powerpoint presentation - sctknud-gym.dk · at 2017 menneskets forhold til naturen postdoc, ph.d....
TRANSCRIPT
AT 2017Menneskets forhold til naturen
Postdoc, ph.d. Rime Bahij El-HouriInstitut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi
Det Tekniske Fakultet, Syddansk [email protected]
1
Institut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi
Vi uddanner: Civilingeniører i Kemi- og Bioteknologi
Bachelor (3 år) + Kandidat (2 år)
Diplomingeniører i Kemi- og Bioteknologi 3,5 år inkl. ½ års virksomhedspraktik
Civilingeniører i Miljøteknologi Kandidat (2 år)
Vi forsker bl.a. i: Naturstofkemi & Analytisk kemi Bioenergiproduktion Fermentering & Proteinteknologi Kemiteknik & Membranteknologi Materialekemi & Brændselsceller Miljøteknologi
2
Naturstofkemi Naturstof kemi omhandler såkaldte
sekundære metabolitter, der produceres af fx planter og mikroorganismer
Sekundære metabolitter fungerer ofte som disse organismers kommunikationsmidler fx som Forsvars- el. alarmsignaler Feromoner (parring/vækst) Farvestoffer
=> mange af disse stoffer har høj biologisk aktivitet og fungerer i dag som lægemidler, tilsætningsstoffer osv.
3
Lav pH Høj pH
Artemisinin (anti-malarial medicin)fra Artemisia annua
Paclitaxel (anti-cancer medicin) fraTaxus brevifolia
Type 2 diabetes
Hvad er type 2 diabetes?En kombination af insulinresistens og lav insulinproduktion. Skyldes ofte usund livsstil men også genetisk disponering spiller ind.
Omfanget af type 2 diabetes?
4
*Adapted from www.who.int
Behandling af type 2 diabetes?Sund kost MotionMedicinering (bivirkninger!)
5
Totally Synthetic
Vaccines
Biologics
Artemisinin (anti-malarialdrug) from Artemisia annua
Paclitaxel (anti-cancer drug)from Taxus brevifolia
Examples
Natural products
Natural product derivatives (Semisynthetic)
Synthetic natural mimic
Totally synthetic but basedon natural product
Newman D. J., Cragg G. M. Journal of natural products, 2012, 75, 311−335
6
French lilac (Galega officinalis)
H2N NH2
NH
NH
NH2
NH
Guanidine Galegine
NH
NH2
NHNH
Metformin
(CH2)12NH
NH2
NH
NH
H2N
NH
(CH2)10NH
NH2
NH
NH
H2N
NH
Synthalin A Synthalin B
Kan vi finde naturstoffer, der kan virke mod type 2 diabetes?
Mange planter har været anvendt som traditionel medicin mod diabetes:
Fordele ved naturstoffer: Ofte færre bivirkninger end
syntetisk medicin Strukturer som ‘vi’ ikke kan
tænke os til Ofte lettere
tilgængelige/billigere end syntetisk medicin
Kan lettere blive en naturlig del af en fødevare
Udfordringer: Udvinde og identificere stofferne Hvordan testes den biologiske
aktivitet? Virker stoffet i den virkelige
verden?
7
Brændenælde Salvie
Den naturvidenskabelige metode= ”Hypotese + Eksperiment”
Kemi Separation (kromatografi)
=> isolering af stoffer Analyse (fx HPLC)
=> identifikation af stoffer
Biologi/Bioteknologi Test (bioassay)
=> biologisk effekt af stoffer=> biotilgængelighed af stoffer
8
Neo
-chl
orog
enic
acid
Chl
orog
enic
acid
Cry
pto-
chlo
roge
nic
acid
Cou
mar
oyl-q
uini
cac
id
Rutin
Isor
ham
neti
n-ru
tino
side
Isor
ham
neti
n-gl
ucos
ide
Unk
now
n ph
enol
ic a
cid
Nar
inge
nin
HPLC analyse af et ekstrakt af
hyldeblomster
280 nm
9
Glukose-optag i f.eks. muskelceller
Fedt-akkumulering i en levende organisme f.eks. ormen C. elegans
DMSO
DCM extract
MeOH extract
Naturstoffer og type 2 diabetes
10
Hvilke andre fag/metoder kan vi koble de kemiske/biologiske metoder til? Matematik/statistik Fysik Samfundsfag Historie Naturgeografi
Glyfosat
Glyfosat er et aminofosfonisk analog til den naturligt forekommende aminosyre glycin
Blev først markedsført i 1970 af firmaet Monsanto under handelsnavnet ”Roundup”
Ukrudtsmiddel, der bliver optaget gennem blade og skud Bruges hovedsageligt til at dræbe flerårige ukrudtsarter
11
Glyfosats virkningsmekanisme
Glyfosat bliver optaget gennem blade og skud og dræber planter ved at blokere for enzymet 5-enolpyruvylshikimat-3-fosfat syntase (EPSPS).
Glyfosat er mindre giftigt end flere ukrudtsmidler og andre pesticider af gruppen ”klorerede organiske forbindelser”
12
Er det så helt ufarligt?
13
• Ved en gennemgang af litteraturen i 2000 konkluderede man, at "under de nuværende og forventede betingelser for nye anvendelser er der ikke noget potentiale for, at ukrudtsmidlet Roundup vil være en sundhedsrisiko for mennesker”
• Når man ser bort fra den anvendelse, som er hensigten med midlet, kan glyfosat være dødbringende. Således er der ved selvpåført forgiftning ca. 10 % dødelighed ved indtagelse af glyfosat
MEN• I Danmark bliver Roundup brugt før høst til nedvisning af korn og raps på 10
procent af arealet med korn og op mod 25 procent af arealet med raps.• Roundup bruges i Danmark også før høst til nedvisning af kartofler.
MEN…
14
• Glyfosat (Roundup) er påstået at være årsag til den store stigning af glutenintolerance hos mennesker.
• Undersøgelser fra Aarhus Universitet, har påvist, at dyr, der spiser afgrøder, sprøjtet med glyfosat, kan få problemer med tarmsystemet.
• Ukrudtsmidlet Roundup er under mistanke af WHO’s kræftagentur IARC for at kunne forårsage kræft. IARC har fundet glyfosat - der er det aktive stof i Roundup - i urin og blod på landmænd, der bruger midlet på markerne.
• Et forskerhold ved universitetet i Caen fremlagde i september 2012 en rapport, som sendte kraftige anklager mod Roundup. Den udførte forskning foregik med rotter, der blev kontrolleret gennem hele deres livsforløb. Rotter, der blev fodret med majs sprøjtet med Roundup fra Monsanto, klarede sig ikke godt. I forhold til kontrolgruppen udviklede de betydeligt flere kræftsvulster og døde meget tidligere.
Innovative løsninger?!
15 https://vimeo.com/72650129
Analyse og test Glyfosat
Kemi GC-MS analyse
=> separation, identifikation og kvantificering af kemiske stoffer i fx parfume
Biologi/bioteknologi Bioassay (in vitro)
=> information om effekt, funktion og stabilitet af stoffer i forskellige organismer
16
sprøjtemiddel Hvilke andre fag/metoder kan vi koble de kemiske/biologiske metoder til?
Matematik/statistik Samfundsfag Fysik Mediefag
17
BIOTEK 2: Anvendt bioteknologi
1. Fra fossilt brændsel til vedvarende energi2. Biomasse til el- og varmeproduktion 3. Fra biomasse til anden generations bioethanol4. Banebrydende dansk bioteknologi5. Gær producerer insulin for milliarder6. Fra plante til lægemiddel7. Artemisinin – et effektivt lægemiddel mod malaria udvundet
fra en kinesisk medicinplante8. Nisin – et peptid med antimikrobiel effekt til fødevarer 9. Verdens vand -Vandets verden: Kampen om en
livsnødvendig, begrænset og truet ressource 10. Mikroorganismer renser grundvandet - og nedbryder11. Drikkevand –formet af redoxprocesser og mikroorganismer
Lægemidler ogFødevareingredienser
18
Tak for jeres opmærksomhed
19
Gør dig parat til at stemme
TEKST 1
2
Internet 1
2
Twitter 1
2
Afstemningen er anonym
Teksten på dette slide vil instruere dit publikum i, hvordan man stemmer. Denne tekst vil kun vises, når du starter en gratis eller betalt
session.
Vær venligst opmærksom på at tekst og opbygning af dette slide (skrifttype, størrelse, farve, osv.) ikke kan ændres.
Hvilke stoffer producerer planter som deres forsvarsmekanisme?
A. Syntetiske stofferB. Sekundære metabolitter
Lukket
Spørgsmålet vil være tilgængeligt når du starter din session og
præsentation
Internet Denne tekst boks vil beskrive de forskellige måder at sende beskeder på.TEKST De gældende forklaringer vil blive indsat, når du starter en session.Twitter Det er muligt at flytte, ændre størrelse og modificere udseendet af denne tekst boks.
# Stemmer: 0
Hvilke stoffer producerer planter som deres forsvarsmekanisme?
Lukket
A.
B.
Syntetiske stoffer
Sekundære metabolitter
50,0%
100,0%
Vi vil nulstille disse resultateksempler, så snart du starter din session og dit slide show.
I mellemtiden er du velkommen til at ændre dine resultaters udseende (f.eks. farver).
Glycfosat er et analog til aminosyren
A. GlycinB. Glutamin
Lukket
Spørgsmålet vil være tilgængeligt når du starter din session og
præsentation
Internet Denne tekst boks vil beskrive de forskellige måder at sende beskeder på.TEKST De gældende forklaringer vil blive indsat, når du starter en session.Twitter Det er muligt at flytte, ændre størrelse og modificere udseendet af denne tekst boks.
# Stemmer: 0
Glycfosat er et analog til aminosyren
Lukket
A.
B.
Glycin
Glutamin
50,0%
100,0%
Vi vil nulstille disse resultateksempler, så snart du starter din session og dit slide show.
I mellemtiden er du velkommen til at ændre dine resultaters udseende (f.eks. farver).