i Biotechnologii Farmaceutycznej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu w ramach projektu
Dojenie korzeni za pomocą naturalnych rozpuszczalników eutektycznych (DES) i elektroporacji (PEF) jako innowacyjna metoda pozyskiwania związków aktywnych roślin leczniczych, którego kierownikiem jest dr hab. Sylwester Ślusarczyk.
Do badania wybraliśmy Scutellaria baicalensis Georgi, czyli tarczycę bajkalską. Jest ona coraz szerzej wykorzystywana w medycynie i wytwarza wiele substancji o ogromnym potencjale terapeutycznym, które w przyszłości mogą stać się lekami. Chcemy przede wszystkim stymulować wzrost jej korzenia, w którym zawarte są najbardziej interesujące nas związki oraz wielokrotnie izolować substancje z tej samej rośliny
– mówi Kajetan Grzelka.
/Fot. Tomasz Walów/UMW
Naukowiec, poszukując alternatywy dla tradycyjnych upraw glebowych, zdecydował się na metodę o nazwie aeroponika. Zakłada ona dojrzewanie rośliny w niewielkim pojemniku. Do jej wzrostu wykorzystywana jest specjalna pożywka, którą zraszany jest zwisający w powietrzu korzeń. Fakt, że korzeń wisi swobodnie nie tylko sprzyja jego napowietrzeniu, ale też ułatwia rozrost. Metodę wyróżnia to, że uprawa zajmuje o wiele mniej miejsca i zużywa o wiele mniej wody.
Aktualnie w Ogrodzie Botanicznym Roślin Leczniczych UMW jest około 100-120 sztuk tarczycy, które rosną w specjalnych kuwetach do hodowli aeroponicznej.
Naukowiec wykorzysta je w dalszej części badania, która zakłada izolację związków leczniczych z korzenia tarczycy bajkalskiej za pomocą odwracalnej elektroporacji. Jest to stymulacja przy użyciu impulsów elektrycznych.
Jak wynika z dostępnych danych, jako jedyni na świecie badamy metodę uprawy tarczycy bajkalskiej przy wykorzystaniu aeroponiki, połączoną z przyżyciową ekstrakcją związków aktywnych przy użyciu elektroporacji oraz specjalnych rozpuszczalników
– dodaje Kajetan Grzelka.
Obecnie rośliny hoduje się z wykorzystaniem szkodliwych dla ludzi i środowiska substancji, takich jak metanol i etanol. Kajetan Grzelka dąży, aby zastąpić je naturalnymi rozpuszczalnikami eutektycznymi.
Zamierzamy opracować taki skład solwentu, który zapewni właściwe przewodzenie impulsów elektrycznych i izolację cennych dla nas związków roślinnych, a jedocześnie będzie nietoksyczny i nie uszkodzi rośliny. W przeciwieństwie do konwencjonalnego sposobu ekstrakcji, zakładającego wyhodowanie, wysuszenie i zmielenie materiału, a następnie sporządzenie ekstraktu, chcemy z jednej rośliny wielokrotnie wyciągać substancje lecznicze w miarę jej ciągłego wzrostu. To jest właśnie „dojenie korzeni”,zawarte w tytule projektu
– tłumaczy naukowiec.
/Fot. Tomasz Walów/UMW
