Czy nanocząstki metali wpływają na biosyntezę bioaktywnych metabolitów roślinnych? - badania na modelu kultur in vitro gatunków z rodziny Brassicaceae o działaniu prozdrowotnym

Opis projektu:
Projekt zakłada interdyscyplinarne badania łączące biotechnologię, nanotechnologię, fitochemię i farmakologię. Celem projektu jest poznanie wpływu nanocząstek metali (niejonowych) pierwiastków Ag, Au, Cu i Pt na zawartość biopierwiastków, metabolitów wtórnych i właściwości biologicznych roślin z rodziny Brassicaceae o dużym znaczeniu żywieniowym i leczniczym. Badania zaprojektowano w oparciu o model hodowli in vitro mikropędów wybranych, ważnych i użytecznych gatunków klasyfikowanych jako tzw. „zdrowa żywność”: Brassica oleracea L. var. italica, Brassica oleracea L. var. acephala, Brassica rapa L. var. japonica, Brassica rapa L. var. chinensis, Nasturtium officinale R. Br. i Eruca sativa Mill. (Eruca vesicaria L. Cav). Zastosowanie badania modelowego w oparciu o kultury in vitro jest rozwiązaniem typowym dla badań podstawowych z wyłączeniem m.in. wpływu środowiska. Ponadto opracowanie badań nad stymulacją wytwarzania biologicznie aktywnych metabolitów w kulturach in vitro jest jednym z najważniejszych, innowacyjnych zastosowań badań biotechnologii roślin z farmakologicznego punktu widzenia. W ramach projektu hodowle in vitro roślin zostaną zainicjowane i zoptymalizowane w celu osiągnięcia wysokiego tempa wzrostu biomasy (w tym zastosowane będą bioreaktory RITA® i Plantform). Pożywki hodowlane zostaną uzupełnione nanocząsteczkami metali Ag, Au, Cu i Pt (o wymiarach mniejszych niż 5 nm) w różnych stężeniach i punktach czasowych. Ekstrakty z biomasy in vitro zostaną sprofilowane pod kątem zawartości m.in. glukozynolanów, flawonoidów, kwasów fenolowych i pierwiastków, a także aktywności biologicznej: przeciwnowotworowej, przeciwutleniającej, przeciwbakteryjnej, przeciwgrzybiczej, przeciwgrzybicznej, przeciwzapalnej, immunomodulującej, przeciwstarzeniowej, a także pod kątem działania cytotoksycznego i toksycznego. Ogólne problemy, które mają zostać rozwiązane w ramach projektu to: opracowanie nowych metod biotechnologicznych opartych na nanobiotechnologii, badanie profilu składu chemicznego oraz badania aktywności biologicznej ekstraktów. Wyniki wskażą, czy możliwe jest zaproponowanie biomasy z hodowli in vitro stymulowanej nanocząstkami, jako alternatywy dla materiału uzyskiwanego w warunkach in vivo. Ponadto określenie składu chemicznego i przeprowadzenie badań aktywności biologicznej przyczyni się do poszerzenia wiedzy na temat leczniczego działania badanych gatunków.

Powrót >