Pracownicy naukowi i badawczo-techniczni:

prof. dr hab. Wiesław Oleszek

prof. dr hab. Anna Stochmal

dr Iwona Kowalska

dr Jerzy Żuchowski

dr Mariusz Kowalczyk

dr Justyna Krzyżanowska-Kowalczyk

dr Dariusz Jędrejek

dr Solomiia Kozachok

mgr Barbara Moniuszko-Szajwaj

mgr inż. Łukasz Pecio

mgr inż. Sylwia Pawelec

mgr Jarosław Mołdoch

mgr Agata Soluch

Profil badawczy Zakładu

• badanie budowy chemicznej, aktywności, występowania oraz możliwości praktycznego wykorzystania biologicznie czynnych metabolitów roślinnych,

• określanie wpływu czynników środowiskowych, agrotechnicznych i genetycznych na skład jakościowy i ilościowy substancji wpływających na wartość żywieniową roślin uprawnych,

• badanie roślinnych odpadów poekstrakcyjnych, ich wykorzystanie w żywieniu zwierząt i wytwarzaniu suplementów diety,

• badanie wpływu czynników biotycznych i abiotycznych na skład chemiczny roślin,

• opracowywanie i doskonalenie metod oznaczania zawartości wybranych substancji swoistych roślin.

Oferta

• Wyznaczanie dokładnej masy cząsteczkowej oraz wzorów sumarycznych związków chemicznych z dokładnością pomiaru poniżej 1 ppm i przy uwzględnieniu rozkładu izotopowego; zarówno dla związków czystych, jak i będących składnikami mieszanin rozdzielanych za pomocą GC lub UHPLC, z użyciem spektrometru mas wysokiej rozdzielczości. Możliwe jest również wyznaczanie dokładnej masy jonów fragmentacyjnych dla analizowanych związków.

• Określanie struktur substancji naturalnych – NMR.

• Wykonywanie ekstraktów roślinnych, ich oczyszczanie oraz izolacja standardów związków do badań żywieniowych i aktywności biologicznej.

• Oznaczanie w roślinach, produktach pochodzenia roślinnego, surowcach i produktach farmaceutycznych:

  • saponin steroidowych i triterpenowych oraz glikoalkaloidów steroidowych –UHPLC-MS,

  • zawartości związków fenolowych (kwasy fenolowe, flawonoidy i izoflawonoidy, katechiny, antocyjany) – HPLC-DAD, UHPLC-MS,

  • kwasów hydroksamowych – UHPLC-MS,

  • glikozydów cyjanogennych – UHPLC-MS,

  • witamin rozpuszczalnych w wodzie (witaminy C i z grupy B) – UHPLC-MS,

  • mono- i oligosacharydów – UHPLC-MS,

  • glukozynolanów – UHPLC-MS,

  • aminokwasów – UHPLC-MS/MS (w nawozach i stymulatorach wzrostu).

Wyposażenie

Laboratorium NMR - spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego

Laboratorium specjalizuje się w analizie fitochemicznej – związków organicznych obecnych w roślinach – w tym metabolitów swoistych (drugorzędowych), m.in. kwasów fenolowych, flawonoidów i saponin. Posiadamy wypracowany zestaw eksperymentów, które skutecznie pozwalają badać rodzaj aglikonu i połączenia między cukrami. Oferujemy zarówno analizy jakościowe, jak i ilościowe metodą ERETIC2, ale także fachową pomoc w interpretacji wyników.

Spektrometr AVANCE III HD 500 MHz Bruker

Laboratorium wyposażone jest w spektrometr, wraz z głowicami pomiarowymi do pomiarów próbek ciekłych (w zakresie 20-100°C):

- PA BBI 500S1 H-BB-D-05 Z – szerokopasmowa (zakres ³¹P-¹⁰⁹Ag, w tym ¹³C, ¹⁵N), gradientowa (oś z), inwersyjna ze szczególnym przeznaczeniem do pomiarów ¹H oraz widm korelacyjnych, np. COSY, NOESY, HSQC, HMBC, itp.

- PA DUL 500S1 C-H-D-05 Z – dwujądrowa, do obserwacji ¹H/¹³C, ze szczególnym przeznaczeniem do pomiarów ¹³C.

Rutynowo wykonujemy następujące eksperymenty:

- jednowymiarowe - ¹H i ¹H z supresją rozpuszczalnika, ¹³C (w tym InverseGated/DEPT/DEPTq i UDEFT), selektywne COSY, TOCSY (w tym CSSF-TOCSY), NOESY (w tym CSSF-NOESY), ROESY i step-NOESY, pomiar T₁;

- dwuwymiarowe – dqf-COSY, 2D-TOCSY (również z supresją rozpuszczalnika), 2D-NOESY (również z supresją rozpuszczalnika), 2D-ROESY (również z supresją rozpuszczalnika), HSQC (również z supresją rozpuszczalnika), HSQC-TOCSY, HSQC-HECADE (pomiar J_CH), H2BC, HMBC, CPMG-HSQMBC i J-HMBC (pomiar J_CH), 1,1-ADEQUATE (tylko dla próbek bardzo stężonych), selektywne 2D-HSQC i selektywne 2D-HMBC.

Osoba do kontaktu:

mgr inż. Łukasz Pecio

e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

tel.: +48 81 47 86 882

Laboratorium MS – spektrometrii mas

Zakład Biochemii i Jakości Plonów specjalizuje się w analizie związków organicznych wytwarzanych przez rośliny, przede wszystkim należących do grupy metabolitów specyficznych (wtórnych). W laboratorium wykonywane są pomiary widm masowych w trybie MS i MSn (widma fragmentacyjne). Umożliwia to identyfikację badanych substancji, a także określenie ich ilościowej (również śladowej) zawartości w badanym materiale.

Spektrometr mas typu Q-TOF Bruker Impact II HD wraz z dodatkowym osprzętem

Spektrometr umożliwia ustalanie składu pierwiastkowego badanych związków chemicznych przez precyzyjny pomiar stosunku masy do ładunku tworzonych przez nie jonów. Hybrydowa konstrukcja oparta na analizatorze kwadrupolowym w połączeniu z analizatorem czasu przelotu, pozwala również na uzyskiwanie widm rozpadowych i identyfikację związków na ich podstawie. Spektrometr jest wyposażony w wymienne źródła jonów, pozwalające na zjonizowanie szerokiej gamy związków chemicznych przez elektrorozpylanie (ESI), jonizację chemiczną w ciśnieniu atmosferycznym (APCI, GC-APCI) lub fotojonizację w ciśnieniu atmosferycznym (APPI).

Dzięki połączenie spektrometru z osprzętem towarzyszącym: systemami chromatografii ultrasprawnej cieczowej (UHPLC, Dionex UltiMate 3000RS), chromatografii gazowej (GC, Bruker Scion 456) oraz elektroforezy kapilarnej (CE, Agilent 7100) możliwe są wszechstronne analizy ilościowe i jakościowe skomplikowanych mieszanin związków chemicznych.

Typowe zastosowania tego spektrometru to:

- analizy metabolomiki ukierunkowanej i nieukierunkowanej w próbkach materiału roślinnego,

- analizy lipidomiki w próbkach nasion i innych materiałach,

- analizy ilościowe związków pozbawionych chromoforów z wykorzystaniem detektora uniwersalnego typu CAD,

- analizy FAME w różnych materiałach wejściowych,

- ustalanie masy cząsteczkowej i składu pierwiastkowego wyizolowanych metabolitów roślinnych.

Osoba do kontaktu:

dr Mariusz Kowalczyk

e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

tel.: +48 81 47 86 886

System ultrawysokosprawnej chromatografii cieczowej ACQUITY UPLC^TM Waters

System ultrawysokosprawnej chromatografii cieczowej ACQUITY UPLC^TM wyposażony jest w detektor fotodiodowy (PDA), działający w zakresie fal 190 – 500 nm, i sprzężony ze spektrometrem mas niskiej rozdzielczości typu potrójny kwadrupol (TQ Detector firmy Waters). Spektrometr mas jest zaopatrzony w źródło jonów ESCi^®, pozwalające na prowadzenie jonizacji metodą elektrorozpylania (ESI) lub jonizacji chemicznej pod ciśnieniem atmosferycznym (APCI). System pozwala na prowadzenie rozdziałów chromatograficznych w układzie odwróconych faz (RP) lub korzystanie z kolumn typu HILIC.

Typowe zastosowania tego instrumentu to:

- jakościowe i ilościowe analizy zawartości metabolitów specyficznych w materiale roślinnym,

- oznaczenia zawartości wolnych aminokwasów

- inne rodzaje analiz UHPLC lub UHPLC-MS.

Osoba do kontaktu:

dr Dariusz Jędrejek

e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

tel.: +48 81 47 86 886

System wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC

Zakład dysponuje chromatografami cieczowymi typu:

• HPLC – PDA firmy Waters (HPLC Waters 600 S sprzężony z detektorem fotodiodowym (PDA) od 190 – 600 nm) z zakresem przepływów od 0,5 do 4,0 ml/min,

• HPLC – PDA – FLD firmy Dionex sprzężony z detektorem fotodiodowym w zakresie 180 – 560 nm oraz detektorem fluorescencyjnym (FDA) z zakresem przepływów od 0,5 do 8,0 ml/min,

• Półpreparatywny HPLC – ELSD firmy Gilson sprzężony z detektorem laserowym światła rozproszonego (ELSD) o zakresie przepływów od 1 do 12 ml/min.

Typowe zastosowania tych chromatografów to:

- izolacja metabolitów wtórnych (wysokiej czystości) do określenia struktury metodą NMR oraz badania aktywności biologicznych,

- izolacja substancji wzorcowych do standaryzacji materiałów biologicznych, żywności i pasz.

Osoba do kontaktu:

mgr Jarosław Mołdoch

e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

tel.: +48 81 47 86 885

Laboratorium przygotowania próbek

Zakład wyposażony jest w sprzęt umożliwiający przygotowanie próbek z zachowaniem wszelkiej ostrożności na każdym etapie, tak aby czynniki otoczenia nie wpływały na zawartość substancji chemicznie nietrwałych.

Liofilizator CHRIST Gamma 2-16 LSC

Liofilizator umożliwia liofilizację próbek w szerokim zakresie temperatur (-55°C) – (+50°C) i ciśnień (<0,01 mbar). Urządzenie pozwala na sublimacyjne usuwanie wody (oraz niektórych rozpuszczalników organicznych, np. t-BuOH, DMSO) w obniżonej temperaturze i pod zmniejszonym ciśnieniem, z zamrożonych roztworów oraz materiałów biologicznych, np. ekstraktów, zawiesin, całych roślin i owoców/warzyw. Dzięki zastosowaniu obniżonej temperatury możliwe jest suszenie próbek termolabilnych.

Liofilizacja jest wykonywana na 5 półkach o średnicy 20 cm oraz 3 półkach o średnicy 37 cm.

Automatyczny ekstraktor Dionex ASE 200

Ekstraktor pozwala znacznie skrócić czas ekstrakcji i zmniejszyć zużycie rozpuszczalnika nawet o 90%. Autosampler z 24 miejscowym rotorem oraz cele ekstrakcyjne dostępne w rozmiarach od 1 mL do 33 mL, umożliwiają wykonanie serii analiz próbek w szerokim zakresie wagowym. System umożliwia zastosowanie zarówno wodnych jak i organicznych rozpuszczalników. Możliwość sterowania temperaturą i ciśnieniem, przyspiesza kinetykę procesu ekstrakcji, nie dopuszczając do wrzenia rozpuszczalnika, co sprawia, że ekstrakcja jest bezpieczniejsza, szybsza i bardziej wydajna niż tradycyjne metody.

Zakład wyposażony jest w różnej wielkości wyparki próżniowe z recyrkulatorami cieczy chłodzącej.

Wyparka rotacyjna Heidolph Laborota 20 control

Wyparka ta umożliwia pracę w skali półtechnicznej. Pozwala na odparowanie rozpuszczalników organicznych jak i wody z ekstraktów roślinnych i innych materiałów przy zachowaniu niskiej temperatury roztworu, co jest bardzo ważne przy przetwarzaniu wrażliwych na temperaturę substancji. Chemoodporna pompa próżniowa KNF SBC LABOBASE 860 (60 L/min, ciśnienie końcowe 2 mbar) i wydajna chłodnica zasilana cyrkulatorem Huber Unichiller UC025 (2,5 kW przy 15° C) pozwalają na szybkie odparowanie cieczy w szerokim zakresie temperatur wrzenia. Dodatkowo, możliwe jest odparowanie roztworów wykazujących tendencję do rozpryskiwania i pienienia się. Wyparka wyposażona jest w kolby o pojemności 10 i 20 litrów.

Multiwapor P – 12 Buchi

Multiwapor zwiększa wydajność i przepustowość laboratorium. Aparat daje możliwość pracy z wieloma rodzajami rozpuszczalników przez zastosowanie wielu różnych parametrów pracy jak temperatura łaźni czy prędkość wytrząsania. Układ odseparowanych łaźni zapewnia bezpieczeństwo pod względem kontaminacji krzyżowej (wzajemnego zanieczyszczenia próbek). System wyposażony jest w pompę próżniową V-710 Buchi o wydajności 3,1 m³/h gwarantująca uzyskanie próżni końcowej ≤ 1,5 mbar i recyrkulator F-105 Buchi o mocy 500W.