Aktualności

Produkty wspomagające funkcjonowanie przewodu pokarmowego albo zmniejszające ryzyko nadwagi i otyłości – konsumenci coraz częściej poszukują żywności wartościowej, z dodatkową korzyścią dla zdrowia. A naukowcy dostrzegają w niej pomoc w profilaktyce chorób cywilizacyjnych.

„Coraz więcej jest badań, które wskazują na korzystne działanie na zdrowie człowieka konkretnych substancji obecnych w żywności i dodawanych do niej. Chodzi m.in. o probiotyki, prebiotyki, witaminy, błonnik pokarmowy, ale także naturalne przeciwutleniacze, składniki mineralne czy +dobre tłuszcze+ z grupy omega-3. Producenci wręcz prześcigają się w tworzeniu innowacyjnych propozycji, ponieważ konsumenci tego oczekują, co skutkuje rozwojem rynku żywności funkcjonalnej” – podkreślają w rozmowie z Nauką w Polsce badaczki żywności z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie: dr Joanna Fotschki i dr Lidia Markiewicz.

Dodają, że istnieją również dowody naukowe na to, że składniki żywności funkcjonalnej mogą mieć wpływ na zapobieganie chorobom przewlekłym, chorobom układu krążenia, zaburzeniom funkcjonowania przewodu pokarmowego i chorobom neurologicznym.

„Właśnie w żywności funkcjonalnej upatruje się pomocy w profilaktyce chorób cywilizacyjnych m.in. dietozależnych, w tym wspomagania zachowania należytej masy ciała oraz łagodzenia konsekwencji zaburzeń metabolicznych np. cukrzycy” – wskazują.

Obie naukowczynie pracują w Zespole Immunologii i Mikrobiologii Żywności Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, gdzie badają wpływ składników diety zawartych w żywności na organizm człowieka m.in. na układ odpornościowy czy pokarmowy.

Obecnie dr Lidia Markiewicz kieruje zadaniem w projekcie dotyczącym połączenia składników owocowych z warzywnymi lub z postbiotykiem (czyli bioaktywnym składnikiem wytworzonym z bakterii probiotycznych), aby zwiększyć wartości odżywcze i prozdrowotne takich musów. Z kolei dr Joanna Fotschki zajmuje się opracowaniem funkcjonalnych dodatków do żywności pochodzących z produktów ubocznych przetwórstwa żywności, czyli surowców, które na co dzień nie są wykorzystywane przez przemysł.

Żywność funkcjonalna to nowa żywność, która została opracowana w taki sposób, by wywierała pozytywny wpływ na organizm. „Aby uznać żywność za funkcjonalną musi ona zawierać – oprócz naturalnych składników – zwiększone stężenie jakiejś substancji aktywnej, która naturalnie w danym produkcie żywnościowym nie występuje lub występuje w niewielkiej ilości. Najprostszym i znanym od lat przykładem żywności funkcjonalnej jest sól jodowana, ponieważ dostarczenie odpowiedniej dawki jodu jest konieczne do produkcji hormonów tarczycy” – opowiada Joanna Fotschki.

Dodaje, że może to też być żywność bez jakiegoś składnika np. glutenu, laktozy, cukru lub soli. Ponadto, najnowsze definicje uwzględniają również zawartość żywych mikroorganizmów o potencjalnym działaniu prozdrowotnym lub zapobiegającym chorobom. Przykładem są napoje jogurtowe, gdzie w jednej buteleczce znajdują się miliardy żywych kultur bakterii.

Do najpopularniejszych produktów zalicza się produkty mleczne (np. jogurty), płatki zbożowe, napoje czy batony. „Możemy podzielić je na produkty skierowane do wybranej grupy konsumentów np. kobiet w ciąży czy sportowców lub na kategorie produktów pod względem efektu, jaki chcemy uzyskać np. wspomagająca funkcjonowanie przewodu pokarmowego, przeciwdziałająca stresowi, zmniejszająca ryzyko nadwagi i otyłości” – mówi Joanna Fotschki.

W porównaniu do suplementów diety, żywność funkcjonalna jest często lepiej przyswajalna. „Składniki odżywcze znajdujące się w żywności i spożywane jako część posiłku są często bardziej biodostępne niż suplementy w postaci kapsułek, tabletek, żeli czy proszków. Oznacza to, że nasze ciała są w stanie lepiej przyswoić składniki odżywcze, a tym samym czerpać więcej korzyści z żywności funkcjonalnej, w której biodostępność tych składników jest wyższa” – podkreśla Joanna Fotschki.

Jednocześnie Lidia Markiewicz przypomina, że aby uzyskać prozdrowotne właściwości żywności funkcjonalnej należy poczekać na efekt – nie zadzieje się to od razu po spożyciu. „Warto też wspomnieć, że należy wybierać produkty funkcjonalne o jak najniższym stopniu przetworzenia i obecności w składzie bioaktywnych związków o naukowo udowodnionym działaniu” – dodaje.

Pytana o trendy w zakresie żywności funkcjonalnej w światowej nauce, Lidia Markiewicz wskazuje na kilka kierunków badań: badania nad błonnikiem pokarmowym (wzbogacanie żywności oraz poszukiwanie/charakterystyka nowych źródeł błonnika, w tym ze strumieni bocznych produkcji żywności, czyli np. z łuski ziaren kakaowca, wytłoków winogronowych czy łusek roślin strączkowych), żywnością fermentowaną oraz „dobrymi tłuszczami” (np. kwasami omega-3).

„Coraz większe zainteresowanie żywnością funkcjonalną spowodowane jest głównie rosnącą świadomością konsumentów, a ci, mając łatwy i szeroki dostęp do informacji (internet, social media), poszukują żywności wartościowej, której spożywanie przyniesie im dodatkowe korzyści. Chyba kluczowy w tym zjawisku jest właśnie dostęp do informacji, jednak której źródło i rzetelność nie zawsze są weryfikowane przez konsumentów. Dlatego tak ważna jest tu rola producentów żywności, aby informacje, które umieszczają na opakowaniach nie podążały za tym, co chce przeczytać konsument, ale dostarczały wiarygodnych informacji na temat produktu i jego składników” – wskazuje Lidia Markiewicz.

I dodaje: „Myślę, że niedługo, pod wpływem presji konsumentów, nawet „zwykła” żywność będzie musiała mieć przypisane czy uwypuklone pewne cechy, aby konkurować z żywnością funkcjonalną, a przecież „zwykła” żywność dobrej jakości już sama w sobie jest źródłem cennych składników odżywczych i prozdrowotnych”.

Źródło: naukawpolsce.pl

Czytaj więcej

Ustanowiona w 2019 r. nagroda Dayong Gao Young Investigator Award (DGYI) jest wyróżnieniem Międzynarodowego Towarzystwa Kriobiologicznego (ang. Society for Cryobiology) przyznawanym wybitnym badaczom w ciągu pierwszych 10 lat ich kariery po doktoracie. Tegoroczną laureatką została dr Sylwia Judycka z Zespołu Rozrodu i Rozwoju Ryb naszego Instytutu. 

Celem nagrody jest uhonorowanie i wsparcie początkujących naukowców zajmujących się kriobiologią. Zwycięzca otrzymuje nagrodę pieniężną ufundowaną przez GoldSim, możliwość wygłoszenia wykładu oraz zwolnienie z opłaty za uczestnictwo w kolejnej edycji corocznego spotkania Towarzystwa Kriobiologicznego. O nagrodę DGYIA mogą się ubiegać badacze z całego świata.

Badania dr Judyckiej dotyczą skutecznych metod zachowania bioróżnorodności rodzimych gatunków ryb, co dziś, w obliczu katastrof klimatycznych, jest niezwykle ważne. W swoich badaniach stosuje technikę kriokonserwacji, która polega na przechowywaniu nasienia ryb w niskich temperaturach, jednak zapewniając utrzymanie żywotności plemników po rozmrożeniu. Wraz z zespołem wykazała skuteczność tej techniki dla gatunków ryb łososiowatych oraz okoniowatych. Efektywność opracowanych procedur została potwierdzona wysokimi wynikami zapłodnienia ikry z wykorzystaniem kriokonserwowanego nasienia.

Gratulujemy!

Czytaj więcej

Wprowadzenie fermentowanych buraków ćwikłowych i kapusty czerwonej do codziennej diety może być pomocne w profilaktyce chorób dietozależnych oraz może chronić przed przewlekłymi stanami zapalnymi w tych chorobach – wykazali naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Badacze pod lupę wzięli związki biologicznie aktywne zdolne do hamowania procesu glikacji białek. Proces ten – będący jedną z cech cukrzycy – prowadzi do intensywnego łączenia cukru z białkami, które następnie odkładają się w komórkach, negatywnie wpływając na ich działanie.

To pierwsze badanie, które pokazuje powiązanie zawartości poszczególnych związków bioaktywnych (kwasów fenolowych, flawonoidów, antocyjanów i betalain) oraz właściwości antyglikacyjnych po spontanicznej (czyli zachodzącej samoistnie) fermentacji buraków ćwikłowych i czerwonej kapusty.

– Wykazaliśmy, że fermentacja tych warzyw wpłynęła korzystnie na zawartość w nich tych składników, które posiadają zdolność do hamowania procesu glikacji białek. A przecież nagromadzenie się produktów zaawansowanej glikacji (ang. Advanced Glycation End-products, AGEs) jest jednym z kluczowych mechanizmów prowadzących do powikłań cukrzycowych, takich jak nefropatia i retinopatia cukrzycowa – podkreśla liderka badań dr Małgorzata Starowicz, p.o. kierownika Zespołu Chemii i Biodynamiki Żywności IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

MOC NATURALNYCH PIGMENTÓW

Buraki ćwikłowe i kapusta czerwona są popularne w Polsce nie tylko ze względu na rodzimą tradycję kulinarną, ale też z uwagi na swoje liczne korzyści zdrowotne. Bogate w antyoksydanty, witaminy, minerały i błonnik, wspierają zdrowie serca, układu krążenia, układu odpornościowego czy trawiennego, czyniąc je wartościowymi elementami zdrowej diety.

Swoją charakterystyczną barwę burak ćwikłowy zawdzięcza betalainom, a kapusta czerwona – antocyjanom; są to naturalne pigmenty, które obok właściwości barwiących wykazują też liczne działania prozdrowotne m.in. są silnymi przeciwutleniaczami (neutralizują szkodliwe wolne rodniki, wpływające negatywnie na organizm m.in. przyczyniając się do jego szybszego starzenia).

Inną właściwością związków przeciwutleniających (antyoksydantów) jest też to, że nie doprowadzają do połączenia się cukru z białkami (glikacji), czego konsekwencją jest nadmierne odkładanie się cukru w organizmie. Proces ten nasila się w czasie hiperglikemii – jednej z cech stanu przedcukrzycowego czy samej cukrzycy.

WZMACNIAJĄCA FERMENTACJA

Łącząc te zagadnienia, naukowcy chcieli sprawdzić, czyproces fermentacji buraka i czerwonej kapusty podnosi ich właściwości antyglikacyjne.I wykazali, że faktycznie tak jest. 

– Fermentacja warzyw znacząco zwiększyła biodostępność, a co za tym idzie – aktywność biologiczną kluczowych związków bioaktywnych. Surowe warzywa charakteryzują się naturalnie wysoką zawartością związków bioaktywnych, jednak ich przyswajalność w organizmie ludzkim jest ograniczona m.in. przez ścisłe połączenia tych związków ze strukturą komórkową roślin. Proces fermentacji rozkłada te struktury, uwalniając związki bioaktywne. Ponadto proces fermentacji prowadzi do powstawania nowych, korzystnych metabolitów. W rezultacie fermentowane buraki ćwikłowe i kapusta czerwona charakteryzują się silniejszymi właściwościami przeciwutleniającymi i przeciwzapalnymi, co czyni je bardziej skutecznymi w dietoterapii cukrzycy, w porównaniu do ich surowych odpowiedników. Ważne jest zrozumienie tych procesów, aby móc zoptymalizować warunki fermentacji celem zwiększenia korzyści zdrowotnych produktów końcowych – wskazuje współautorka badań dr Natalia Płatosz z Zespołu Chemii i Biodynamiki Żywności IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

A dlaczego akurat fermentacja? – Fermentacja, która jest jedną z najdłużej znanych ludzkości naturalnych metod konserwacji żywności, wraca do łask i staje się bardzo popularna. Oprócz najpopularniejszych w Polsce kiszonych ogórków czy kiszonej kapusty otwieramy się na nowe smaki np. koreańskie kimchi. W naszych badaniach chciałyśmy też pokazać, że nasze lokalne warzywa poddane procesowi fermentacji zyskują nie tylko unikalny smak i teksturę, ale także charakteryzują się szeregiem korzyści prozdrowotnych, co może zwiększać ich atrakcyjność i zachęcać do spożywania większych ilości tych produktów– tłumaczą naukowczynie.

PRODUKTY FERMENTOWANE A DIETA

W ich ocenie ta wiedza może przynieść korzyści zarówno konsumentom, jak i producentom żywności.

– Wzrost świadomości na temat zdrowego stylu życia wśród społeczeństwa może sprawić, że produkty fermentowane, szczególnie te przeznaczone dla osób z cukrzycą lub stanem przedcukrzycowym, będą cieszyć się coraz to większym zainteresowaniem. W kontekście przetwarzania żywności, fermentacja jest jedną z interesujących technik dalszego zwiększania biodostępności i korzyści zdrowotnych bioaktywnych związków zawartych w warzywach i owocach. Dlatego niezbędna jest współpraca naukowców z producentami żywności w zakresie procesu fermentacji i wpływie produktów końcowych fermentacji na zdrowie człowieka, która może prowadzić do opracowania nowych, innowacyjnych produktów, które spełnią wysokie oczekiwania konsumentów. Takie produkty mogą być promowane jako część diety przyjaznej dla cukrzyków, a tym samym zwiększać ich wartość rynkową – podkreślają badaczki.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Foods” . To badania podstawowe, przeprowadzone w warunkach in vitro. Autorzy nie wykluczają jednak kontynuacji i przeprowadzenia kolejnych etapów badań, w tym z udziałem ludzi.

– Wykazaliśmy, że wprowadzenie fermentowanych buraków ćwikłowych i kapusty czerwonej do codziennej diety może być pomocne w profilaktyce oraz chronić przed przewlekłymi stanami zapalnymi w chorobach dietozależnych. Pamiętajmy jednak, że spożywanie warzyw surowych, jak i fermentowanych powinno być połączone ze zbilansowaną dietą i – jeśli to konieczne – odpowiednim leczeniem – podsumowują badaczki.

Czytaj więcej

Konik polski to jedyna rodzima rasa koni, która wywodzi się bezpośrednio od dzikich tarpanów, a których populacja występowała na obszarze dawnych terenów Polski, Litwy i Prus. Okazją do bliższego zapoznania się z tymi fascynującymi zwierzętami jest „Weekend z konikiem polskim”, który odbędzie się w dniach 6-7 września w Popielnie, gdzie znajduje się stacja badawcza Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

„Weekend z konikiem polskim” to cykliczna impreza, w tym roku organizowana już po raz dziewiąty. Jest to wyjątkowa okazja do odwiedzenia stacji badawczej w Popielnie – położonej wśród malowniczych terenów zielonych: na półwyspie Popielniańskim, otoczonym czterema jeziorami: Śniardwy, Bełdany, Mikołajskie i Warnołty. Właśnie tam, w rezerwacie na obszarze ponad 1600 hektarów żyją na wolności koniki polskie.

Pierwszy dzień wydarzenia – 6 września – rozpocznie się od polowej próby użytkowości, przeznaczonej dla koników ubiegających się o wpis do księgi stadnej rasy konik polski oraz o włączenie do programu hodowlanego. To obowiązkowa próba dla młodych klaczy i ogierów, która ma ocenić umiejętności do pracy w zaprzęgu lub w siodle. – Do prób przystąpi 14 koni, z czego 1 pochodzi z hodowli Stacji Badawczej w Popielnie, a pozostałe należą do prywatnych hodowców z województwa warmińsko-mazurskiego – podaje mgr Aleksandra Szymborska, która kieruje hodowlą koników polskich w stacji badawczej w Popielnie.

Popołudniem odbędzie się wpis młodych ogierów i klaczy do księgi stadnej rasy konik polski oraz weryfikacja koni powyżej 5 lat. W tym roku do oceny zgłoszono dwie klacze należące do hodowli Stacji Badawczej w Popielnie.

Z kolei drugi dzień wydarzenia – 7 września – rozpocznie się od pokazu ogierów kryjących w stacji badawczej – zarówno tych przeznaczonych wyłącznie do krycia klaczy stajennych, jak i dwóch ogierów, które są również udostępniane do krycia klaczy od prywatnych hodowców. W pokazie wezmą udział ogiery o imionach: Batial P, Tojad P, Grosz P oraz Grekos D.

Kolejnym punktem będzie przegląd źrebiąt rasy konik polski. – Tym razem do oceny zgłoszono 15 źrebiąt, w tym 10 z hodowli Stacji Badawczej w Popielnie oraz 5 od hodowców terenowych. Komisja oceni typ, pokrój, zdrowie oraz ruch (w stępie i kłusie), przyznając maksymalnie 20 punktów. Warmińsko-Mazurski Związek Hodowców Koni w Olsztynie ufundował puchary dla właścicieli trzech najlepiej ocenionych źrebiąt – podaje Aleksandra Szymborska.

– Organizacja wydarzenia oraz przygotowanie koni do wystawy, jak co roku, jest w głównej mierze zasługą pracowników Stacji Badawczej oraz młodych jeźdźców z Ośrodka Stacji Badawczej IRZiBŻ. W przygotowaniach do próby zaprzęgowej wzięli udział: Jacek Lipka, pracownik Stacji oraz Hubert Cytowski, doświadczony zawodnik zaprzęgów parokonnych, mający na koncie liczne sukcesy na arenie krajowej i międzynarodowej. W przygotowaniach uczestniczyła także instruktorka Anna Poręba, która aktywnie angażowała się w przygotowanie koni – wskazała Aleksandra Szymborska.                    

SPADKOBIERCY TARPANÓW

Koniki polskie są końmi w typie prymitywnym, ukształtowanym głównie przez naturę, a w mniejszym stopniu przez człowieka. Potrafią się jednak podporządkować człowiekowi i z nim współpracować.

Konik polski jest jedyną rodzimą, pierwotną rasą koni, wywodzącą się od dzikich tarpanów, które do końca XVIII wieku, a na niektórych terenach nawet do początku XIX wieku, można było spotkać na obszarze dawnej wschodniej Polski, Litwy i Prus. – W 1936 roku prof. Tadeusz Vetulani podjął próbę rekonstrukcji tej pierwotnej rasy, wykupując konie najbardziej zbliżone wyglądem do tarpanów i umieszczając je w rezerwacie w Białowieży. To on wprowadził nazwę „konik polski”. Kontynuacją tej pracy po jego śmierci zajęto się w Popielnie, gdzie do dziś prowadzona jest hodowla koników polskich w systemie rezerwatowym i stajennym – opowiada mgr Aleksandra Szymborska.

W Popielnie hodowla koników polskich jest prowadzona w dwóch systemach utrzymania: stajennym oraz rezerwatowym (gdzie zwierzęta żyją przez cały rok w środowisku naturalnym, a ingerencja człowieka jest ograniczona do minimum). W sumie żyją tam 94 konie.

Konie rezerwatowe żyją w grupach rodzinnych zwanych tabunami lub haremami. W każdej z nich żyje jeden dorosły ogier, klacze, tegoroczne źrebięta oraz czasem młodzież stada. Obecnie w rezerwacie żyje 25 koników polskich i 13 źrebiąt, tworzących trzy tabuny plus tzw. grupę kawalerską złożoną z dwóch młodych ogierów. Najstarszym koniem w rezerwacie w Popielnie jest 30-letnia klacz Hala. Ogiery żyją zazwyczaj około 22-23 lat.

STACJA BADAWCZA W POPIELNIE

Stacja badawcza w Popielnie należy do Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN od 2016 roku. Jednostka zajmuje się: hodowlą zachowawczą koników polskich w systemie stajennym i rezerwatowym; hodowlą zachowawczą bydła rasy polska czerwona, rolnictwem – uprawą i siewem zbóż, produkcją pasz dla zwierząt; gospodarką lasem doświadczalnym, stanowiącym rezerwat dla wolnożyjących tabunów konika polskiego; turystyką (stacja posiada bazę noclegową, muzeum przyrodnicze, zagrody pokazowe zwierząt hodowlanych, ścieżki rowerowe oraz polany biwakowe).

W stacji prowadzone są badania naukowe m.in. związane z behawiorem i dobrostanem koników polskich dotyczące np. ich struktury socjalnej czy relacji między osobnikami. 

Stacja nieustannie się rozwija. – W ciągu minionych dziewięciu lat – dzięki podjętym przez Instytut działaniom w ramach kosztów własnych oraz w dużej mierze dzięki dwukrotnie otrzymanej dotacji celowej z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego na utrzymanie potencjału specjalnego urządzenia badawczego – udało się przywrócić do użytkowania grunty rolne oraz użytki zielone należące do stacji. Ponadto część budynków gospodarskich w Popielnie została przekształcona przy użyciu środków własnych stacji – podaje kierownik Stacji Badawczej w Popielnie dr Mamadou Bah.

W 2023 roku Stacja Badawcza otrzymała decyzję o finansowaniu budowy stajni. Projekt – o nazwie: „Centrum badań nad behawiorem, bioróżnorodnością i zdrowotnością konika polskiego” – umożliwi kontynuowanie popielniańskiej hodowli konika polskiego prowadzonej w systemie stajennym oraz rezerwatowym, a także wykorzystanie tego unikatowego gatunku na skalę światową modelu eksperymentalnego m.in. do badań biomedycznych i bioweterynaryjnych, szczególnie z zakresu chorób metabolicznych, degeneracyjnych, autoimmunologicznych, badań nad niepłodnością, zagrożeń epidemiologicznych (bakteryjnych, wirusowych, parazytologicznych), behawioru oraz wpływu i zagrożeń środowiska.

– Naszą hodowlę prowadzimy w celu ochrony i wykorzystania potencjału rodzimej rasy zachowawczej koni, uznawanej za unikalny relikt przyrodniczo-hodowlany, świadczący o naszej polskiej kulturze materialnej i wkładzie, jaki wnieśliśmy do kultury hodowlanej i nauki świata – podsumowuje dr Mamadou Bah.

Więcej informacji o stacji na stronie: https://popielno.pl/.

Czytaj więcej

Sposób, w jaki larwa okonia widzi świat i jak rozwija się u niej narząd wzroku to wpływ ojca – wykazali naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. To pierwszy udowodniony czynnik niegenetycznego dziedziczenia ze strony ojca, czyli jego wpływu na jakość potomstwa.

– Nasze badanie po raz pierwszy ujawnia znaczący wpływ genomu ojcowskiego na rozwój układu wzrokowego u ryb. Stanowi ono krok milowy do rozwiązania zagadki, jakie czynniki ze strony samicy i/lub samca sprawiają, że jedna ryba z ich potomstwa jest jakościowo lepsza, a druga gorsza – podkreśla dr hab. Daniel Żarski z Zespołu Biologii Gamet i Zarodka IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

Wyniki badań zostały właśnie opublikowane na łamach czasopisma „Scientific Reports”.

PRZETRWAJĄ NAJSILNIEJSI

Wiedza o tzw. genach efektu ojcowskiego – czyli genów, na których ekspresję u potomstwa wpływają czynniki ojcowskie obecne w plemnikach – u ryb jest bardzo ograniczona.

Aby zbadać ten temat naukowcy przeprowadzili eksperyment zapłodnienia jaj okonia dwoma rodzajami plemników: świeżych i poddanych kriokonserwacji (czyli zamrożonych w bardzo niskich temperaturach), a następnie przeanalizowali transkryptom (zestaw cząsteczek mRNA obecny w określonym momencie w komórce, grupie komórek lub organizmie) u uzyskanego potomstwa w stadium larwalnym.

Okazało się, że kriokonserwacja zadziałała jako czynnik pozytywnej selekcji plemników. – Kriokonserwacja jest ogromnym szokiem dla komórek, który przetrwają tylko te najsilniejsze, dlatego plemniki poddane temu procesowi były jakościowo lepsze niż te świeże – wyjaśnia naukowiec.

OJCIEC ODPOWIADA ZA WZROK

Następnie badacze sprawdzili, jak potomstwo – w stanie larwalnym – adaptuje się do życia, czyli do warunków środowiskowych.

– W transkryptomie świeżo wyklutych larw znajduje się wszystko, co matka i ojciec przekazali potomstwu; te geny uległy już ekspresji, czyli „zadziałały”, a jeszcze nie wpływają na nie czynniki zewnętrzne. To taki „czysty” zestaw informacji przekazanych od rodziców – tłumaczy Daniel Żarski. 

I właśnie w takim zestawie naukowcy zidentyfikowali dziesięć genów będących pod kontrolą ojca, które są zaangażowane w rozwój układu wzrokowego.

Ponadto wykazali, że lepszy wzrok miały larwy zapłodnione plemnikami po kriokonserwacji, co może świadczyć o lepszej jakości tego potomstwa i lepszym przystosowaniu do startu w samodzielne życie.

– Rozwój narządu i układu wzroku jest niezwykle ważnym etapem w procesie rozwoju okonia. Już w stadium larwalnym – kiedy oczy stanowią największy i najważniejszy organ u okonia; ciało rośnie dopiero później – wzrok pozwala się zorientować, gdzie jest światło i następnie, gdzie szukać pożywienia – opowiada badacz.

Dodaje, że opisane geny, które warunkują rozwój układu wzrokowego mogą być też powiązane z innymi funkcjami organizmu, ale to temat na dalsze badania.

PROJEKT EKSPLORACYJNY

Badania były prowadzone w ramach projektu pn. „Transkryptomiczna i zootechniczna analiza wpływu rodzicielskiego na jakość potomstwa u okonia, Perca fluviatilis”, finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki (NCN).

– Nasz projekt jest projektem eksploracyjnym; nie bazujemy na założonych hipotezach, ale staramy się zrozumieć te mechanizmy, które zaobserwujemy. Jestem zadowolony z dotychczasowego postępu i liczę, że wyniki kolejnych eksperymentów i analiz będą równie interesujące – podkreśla Daniel Żarski.

Głównym celem jest poznanie mechanizmu wpływu niegenetycznego dziedziczenia u okonia i zrozumienie, dlaczego jedne ryby lepiej sobie radzą, a inne gorzej. Wyniki mogą się przyczynić do rozwoju nauki w temacie rozrodu i larwikultury ryb okoniowatych, a także w przyszłości mogą być przydatne dla hodowców i ekologów ryb.

Projekt rozpoczął się w 2021 r. i potrwa do 2026 r. Kwota dofinansowania wynosi ponad 2,8 mln zł. Partnerem IRZiBŻ PAN w realizacji projektu jest Instytut Rybactwa Śródlądowego im. S. Sakowicza – Państwowy Instytut Badawczy.

Więcej o badaniach i zagadce wpływu rodzicielskiego można przeczytaj tutaj.

Czytaj więcej

Odbywająca się co dwa lata międzynarodowa konferencja naukowa International Workshop on the Biology of Fish Gametes  ponownie zgromadziła światowych ekspertów z obszaru rozrodu ryb. Naukowcy spotkali się w dniach 15-18 lipca na Uniwersytecie w León (Hiszpania). To już 9. edycja konferencji, której głównym celem jest poznanie biologicznych podstaw procesów rozrodczych ryb, a tym samym przyczynianie się do poprawy efektywności ich rozrodu.

​Konferencja z powodzeniem gromadzi grupy badawcze z całego świata, które na co dzień prowadzą badania nad gametogenezą ryb, jakością gamet, rozwojem biotechnologii reprodukcyjnych, bankowaniem zasobów genetycznych, identyfikacją biomarkerów wydajności reprodukcyjnej etc. Dla środowiska naukowego zajmującego się tak wąską i wysoce specjalistyczną tematyką, to najważniejsze wydarzenie tego typu w Europie. Pozwala nie tylko kompleksowo spojrzeć na najnowsze badania i osiągnięcia w dziedzinie rozrodu ryb i innych organizmów wodnych, ale również stwarza możliwość współpracy, nawiązywania partnerstw oraz inicjowania wspólnych projektów naukowych.

Instytut był organizatorem 8. edycji konferencji, która w 2022 r. odbyła się w Gdańsku. W tym roku w León Instytut reprezentowały dwie kształtujące się grupy badawcze: Zespół Rozrodu i Rozwoju Ryb oraz Zespół Biologii Gamet.

Zespół Rozrodu i Rozwoju Ryb

Dr hab. Daniel Żarski, lider nowo tworzonego  zespołu, podczas tegorocznej edycji konferencji pełnił funkcję członka międzynarodowego komitetu naukowego oraz współprzewodniczył sesji „Parental Contribution”.

Abhipsa Panda, doktorantka dr. hab. Daniela Żarskiego, realizująca swoją pracę doktorską w ramach projektu SONATA BIS, została uhonorowana nagrodą za najlepszą prezentację ustną wśród studentów. Zaprezentowane przez nią badania obejmowały eksplorację zależności pomiędzy pochodzeniem tarlaków okonia a jakością potomstwa oraz ich profilem transkryptomicznym, które naukowcy określili mianem „sporu rodzicielskiego”. Wyniki prezentowanych badań zostały oparte na unikatowych krzyżówkach populacji dzikich oraz udomowionych, charakteryzujących się wyjątkowo zróżnicowanym fenotypem i efektywnością wychowu w warunkach laboratoryjnych. Dane zaprezentowane przez Abhipsę rzucają nowe światło na rolę, jaką odgrywają poszczególni rodzice okonia na zdolność potomstwa do zaadaptowania się do warunków hodowlanych. „Jesteśmy przekonani, że ta badania przyczynią się w przyszłości do optymalizacji procedur hodowlanych nie tylko ryb okoniowatych, ale również innych cennych gatunków ryb” – wyjaśnia Daniel Żarski, kierownik projektu.

Taina Rocha de Almeida, która wkrótce kończy w naszym Instytucie staż podoktorski, przedstawiła przełomowe dane na temat alternatywnych ścieżek budowania odporności wrodzonej u pstrąga tęczowego. Jej praca stanowi kluczowy wkład w przyszłe programy hodowlane. Dr hab. Joanna Nynca wygłosiła prelekcję na temat zjawiska dziewictwa u dzikiego sandacza, rzucając nowe światło na zdolność rozrodczą tego gatunku na poziomie zootechnicznym oraz molekularnym. Dr Sylwia Judycka przedstawiła naukowe wysiłki zespołu podjęte w celu zrozumienia konsekwencji rozwojowych u larw okonia uzyskanych z wykorzystaniem kriokonserwowanego nasienia. Jej prezentacja posterowa została wyróżniona i zaprezentowana podczas sesji „flash talk”.

Zespół Biologii Gamet

Zespół pod kierownictwem prof. Andrzeja Ciereszko reprezentowały dwie naukowczynie. Dr hab. Mariola Dietrich wygłosiła prelekcję na temat wpływu strategii kriokonserwacji na proteom plemników jesiotra. Badania profilu białkowego plemników pozwolą na zrozumienie procesu głębokiego mrożenia komórek i mogą przyczynić się do poprawy strategii selekcji hodowlanej u tego gatunku. Dr Anna Majewska zaprezentowała w formie plakatowej wyniki dotyczące identyfikacji nieopisanego do tej pory białka Cap31 (SNAD1) i jego potencjalnej roli w układzie rozrodczym karpia. Aktywny udział naukowców – w tym po raz pierwszy nagrodzona prezentacja ustna doktorantki z Polski – ugruntowały międzynarodową pozycję naszego Instytutu w obszarze biologii rozrodu ryb, stymulując wiele konstruktywnych dyskusji i stwarzając możliwość współpracy z najlepszymi ośrodkami w całej Europie.

Czytaj więcej

Na proces starzenia wpływa wiele czynników, w tym styl życia i dieta. Niektóre z makro- i mikroelementów znajdujących się w żywności wchodzą w interakcję z ludzkim genomem, oddziałując m.in. na układ odpornościowy. Niedokrwistość Fanconiego to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym, u której nasilanie objawów klinicznych również powiązano z dietą. Naukowcy postanowili połączyć te dwa zagadnienia, aby lepiej zrozumieć, jak przebiega proces starzenia się na poziomie komórkowym. 

– Wykorzystujemy niedokrwistość Fanconiego jako podręcznikowy przykład choroby przedwczesnego starzenia się, aby zilustrować, że starzenie się wynika z braku równowagi naszego genomu – braku równowagi między wytwarzanymi w komórkach mechanizmami naprawczymi a nagromadzeniem się tam molekularnych uszkodzeń – podkreślają prof. Eunike Velleuer i prof. Carsten Carlberg, autorzy publikacji na ten temat w czasopiśmie „Nutrients”. 

CZYM JEST NIEDOKRWISTOŚĆ FANCONIEGO

Niedokrwistość Fanconiego (ang. Fanconi anemia – FA) to bardzo rzadka choroba o podłożu genetycznym (występuje raz na 300 tys. osób). Jest głównie spowodowana mutacjami w 22 różnych genach zaangażowanych w naprawę uszkodzonego DNA. Osoby chore na niedokrwistość Fanconiego często mają wady wrodzone i wysokie ryzyko zachorowania na nowotwory, zwłaszcza raka płaskonabłonkowego jamy ustnej. Z powodu występujących mutacji genowych i defektu procesu naprawy DNA, tradycyjne metody leczenia raka jak chemioterapia w przypadku tej choroby nie mogą być stosowane.

NUTRIGENOMICZNE SPOJRZENIE 

Z kolei starzenie się samo w sobie nie jest chorobą, ale naturalnym i nieuniknionym procesem nagromadzenia uszkodzeń molekularnych i komórkowych, co prowadzi do wadliwych funkcji komórek, tkanek i narządów, które osłabiają całe ludzkie ciało. Zarówno populacja ogólna, jak i osoby z niedokrwistością Fanconiego różnią się między sobą pod względem tempa starzenia. Chociaż istnieje genetyczna podstawa długowieczności, to codzienne wybory,  nawyki żywieniowe, palenie tytoniu, brak aktywności fizycznej i wiele innych czynników środowiskowych, odgrywają znaczącą rolę. 

– Żywienie to coś więcej niż dostarczanie naszemu organizmowi niezbędnych makro- i mikroelementów. Niektóre cząsteczki żywności „komunikują się” z naszym genomem (materiałem genetycznym) i epigenomem (zestawem chemicznych modyfikacji DNA regulujących funkcje genomu), modulując w ten sposób ekspresję genów w układzie odpornościowym. – tłumaczy prof. Carsten Carlberg, który kieruje Pracownią Nutrigenomiki w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN.

NIEDOKRWISTOŚĆ FANCONIEGO A STARZENIE SIĘ

Co ciekawe, styl życia pacjenta, w tym dieta i aktywność fizyczna, może wpływać na wystąpienie i nasilenie się cech klinicznych niedokrwistości Fanconiego. Dlatego też – wskazują badacze – niedokrwistość Fanconiego może służyć jako model do zrozumienia procesu starzenia się w populacji ogólnej. Autorzy publikacji wykazali, że mechanizmy molekularne leżące u podstaw tych niegenetycznych czynników obejmują zaburzenia komórkowe, które modulują szlaki transdukcji sygnału, wpływając w ten sposób na epigenom poprzez regulację enzymów modyfikujących chromatynę. 

Innymi słowy, równowaga genetycznych i środowiskowych czynników ryzyka – wpływających zarówno na początek raka, jak i na szybkość starzenia się – jest powiązana z transdukcją (przenoszeniem między komórkami) sygnału przez cząsteczki żywieniowe. Ponadto zmiany w epigenomie korelują z wiekiem chronologicznym (lata życia) i chorobami związanymi z wiekiem, takimi jak nowotwór. W określonym wieku chronologicznym niektóre osoby mogą wykazywać „młodszy” epigenom w swoich tkankach, podczas gdy inne mogą wykazywać „starszy”. Osoby ze starszym epigenomem mają tendencję do wcześniejszego występowania chorób związanych z wiekiem; wzorzec obserwowano u osób z chorobami przedwczesnego starzenia się. I odwrotnie, potomstwo „superstulatków” często wykazuje niższy wiek epigenetyczny we krwi w porównaniu z grupą kontrolną dopasowaną wiekowo, co czyni sygnatury epigenetyczne cennymi biomarkerami starzenia. 

– Wyniki naszych badań mogą się przysłużyć nie tylko osobom z niedokrwistością Fanconiego, ale także ogólnej populacji. Możemy monitorować proces starzenia się na poziomie molekularnym i na tej podstawie opracowywać spersonalizowane zalecenia dotyczące odżywiania czy profilaktyki. Ponadto, ponieważ te sygnatury epigenetyczne są oparte na białkach, mogą potencjalnie służyć jako bazy dla leków, oferując możliwości opóźnienia lub nawet odwrócenia chorób związanych z wiekiem, takich jak nowotwór – podsumowują naukowy. 

O poprzednich badaniach w temacie niedokrwistości Fanconiego pisaliśmy tutaj.

—

Więcej o działaniach Zespołu Nutrigenomiki na stronie: https://welcome2.pan.olsztyn.pl/.

Czytaj więcej

Rozwój międzynarodowej współpracy jednostek naukowych na rzecz lepszego wykorzystywania inwestycji finansowanych z Regionalnych Programów Operacyjnych i tworzenia innowacji w dziedzinie żywności, zdrowia i biogospodarki – to główny cel projektu „CROSSPATHS”, realizowanego w ramach programu Horyzont Europa przez instytucje z Polski, Portugalii i Estonii.

Liderem konsorcjum jest Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Pozostali partnerzy to: Katolicki Uniwersytet Portugalski i Estoński Uniwersytet Przyrodniczy. Są to przedstawiciele tzw. krajów wideningowych, czyli takich, w których poziom doskonałości naukowej jest niższy od średniej w Unii Europejskiej.

Każda z jednostek zaangażowanych w projekt skorzystała już z funduszy EFRR, czyli środków uzyskanych z Regionalnych Programów Operacyjnych na inwestycje w infrastrukturę naukowo-badawczą. Wszyscy mają też doświadczenie z pozyskiwaniem grantów z unijnego programu Horyzont Europa.

– Projekt „CROSSPATHS” pozwoli połączyć siły i stworzyć grupę z unikalną wiedzą umożliwiającą dostarczanie kompleksowych rozwiązań w zakresie technologii żywności, zdrowia i biogospodarki w systemach europejskich. Dzięki temu grupa stanie się dużym i znaczącym graczem na arenie międzynarodowej, specjalizującym się w dostarczaniu innowacyjnych rozwiązań żywnościowych o działaniu prozdrowotnym i ograniczonym wpływie na środowisko naturalne – podkreśla prof. Mariusz Piskuła, dyrektor Instytutu i koordynator projektu.  

Celem działań podejmowanych w projekcie jest opracowanie wspólnej strategii umiędzynarodowienia oraz uruchomienie programów na rzecz budowania potencjału kadrowego instytucji. Wymiany pracowników, wizyty studyjne, szkoły letnie, specjalistyczne szkolenia i kursy, oraz udział w międzynarodowych spotkaniach brokerskich to tylko niektóre z zaplanowanych działań. Pozwoli to wzmocnić powiązania tych jednostek naukowych z wiodącymi sieciami europejskimi, a w konsekwencji umożliwi im stanie się pożądanymi partnerami w konsorcjach programu Horyzont Europa.

Partnerzy projektowego konsorcjum będą wspierani przez ośrodek mentorski z Holandii (Wageningen Research), co pozwoli im rozwinąć swoje kompetencje w zakresie zarządzania badaniami, zwłaszcza w kwestii ubiegania się o projekty badawczo-rozwojowe i efektywnej komercjalizacji usług oferowanych dzięki wykorzystaniu inwestycji badawczych finansowanych ze środków unijnych.

IRZiBŻ PAN w Olsztynie koordynuje cały projekt. W ramach poszczególnych zadań Instytut jest odpowiedzialny za opracowanie wspólnej strategii umiędzynarodowienia, organizację międzynarodowych spotkań i konferencji oraz spotkania brokerskiego w Brukseli.

– Zaangażowanie w ten duży międzynarodowy projekt jest okazją do zaprezentowania możliwości i potencjału naszej – wiodącej w kraju – jednostki naukowej poza granicami Polski, i zwiększa szanse na wdrożenie efektów naszych badań na rynkach europejskich.

– dodaje prof. Piskuła.   Projekt – finansowany ze środków unijnych – potrwa do końca kwietnia 2026 roku. Całkowity budżet wynosi prawie 1,2 mln euro.

Czytaj więcej