Badania prowadzone w kopalni węgla kamiennego „Bogdanka” przez naukowców z Katedry Biochemii i Chemii Środowiska KUL, pod kierunkiem prof. Zofii Stępniewskiej, przyniosły pierwszy praktyczny rezultat - opracowanie i opatentowanie przełomowej metody produkcji ektoiny - cennej substancji wykorzystywanej w przemyśle kosmetycznym i medycznym.

 

Wydarzenie to zostało odnotowane przez media lokalne i ogólnopolskie:

- Panorama Lubelska

- Dziennik Wschodni

- Polska Agencja Prasowa

- rmf24.pl

- biotechnologia.pl

 

Ektoina jest aminokwasem, który rzadko występuje w strukturze białek, ale pełni w organizmie niezwykłe funkcje: jest stabilizatorem enzymów, kwasów nukleinowych, kompleksów DNA-białko oraz całych komórek. Zapewnia ona komórkom ochronę przed różnymi czynnikami zewnętrznymi, takimi jak promieniowanie UV, zapobiega procesom fotostarzenia oraz pozwala na prawidłowy rozwój komórek. W medycynie stosowana jest przy radio- i chemoterapii w leczeniu niektórych nowotworów. Zwiększa immunoodporność na wirusa HIV. Ostatnie badania dowodzą, że może być wykorzystywana w terapii przeciwko chorobie Alzheimera... W kosmetyce stosowana jest w kremach nawilżających i przeciwzmarszczkowch.

Ektoina jest naturalną cząsteczką wytwarzaną przez mikroorganizmy żyjące w skrajnie niesprzyjających warunkach środowiska, np. gejzerach czy słonych jeziorach. Do celów przemysłowych pozyskiwana jest w procesie syntezy chemicznej. Proces ten jest skomplikowany i co się z tym wiąże - kosztochłonny. Stąd cena rynkowa ektoiny jest zbliżona do ceny złota. Obecna cena 1 g ektoiny to 18 USD, a złota - 16 USD.

Sposób wytwarzania ektoiny wynaleziony przez prof. Zofię Stępniewską, dr Agnieszkę Kuźniar i dr Annę Pytlak z Katedry Biochemii i Chemii Środowiska KUL to efekt prac prowadzonych w kopalni "Bogdanka". Przesłanką, stanowiącą podstawę patentu było odkrycie, że bakterie metanotroficzne, wchodzące w skład mikroflory, obecnej w skałach przywęglowych z kopalni Bogdanka zdolne są do przetrwania w warunkach niskiej wilgotności i podwyższonego stężenia soli w środowisku. Okazało się następnie, że to właśnie wytwarzana przez nie ektoina umożliwia tym bakteriom przetrwanie. Dalej udało się ustalić warunki efektywnej biosyntezy ektoiny w oparciu o substrat jakim jest metan i konsorcjum bakterii, wyizolowane ze skał przywęglowych. Przy wykorzystaniu tej metody, koszty produkcji ektoiny obniżone zostają do około 2500 zł/kg (a roczne zapotrzebowanie europejskiego rynku kosmetycznego na ektoinę to 75 tys. kg).

Obecnie trwają rozmowy na temat wprowadzenia nowej metody do produkcji.

Rys. 1. Formy tautomeryczne (a) i hydrofilna otoczka (b) ektoiny

Autor: Daniel Klich
Ostatnia aktualizacja: 16.01.2014, godz. 13:38 - Daniel Klich