Biotechnologia Analityczna

Lider zespołu

dr hab. Ewa Szpyrka, prof. UR; eszpyrka@ur.edu.pl, ORCID 0000-0001-6145-8486

Ewa Szpyrka ukończyła studia na Politechnice Rzeszowskiej, uzyskała tytuł doktora (2006) i habilitację (2016) w zakresie agronomii (Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Poznaniu). Jest współautorem 150 recenzowanych publikacji, współwynalazcą 6 patentów, opiekunem 3 obronionych i 1 toczącej się pracy doktorskiej. Brała udział w realizacji 5 grantów badawczych w ramach konkursów: Narodowego Centrum Nauki, Podkarpackiego Centrum Innowacji oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Należy do Sekcji Analizy Instrumentalnej, Komitetu Biotechnologii Polskiej Akademii Nauk.

 

Członkowie grupy badawczej:

 

Paulina Książek-Trela, Dagmara Migut, Anna Górka, Aneta Zwolak, Ewa Szypyrka, Karol Skrobacz,

Magdalena Słowik-Borowiec, Magdalena Podbielska

 

Badania

Badania grupy koncentrują się na rozwoju metod analitycznych w biotechnologii. Członkowie zespołu specjalizują się w analizach chromatograficznych z wykorzystaniem chromatografii cieczowej (HPLC), chromatografii gazowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (GC-MS/MS), pirolitycznej chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (Pyr-GC-MS), spektrometrii absorpcji atomowej i spektrometrii mas z plazmą sprzężoną indukcyjnie (ICP-MS).

 

Laboratorium bierze udział w kilku głównych projektach badawczych:  

1. Ocena zanieczyszczenia środowiska i stopnia narażenia ludzi na ksenobiotyki.

Przeprowadzamy kompleksowe analizy próbek gleby, wód powierzchniowych i podziemnych, powietrza i roślin w celu oceny zanieczyszczenia przez mikroplastik, metale ciężkie i trwałe zanieczyszczenia organiczne, takie jak WWA, PCB i PBDE. Nasza praca przyczynia się do zrozumienia dystrybucji zanieczyszczeń środowiska, mechanizmu ich rozkładu, a także istotnych dla człowieka ścieżek narażenia na ksenobiotyki.

2. Biotechnologiczne podejście do degradacji zanieczyszczeń.

Badamy czynniki wpływające na rozkład zanieczyszczeń, ich biodegradację przez mikroorganizmy i efektywne mikroorganizmy stosowane w rolnictwie. Swoją uwagę skupiamy na pestycydach, zwłaszcza na herbicydach o długich okresach półtrwania. Poszukujemy również nowych mikroorganizmów, wyizolowanych ze środowiska, zdolnych do degradacji trwałych herbicydów.

3. Analiza jakości produktów spożywczych i roślinnych.

Stawiamy na projektowanie i optymalizację produktów spożywczych o właściwościach prozdrowotnych. Nasze badania obejmują izolację, charakterystykę i ocenę aktywności biologicznej związków bioaktywnych. Szczególny nacisk kładziemy na ocenę wpływu metod przetwarzania żywności na stabilność i zachowanie aktywności biologicznej tych substancji.

4. Rośliny, produkty pochodzenia roślinnego i chemiczne czynniki stresogenne dla środowiska.

Nasze badania w tym obszarze koncentrują się na ocenie roślin i produktów pochodzenia roślinnego narażonych na chemiczne czynniki stresogenne, w szczególności pestycydy i metale ciężkie. Prowadzimy szczegółowe analizy składu ziół leczniczych i roślin aromatycznych oraz innych produktów pochodzenia roślinnego, określając zawartość metali ciężkich oraz profile związków bioaktywnych istotnych dla bezpieczeństwa żywności i jakości odżywczej. Szczególny nacisk kładziemy na reakcje na stres oksydacyjny, procesy związane z biodegradacją i zdrowie ekosystemów, w tym ocenę wpływu związków pochodzenia roślinnego na mikroorganizmy, przyczyniając się do szerszego zrozumienia interakcji roślina-środowisko i roślina-mikroorganizmy w warunkach stresu chemicznego.

5. Ekologiczne działanie zanieczyszczeń, takich jak mikro- i nanoplastiki, na środowiska wodne.

Analizujemy wpływ indywidualnych zanieczyszczeń jak również występujących w połączeniu z mikroplastikiem na parametry wzrostu glonów.

6. Biochemiczne i fizjologiczne reakcje roślin na stresy abiotyczne w produkcji roślinnej.

Nasi naukowcy prowadzą również badania nad fizjologicznymi mechanizmami reakcji roślin na stresy abiotyczne, w tym analizę efektywności fotosyntetycznej i funkcjonowania systemów antyoksydacyjnych, a także zależności między właściwościami chemicznymi środowiska, czynnikami abiotycznymi i procesami biologicznymi.

Wszystkie nasze badania integrują zaawansowane metody analityczne z zagadnieniami biotechnologii środowiska, biologii systemów roślinnych oraz oceny jakości i bezpieczeństwa surowców biologicznych.

 

5 wybranych publikacji (2023-2025)

  • Podbielska M, Szpyrka E. Microplastics - An emerging contaminants for algae. Critical review and perspectives. Sci Total Environ. 2023 Aug 10;885:163842. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.163842.
  • Słowik-Borowiec M, Zdeb G. Kinetics of the dissipation of azoxystrobin, quizalofop-p-ethyl, fluazifop-p-butyl and clomazone in fermented legume seeds. J Food Compost Anal. 2024 Mar 127:105993, doi: 10.1016/j.jfca.2024.105993.
  • Amirian V, Russel M, Yusof ZNB, Chen JE, Movafeghi A, Kosari-Nasab M, Zhang D, Szpyrka E. Algae- and bacteria-based biodegradation of phthalic acid esters towards the sustainable green solution. World J Microbiol Biotechnol. 2025 Jan 7;41(2):24. doi: 10.1007/s11274-024-04243-0
  • Książek-Trela P, Potocki L, Szpyrka E. The impact of novel bacterial strains and their consortium on diflufenican degradation in the mineral medium and soil. Sci Rep. 2025 May 24;15(1):18051. doi: 10.1038/s41598-025-02696-3.
  • Podbielska M., Szpyrka E. Advanced chromatographic techniques for assessing human-relevant exposure pathways to micro- and nanoplastics. Sci Total Environ. 2025 Dec 1008: 181054, doi: 10.1016/j.scitotenv.2025.181054

 

Projekt

  • Program Regionalna Inicjatywa Doskonałości. Umowa nr. RID/SP/0010/2024/1, Minister Nauki RP.

 

Patenty

  • PL247999 Nowy szczep drożdży Debaryomyces hansenii i jego zastosowanie do produkcji oleamidu.
  • PL244913 Nowy szczep mikroalg Parachlorella kessleri DB1 zdolny do wydajnej produkcji niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz beta-glukanów.
  • PL244529 Sposób przygotowania próbek materiału roślinnego i gleby do analizy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.
  • PL244546 Szczep drożdży niekonwencjonalnych Aureobasidium pullulans URC2 zdolny do wydajnej produkcji kwasu linolowego w standardowej pożywce typu YPD.

Współpraca naukowa

  • University Institute of Health Sciences (Gandra, Portugal)
  • Aristotle University of Thessaloniki (Thessaloniki, Greece)
  • Dalian University of Technology (Dalian, Chiny)
  • Politechnika Rzeszowska (Rzeszów, Polska).