Rozwiązania biotechnologiczne dla biogospodarki rolniczej zapewniające recykling, funkcjonalność i zagospodarowanie odpadów owocowo-warzywnych

Kierownik zadania: prof dr hab. Magdalena Frąc

Zespół: dr hab. Anna Siczek, dr Agata Gryta, dr Marta Oleszek, dr Karolina Oszust, dr inż. Jacek Panek, dr Giorgia Pertile, mgr inż. Marta Klimczyk – SD, mgr inż. Dominika Malarczyk – SD, mgr inż. Dominika Matczuk – SD, mgr Mateusz Mącik – SD, mgr inż. Michał Pylak – SD, mgr Karolina Tyśkiewicz, mgr inż. Sylwia Wójcik

Współpraca: prof. dr hab. Jerzy Lipiec, prof. dr hab. Artur Zdunek, dr hab. Jolanta Cieśla, dr hab. inż. Justyna Cybulska, prof. IA PAN, czł. AMU PAN, dr hab. Artur Nosalewicz, prof. IA PAN, dr hab. Monika Szymańska-Chargot, prof. IA PAN, dr Agata Leszczuk, mgr Magdalena Drobek – SD

Celem zadania jest opracowanie rozwiązań biotechnologicznych dla biogospodarki zapewniających recykling, funkcjonalność i zagospodarowanie odpadów owocowo-warzywnych, ze szczególnym uwzględnieniem ochrony środowiska i zrównoważonego rolnictwa.

Tematyka zadania wpisuje się w obszar biogospodarki, łącząc produkcję, przetwarzanie i zagospodarowanie zasobów roślinnych pochodzenia biologicznego z wytworzeniem nowych bioproduktów. Kompleksowe podejście do problemu sprawia, że badania z jednej strony będą obejmowały wykorzystanie odnawialnych surowców z produkcji roślinnej, dając nowe możliwości ich wykorzystania, z drugiej zaś będą uwzględniały niwelowanie negatywnego oddziaływania produkcji na środowisko poprzez odpowiednie zagospodarowanie odpadów oraz monitoring jakości środowiska.

Nowe biopreparaty mikrobiologiczne

• określenie profilu metabolicznego oraz aktywności enzymatycznej zbiorowisk mikroorganizmów w odpadach owocowo-warzywnych;
• identyfikacja mikroorganizmów oraz określenie ich właściwości katabolicznych;
• ocena wrażliwości chemicznej wybranych szczepów grzybów na podstawie mikromacierzy fenotypowych;
• ocena skuteczności wybranych wyciągów roślinnych i mikroorganizmów w zwalczaniu wybranych fitopatogenów.

Nowe biomateriały

• określenie sposobu funkcjonalizowania polisacharydów takich, jak celuloza, hemiceluloza oraz chitozan;
• określenie właściwości mechanicznych i reologicznych kompozytów celulozy, hemicelulozy i chitozanu;
• analiza nano-struktury uzyskanych biomateriałów;
• uzyskanie informacji o charakterze wiązań pomiędzy poszczególnymi komponentami kompozytu poprzez badania spektroskopii FT-IR oraz Ramana;
• określenie właściwości optycznych powstałych kompozytów.

Rolnicze zagospodarowanie odpadów

• określenie parametrów wzrostu roślin na podstawie oceny części nadziemnych oraz systemu korzeniowego pod wpływem zastosowanych odpadów owocowo-warzywnych;
• określenie właściwości mikrobiologicznych i biochemicznych gleby, z uwzględnieniem różnorodności funkcjonalnej i genetycznej zbiorowisk mikroorganizmów glebowych pod wpływem odpadów owocowo-warzywnych;
• charakterystyka właściwości fizykochemicznych gleby.

Literatura:

1. Cybulska J., Zdunek A., Sitkiewicz I., Galus S., Janiszewska E., Łaba S., Nawrocka M., 2013, Możliwości zagospodarowania wytłoków i innych odpadów przemysłu owocowo-warzywnego. Przemysł fermentacyjny i owocowo-warzywny, 57: 1-9.
2. European Commission, 2016, Horizon 2020, Work Programme 2016-2017, 12. Climate action, environment, resource efficiency and raw materials, 1-89.
3. Frąc M., Jezierska-Tys S., Yaguchi T., 2015, Occurrence, detection, and molecular and metabolic characterization of heat-resistant fungi in soils and plants and their risk to human health. Advances in Agronomy, 132: 161-204.