Recenzja prof. Włodzimierza Grajka

Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Grajek, prof. zw.
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Poznań, 31.01.2014r.
Ocena
osiągnięć naukowo-badawczych, dorobku dydaktycznego i popularyzatorskiego
oraz współpracy międzynarodowej dr inż. Ewy Kaczorek, adiunkta Wydziału
Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej, ubiegającej się o nadanie stopnia
doktora habilitowanego w dziedzinie nauk chemicznych, w dyscyplinie technologii
chemicznej
Dane osobowe
Pani dr inż. Ewa Kaczorek studiowała na Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki
Poznańskiej w latach 1992-1996, gdzie uzyskała stopień magistra inżyniera na podstawie
pracy dyplomowej „Biodegradacja zemulgowanych węglowodorów”. Po ukończeniu studiów
Podjęła pracę w Zakładzie Chemii Organicznej Instytutu Technologii i Inżynierii Chemicznej
Politechniki Poznańskiej na stanowisku asystenta.
W 2001 r. obroniła rozprawę doktorską pt. „Wpływ emulgatorów na biodegradację
węglowodorów” na Wydziale Technologii Chemicznej macierzystej Uczelni uzyskując
stopień doktora nauk chemicznych w zakresie technologii chemicznej. Promotorem pracy był
prof. dr hab. Andrzej Olszanowski. W 2002 r. awansowała na stanowisko adiunkta, na którym
pracuje do dnia dzisiejszego.
Ocena formalna
Przedstawione do oceny materiały stanowią oryginalne dzieło, które w mojej opinii spełnia
wymogi formalne określone w Ustawie o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o
stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz.U. Nr 65, poz. 595, ze zmianami Dz.U. z 2005 r Nr
164, poz. 1365, Dz.U. z 2010 r., poz. 620 i Nr 182, poz. 1228 oraz Dz.U. z 2011 Nr 84, poz,.
455).
Ocenę osiągnięcia naukowego pt. „Bioremediacja zanieczyszczeń węglowodorowych a
modyfikacja powierzchni komórek mikroorganizmów” oraz dorobku naukowego dr inż. Ewy
Kaczorek opracowałem na podstawie przedstawionych mi dokumentów obejmujących
autoreferat, wykaz opublikowanych prac naukowych, kopie publikacji składających się na
oceniane dzieło, oświadczenia współautorów publikacji stanowiących osiągnięcie naukowe,
kopię dyplomu doktorskiego, informację o osiągnięciach dydaktycznych, informację o
współpracy z instytucjami naukowymi, informację o działalności popularyzatorskiej,
kwestionariusz osobowy, wykaz osiągnięć dydaktycznych i organizacyjnych.
Tematyka dorobku naukowego Habilitantki jest zgodna z tematyką badawczą prowadzoną na
Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej. Rada Wydziału ma uprawnienia
do nadawania stopni naukowych doktora i doktora habilitowanego. W skład Rady wchodzą
1
wybitni naukowcy uprawiający badania i publikujący w zakresie dziedziny i dyscypliny
związanej z dorobkiem Habilitantki. Upoważnia mnie to do stwierdzenia, że jednostka, w
której prowadzony jest przewód habilitacyjny ma odpowiednie kompetencje naukowe.
Kompetencje takie ma także Wydziałowa Komisja Habilitacyjna powołana do
przeprowadzenia tego postępowania habilitacyjnego. Przebieg procedury habilitacyjnej jest
prawidłowy. Stwierdzam także, że dokumentacja dotycząca przewodu habilitacyjnego jest
pełna i przygotowana zgodnie z wymogami ustawowymi.
Ocena osiągnięcia naukowego
Osiągnięcie naukowe dr inż. Ewy Kaczorek składa się z 17 publikacji, stanowiących
monotematyczny cykl zatytułowany: „Bioremediacja zanieczyszczeń węglowodorowych a
modyfikacja powierzchni komórek mikroorganizmów”. Większość prac ma charakter
publikacji zbiorowych, a liczba współautorów waha się od 3 do 4. W jednej pracy
Habilitantka jest samodzielną autorką (H12), w jedenastu publikacjach jest pierwszym
współautorem, w czterech drugim, a w pojedynczych pracach jest trzecim i czwartym
współautorem. Wszystkie publikacje stanowiące dzieło Autorki mają charakter
eksperymentalny. Wszystkie prace składające się na osiągnięcie naukowe zostały
opublikowane w języku angielskim w czasopismach z listy filadelfijskiej. Łączny wskaźnik
ważności (impact factor) tych publikacji wynosi 34,144, a łączna ocena wg skali
ministerialnej wynosi 430 punktów. Wymienione wartości wskaźników należy ocenić jako
bardzo dobre. W mojej opinii liczba publikacji włączonych do dzieła naukowego jest zbyt
duża i wiele z nich można było opuścić. Dla tej habilitacji kluczowe znaczenie miały przede
wszystkim publikacje H6-8 oraz H11-H17, a i tą liczbę można było zredukować. Pozostałe
siedem publikacji można było z powodzeniem włączyć do pozostałego dorobku naukowego
Habilitantki.
Ocenę osiągnięcia naukowego przeprowadzono z zastosowaniem kryteriów określonych w
zaleceń wynikających z rozporządzenie Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 1
września 2011 r. (Dz.U. nr 196 poz. 1165).
Deklarowany przez Habilitantkę wkład pracy w poszczególne publikacje jest zróżnicowany i
w wymiarze procentowym waha się od 50% do 100%, jednak w zdecydowanej większości
publikacji mieści się w zakresie 60-80%. Pod względem merytorycznym rola Habilitantki
polegała (i) na opracowaniu całościowym lub częściowym koncepcji badań i planu
eksperymentów, (ii) samodzielnym wykonaniu części badań, szczególnie tych odnoszących
się do zagadnień mikrobiologicznych, pomiarów związanych z oceną właściwości
powierzchniowych testowanych drobnoustrojów, określeniem wpływu surfaktantów na
aktywność biodegradacyjną badanych szczepów i ich konsorcjów, pomiarach
hydrofobowości, potencjału dzeta, profili sedymentacyjnych wraz z charakterystyką
dyspersyjności, wykonaniu analiz chromatograficznych i mikrobiologicznych, badaniu
wpływu czynników stresowych na testowane cechy drobnoustrojów, badanie właściwości
enzymatycznych testowanych mikroorganizmów, (iii) opracowanie wyników badań, (iv)
interpretacji uzyskanych danych doświadczalnych, (v) napisaniu manuskryptów publikacji lub
ich części przy konsultacjach ze współautorami oraz (vi) przygotowanie odpowiedzi na oceny
recenzentów i pełnienie funkcji autora do korespondencji. Wymieniony zakres
indywidualnego wkładu Habilitantki został potwierdzony w pisemnych oświadczeniach
współautorów prac wchodzących w skład osiągnięcia naukowego Autorki. Na tej podstawie
stwierdzam, że przedłożone „osiągnięcie naukowe” spełnia kryterium indywidualnego wkładu
Habilitantki ubiegającej się o uzyskanie stopnia doktora habilitowanego.
2
Tematyka osiągnięcia naukowego (cyklu publikacji habilitacyjnych) dotyczy związku między
modyfikacją powierzchni komórek mikroorganizmów a ich uzdolnieniami do biologicznego
rozkładu węglowodorów w procesach bioremediacji. Zagadnienie to wiąże się przede
wszystkim z ochroną środowiska naturalnego przed zanieczyszczeniami ropopochodnymi, ale
ma także inne odniesienia, jak przykładowo wpływ mikroorganizmów na stabilność olejów
silnikowych i innych produktów węglowodorowych stosowanych we współczesnej technice.
Zagadnienie to jest bardzo ważne z uwagi na szeroki zakres stosowania produktów
węglowodorowych pochodzenia naftowego we współczesnej gospodarce całego rozwiniętego
świata. Resztki niespalonych paliw silnikowych i kotłów energetycznych, zanieczyszczenie
miejsc składowania i transportu ropy naftowej, a także katastrofy występujące w transporcie
morskim i lądowym stanowią poważne zagrożenie ekologiczne. Spośród współczesnych
metod oczyszczania środowiska jedynie metody biotechnologiczne pozwalają na pełny
rozkład i usunięcie zanieczyszczeń ropopochodnych ze środowiska naturalnego. Techniki
związane z bioremediacją różnych środowisk naturalnych (gleba, woda, powietrze) są od lat
intensywnie rozwijane. Kluczem do sukcesu są odpowiednie, aktywne szczepy
mikroorganizmów posiadających uzdolnienia do szybkiego i skutecznego metabolizowania
węglowodorów. Szybkość rozkładu węglowodorów jest determinowana przez warunki
panujące na styku powierzchni komórek mikroorganizmów z węglowodorami i transportem
węglowodorów w głąb komórki. Szczególną rolę w biodostępności węglowodorów dla
mikroorganizmów odgrywają biosurfaktanty, zmniejszające napięcie powierzchniowe oraz
ułatwiające tworzenie emulsji typu „substancja lipofilowa w wodzie”, co ma wpływ na ich
rozpuszczalność oraz pobieranie węglowodorów przez komórki. Można więc stwierdzić, że
tematyka dzieła naukowego przedłożonego do oceny doskonale wpisuje się w najważniejszy
nurt badań nad bioremediacją zanieczyszczeń węglowodorowych.
Cel pracy został przez Autorkę jasno i precyzyjnie zdefiniowany. Podjęte badania miały
określić najskuteczniejszą kombinację związku powierzchniowo-czynnego i szczepu
mikroorganizmu, pozwalającą na efektywną biodegradację węglowodorów oraz analizę
właściwości komórki na jej powierzchni, na styku komórki z substancjami
węglowodorowymi.
Układ publikacji wchodzących w skład dzieła naukowego Habilitantki ma swoją logiczną
strukturę i prowadzi od zagadnień bardziej ogólnych, jak izolacja i wytypowanie szczepów
odznaczających silnymi właściwościami biodegradacyjnymi, aż po analizę subtelnych
wzajemnych oddziaływań na styku komórki z substancjami hydrofobowymi.
W pierwszym etapie badań dr inż. E. Kaczorek zajmowała się poszukiwaniami szczepów
bakteryjnych odznaczających się wybitnymi uzdolnieniami do metabolizowania substancji
ropopochodnych. Szczepy te zostały scharakteryzowane pod kątem aktywności
biochemicznych i pod kątem genetycznym w zakresie analizy sekwencji nukleotydowych w
regionie 16S rRNA. Uzyskane dane zostały opublikowane w bazie genowej GenBank NCBI.
Chcę w tym miejscu wskazać na ważną cechę osobowości naukowej Habilitantki, a
mianowicie Jej duże zdolności do poszerzania obszaru swoich umiejętności warsztatowych.
Dr inż. Ewa Kaczorek z wykształcenia jest technologiem chemicznym, jednak już w czasie
studiów rozszerzała swoją wiedzę o zagadnienia biologiczne, wysłuchując wykładów na
Wydziale Biologii UAM. Te umiejętności rozwija do dnia dzisiejszego, dzięki czemu posiada
niezwykłe kompetencje badawcze, łączące wiedzę typowo chemiczną z wiedzą
mikrobiologiczną.
Zainteresowania Autorki biodegradacją zanieczyszczeń ropopochodnych uwidoczniły się już
od początku Jej pracy na Politechnice. Tematyka ta była także przedmiotem jej pracy
3
doktorskiej. W tym miejscu należy się jednak ważny komentarz. Centralna Komisja w
publikacji „Kryteria oceny kwalifikacji kadry naukowej i artystycznej dla postępowań
prowadzonych w trybie przepisów dotychczasowych” wskazuje, że „Powielanie tematyki
własnej rozprawy doktorskiej, przedstawianie jej nowych wersji, z mało istotnymi
uzupełnieniami, nie spełnia podstawowego warunku ustawy, którym jest wniesienie w
rozprawie habilitacyjnej znacznego wkładu w rozwój dyscypliny”. Znając doskonale
rozprawę doktorską Habilitantki stwierdzam, że ww. zastrzeżenia nie mają odniesienia w
stosunku do Jej osoby. Obie rozprawy, tj. praca doktorska i „dzieło naukowe”, mimo bliskości
tematycznej, dotyczą odrębnych zagadnień. W pracy doktorskiej Autorka badała głównie
wpływ syntetycznych surfaktantów na biodegradację modelowej mieszaniny węglowodorów,
biosyntezę surfaktantów przez bakterie Pseudomonas aeruginosa oraz pomiar napięcia
powierzchniowego wody na granicy faz woda-powietrze, tymczasem w przedstawionym
dziele naukowym Habilitantka badała właściwości powierzchniowe komórek drobnoustrojów
metabolizujących węglowodory i dokonała oceny zależności między stanem powierzchni
komórki, a zakresem biodegradacji węglowodorów. Ponadto badanymi obiektami są inne
drobnoustroje, a zakres badań jest znacznie powiększony. Tak więc cykl publikacji
habilitacyjnych stanowi poważne rozszerzenie i pogłębienie wcześniejszych badań. Tym
samym dzieło naukowe wnosi nowe dane i rozszerza wiedzę o badanych zjawiskach. Spełnia
więc wymóg ustawowy dotyczący znacznego wkładu w rozwój prezentowanej dyscypliny
naukowej.
W eksperymentach poświęconych zależności między hydrofobowością komórek a
biodegradacją węglowodorów zastosowano dwa układy: modelową mieszaninę dodekanu i
heksadekanu oraz olej napędowy. Zagadnieniom tym jest poświęconych siedem publikacji
(H1-5, H9 i H13).
W pierwszej publikacji habilitacyjnej Autorka badała wzrost drożdży Candida maltosa w
mieszaninie dodekanu i heksadekanu w obecności saponin, ramnolipidów, lecytyny i alkoholi
oksyetylenowanych. Zmiennymi doświadczalnymi były rodzaj surfaktantu i jego stężenie,
natomiast kryterium badawczym była hydrofobowość powierzchni komórek, adhezja
komórek do węglowodorów oraz degradacja węglowodorów i przyrost biomasy komórkowej
tworzonej w wyniku utylizacji węglowodorów. Autorka wykazała przy tym, że oddziaływania
poszczególnych surfaktantów na powierzchnię komórek są odmienne i zależne od stężenia.
Surfaktanty jonowe zwiększały hydrofobowość komórek, podczas gdy surfaktanty niejonowe
ją zmniejszały. W biodegradacji węglowodorów najbardziej efektywnymi okazały się
saponiny.
Kontynuacją tych badań była publikacja dotycząca relacji między adsorpcją ramnolipidów na
powierzchni drożdży i bakterii, a hydrofobowością powierzchni komórek i ich zdolnością do
biodegradacji węglowodorów (publ. H2). Wykazano, że drożdże Candida maltosa nie
metabolizują ramnolipidów, lecz je gromadzą na swojej powierzchni. Ilość adsorbowanych
ramnolipidów zależy od wieku hodowanej kultury drożdży i zwiększa się wraz z upływem
czasu. Taka sytuacja sprzyjała biodegradacji węglowodorów przez ten drobnoustrój.
Badaniom właściwości powierzchniowych poświęcona jest również praca H4, w której
Autorka badała wpływ naturalnych, roślinnych saponin na komórki bakterii z rodzaju
Pseudomonas i Bacillus. Jest to bardzo ciekawe i oryginalne podejście do tematu, gdyż
4
absolutna większość prac nad zastosowaniem biosurfaktantów w procesach bioremediacji
dotyczy biosurfaktantów produkowanych przez mikroorganizmy. Tymczasem, jak słusznie
zauważyła to dr inż. E. Kaczorek, część surfaktantów przechodzi do gleby z materiałów
roślinnych i bezpośrednio może uczestniczyć w procesach mikrobiologicznych. Autorka
stwierdziła, że oddziaływania saponin z mydłokrzewu właściwego na powierzchnię bakterii
są szczepo-zależne. W wielu przypadkach kontakt z surfaktantem obniżał hydrofobowość
powierzchni bakterii, a mimo to biodegradacja węglowodorów była nawet dwukrotnie
wyższa. Podobne badania Habilitantka przeprowadziła w studiach porównawczych z
zastosowaniem bakterii i drożdży (publ. H5). Eksperymenty były ciekawie zaplanowane,
gdyż badano zarówno pojedyncze szczepy, jak i ich konsorcja. Zastosowano także obie grupy
naturalnych surfaktantów, tj. ramnolipidy i saponiny. Zaobserwowano duże różnice między
zachowaniem obu grup mikroorganizmów. Ponadto wskazano na korzystny wpływ obecności
drożdży Yarrowia lipolytica na efektywność biodegradacyjną konsorcjów bakteryjnodrożdżowych.
Kolejne dwie publikacje (H3 i H13) z cyklu habilitacyjnego dotyczy zagadnienia wpływu
hydrofobowości komórek na biodegradację oleju napędowego. Również w tym przypadku
eksperymenty są rozbudowane, z zastosowaniem konsorcjów drobnoustrojów oraz różnych
surfaktantów. Autorka poszerzyła gamę badanych substratów o układy mieszane z dwoma
źródłami węgla - mieszaninę oleju napędowego i fenolu. Wprowadzono także komórki
immobilizowane na nośnikach stałych, co lepiej odzwierciedla warunki funkcjonowania
mikroorganizmów w glebie. Szkoda tylko, że jako nośnika nie użyto bezpośrednio gleby.
Immobilizacja komórek pozwoliła na wytworzenie się biofilmów bakteryjnych na nośnikach
oraz adhezję węglowodorów do nośnika. Wyniki testu biodegradacyjnego były zróżnicowane
w zależności od użytych nośników i konsorcjów bakteryjnych. Pokazuje to jak
skomplikowane i wielokierunkowe są relacje między mikroorganizmami i warunkami
środowiskowymi zachodzące w procesach bioremediacji.
W mojej opinii, głównym osiągnięciem dzieła naukowego przedstawionego do oceny są
jednak badania nad zmianami powierzchniowymi mikroorganizmów zachodzącym pod
wpływem kontaktu z surfaktantami i składnikami pokarmowymi występującymi w
środowisku hodowlanym. Analiza właściwości powierzchniowych drobnoustrojów objęła
pomiary hydrofobowości powierzchni komórek, potencjał dzeta, skład kwasów tłuszczowych
mikroorganizmów oraz profile sedymentacji z charakterystyką dyspersji. Pod uwagę wzięto
trzy surfaktanty wspomagające procesy biodegradacji węglowodorów: handlowy preparat
ramnolipidów pochodzący od Pseudomonas aeruginosa, saponiny izolowane z kory
mydłokrzewu właściwego (Quillaja sapnaria) oraz syntetyczny surfaktant Triton X-100.
Wybór tych surfaktantów uważam za właściwy. Również zastosowane metody badań, w tym
szereg testów biologicznych, nie budzą zastrzeżeń. Generalnie należy stwierdzić, że metodyka
badań jest nowoczesna, adekwatna do założonych celów badawczych i dobrze opisana.
Badania objęły oznaczenie krytyczne stężenie micelowania poprzez pomiar napięcia
powierzchniowego mierzone z zastosowaniem pierścienia du Nouya. Na podstawie obliczeń
wyznaczano nadmiar powierzchniowy, minimalną powierzchnię i swobodną energię
adsorpcji. Zagadnieniom tym była poświęcona publikacja wydana w 2010 r w cenionym
czasopiśmie Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. W mojej ocenia publikacja ta ma
5
szczególne znaczenie w dorobku Habilitantki i jest merytorycznie bardzo wartościowa.
Przedmiotem badań była bakteria Aeromonas hydrophila rozkładająca węglowodory
występujące w oleju napędowym. Publikacja ta ma bardzo dużą wartość poznawczą i zawiera
wiele nowości naukowych. Wykazano, że wartość krytycznego stężenia micelowania przy
pełnym układzie biologicznym zawierającym węglowodory, mikroorganizm i surfaktanty, jest
2-3 razy większa, niż w układzie wodno-mineralnym. Szczególny wpływ na micelowanie
mają ramnolipidy. Wykazano także, że cząsteczki saponin i Tritonu X-100 są znacznie gęściej
upakowane na nasyconej granicy faz woda/powietrze. Duże różnice występują także w
adsorpcji surfaktantów do powierzchni komórek. Ponadto występuje wyraźna różnica w
tendencji do adsorpcji na korzyść ramnolipidów.
Dalszym pogłębieniem prowadzonych badań była ocena zmian hydrofobowości powierzchni
badanych komórek. Zagadnienie to było już poruszane we wcześniejszych publikacjach,
jednak zostało on dodatkowo pogłębione w pracach H6-8 i H11. Istotną obserwacją
wynikającą z badań Autorki jest zależność między hydrofobowością komórek, a ich
aktywnością biodegradacyjną w stosunku do węglowodorów. Hydrofobowość znacznie
wzrasta w miarę upływu czasu kontaktu z węglowodorami i jest to dodatnio skorelowane z
szybkością utylizacji węglowodorów. Zjawisko to było obserwowane nawet w przypadku
bakterii, które na początku hodowli odznaczały się hydrofilnością swojej powierzchni. Na
hydrofobowość komórek wpływają także surfaktanty. I tak, kontakt z samymi saponinami
wzmacnia hydrofilowość powierzchni, natomiast dodanie węglowodorów zmienia
właściwości w kierunku hydrofobowości. Kolejną ważną obserwacją jest to, że surfaktanty
naturalne działają korzystniej na proces biodegradacji substancji ropopochodnych niż
surfaktanty syntetyczne, co podkreślono w publikacji H7 i H8. Na hydrofobowość
powierzchni ma wpływ źródło węgla w środowisku hodowlanym, natomiast jest ona prawie
niezależna od temperatury środowiska. Dla biodegradacji węglowodorów korzystne jest
współdziałanie mikroorganizmów w większych konsorcjach, co jest zgodne z ogólnymi
obserwacjami przyrodniczymi.
W publikacji, wydanej w Bioresource Technology w 2011 r., Autorka badała związek między
potencjałem dzeta a biodegradacją węglowodorów przez bakterie z rodzaju Pseudomonas
aeruginosa. Badane szczepy były zdolne do produkcji ramnolipidów i cecha ta była szczepozależna. Obecność oleju napędowego w pożywce prowadziła do obniżenia ładunku
elektrokinetycznego u wszystkich trzech badanych szczepów tego gatunku bakterii. Ważne
jest stwierdzenie, że hydrofobowość jest cechą dynamicznie zmieniającą się pod wpływem
zmian w dostępnych substratach węglowych. Jest to obserwacja o dużym znaczeniu
praktycznym w procesach bioremediacji środowiska naturalnego.
Za wartościową uważam też publikację wydaną w czasopiśmie, Polish Journal of
Environmental Studies w 2012 r., w której Autorka zwróciła uwagę na znaczenie budowy
ścian komórkowych u bakterii degradujących węglowodory. W tym celu przebadała grupę
mikroorganizmów gramdodatnich i gramujemnych. Wyniki badań wykazały jednak, że
budowa ścian komórkowych nie ma istotnego znaczenia dla hydrofobowości powierzchni
komórek.
Większość publikowanych prac stanowi opis eksperymentów, w których oddziaływanie
substratów węglowodorowych na komórkę ma charakter krótkotrwały, ograniczający się do
6
kilku dni. Habilitantka zdecydowała się wykonać eksperyment długotrwały, w którym
bakterie były pasażowane w obecności węglowodorów przez cały rok. Wykazano, że długi
kontakt z węglowodorami wyraźnie zwiększa hydrofobowość komórek. Zmianie ulega także
ładunek powierzchniowy komórek. Badania te były prowadzone przy użyciu bakterii
Pseudomonas, Stenotrophomonas i Achromobacter.
Kolejnym badanym parametrem była zdolność bakterii do sedymentacji. Zgodnie z prawem
Stockes’a szybkość sedymentacji jest zależna przede wszystkim od średnicy sedymentującej
cząsteczki. Oznacza to, że dla sedymentacji korzystna jest aglomeracja komórek. Właściwość
ta, jak wykazały badania dr inż. Ewy Kaczorek, jest determinowana przez właściwości
powierzchniowe komórek, a te z kolei zależą od obecności węglowodorów oraz
biosurfaktantów. Pomiarem wspomagającym ocenę sedymentacji komórek jest ich dyspersja i
homogenność aglomeratów. Wyniki badań wskazują, że sedymentacji sprzyja
polidyspersyjność aglomeratów. Aglomerowanie komórek osłabia jednak efektywność
biodegradacyjną stosowanej kultury. Zagadnienia te były przedmiotem trzech publikacji
H11, H16 i H8. Dane uzyskane przez Autorkę wzbogacają wiedzę o właściwościach
mikroorganizmów biorących udział w bioremediacji środowisk zanieczyszczonych
substancjami ropopochodnymi.
Na adhezję i transport węglowodorów przez błonę cytoplazmatyczną badanych
mikroorganizmów ma także wpływ budowa błony, a szczególnie skład kwasów tłuszczowych
tworzących błony biologiczne komórek. Zagadnieniu temu Autorka poświęciła uwagę w
publikacjach H14, H15 i H16. Wyniki badań wskazują na duże zróżnicowanie w składzie
kwasów tłuszczowych między badanymi drobnoustrojami, w tym różnice w stopniu nasycenia
kwasów oraz stopnia rozgałęzienia w ich budowie przestrzennej. Wykazano, że stopień
rozgałęzienia kwasów tłuszczowych zależy od dodanego surfaktantu. Nie wzięto jednak pod
uwagę hipotezy, że badane węglowodory mogły „zanurzyć się” w hydrofobowej strukturze
fosfolipidów i tym samym wpływać na skład chemiczny błony cytoplazmatycznej.
Tłumaczyłoby to przynajmniej w części różnice w hydrofobowości powierzchni komórek
wywołane adhezją różnych surfaktantów. Przykładowo wiadomo, że saponiny łatwo wnikają
w błonę cytoplazmatyczną w pobliżu cząsteczek cholesterolu. Podobnie mogą zachowywać
się ramnolipidy, które mogą zakotwiczać się błonie cytoplazmatycznej łańcuchami kwasów
tłuszczowych.
Bardzo ciekawą i wartościową pozycję wśród publikacji z cyklu habilitacyjnego stanowi
praca, wydana w czasopiśmie New Biotechnology (2013), w której dr inż. Ewa Kaczorek jest
pierwszą współautorką. W pracy tej badano właściwości powierzchniowe i zmiany
genetyczne zachodzące w komórkach Stenotrophomonas maltophilia i Achromobacter sp.
eksponowanych na długotrwały kontakt z olejem napędowym. Prace te wykonano przy
współpracy z Uniwersytetem Śląskim w Katowicach. Publikacja ma bardzo dobry poziom
naukowy i należy do najwartościowszych w dorobku Habilitantki. Duża część badań opiera
się na metodach molekularnych wykorzystywanych w analizie genomu, jak przykładowo
metoda PCR, czy RAPD. Pod uwagę wzięto sekwencje kodujące enzym biorący udział w
degradacji węglowodorów. Praca ta ma bardzo rozbudowaną część eksperymentalną. W
sumie badano oddziaływanie na komórkę 13 węglowodorów i 11 surfaktantów. Wykazano, że
długotrwały wzrost bakterii na pożywkach zawierających węglowodory wywiera silny wpływ
7
na skład kwasów tłuszczowych i hydrofobowość bakterii, zwiększa adhezję związków
hydrofobowych do powierzchni komórek i stymuluje aktywność enzymatyczną
drobnoustrojów. Długotrwały kontakt z węglowodorami prowadzi jednak do mutacji w
genomie bakteryjnym. W badaniach tych wykorzystano dużą ilość starterów różnicujących,
co umożliwiło analizę wielu fragmentów DNA bakteryjnego. Wskazano także, że
najsilniejszy wpływ na skład kwasów tłuszczowych wywarły saponiny i Triton X-100, które
spowodowały zwiększenie udziału rozgałęzionych kwasów we frakcji lipidowej komórek.
Ponadto zaobserwowano, że wzrost udziału hydroksykwasów prowadzi do obniżenia
hydrofobowości powierzchni komórek. Potwierdzono także wcześniejsze spostrzeżenia, że
hydrofobowość powierzchniowa nie jest stała i zmienia się dynamicznie w trakcie hodowli
mikroorganizmów. Uzupełnienie przeprowadzonych badań stanowi kolejna publikacja H16,
wydana w czasopiśmie Chemosphere w 2013 r. W pracy tej badano długotrwałe
oddziaływania oddziaływania węglowodorów na bakterie Pseudomonas stutzeri. Użyty
szczep był zdolny do metabolizowania alkilowych pochodnych związków aromatycznych.
Również w tej pracy Habilitantka była pierwszą współautorką, co potwierdza jej wiodącą rolę
w tych badaniach. W pracy skupiono się na badaniu zdolności aglomeracyjnych komórek w
obecności węglowodorów oraz na dystrybucji wielkości tworzonych aglomeratów,
wykorzystując w tym celu mikroskopię skaningową. Wykazano przy tym, że obecność oleju
napędowego w pożywce zwiększa tendencję do aglomeracji komórek i zwiększa wskaźnik
polidyspersji aglomeratów, natomiast kontakt z ramnolipidami zmniejsza potencjał dzeta, a
jednocześnie zwiększa hydrofobowość powierzchniową.
W ostatnim okresie dr E. Kaczorek poświęciła dużo uwagi wykorzystaniu surfaktantów
pochodzenia roślinnego jako środka wspomagającego biodegradację węglowodorów. Wyniki
badań zaowocowały trzema patentami zastrzegających prawa Autorki do wykorzystania
saponin ekstrahowanych z lucerny, mydlnicy lekarskiej i soi do wspomagania remediacji
substancji ropopochodnych przez bakterie.
Oceniając całość publikacji składających się na dzieło naukowe stwierdzam, że prezentują
one bardzo dobry poziom naukowy, wnoszą wiele nowych danych powiększających wiedzę i
ułatwiających zrozumienie zjawisk biologicznych związanych z biodegradacją
węglowodorów przez mikroorganizmy w monokulturach i w konsorcjach wielogatunkowych.
Autorka przedstawiła bardzo rozbudowane, kompleksowe studium nad mikrobiologiczną
degradacją węglowodorów, uwzględniających pomiar dużej liczby parametrów chemicznych i
biologicznych opisujących badane zjawiska. W mojej opinii, dr inż. Ewa Kaczorek wniosła
znaczny osobisty wkład w rozwój nauk chemicznych w dyscyplinie technologii chemicznej.
Tym samym spełniła podstawowy wymóg ustawowy warunkujący nadanie jej stopnia
naukowego doktora habilitowanego. Chcę także podkreślić dobry warsztat badawczy,
umiejętności pracy zespołowej i otwartość na współpracę z innymi środowiskami
naukowymi. Na uznanie zasługuje także wartość aplikacyjna wyników badań i Jej starania o
zabezpieczenie praw Uczelni do własności intelektualnej powstałej w wyniku badań, na co
wskazują zgłoszenia zastrzeżeń patentowych do Urzędu Patentowego RP.
Ocena aktywności naukowej
8
Ocenę aktywności naukowej Habilitantki przeprowadzono z zastosowaniem kryteriów
określonych w zaleceń wynikających z rozporządzenie Ministra Nauki i Szkolnictwa
Wyższego z dnia 1 września 2011 r. (Dz.U. nr 196 poz. 1165). Całościowy dorobek naukowy
dr inż. Ewy Kaczorek, obok 17 publikacji cyklu habilitacyjnego, obejmuje dodatkowo 23
pozycje, w tym 8 publikacji naukowych w czasopismach znajdujących się w bazie JCR, 3
udzielone patenty przez Urząd Patentowy RP oraz 3 złożone zgłoszenia patentowe i 9
monografii naukowych. Dorobek Habilitantki powiększyło także 68 komunikatów
naukowych prezentowanych na wielu konferencjach krajowych i międzynarodowych.
Należy stwierdzić, że dr E. Kaczorek znacznie poszerzyła swój dorobek publikacyjny i
aktywność naukową w okresie po uzyskaniu stopnia doktora. W ostatnich latach
opublikowała 17 prac wchodzących w skład dzieła, a ponadto 8 oryginalnych prac
badawczych wydanych w czasopismach z bazy JCR, 7 prac w innych czasopismach i 53
komunikaty konferencyjne.
Większość publikacji dr inż. Ewy Kaczorek zostało wydanych w znakomitych czasopismach
naukowych o międzynarodowym zasięgu, jak Bioresource Biotechnology, Colloids and
Surfaces B Biointerfaces, Biodegradation, Chemosphere, Talanta, Water Air and Soil
Pollution, Ecotoxicology and Environmental Safety, International Biodeterioration and
Biodegradation, Biotechnology Letters, New Biotechnology, World Journal of Microbiology
and Biotechnology i wielu innych.
Do osiągnięć naukowych dr E. Kaczorek zaliczam także współautorstwo sekwencji
nukleotydowych szczepów bakteryjnych zgłoszonych w bazie GeneBank w National Center
for Biotechnology Information.
Sumaryczny Impact Factor dla całego dorobku publikacyjnego Habilitantki według listy
Journal Citation Reports, z uwzględnieniem wartości przypisywanych w odpowiednich latach,
wynosi 44,988. Jest to bardzo dobry wynik i wskazuje na dynamiczny rozwój naukowy
Habilitantki w okresie po uzyskaniu stopnia doktora. Łączna punktacja ministerialna dorobku
Habilitanta wynosi 430 punktów, a więc jest bardzo wysoka. Prace dr inż. E. Kaczorek były
cytowane 142 razy (wg Scopus) i 128 razy wg bazy Web of Science. H-indeks Habilitantki
wynosi 8. Na tej podstawie można stwierdzić, że Habilitantka wykazuje się dużą aktywnością
naukową i ma znaczny wkład w rozwój nauk chemicznych. Spełnia Ona w ten sposób
podstawowe kryteria wymagane ustawowo przy staraniu się o stopień doktora
habilitowanego. Stwierdzam także, że w swej pracy naukowej Kandydatka wykorzystywała
nowoczesne metody badawcze, co zapewniło Jej pracom wysoką jakość i wiarygodność
uzyskanych wyników.
Problematyka tych prac dotyczyła następujących zagadnień:
• doskonalenie metod analitycznych stosowanych do oznaczania surfaktantów oraz
produktów degradacji węglowodorów,
• biodegradacji węglowodorów, fenoli i oksyetylenowanych alkoholi przez
mikroorganizmy i bioremediacji różnych środowisk naturalnych,
• badania właściwości powierzchniowych bakterii podczas procesów biodegradacji
węglowodorów,
• zastosowanie metod chemometrycznych do optymalizacji procesu biodegradacji.
9
Na uznanie zasługuje dobry poziom naukowy tych prac, nowoczesność warsztatu
eksperymentalnego gwarantującego wysoki poziom i wiarygodność uzyskanych wyników
badań oraz umiejętność prowadzenia badań o charakterze interdyscyplinarnym.
Do osiągnięć naukowych Habilitantki zaliczam także Jej zaangażowanie w realizację
projektów badawczych finansowanych ze źródeł zewnętrznych. Dr E. Kaczorek była
kierownikiem dwóch projektów badawczych, w jednym głównym wykonawcą, a w dwóch
brała udział jako wykonawca. W swoim dorobku ma także udział w dwóch projektach
uczelnianych.
Dr E. Kaczorek wykonała także 26 recenzji artykułów w 17 czasopismach o zasięgu
międzynarodowym z listy filadelfijskiej.
Oceniając całościowo dorobek naukowy Habilitantki widoczne jest, że Habilitantka wykazuje
się istotną aktywnością naukową i szeroką wiedzą dotyczącą całej uprawianej dyscypliny
naukowej. Jej dorobek naukowy jest tematycznie spójny i widoczny też jest ciągły postęp
naukowy i wszechstronny rozwój Habilitantki. Prowadzone przez nią badania odznaczają się
kompleksowością i łączą umiejętnie elementy chemiczne z biologicznymi.
Za działalność naukową została wyróżniona nagrodami Rektora Politechniki Poznańskiej.
Świadczy to o uznaniu dorobku naukowego Kandydatki i we własnym środowisku
naukowym.
Ocena działalności dydaktycznej i organizacyjnej
Dr inż. Ewa Kaczorek jest doświadczonym nauczycielem akademickim aktywnie
zaangażowanym w proces kształcenia studentów na swoim macierzystym Wydziale.
Prowadziła zajęcie na kilku kierunkach studiów, a mianowicie na Technologii Chemicznej,
Technologii Ochrony Środowiska i Inżynierii Procesów Chemicznych. Wśród prowadzonych
przez nią zajęć można wymienić wykłady z „Mikrobiologii” i „Podstaw biotechnologii” oraz
ćwiczenia z „Metod analiz związków organicznych”, „Likwidacji skutków katastrof
ekologicznych”, „Zagrożeń ekologicznych i bezpieczeństwa pracy”, „Technologii i
fizykochemii rozpuszczalników”, „Podstaw biotechnologii” oraz laboratoria z „Metod analizy
związków organicznych”, „Identyfikacji związków organicznych”, „Chemii organicznej”,
„Laboratorium przeddyplomowego” i „Pracowni dyplomowej”. Należy podkreślić, że
prowadzone przez Nią zajęcia zyskały wysokie uznanie wśród studentów, o czym świadczy
dyplom dla wyróżniających się wykładowców przyznany przez studentów Wydziału
Technologii Chemicznej w 2006 r.
Pod kierunkiem dr inż. E. Kaczorek wypromowano 15 magistrów i 17 inżynierów.
Opiekowała się także kilkunastoma innymi pracami dyplomowymi wykonywanymi w latach
2002-2013. Sprawowała także opiekę laboratoryjną nad dwoma pracami doktorskimi.
Ponadto była recenzentem kilkudziesięciu prac magisterskich.
Habilitantka współpracowała ze studenckim kołem naukowym Chemik działającym na
Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej.
Od 2012 r. Habilitantka jest członkiem Rady Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki
Poznańskiej, w której reprezentuje niesamodzielnych pracowników naukowych tej jednostki.
10
Współpracowała także z Inspektoratem BHP w macierzystej uczelni w opracowaniu
specjalistycznych szkoleń z dziedziny ratownictwa.
Dr Ewa Kaczorek jest członkiem Komitetu Redakcyjnego czasopisma Advances in
Chemistry.
Do dorobku organizacyjnego Kandydatki zaliczam także Jej aktywność na polu popularyzacji
nauki w społeczeństwie. Od lat organizuje i jest twórcą programu pokazów chemicznych w
ogólnoeuropejskiej inicjatywie społecznej znanej pod nazwą „Nocy Naukowców”. Od
siedmiu lat jest koordynatorem chemików Wydziału Technologii Chemicznej. Opracowała
program pokazów, będący częścią projektu realizowanego w ramach 7 Programu Ramowego
UE. Aktywnie organizuje i bierze udział w wykonaniu pokazów „Chemia Open Air”,
warsztatów „Laboratorium szalonego chemika” i prelekcji „SOS dla Ziemi”. Należy
podkreślić, że imprezy te ciszą się wielkim powodzeniem społecznym i bierze w nich udział
duża liczba osób. W latach 2011-12 była także organizatorem warsztatów chemicznych dla
uczniów szkół średnich realizowanych w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki.
Organizowała także pokazy dla pracowników firmy Volskwagen Poznań.
Do osiągnięć popularyzatorskich Habilitantki należy także zaliczyć wywiady udzielane
stacjom radiowym oraz artykuł w Głosie Politechniki/Politechnika Poznańska pt. „Bezpieczni
wykładowcy – bezpieczne studia”.
Mówiąc o dorobku organizacyjnym Habilitantki należy zdecydowanie podkreślić, że
wychowuje dwoje małych dzieci, co ze społecznego punktu widzenia jest nie mniej warte niż
wszystkie inne osiągnięcia organizacyjne razem wzięte.
Działalność innowacyjna i wdrożeniowa
Dr inż. Ewa Kaczorek jest autorką trzech udzielonych patentów dotyczących technologii
usuwania zanieczyszczeń ropopochodnych ze środowiska oraz trzech zgłoszeń patentowych.
Oferowane rozwiązania odznaczają się innowacyjnością i oryginalnością. Ma także żywe
kontakty z firmami chemicznymi. W tym kontekście warto podkreślić, że duża część Jej
dorobku naukowego ma wyraźnie aplikacyjny charakter i duży potencjał wdrożeniowy.
Współpraca krajowa i międzynarodowa
Dr E. Kaczorek od wielu lat aktywnie współpracuje naukowo z wieloma uczelniami
krajowymi. Przykładem tej współpracy może być jej udział w konsorcjum Zielona Chemia, w
którym bierze udział pięć wyższych uczelni polskich: Zachodniopomorski Uniwersytet
Technologiczny w Szczecinie, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Uniwersytet
Przyrodniczy w Poznaniu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie i Politechnika Poznańska.
Kandydatka od lat współpracuje z Uniwersytetem Śląskim, czego owocem są wspólne
publikacje naukowe. Ponadto można wymienić współpracę z Wyższą Szkołą Zawodową w
Gnieźnie, z Instytutem Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach, Uniwersytetem
Medycznym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Wielkopolskim Centrum Onkologii i
Uniwersytetem Adama Mickiewicza w Poznaniu.
11
Dr inż. Ewa Kaczorek brała także udział w wielu konferencjach naukowych o charakterze
międzynarodowym i wygłosiła na nich referaty oraz przedstawiła kilkadziesiąt komunikatów
naukowych propagujących wyniki badań naukowych.
Spełnienie kryteriów ustawowych
Kryteria określone rozporządzeniem Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 1
września 2011 r. (Dz.U. nr 196 poz. 1165):
§ 2. Ilekroć w rozporządzeniu jest mowa o współautorstwie, należy przez to rozumieć
indywidualny, precyzyjnie określony przez habilitanta, w tym także procentowo, jego wkład
w autorstwo - spełnione
§ 3. Kryteria oceny w zakresie osiągnięć naukowo-badawczych habilitanta obejmują:
3) w obszarze nauk ścisłych:
a) autorstwo lub współautorstwo publikacji naukowych w czasopismach znajdujących się w
bazie Journal Citation Reports (JCR) - spełnione
b) wynalazki, wzory użytkowe i przemysłowe, które uzyskały ochronę i zostały wystawione
na międzynarodowych lub krajowych wystawach lub targach - spełnione
§ 4. Kryteria oceny w zakresie osiągnięć naukowo-badawczych habilitanta we wszystkich
obszarach wiedzy obejmują:
1) autorstwo lub współautorstwo monografii, publikacji naukowych w czasopismach
międzynarodowych lub krajowych innych niż znajdujące się w bazach lub na liście, o których
mowa w § 3, dla danego obszaru wiedzy; - spełnione
2) autorstwo lub współautorstwo odpowiednio dla danego obszaru: opracowań zbiorowych,
katalogów - brak
zbiorów, dokumentacji prac badawczych, ekspertyz, utworów i dzieł artystycznych; spełnione
3) sumaryczny impact factor publikacji naukowych według listy Journal Citation Reports
(JCR), zgodnie z rokiem opublikowania; 44,988
4) liczbę cytowań publikacji według bazy Web of Science (WoS); - 128
5) indeks Hirscha opublikowanych publikacji według bazy Web of Science (WoS); - 8
6) kierowanie międzynarodowymi lub krajowymi projektami badawczymi lub udział w takich
projektach; - spełnione
7) międzynarodowe lub krajowe nagrody za działalność odpowiednio naukową albo
artystyczną; - spełnione
12
8) wygłoszenie referatów na międzynarodowych lub krajowych konferencjach tematycznychspełnione
§ 5. Kryteria oceny w zakresie dorobku dydaktycznego i popularyzatorskiego oraz
współpracy międzynarodowej habilitanta we wszystkich obszarach wiedzy obejmują:
1) uczestnictwo w programach europejskich i innych programach międzynarodowych lub
krajowych; - spełnione
2) udział w międzynarodowych lub krajowych konferencjach naukowych lub udział w
komitetach organizacyjnych tych konferencji; - spełnione
3) otrzymane nagrody i wyróżnienia; - spełnione
4) udział w konsorcjach i sieciach badawczych; - spełnione
5) kierowanie projektami realizowanymi we współpracy z naukowcami z innych ośrodków
polskich i zagranicznych, a w przypadku badań stosowanych we współpracy z
przedsiębiorcami; - spełnione
6) udział w komitetach redakcyjnych i radach naukowych czasopism; - spełnione
7) członkostwo w międzynarodowych lub krajowych organizacjach i towarzystwach
naukowych; - brak
8) osiągnięcia dydaktyczne i w zakresie popularyzacji nauki lub sztuki; - spełnione
9) opiekę naukową nad studentami i lekarzami w toku specjalizacji; - spełnione
10) opiekę naukową nad doktorantami w charakterze opiekuna naukowego lub promotora
pomocniczego, z podaniem tytułów rozpraw doktorskich; - brak
11) staże w zagranicznych lub krajowych ośrodkach naukowych lub akademickich; - brak
12) wykonanie ekspertyz lub innych opracowań na zamówienie organów władzy publicznej,
samorządu terytorialnego, podmiotów realizujących zadania publiczne lub przedsiębiorców; brak
13) udział w zespołach eksperckich i konkursowych; - brak
14) recenzowanie projektów międzynarodowych lub krajowych oraz publikacji w
czasopismach międzynarodowych i krajowych. - spełnione
Wniosek końcowy
Na podstawie szczegółowej analizy osiągnięcia naukowego obejmującego 17 publikacji
naukowych oraz całokształtu dorobku dr inż. Ewy Kaczorek opisanego w udostępnionej mi
dokumentacji stwierdzam, że Habilitantka spełnia wymagania ustawy z dnia 18 marca 2011 r
13