MATEUSZ SZCZEPAŃCZYK jest doktorantem Szkoły Doktorskiej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu i pracownikiem Pracowni dla Zrównoważonego Biorozwoju w Instytucie Biologii Środowiskowej, gdzie obecnie realizuje badania stanowiące część
jego pracy doktorskiej. Pochodzi z Lutomierza, na czas studiów przeniósł się do Wrocławia, ale co weekend wraca do rodzinnego
domu.

Może Pan w prostych słowach powiedzieć, nad czym Pan teraz pracuje?

Pracuję z drożdżami Yarrowia lipolytica. Te organizmy potrafią wykorzystywać wiele niekonwencjonalnych źródeł węgla do swojego wzrostu. Jedną z cech, które posiadają, to produkcja polioli (które wykorzystywane są jako słodziki w przemyśle spożywczym, a także w przemyśle farmaceutycznym - mannitol jest wykorzystywany między innymi w kroplówkach).

Związki te produkowane są w warunkach stresu osmotycznego i są one mechanizmem obronnym dla komórek przed tymi niekorzystnymi warunkami środowiska. W mojej pracy zajmuje się badaniami nad możliwością wykorzystania mannitolu jako źródło węgla dla drożdży. Mimo tego, że drożdże te utylizują wiele niekonwencjonalnych źródeł węgla, mannitol nie jest przez nie preferowany.

Dlatego dokonałem modyfikacji genetycznych, które w znaczący sposób wpłynęły na wydajność pobierania mannitolu z podłoża. Mannitol do hodowli drożdży jest stosunkowo drogi, droższy od glukozy, czy glicerolu, stąd sam fakt wykorzystania mannitolu nie jest pod względem ekonomicznym wytłumaczalny. Istnieje jednak możliwość uzyskania sporych ilości mannitolu z alg brunatnych, które posiadają do około 30% mannitolu w suchej masie.

Wykonując taki ekstrakt można hodować te drożdże na uzyskanym w ten sposób medium. Same algi wykorzystywane są w kosmetykach i nie zawsze pozyskiwany jest z nich mannitol. Drożdże te zostały dalej zmodyfikowane, aby pobrany mannitol przekształcały w związki, które można wykorzystać w inny sposób. W moim przypadku skupiłem się na produkcji lipidów. Jest to spowodowane między innymi tym, że biomasa drożdży Yarrowia lipolytica może być wykorzystywana jako dodatek do pasz zwierzęcych, gdyż są one niepatogenne.

W praktyce chodzi o co?

Chodzi o wykorzystanie czegoś, co teoretycznie może stanowić odpad, a do tego jest tego dużo - algi brunatne są bardzo rozpowszechnione i posiadają możliwość szybkich przyrostów - do produkcji związków, które można wykorzystać w przemyśle.
Tłuszcze to tylko przykład tego, czym się zajmuje obecnie, gdyż drożdże te posiadają zdolność do ich produkcji i akumulacji.

Do czego można wykorzystać ten odpad?

Odpadem byłyby w tym przypadku same algi. Pozyskuje się z nich np. alginian do zagęszczania różnych produktów spożywczych. Tym samym mannitol po ekstrakcji alginianu mógłby być wykorzystany do hodowli drożdży. Biomasa drożdży po hodowli mogłaby stanowić dodatek do paszy dla zwierząt, ze względu na wysoki poziom lipidów w komórkach. Celem nadrzędnym jest jednak konwersja związku „odpadowego” (mannitolu z alg) w coś o większym znaczeniu i wartości rynkowej.

Obecnie mogłoby to być właśnie tłuszcze. W planach jest także przeprowadzenie modyfikacji genetycznych w kierunku innych
procesów. W związku z tym, że sama biomasa drożdży po hodowli może być dodatkiem do pasz dla zwierząt, proces ten ma wytłumaczenie także w znaczeniu ekonomicznym.

Proszę pamiętać jednak, że badania tego typu skupiają się raczej na wskazaniu możliwych zastosowań. Wykorzystanie ich
w praktyce to bardziej kwestia przemysłu. Jeśli ktoś uzna, że można na tym zarobić i jest to opłacalne, to dopiero wtedy proces ten zostanie wdrożony. Tymczasem mi pozostaje skupić się na optymalizacji całego procesu tak, aby był jak najbardziej wydajny.

Jak ocenia Pan współpracę z wiedeńskimi naukowcami?

Jestem bardzo zadowolony ze współpracy. Wszyscy członkowie zespołu są bardzo pomocni i służą radą w każdej sprawie. Dodatkowo zespół jest międzynarodowy. W laboratorium pracują osoby z Chin, Kanady, Tajlandii, Hiszpanii czy Włoch. Tworzy to bardzo przyjazną atmosferę i daje szanse nie tylko na wymianę myśli i doświadczeń, ale także podszlifowanie umiejętności językowych.

Porozumiewacie się po angielsku?

Tak, niestety nauka języka niemieckiego w moim przypadku nie przyniosła efektów (śmiech - przyp. red.), a międzynarodowe środowisko i praca naukowa niejako wymusza język angielski jako język wiodący.

Do kiedy będzie Pan pracował w Austrii?

Do 4 lutego, jednak gdyby nie udało się czegoś dokończyć, mam możliwość przedłużenia pobytu. Jednym z warunków otrzymania stypendium jest powrót na uczelnię po skończonym czasie pracy, dlatego wracam właśnie po tym dniu.

Jaki jest tytuł Pana pracy doktorskiej?

„Analiza mechanizmu odpowiedzi komórkowej drożdży Yarrowia lipolytica na stres osmotyczny”.

Dziękuję za rozmowę.

Staż Mateusza Szczepańczyka w Wiedniu rozpoczął się 15 listopada zeszłego roku. Doktorant wraz z prof. Sauerem analizuje wpływ różnych czynników na utylizację polioli przez drożdże Yarrowia lipolytica. Yarrowia lipolytica to gatunek grzybów z rzędu drożdżakowców, który jako źródło energii wykorzystuje tłuszcze, a nie cukry proste jak drożdże z rodziny Saccharomyces cerevisiae, które znane są jako drożdże spożywcze. Yarrowia lipolytica są w stanie produkować ważne dla ludzi substancje, do których należą poliole, stanowiące grupę związków wykorzystywanych między innymi jako słodziki.

Mateusz Szczepańczyk (1)

Z Lutomierza do Wiednia - wywiad z Mateuszem Szczepańczykiem