Mgr inż. Łukasz Zieliński – I rok studiów



Markery miodów odmianowych

Promotor: prof. dr hab. inż. Paweł Kafarski

Słowa kluczowe projektu: fenolowe markery miodu, terpenowe markery miodu, metabolomika miodów odmianowych, warroza


Cele projektu:

Spośród produktów pszczelich największym uznaniem konsumentów cieszą się miody. Pszczelarze polscy słyną z produkcji miodów o wysokich walorach smakowych, odżywczych i terapeutycznych. Właściwości terapeutyczne stwarzają nie tylko szerokie możliwości wykorzystania miodu jako składnika wielu preparatów leczniczych lecz również podwyższają walory miodu jako składnika diety. Z tych też względów niezmiernie ważna jest kontrola jakości miodu oferowanego na rynku krajowym.

Z kontroli przeprowadzonych w ostatnich latach przez Inspekcję Handlową wynika, iż na rynku krajowym pojawiły się miody fałszowane, tworzone na bazie wysoko słodkiego syropu glukozowo-fruktozowego wytwarzanego ze skrobi. Z nieoficjalnych źródeł wiadomo, iż do naszego kraju sprowadza się znaczne ilości tego produktu, chociaż na rynku krajowym oferuje się niewiele miodu z zagranicy. Istnieje zatem podejrzenie, że nagminnym stał się proceder mieszania miodu rodzimej produkcji z importowanym. Niektóre firmy handlowe, kierując się chęcią osiągnięcia wysokich i szybkich zysków, sprowadzają do Polski miód po niskich cenach, zazwyczaj złej jakości, i nie spełniający wymagań co do określonego składu i właściwości.

Miód jest pokarmem pszczół pracowicie wytwarzanym przez robotnice z nektaru i spadzi. Po przeniesieniu nektaru lub spadzi do ula zaczyna się mozolny proces wzbogacania przez pszczoły nielotne, które dodają do pożytku (nektar i spadź) enzymy hydrolizujące cukry złożone do cukrów prostych, takich jak glukoza i fruktoza. Skład miodów jest różny w zależności od gatunku roślin, z których zbierany był pożytek. Najliczniejszą grupą związków w miodach są cukry, które stanowią do 85% miodu, kolejną liczną grupę stanowią kwasy organiczne i olejki eteryczne decydujące o smaku i aromacie miodu. Dodatkowo można znaleźć w miodach barwniki, takie jak karotenoidy (β-karoten i ksantofile), enzymy pochodzenia pszczelego, mikroelementy, witaminy, substancje o charakterze hormonów oraz około 50 związków o charakterze terpenów i fenoli (flawonoidy, kwasy fenolowe).

Aby precyzyjnie ustalić pochodzenie miodu podejmuje się próby określenia jakości i ilości substancji charakterystycznych dla danego gatunku miodu. Dlatego też, celem projektu badawczego jest znalezienie i identyfikacja markerów, czyli substancji chemicznych specyficznych dla określonych miodów, zarówno w klasie związków terpenowych jak i fenolowych. Otrzymane wyniki, stanowiące tzw. „odcisk palca” posłużą do tworzenia profili chemicznych użytecznych do precyzyjnego i jednoznacznego określania pochodzenia botanicznego i/lub geograficznego miodu. Wyniki tej części projektu posłużą do stworzenia bazy danych, dzięki której będzie możliwe wprowadzenie certyfikowanego miodu odmianowego.

Druga część projektu obejmie badania nad popularną chorobą pasiek - warrozą, powodowaną przez roztocza (Varroa destructor). Prace będą się koncentrowały na poszukiwaniu specyficznych związków chemicznych wabiących larwy roztoczy.

Warroza jest roztoczową chorobą pasiek. Roztocza żerują na trutniach a samica roztocza składa jaja do komór z larwami pszczół, co umożliwia temu pasożytowi odżywianie się hemolimfą owadów już w najmłodszym stadium rozwoju. Pasieka chorująca na tę chorobę, pozostawiona bez pomocy człowieka, ginie po 2 latach. W celu ochrony rodzin pszczelich stosuje się związki chemiczne, takie jak kwasy organiczne (przeważnie kw. szczawiowy) lub akarycydy. Pasożyt ten po kilku latach uodparnia się na działanie akarycydów a kwasy organiczne zanieczyszczają miód wpływając na jego unikalne właściwości. Znalezienie związków wabiących roztocza do larw pszczelich będzie ważnym etapem w ochronie pasiek przed tymi pasożytami.


Planowane metody i narzędzia badawcze

Izolacja i identyfikacja substancji lotnych z tak złożonej matrycy, jaką stanowi miód jest procesem trudnym. Otrzymanie reprezentatywnych i powtarzalnych wyników analiz zależy przede wszystkim od zastosowanych technik izolacji i następnie metod identyfikacji lotnych substancji. Próbki do analiz chromatograficznych miodów przygotowuje się głównie wykorzystując techniki ekstrakcji do fazy stałej (SPE, SPME). Do jakościowej i ilościowej analizy tej klasy substancji najczęściej stosuje się metody chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS) z równoczesną możliwością korzystania z biblioteki widm masowych. Do osiągnięcia założonych celów zastosowanych zostanie kilka metod chromatograficznych i spektroskopowych: HPLC, TLC oraz GC-MS i NMR. Ponadto na etapie izolacji poszczególnych klas substancji wykorzystane zostaną standardowe techniki oczyszczania i zatężania próbek jak ekstrakcja i adsorbcja substancji na fazie stałej (SPE).

Zastosowanie tych metod analitycznych pozwoli na uzyskanie informacji ważnych zarówno z punktu widzenia ekologii pszczoły miodnej, a także zdefiniowania tych składników miodów odmianowych, które są odpowiedzialne za walory smakowe i aktywność nutriceutyczną miodu.


Innowacyjność oraz przydatność dla rozwoju regionu

Realizacja omawianego projektu umożliwi pełniejszą ocenę jakości miodu, wczesne identyfikowanie pojawiających się zagrożeń obniżenia jakości miodu pochodzącego z rodzimych pasiek, jak i miodów importowanych. Rozpowszechnienie wyników przeprowadzonych badań w porozumieniu z Polskim Związkiem Pszczelarskim może wpłynąć na wzrost zaufania konsumentów do produktu, wzrost konsumpcji i tym samym przychodów uzyskanych przez krajowych producentów miodu. Dodatkowo realizacja celów zawartych w projekcie wpłynie na podniesienie poziomu wiedzy o naturalnych substancjach chemicznych zawartych w polskich miodach odmianowych. Wyniki przeprowadzonych badań pozwolą na utworzenie swoistej i unikalnej bazy danych zawierającej specyfikację charakterystycznych związków występujących w miodach odmianowych..

Wskazanie związków wabiących roztocza warrozy przyczynią się do badań nad ochroną pasiek pszczelich przed tymi roztoczami. mogącymi

Ukończenie tego projektu przyczyni się do rozwoju pszczelarstwa na Opolszczyźnie, przez co sadownictwo i inne dziedziny rolnictwa zanotują wzrost wydajności, a co za tym idzie - zysków.

Publikacje i wystąpienia publiczne dotyczące wyników owego projektu wzmocnią pozycję Uczelni i przełożą się wymiernie na rozwój regionu.





dol