Instytut Nauk Biologicznych

Kierownik Katedry                             prof. dr hab. Jerzy Rogalski ul. Akademicka 19, 20-033 Lublin pokój 334B; tel.  81 537 56 68 mail: jerzy.rogalski@mail.umcs.pl

Nauczyciele akademiccy

prof. dr hab. Jerzy Rogalski
prof. dr hab. Anna Jarosz-Wilkołazka 
dr hab. Marcin Grąz, prof. UMCS
dr hab. Grzegorz Janusz, prof. UMCS
dr hab. Magdalena Jaszek, prof. UMCS
dr hab. Anna Matuszewska, prof. UMCS
dr hab. Monika Osińska-Jaroszuk, prof UMCS
dr hab. Anna Pawlik 
dr hab. Jolanta Polak  
dr Renata Bancerz
dr Magdalena Czemierska
dr Justyna Sulej
dr Marzanna Paździoch-Czochra
dr Katarzyna Szałapata
dr Dawid Stefaniuk

Pracownicy wspierający badania i dydaktykę

mgr Ewa Jóźwik
mgr Marta Ruminowicz-Stefaniuk
mgr Beata Ciołek
mgr inż. Iwona Mazur
mgr Marcin Anusiewicz

Pracownicy emerytowani

prof. dr hab. Jerzy Łobarzewski
prof. dr hab. Elżbieta Dernałowicz-Malarczyk
prof. dr hab. Krzysztof Grzywnowicz
dr hab. Magdalena Staszczak, prof UMCS

Doktoranci

mgr Wiktoria Piątek-Gołda
mgr Maciej Karaśkiewicz
mgr Sylwia Stefanek

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 Katedry: 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.