Badania prowadzone w Katedrze Biochemii i Toksykologii koncentrują się głównie na ustaleniu mechanizmów oraz regulacyjnego oddziaływania różnych czynników (wiek, płeć, stres, dieta, choroby, ksenobiotyki) na przemiany biochemiczne, syntezę hormonów, zmiany hematologiczne oraz na reakcje immunologiczne i oksydoredukcyjne zachodzące w komórkach. Wykorzystywany do badań materiał biologiczny (krew i inne płyny ustrojowe, narządy: układu pokarmowego, oddechowego, płciowego, limfatycznego, tkanka kotna, tkanka skórna, wytwory rogowe) pochodzi od zwierząt laboratoryjnych (głównie szczury Wistar) jak również od zwierząt gospodarskich.

W zakresie wskaźników przemian biochemicznych wykonywane są następujące oznaczenia: zawartość: białka ogólnego (TP), glukozy (GLU), kwasu moczowego (UA), mocznika (UREA), cholesterolu całkowitego (TC) i jego frakcji (HDL i LDL), triacylogliceroli (TG), bilirubiny (BIL), kreatyniny (CREAT), albuminy (ALB), globuliny (GLOB), wolnych kwasów tłuszczowych (WKT), makro- i mikroelementów, glutationu całkowitego (GSH+GSSG), witaminy C, aktywność enzymatyczna: aminotransferazy alaninowej (ALT), aminotransferazy asparaginowej (AST), dehydrogenazy mleczowej (LDH), fosfatazy alkalicznej (ALP), kinazy kreatyninowej (CK), g-glutamylotransferazy (GGT), butyrylocholinoesterazy (BCHE), dehydrogenazy sorbitolowej (SORD), dehydrogenazy 3-hydroksymaślanowej (HBDH), hydrolazy glukozo-6-fosforanowej (G6PC), dehydrogenazy bursztynianowej (SDH), dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (G6PD), ceruloplazminy (Cp), dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), peroksydazy glutationowej (GPx), katalazy (CAT). Metodami immunoenzymatycznymi wykonywane są oznaczenia hormonów następujących gruczołów dokrewnych :nadnercza (kortykosteron, kortyzol), tarczycy (trójjodotyronina, tyroksyna), trzustki (insulina, glukagon) oraz jajników (estrogen, progesteron).

W ocenie wskaźników hematologicznych krwi badana jest liczba erytrocytów (RBC) i leukocytów (WBC) wraz z leukogramem (neutrofile, limfocyty, monocyty, eozynocyty, bazocyty), liczba hematokrytowa (Ht), zawartość hemoglobiny (Hb), średnia objętość krwinki czerwonej (MCV), średnia masa hemoglobiny w krwince czerwonej (MCH), średnie stężenie hemoglobiny w krwince czerwonej (MCHC).

Analizy odpowiedzi immunologicznej (swoistej i nieswoistej) obejmują oznaczenia odsetka komórek fagocytujących (%KF), indeksu fagocytarnego (IF), zdolności pochłaniania i redukcji błękitu nitrotetrazoliowego przez heterofile (test NBT), aktywności lizozymu (Liz), czynnika martwicy nowotworu (α-TNF), zawartości immunoglobulin: IgG, IgA, IgM, IgY, IgE oraz interleukin: IL-6 i IL-2 oraz test transformacji blastycznej limfocytów (LTT).

W Katedrze Biochemii i Toksykologii prowadzone są oznaczenia wskaźników świadczących o stresie oksydacyjnym komórki, będących efektem: oksydacji lipidów (zawartość nadtlenków lipidowych (LOOH), dialdehydu malonowego (MDA), sprzężonych dienów (CD) i hydronadtlenków lipidowych (HPETE)), oksydacji białek (zawartość pochodnych karbonylowych (PC)), oksydacji DNA (zawartość 8-hydroksydeoksyguanozyny (8-OHdG)) oraz nitracji białek (zawartość 3-nitrotyrozyny (3-NT) i nitrowanej albuminy (Nitr-Alb)). Skutki stresu oksydacyjnego komórki badane są poprzez ocenę nasilenia apoptozy komórkowej (oznaczanie aktywności kaspazy 3 i 8) oraz metylacji DNA.

Od kilku lat nowym, szczególnie rozwijającym się kierunkiem badawczym w Katedrze Biochemii i Toksykologii jest nanobiotechnologia i jej zastosowanie w biologii, medycynie i zootechnice. Dotychczas w Katedrze przeprowadzono wiele badań, zarówno in vivo (na zwierzętach gospodarskich i laboratoryjnych) jak i in vitro (wchłanianie jelitowe – technika worka jelitowego w modyfikacji pracowników Katedry Biochemii i Toksykologii) dotyczących interakcji nanocząstek metali (srebra, złota, miedzi, cynku, manganu, chromu) ze strukturami żywego organizmu.

W funkcjonującej w strukturze Katedry, Pracowni Biochemii Analitycznej, nowym nurtem badawczym jest ustalenie mechanizmu oddziaływania nanocząstek miedzi, cynku, manganu i chromu oraz nowo zsyntetyzowanych związków potencjalnie przeciw nowotworowych (np. octanu 4-oxo-8-(3-chlorofenylo)-4,6,7,8-tetrahydroimidazo[2,1-c][1,2,4]triazyno-3-ylu; 5-oxo-1,2,4-triazyny czy 1,2,4- triazolu) na poziom aminy biogennej (serotoniny) pełniącej funkcję neuroprzekaźnika w organizmie (badania in vivo na modelowych zwierzętach laboratoryjnych). W ramach badań w Pracowni Biochemii Analitycznej opracowywane są nowe metody (chromatograficzne, immunoenzymatyczne oraz woltamperometrii stripingowej) oznaczania amin biogennych oraz pozostałości leków przeciwnowotworowych w materiale biologicznym. Tego typu badania należą do badań pionierskich w tej tematyce.

Obecnie Katedra Biochemii i Toksykologii rozpoczęła badania dotyczące potencjalnej cytotoksyczności nanocząstek metali, leków przeciwnowotworowych i innych ksenobiotyków wykorzystując techniki hodowli komórkowych (badania in vitro).

Badania prowadzone w tej Jednostce koncentrują się również na ocenie wpływu różnych czynników (siedlisko, zanieczyszczenie środowiska, przechowywanie, gatunek) na zawartość substancji biologicznie czynnych (pożądanych) oraz toksycznych w materiale pochodzenia roślinnego, zwierzęcego oraz w grzybach. Katedra Biochemii i Toksykologii prowadzi również badania toksykologiczne mające na celu oznaczanie pozostałości pestycydów chloroorganicznych w wodach (jeziorach, rzekach, stawach).

Opis bazy badawczej Katedry Biochemii i Toksykologii

W Katedrze Biochemii i Toksykologii znajduje się 5 pomieszczeń laboratoryjnych. Laboratorium Pracowni Biochemii Analitycznej przystosowane jest do prowadzenia badań biologicznych (krew i inne tkanki) oraz do badań na hodowlach komórkowych. W Laboratorium Badań Toksykologicznych wykonywane są oznaczenia związków biologicznie czynnych oraz toksycznych w materiale roślinnym, zwierzęcym oraz w grzybach. W laboratorium tym prowadzone są również badania dotyczące zanieczyszczenia środowiska. Dodatkowo Katedra posiada osobne laboratoria do analiz chromatograficznych, a także do przygotowania prób (homogenizacja, izolacja DNA, ekstrakcja m.in. do fazy stałej SPE itp.) materiału biologicznego do analiz. Jedno laboratorium służy również do przygotowania odczynników.

Laboratoria Katedry wyposażone są w następującą aparaturę analityczną:

Wysokosprawny chromatograf cieczowy firmy Schimadzu wykorzystywany do oznaczania zawartości związków bioaktywnych, amin biogennych, toksyn, pestycydów w próbach materiału biologicznego.

Komora do prowadzenia ekstrakcji do fazy stałej SPE – służy do przygotowania próbek do analizy chromatograficznej.

Spektrofotometr Cecil CE 7200 – wykorzystywany do oznaczania wskaźników biochemicznych oraz aktywności enzymów w próbkach materiału biologicznego w zakresie fal UV-ViS.

Spektrofotometry (4 szt.)– wykorzystywane do oznaczania wskaźników biochemicznych oraz związków biologicznie aktywnych i toksyn w próbkach materiału biologicznego w zakresie fal widzialnych.

Czytnik mikropłytek ELISA- wykorzystywany do oznaczeń metodami immunoenzymatycznymi np. immunoglobulin, interleukin, hormonów, wskaźników oksydacji i apoptozy komórkowej oraz metylacji DNA w próbkach materiału biologicznego.

Weterynaryjny aparat hematologiczny Abakus wykorzystywany do analizy wskaźników hematologicznych we krwi.

Inkubator z przepływem CO₂ – wykorzystywany do inkubacji hodowli komórkowych.

Homogenizatory MPV (2 szt.) – wykorzystywane do rozdrabniania prób materiału biologicznego.

Mikroskop odwrócony z kontrastem fazowym – wykorzystywany do monitorowania proliferacji, żywotności, nekrozy oraz apoptozy komórek.

Zamrażalka kriogeniczna aluminiowa z zaawansowanym systemem izolacji próżniowej (2 szt.) – wykorzystywana do długotrwałego przechowywania prób (hodowli komórkowych) w ciekłym azocie.

Zamrażalka głębokiego mrożenia, która pozwala na stopniowe (zapobiegające obumieraniu komórki), głębsze schłodzenie materiału biologicznego oraz hodowli linii komórkowych.

NanoDroop do pomiaru stężeń DNA i RNA

Inne wyposażenie niezbędne do badań analitycznych: komora laminarna, autoklaw, wirówka z możliwością chłodzenia, pH metr (2 szt.), pH metr z mikroelektrodą, cieplarki (3 szt.), łaźnie wodne (w tym jedna z możliwością ogrzewania w temp. 100 °C), łaźnia ultradźwiękowa, wirówki MPW (2 szt.) na eppendorfy, wyparka Rotavapor, piec muflowy do spalań, wagi analityczne (4 szt.), dejonizator, mikroskopy Olimpus (3 szt.).

Data aktualizacji: 14.05.2018 

W 2001 r. Zakład Biochemii i Toksykologii został wydzielony ze struktury Instytutu Żywienia Zwierząt, jako odrębna Jednostka – Katedra Biochemii i Toksykologii. Organizatorem samodzielnej Katedry Biochemii i Toksykologii i jednocześnie pierwszym kierownikiem był prof. dr hab. Jerzy Truchliński. Od sierpnia 2010 r. do czerwca 2014 r. funkcję kierownika pełnił prof. dr hab. Bogusław Makarski. Od lipca 2014 r. do sierpnia 2017 r. funkcję kierownika pełniła prof. dr hab. Anna Czech. Obecnie kierownikiem jest dr hab. prof. nadzw. Katarzyna Ognik.

Podczas organizacji Katedry Biochemii i Toksykologii w skład osobowy pracowników Katedry włączeni zostali pracownicy, którzy pierwotnie zatrudnieni byli w Instytucie Żywienia Zwierząt: dr hab. Bogusław Makarski, dr Jan Masiulanis, dr Adam Liczmański, mgr Iwona Sembratowicz, mgr Anna Czech, mgr Jacek Zięba, mgr Zofia Pryszcz. W okresie istnienia Katedry do pracy zostali przyjęci nowi nauczyciele akademiccy: dr inż. Beata Smelkowska (2001 r.) oraz początkowo na studia doktoranckie a następnie na etat naukowo-dydaktyczny dr inż. Magdalena Krauze (2006 r.) i dr inż. Katarzyna Ognik (2008 r.) oraz dr Anna Stępniowska (2012 r.), dr hab. Jerzy Lechowski (2014) a także pracownicy inżynieryjno – techniczni mgr Elżbieta Rusinek (2002 r.), mgr inż. Katarzyna Kwiatkowska (2015 r.), mgr inż. Katarzyna Musiał (2016 r.). Dotychczas spośród pracowników Katedry Biochemii i Toksykologii na emeryturę odszedł wieloletni dydaktyk dr Jan Masiulanis (2009 r.), prof. dr hab. Jerzy Truchliński (2010 r.), prof. dr hab. Bogusław Makarski (2014 r.) a także wieloletni pracownicy inżynieryjno-techniczni mgr Zofia Pryszcz oraz mgr Jacek Zięba. Obecnie skład osobowy Katedry tworzy 10 osób, w tym 4 samodzielnych pracowników naukowych (1 profesor zwyczajny, 1 profesor nadzwyczajny ze stopniem dr hab., 2 adiunktów ze stopniem dr hab.), 2 adiunktów ze stopniem doktora, 1 asystent ze stopniem dr oraz 3 pracowników inżynieryjno-technicznych. Spośród 7 pracowników naukowo-dydaktycznych, 1 posiada stopień naukowy w dziedzinie nauk ścisłych, w dyscyplinie chemia (specjalność chemia analityczna).

W roku 2008 w Katedrze Biochemii i Toksykologii utworzona została Pracownia Biochemii Analitycznej, której kierownikiem do września 2014 r. była prof. dr hab. Anna Czech natomiast od października 2014 r. funkcję kierownika Pracowni Biochemii Analitycznej pełniła dr hab. Katarzyna Ognik. Od września 2017 r. funkcję kierownika Pracowni Biochemii Analitycznej pełni dr hab. Magdalena Krauze.

W 2005 r. z inicjatywy pracowników Katedry utworzono Studia Podyplomowe „Analityka Laboratoryjna w Ochronie Środowiska”. Kierownikiem został wówczas prof. dr hab. Jerzy Truchliński. Od 2010 r. do chwili obecnej funkcję tę pełni dr hab. Magdalena Krauze.

W obrębie Katedry Biochemii i Toksykologii od 2008 r. istnieje prężnie działająca Sekcja Chemii Fizjologicznej i Toksykologii Koła Naukowego Biologów i Hodowców Zwierząt na Wydziale Biologii i Hodowli Zwierząt, której nazwa zmieniła się na Sekcja Biochemiczna od 2017 r. Opiekunem sekcji jest dr hab. prof. nadzw. Katarzyna Ognik. Rokrocznie Studenci sekcji odnoszą liczne sukcesy na konferencjach naukowych organizowanych przez Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, a także na konferencjach, sympozjach organizowanych przez inne Uniwersytety.

Data aktualizacji 14.05.2018 r.

Wykaz publikacji

Pracowników Katedry Biochemii i Toksykologii