Celem badań prowadzonych przez członków Koła było wyselekcjonowanie nowych szczepów drożdży wydajnie produkujących biosurfaktanty o potencjale aplikacyjnym w kosmetologii, bądź bioremediacji skażonego środowiska.
W ostatnich latach, zarówno wśród konsumentów jak i producentów, zauważa się znaczący wzrost zainteresowania produktami pochodzenia naturalnego, a także wypieranie syntetycznych substancji możliwie najmniej szkodliwymi dla środowiska zamiennikami określanymi mianem „bio”.
Określenie surfaktant wywodzi się z języka angielskiego, gdzie związki te nazywa się jako Surface Active Agent. Są to substancje o charakterze amfifilowym, które cechuje specyficzna budowa cząsteczek, a mianowicie wyróżnia się dwie części: polarną – tak zwany „ogon” oraz hydrofilową, czyli „główkę”. Dzięki wspomnianym właściwościom, związki te w odpowiednim środowisku mogą tworzyć układy sferyczne zwane micelami.
Mimo zalet surfaktantów syntetycznych, wykazują one często niekorzystne cechy takie, jak wysoka toksyczność, negatywny wpływ na zdrowie ludzi i środowisko, czy też niska podatność na biodegradację. Zagadnienie to zostało także usystematyzowane na poziomie Unii Europejskiej przez wprowadzenie odpowiednich regulacji prawnych, określających między innymi wymagania dotyczące stopnia biodegradowalności detergentów. Wychodząc naprzeciw przedstawionym negatywom, podjęto badania w kierunku zminimalizowania ich oddziaływania na otoczenie.
Izolowane z naturalnych źródeł związki powierzchniowo czynne klasyfikowane są jako biosurfaktanty, będące przedmiotem planowanych badań. Przewaga wspomnianej klasy związków nad syntetycznymi pochodnymi jest niesamowita. Wykazują one całkowitą biodegradowalność, co w przypadku otrzymywanych metodami chemicznymi związków powierzchniowo czynnych stanowi duże wyzwanie. Dodatkowo należy wspomnieć o dużej wytrzymałości studiowanych bioproduktów na wysokie temperatury, skrajne wartości pH, czy zasolenie. Biosurfaktanty nie posiadają właściwości drażniących skórę, w przeciwieństwie do powszechnie znanego przykładu syntetycznego związku – laurylosiarczanu sodu (ang. Sodium Lauryl Sulfate, SLS; inna nazwa: SDS – Sodium Dodecyl Sulfate). Te i inne właściwości ZPC przyczyniły się do ich szerokiego rozpowszechnienia i wykorzystania w różnych dziedzinach. Wchodzą między innymi w skład preparatów czyszczących, kosmetyków, leków, środków ochrony roślin oraz produktów spożywczych (np.: napojów). Są także stosowane w przemyśle włókienniczym, motoryzacyjnym oraz w budownictwie i górnictwie. Wykorzystuje się je do czyszczenia cystern i statków, jak również do zmniejszania szkód powstałych w wyniku wycieków ropy naftowej lub substancji ropopochodnych.
Projekt realizowany był we współpracy z dr Jolantą Mierzejewską, która umożliwiła Kołu korzystanie z kolekcji drożdży tworzonej we współpracy z dr Karoliną Chreptowicz.
Aby stwierdzić obecności biosurfaktantów w płynie pohodowlanym, przeprowadzono dwa kluczowe testy: oil spreading oraz drop collapse. Pozytywny wynik testów uzyskano dla 11 szczepów. Do dalszych badań wytypowano 3 szczepy, dające najlepsze rezultaty. Tym samym, otrzymane w wyniku kolejnych hodowli ciecze pofermentacyjne poddano procesom wydzielania interesujących nas związków. Po dokonaniu przeglądu literaturowego, zastosowano metody chemicznej ekstrakcji rozpuszczalnikami organicznymi z wykorzystaniem: octanu etylu, chloroformu, mieszaniny chloroform/metanol (2:1, v/v) oraz metod zmodyfikowanych o etapy poprzedzające ekstrakcję: (1) zakwaszenia płynu pohodowlanego kwasem solnym lub (2) precypitację siarczanem amonu. Otrzymane związki poddano dalszej analizie, w której główny cel stanowiło zbliżenie się do poznania struktury badanych substancji. Metodą chromatografii cienkowarstwowej (TLC - skrót od ang. Thin Layer Chromatography) podjęto się identyfikacji obecności grup związków lipidowych, cukrowych i aminokwasowych w cząsteczkach biosurfaktantów. Kolejnym krokiem było określenie przedziałów mas molekularnych wydzielonych związków, przy zastosowaniu techniki spektrometrii mas (MS - skrót od ang. Mass Spectrometry). W celu dokładniejszego scharakteryzowania bioproduktów wyznaczono również parametry charakterystyczne dla związków powierzchniowo czynnych – współczynnik emulgacji %E24), aktywność emulgowania (%EA) oraz krytyczne stężenie micelizacji (CMC ‐ skrót od ang. Critical Micelle Concentration). W wyniku prowadzonych eksperymentów wyłoniono trzech wydajnych producentów. Po wydzieleniu bioproduktów z hodowli, określono wartości współczynników wydajności produkcji biosurfaktantów w stosunku do ilości biomasy oraz stężenia substratu. Analiza TLC wykazała obecność ugrupowań lipidowych we wszystkich otrzymanych związkach.
Niezbędne są jednak dalsze badania nad identyfikacją wydzielonych substancji oraz optymalizacją procesu ich otrzymywania.
