Aktualni znanstveno-istraživački projekti

Gujavice su ključni pružatelji usluga ekosustava u tlima umjerene klime, no njihova evolucijska povijest, bioraznolikost i funkcionalna uloga još uvijek su nedovoljno istraženi. Posebno su slabo poznate divovske vrste gujavica roda Scherotheca, Octodrilus i porodice Hormogastridae, koje su značajni inženjeri ekosustava s potencijalnim utjecajem na procese poput infiltracije vode, aeracije i uklanjanja organske tvari. Njihova evolucija velikog tijela (>30 cm duljine, >20 g mase) nepoznata je, kao i njihova ekološka uloga u tlu. Ovaj projekt ima za cilj razjasniti evolucijske odnose i adaptivne mehanizme koji su doveli do pojave divovskih gujavica u Europi te procijeniti njihov utjecaj na ekosustave. Testirat ćemo hipotezu da su se divovske gujavice razvile neovisno unutar različitih rodova kao odgovor na slične okolišne pritiske, koristeći različite molekularne mehanizme, što je rezultiralo varijabilnim ekološkim utjecajem. Projekt kombinira inovativne interdisciplinarne metode: ciljanu filogenomiku za analizu evolucijskih odnosa, analize diferencijalne ekspresije gena za istraživanje molekularne osnove gigantizma, skeniranje tunela za proučavanje njihovih fizičkih utjecaja na tlo te ekološke analize zajednica kako bi se razumjela njihova interakcija s drugim organizmima.

Tema projekta su organokositrovi spojevi kao zagađivala morskoga okoliša, a posebice tributilkositar (TBT), koji se koristi kao biocid u protuobraštajnim bojama, a za kojeg se smatra da je jedan od najštetnijih spojeva koje je čovjek ikada unio u morski okoliš. Unatoč zabranama, on je i dalje prisutan u morskom okolišu, posebice u sedimentima. Na temelju dosadašnjeg znanja o njegovom ponašanju i postojanosti, ne može se procijeniti do kada će predstavljati problem niti kako ga riješiti. S druge strane, metikositrovi (MeT) spojevi u morskom okolišu nisu isključivo antropogenog podrijetla, već mogu nastati i prirodnim putem, metilacijom anorganskog kositra. Iako se time mijenja biološka aktivnost i mobilnost kositra, uspješnost ovoga procesa i ponašanje MeT spojeva u morskom okolišu nisu razjašnjeni.Cilj ovoga interdisciplinarnog projekta je objasniti ponašanje, transformacije, prijenos i postojanost butilkositrovih (BuT) i MeT spojeva u morskom okolišu primjenom inovativnog i i sveobuhvatnog pristupa. Projekt će integrirati in situ istraživanje i primjenu naprednih analitičkih tehnika te biološko-molekularnih i sedimentoloških analiza kako bi se objasnili procesi kojima ovi spojevi podliježu u okolišu i čimbenici koji na te procese utječu. Objasnit će postojanost TBT-a u zagađenim sedimentima te utvrditi u kojoj mjeri oni mogu biti izvor zagađenja vodenoga stupca. Projektom će se također nastojati identificirati mikrobna zajednica koja ima aktivnu ulogu u razgradnji TBT-a u sedimentima, a stečeno znanje dat će značajan doprinos daljnjim istraživanjima s ciljem definiranja biotehnoloških postupaka bioremedijacije zagađenih sedimenata. Dodatni cilj projekta je utvrditi uspješnost procesa metilacije kositra u morskim sedimentima te utvrditi sudbinu i prijenos MeT spojeva u morskom okolišu.Predloženi projekt, osim što će odgovoriti na aktualna znanstvena pitanja, doprinijet će razvoju strategija za djelovanje u okviru programa zaštite morskog okoliša.

Za potpuno razumijevanje biljnih bolesti, osim domaćina i patogena, treba uzeti u obzir i druge abiotičke i biotičke čimbenike koji mogu utjecati na njihovu interakciju. Gljiva Cryphonectria parasitica, uzročnik raka kestenove kore jedan je od najpoznatijih uzročnika bolesti drveća u svijetu. Inficira osjetljive vrste kestena uzrokujući smrtonosne lezije (rak kore). Nakon unosa i inicijalnog epidemijskog širenja, ova bolest je u Europi poprimila blaži tijek zbog pojave virusa – CHV1, koji smanjuje virulentnost zaražene gljive, čineći rakove nesmrtonosnima, što je osnova za biokontrolu bolesti. Stoga nam je cilj istražiti mikobiom i virom unutar raka kore kao i specifične interakcije gljiva-gljiva i gljiva-virus. Budući da niti jedna studija do danas nije ispitala druge čimbenike osim CHV1 koji bi mogli dovesti do zacjeljivanja raka, drugi virusi potencijalno prisutni u C. parasitica mogli bi biti odgovorni za dodatni hipovirulentni učinak, poboljšavajući učinkovitost biokontrole, dok bi druge gljive unutar raka mogle djelovati kao konkurencija C. parasitica. Studija se sastoji od dva radna paketa, koje vode projektni partneri. U WP1 ćemo okarakterizirati raznolikost mikobioma i viroma u rakovima kore provodeći terensko uzorkovanje prirodnih i umjetno iniciranih rakova korištenjem klasičnih i najsuvremenijih HTS metoda za karakterizaciju gljivičnih i virusnih zajednica. U WP2 ćemo istražiti interakcije između gljive C. parasitica, drugih gljiva koje obitavaju u kori kao i mikovirusa. To će se učiniti uzgojem na istoj podlozi odabranih sojeva C. parasitica i drugih vrsta otkrivenih u WP1 te procjenom ishoda ove interakcije. Naš će projekt značajno povećati opće znanje o mikobiomu i viromu kore pitomog kestena, pružajući nove informacije o njegovoj raznolikosti, promjenama nakon infekcije bakterijom C. parasitica i njegovom konačnom doprinosu biokontroli raka kore kestena.

Tlo, vitalni i osjetljivi prirodni resurs, istovremeno izuzetno podložno raznim negativnim utjecajima. Globalno i u EU, raste fokus na važnosti očuvanja zdravlja tla i bioraznolikosti. Svijest o značaju bioraznolikosti tla za pravilno funkcioniranje ekoloških sustava širi se ne samo među znanstvenicima nego i među donositeljima odluka (npr. EU strategija za biološku raznolikost do 2030. godine). Među različitim onečišćivačima prisutnim u okolišu, pesticidi se smatraju značajnim onečišćivačima tla koji dovode do ekološke i pedološke degradacije. Međutim, nedavna pažnja preusmjerena je na nanoplastiku (NP) i mikroplastiku (MP), s obzirom na njihovo sveprisutno korištenje u poljoprivredi, ističući potrebu za razumijevanjem njihovih ekotoksikoloških učinaka. Ti stresori, zajedno s očitim klimatskim promjenama, kompliciraju očuvanje zdravlja tla, funkcionalnosti i bioraznolikosti. Mikroplastika, definirana kao plastične čestice manje od 5 mm, postala je raširena ekološka opasnost s potencijalno štetnim učincima na ekosustave. EU je nedavno uvela ograničenje za mikroplastiku u REACH regulativu u skladu s Europskim zelenim planom i novim Akcijskim planom za kružno gospodarstvo. Iako je znatna pažnja posvećena njihovom utjecaju na morske i slatkovodne ekosustave, njihovi učinci na kopnene ekosustave, posebice beskralježnjake tla, ostavljaju mjesta istraživanju. Cilj ovog projekta je istražiti ekotoksikološke implikacije mikroplastike na organizme koji žive u tlu, posebno na beskralježnjake tla, koristeći različite testne metode kako bi se sveobuhvatno procijenili potencijalni rizici.

Dijabetes tipa 2 (DM2) čimbenik je rizika za Alzheimerovu bolesti (AD). Obje bolesti dijele zajedničke patofiziološke mehanizme. Nedostajuća znanja u njihovom razvoju uključuju: nerazumijevanje uloge prehrane, spolno specifičnih čimbenika i biljega za ranu dijagnozu i praćenje. Ovom studijom želi se istražiti uloga metabolizma kolesterola i žučnih kiselina u odgovoru na starenje i prehranu. Prvi cilj je odrediti spolno i dobno specifične razlike metabolizma kolesterola i žučnih kiselina na modelu Sprague Dowley štakora uspoređujući mlade i srednjovječne životinje oba spola. Drugi cilj je odrediti spolno i tkivno specifični odgovor na standardnu (StD), keto (KD) i dijetu bogatu mastima i šećerima (HFHSD) te identificirati potencijalne biomarkere (žučne kiseline/oksisterole) za praćenje težine metaboličkog poremećaja u serumu, urinu i stolici. StD i KD će se koristiti kao protektivne u odnosu na HFHSD. Razvoj DM2 pratit će se poznatim pokazateljima metaboličkog poremećaja i metabolomskom spektrometrijskom (LC-MS) analizom seruma, urina i fecesa. Disbalans osovine kolesterol – žučne kiseline utvrdit će se testovima mitohondrijske funkcije, histološkim, imunokemijskim i metabolomskim analizama (LC-MS, MALDI-TOF, IMS) ciljnih organa. Poremećaj strukture staničnih membrana analizirat će se na razini sastava lipidnih splavi. Kognitivne funkcije pratit će se bihevioralnim testovima te metabolomskom i imunokemijskom analizom molekula vezanih za plastičnost mozga. Očekujemo da će sveobuhvatna analiza omogućiti identifikaciju patofizioloških mehanizama metaboličkog disbalansa koji doprinose kognitivnom poremećaju. Spolno specifični biljezi metabolizma kolesterola i žučnih kiselina mogu poslužiti kao bolji prediktori ranog nastupa AD i kao temelj za personalizaciju dijagnostike i terapije. Kako su obje bolesti, DM2 i AD, multifaktorijalne, istraživački tim čine biolozi, kemičari, neuroznanstvenici, medicinski biokemičari i kliničari.

Komarci su najsmrtonosnije životinje na Zemlji. Uslijed utjecaja klimatskih promjena, diljem svijeta bilježi se porast populacija komaraca te incidencija s njima povezanih bolesti. Stoga kontrola brojnosti komaraca predstavlja sve veći izazov, a optimizacija mjera kontrole populacija komaraca postaje sve neophodnija. Softverska platforma CADAPTi je jedinstvena globalna inovacija za podršku preciznije i održivije kontrole brojnosti komaraca. CADAPTi počiva na prediktivnim modelima dinamike populacija komaraca koji u sprezi s AI algoritmima temeljenim na podržanom učenju omogućuju vremensku i prostornu optimizaciju mjera kontrole populacija komaraca, uz smanjenje njihovog ekološkog i ekonomskog otiska. Cilj projekta je validirati i demonstrirati funkcionalnost softverske platforme CADAPTi u relevantnom okruženju na području Osječko-baranjske županije te procijeniti njegov tržišni potencijal. Tijekom provedbe projekta biti će uspostavljena uska suradnja sa NZZJZ Osječko-baranjske županije.

Održivi razvoj zahtijeva usku suradnju znanstvene i obrazovne zajednice, jer obrazovanje mladih generacija oblikuje društvene vrijednosti i praksu budućnosti. Istodobno, komarci predstavljaju sve izraženiji ekološki i javnozdravstveni izazov, osobito u potrebama za održivim, prirodnim rješenjima. Projekt se temelji na razvoju, ispitivanju i otvaranju interdisciplinarnog znanstveno-istraživačkog i edukacijskog modela djelovanja za održivi razvoj kroz povezivanje istraživanja prirodnih repelenata komaraca i jačanje prirodoslovne pismenosti. Projekt je strukturiran u dva međusobno povezana segmenta: znanstveno-istraživački i obrazovni. Prvi uključuje interdisciplinarna istraživanja (entomološka, kemijska i neurobiološka) usmjerena na razvoj prirodnih repelenata i utvrđivanje njihova potencijalnog biokemijskog mehanizma djelovanja. Paralelno se razvija edukacijski program s integriranim citizen science aktivnostima, namijenjen učiteljima prirodoslovnog područja, koji putem autentičnih sadržaja iz znanstvenih istraživanja razvijaju vlastite kompetencije i potiču razvoj prirodoslovne pismenosti kod učenika. Očekivani rezultati uključuju uspostavu znanstveno-istraživačkog i edukacijskog modela primjenjivog u različitim znanstvenim i obrazovnim kontekstima. Učinkovitost modela evaluirat će se primjenom u praksi, a krajem projekta bit će javno dostupan putem digitalne platforme, znanstvenih publikacija i obrazovnih materijala.

Soil BON podržava razvoj globalne zajednice za promatranje, razumijevanje i predviđanje bioraznolikosti tla, te služi kao forum za povezivanje različitih dionika u svrhu unaprijeđenja metoda za promatranje bioraznolikosti tla uključujući integraciju informacija u prostornim, vremenskim i taksonomskim razmjerima. To uključuje izgradnju kapaciteta promatranja do informatike, pomažući u integraciji postojećih i novih podataka s terena u skladu s dogovorenim međunarodnim standardima.

Isporučiti otvorene, sveobuhvatne i globalno reprezentativne metode i usklađene skupove podataka o mikro-, mezo- i makrofauni tla u kombinaciji s funkcijama tla. Istražiti učinke klime, korištenja zemljišta i drugih varijabli okoliša na zajednice beskralježnjaka tla, strukturu hranidbene mreže tla i otpornost. Procijeniti učinkovitost sadašnjih pristupa u očuvanju prirode u zaštiti životinjskih zajednica tla.

Povezati životinjske zajednice u tlu i hranidbene mreže s funkcioniranjem tla u različitim klimatskim uvjetima, tipovima tla i korištenja zemljišta. Uspostaviti globalnu mrežu eksperata faune tla za praćenje bioraznolikosti tla i druge projekte suradnje. Ojačati lokalne mreže suradnje i lokalnu stručnost u zoologiji tla.

Cilj ovog projekta je istražiti mogućnost transformacije postojećih tvornica ulja u biorafinerije stvarajući kružnost životnog vijeka resursa pretvarajući proizvodne ostatke u proizvode s dodanom vrijednošću i energiju. Motivacija za ovo istraživanje leži u činjenici da je u Europskoj uniji u 2022. godini proizvedeno oko 16 milijuna tona biljnog ulja, a očekuje se da će se ta količina povećati na 17,5 milijuna tona do 2031. godine. Tijekom proizvodnje i rafiniranja ulja, dolazi do nastanka različitih vrsta proizvodnih ostataka, kao što su pogače sjemenki uljarica, iskorištena zemlja za izbjeljivanje, sapuni, destilati masnih kiselina, kiselo ulje i drugi. Prvi korak istraživanja biti će provedba mapiranje tvornica ulja u Europi, pri čemu će se prikupiti podatci o dostupnosti, količini i postojećem načinu upravljanja proizvodnim ostatcima. Optimizacijom i modeliranjem procesa proučavat će se različiti scenariji za prijelaz industrije ulja u integriranu biorafineriju. Istraživati će se mogućnost primjene a) naprednih termo-kemijskih metoda (osobito hidrotermalne obrade), b) bioloških metoda temeljenih na gljivama i c) sinergije termo-kemijskih i bioloških metoda korištenjem proizvodnih ostataka iz proizvodnje konopljinog, bučinog i lanenog ulje, posebice pogače, kao modelnih materijala. Proizvodit će se i karakterizirati različiti proizvodi, a kako bi se postigla kružnost procesa, istraživat će se mogućnost primjene nastalih proizvoda u različite svrhe. Na kraju će se provesti procjena životnog ciklusa (LCA) odabranih proizvoda te će se analizirati i kvantificirati utjecaji korištenih tehnologija na okoliš.

Engleski naziv: Restoration of wetland complexes as life supporting systems in the Danube Basin (Restore4Life)

SAŽETAK

Ciljevi Restore4Life projekta su prikazati višestruke socio-ekonomske koristi koje proizlaze iz holističkog i transdisciplinarnog pristupa obnovi slatkovodnih i slanih poplavnih područja slijeva Dunava. Projekt će doprinijeti stvaranju nove plavo-zelene infrastrukture koja podržava regionalnu otpornost na klimatske promjene, te njihovo ublažavanje. Projekt Restore4Life će se implementirati u vidu restauracije četiri lokaliteta te monitoringa dodatnih šest lokaliteta u slivu Dunava. Na ovaj način projekt će na konkretnim primjerima pokazati kako će poboljšanje ključnih usluga ekosustava (retencija vode i onečišćenja, vezivanje ugljika, mogućnost razvoja turizma, učinkovitija zaštita svih staništa ovisnih o vodi) na odabranim lokalitetima stvarati višestruke socio-ekonomske sinergije koje pružaju prilike za samodrživ gospodarski razvoj i investicije. Implementacija aktivnosti koje se temelje na obnovi lateralne povezanosti riječnih koridora bit će podržana Restore4Life dugoročnom uslugom obnove poplavnih područja: “Restore4Life Akceleratorom“ za obnovu poplavnih područja koji kombinira pravovremeno integrirano upravljanje poplavnim područjima na novim razinama društvenog angažmana. Akcelerator će osigurati testirane pokazatelje, pristupe nadzoru i podršku u odlučivanju kako bi se identificirali prilagođeni i na budućnost usmjereni ciljevi obnove, tehnički pristupi i holistički planovi. Građanima i lokalnim dionicima bit će omogućeno sudjelovanje u suoblikovanju projekata uspostavom zajednica prakse dionika, povezivanjem sličnih projekata u različitim fazama realizacije, građanskim znanstvenim istraživanjem, tematskim mobilnim aplikacijama i upotrebom različitih komunikacijskih kanala s posebnim fokusom na vizualnom, praktičnom interaktivnom prijenosu informacija koji promiče emocionalnu povezanost s vodom oblikovanim, i povezanim, okolišem. Razni alati koje će stvoriti Restore4Life projekt, uključujući priručnike za investitore i ciljane planove obnove, osigurat će učinkovito repliciranje aktivnosti obnove u povezanim regijama. U suradnji sa sličnim misijama, Restore4Life učinkovito podržava integrirani društveni i ekonomski razvoj.

Mrežna stranica: https://restore4life.eu/

Poplavna područja su složeni ekosustavi koji se ubrajaju među najproduktivnije i biološki najraznolikije sustave na Zemlji. Međutim, antropogeni utjecaji i klimatske promjene koje se sve više očituju u porastu temperature i nepredviđenim hidrološkim pojavama (npr. ekstremne poplave, dugotrajne suše) pridonose nestanku staništa i gubitku biološke raznolikosti. Jedno od danas najočuvanijih poplavnih područja u srednjem toku Dunava je prirodno poplavno područje Kopačkog rita poznato po velikoj raznolikosti fitoplanktona i dobro razvijenim zajednicama zooplanktona te obraštajnih zajednica na različitim tipovima podloga uronjenim u vodu. U ovom se dinamičnom ekosustavu povremeno pojavljuje i cvjetanje cijanobakterija, a zabilježene su i poneke potencijalno invazivne vrste algi što sve predstavlja dodatnu opasnost za organizme prisutne u vodenim biotopima ovog područja. Zbog utjecaja na hranidbenu mrežu isto se može negativno odraziti i na ljudsko zdravlje. Cilj je ovog istraživanja utvrditi raznolikost fitoplanktona, te alga i cijanobakterija u sedimentu jezera Kopačkog rita na temelju rezultata dobivenih sekvenciranjem amplikona 16S i 18S okolišne DNA te utvrđeno potvrditi morfološkom identifikacijom vrsta. Također je cilj na temelju morfološke analize odrediti raznolikost zooplanktona te istražiti trofičke odnose navedenih zajednica u različitim hidrološkim i sezonskim uvjetima te bolje razumjeti načine održavanja funkcionalne hranidbene mreže na nižim trofičkim nivoima. Svrha istraživanja je kroz stjecanje novih znanja o biološkoj raznolikosti i prisutnosti potencijalno toksičnih i/ili invazivnih svojti u poplavnom području Kopačkog rita osigurati učinkovitiju i pravovremenu zaštitu ekološkog stanja voda ne samo ovog poplavnog područja već i s njim povezanih vodenih sustava. Istraživanje je u skladu s Okvirnom direktivom o vodama, Zakonom o zaštiti prirode, te Strategijom i akcijskim planom zaštite prirode Republike Hrvatske za razdoblje od 2017. do 2025. godine te će pridonijeti očuvanju biološke raznolikosti i zaštićenih prirodnih vrijednosti.

Odjel za biologiju Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku jedan je od partnera na projektu „Strateško partnerstvo za istraživanje i razvoj ekoloških proizvoda za pranje i njegu rublja koji sadrže sredstvo za odbijanje komaraca – NOmosquitOS”, čiji je nositelj tvrtka Saponia d.d. Glavni cilj ovog projekta je razviti liniju proizvoda za pranje i njegu rublja koristeći prirodne i ekološki prihvatljive sastojke – eterična ulja biljaka, koji su sigurni za korisnike i okoliš, a istovremeno imaju integrirana repelentna svojstva za komarce. Projekt „NOmosquitOS” od velike je važnosti jer se bavi problematikom zagađenja okoliša, zdravstvenim rizicima te visokom prevalencijom komaraca u Osijeku. U sklopu projekta, Odjel za biologiju – Laboratorij za entomologiju odgovoran je za testiranje repelentnih svojstava odabranih aktivnih tvari na različitim vrstama tkanine, u laboratorijskim uvjetima i u relevantnom okruženju – na terenu.

Sažetak projekta: Projekt QPlast istražuje utjecaj mikro i nano plastike na biološke sustave, s posebnim naglaskom na životinjske vrste od gospodarskog značaja. Ciljevi projekta su istražiti fizičke, biokemijske i biheviorističke učinke izloženosti plastici i kombinirane učinke plastike i drugih zagađivala (pesticida ili metala). U svrhu kvantifikacije pojedinačnih i kombiniranih utjecaja plastike i drugih zagađivala, u okviru projekta biti će razvijeni modeli temeljeni na teoriji dinamičkih energetskih proračuna (DEB). Podatci prikupljeni tijekom trajanja projekta QPlast pružit će ključne uvide za oblikovanje informiranih strategija u upravljanju rizicima vezanim uz zagađenje plastikom, čime će se doprinijeti boljoj zaštiti i očuvanju okoliša.

Apikompleksni i bakterijski krpeljma prenosivi patogeni u domaćih preživača, konja i hematofagnih vektora (IP-2022-10-7842)

SAŽETAK

Sažetak projekta: Krpelji su trenutačno prepoznati kao glavni vektori člankonošci u prijenosu zaraznih bolesti životinja diljem svijeta, a zbog klimatskih se promjena u budućnosti očekuje godišnji porast broja krpeljno prenosivih bolesti jer toplije vrijeme pogoduje širenju i produljenoj aktivnosti krpelja. U ranijem „GENOTICKTRECK“projektu u krpeljima smo dokazali patogene od veterinarske važnosti: Anaplasma ovis, A. phagocytophilum, Ehrlichia canis, Ehrlichia sp., ''Candidatus Neoehrlichia lotoris'', B. canis, B. vulpes, B. microti, B. venatorum , Babesia sp. ''Badger tip A'', ''Badger tip B'', B. ovis, Babesia cf. crassa, Babesia sp. ''tavsan'', Theileria ovis, T. orientalis, T. equi, T. capreoli, H. canis, H. felis, Hepatozoon ''Badger tip''. Pojavnost bolesti koje su nekoć bile prisutne samo u tropskim područjima. Kao takve, anaplazmoze i piroplazmoze uzrokuju značajne ekonomske gubitke u životinjskoj proizvodnji diljem svijeta i utječu na dobrobit životinja. Štoviše, u posljednjem desetljeću hemotropne mikoplazme su emergentni patogeni brojnih životinjskih vrsta. Letalni ishod infekcija s A. marginale i T. orientalis/A. bovis goveda u Hrvatskoj otvorila su nova pitanja o prisutnosti različitih vrsta patogena, učestalosti infekcija, proširenosti i utjecaju na zdravlje životinja. Nadalje, nedostaju podaci o genetskoj raznolikosti uzročnika bolesti prenosivih krpeljima i njihovih bioloških vektora u malih preživača, goveda i konja unatoč negativnom ekonomskom učinku. Budući da je prijenos hematofagnim insektima nedovoljno istražen, potrebna su dodatna istraživanja kako bi se razjasnio značaj njihove uloge u prijenosu. U predloženom projektu istražit ćemo genske raznolikosti i proširenost ovih još uvijek zanemarenih patogena malih preživača, goveda i konja. Osim toga, istražit ćemo njihov utjecaj na zdravlje životinja i prisutnost u krpeljima i drugim hematofagnim kukcima koristeći multidisciplinarni pristup od kliničkog pregleda do filogeneze.

Sažetak projekta: Zaštita, restauracija i revitalizacija tla postaje prioritet u strategijama Europske unije. Dosadašnja praksa zaštite tla počivala je uglavnom na mjerenju i korištenju fizikalno kemijskih osobina tla te na sporadičnom istraživanju ekologije i ekotoksikologije pojedinih vrsta ili taksonomskih skupina. Do danas su biotički čimbenici i pedosfere vrlo rijetko razmatrani kao diskriminacijski čimbenici pedoloških karakterizacija i klasifikacija. Zadnjih dvadeset godina sve više se spoznaje značaj ekoloških funkcija kao krucijalnih sastojina ekoloških servisa te kao vrlo bitnih čimbenika stabilnosti ekoloških sustava tla. Temeljan hipoteza ovog projekta je kako se tla mogu međusobno razlikovati po taksonomskoj ali i funkcionalnoj biološkoj raznolikosti te kako su razlike u tim biološkim raznolikostima ujedno u visokoj korelaciji s biotičkim potencijalom svakog tla te s ekološkom stabilnosti povezanoj s rasponom ekotoksikološke tolerancije i kapaciteta. Poseban naglasak u planiranom istraživanju dan je arsenu, geološki prirodno prisutnom elementu u tlima Hrvatske. Osim novih znanstvenih saznanja ovaj projekt sadrži inovativni pristup u metodologiji istraživanja korištenjem računala opremljenih za znanstveno računalstvo visokih performansi za provođenje pokusa in silico. Takva metoda istraživanja omogućuje optimizaciju i potpuno adaptivni dizajn pokusa dodatno osiguravajući predvidljivost tijeka pokusa i dobivanje rezultata. Rezultati koji se očekuju imat će svoj znanstveni doprinos u teorijskoj ekologiji i ekotoksikologiji u smislu kvantifikacije i metodologije istraživanja ekoloških funkcija u tlima. Primijenjeni značaj rezultata će biti u poljoprivredi i šumarstvu, u dijelu ovih struka koji se bavi suvremenom proizvodnjom uz maksimalno očuvanje tla. Poseban doprinos planiranih istraživanja očekuje se u preporučenim metodama i izmjerenim parametrima kao nužnim podlogama za usuglašavanje legislativnih elemenata Hrvatske u okviru Europske unije.

Zagađivala poput teških metala, pesticida, farmaceutika, PAH-ova, PCB-ova te mikro- i nanoplastike dospijevaju u okoliš prirodnim procesima i ljudskom djelatnošću. Zbog svoje postojanosti, ona se zadržavaju u okolišu, akumuliraju u organizmima i narušavaju ekološku ravnotežu. Njihovo djelovanje može izazvati promjene na molekularnoj, biokemijskoj, fiziološkoj i ponašajnoj razini organizama, što utječe na stabilnost i regeneracijsku sposobnost ekosustava. Praćenje prisutnosti i učinaka zagađivala moguće je kemijskom analizom i biološkim metodama, pri čemu kombinacija oba pristupa daje najpouzdanije podatke. Za to je važno odabrati odgovarajuće modelne organizme, kao što su akvatični kukci, ribe, vodozemci i ptice. Ihtiofagne ptice posebno su korisne jer omogućuju neinvazivno uzorkovanje (pera, ljuske jaja), u skladu s 3R načelom. U Hrvatskoj trenutno ne postoji sustavno istraživanje bioakumulacije zagađivala. Predloženo istraživanje usmjereno je na uspostavu biomonitoringa temeljenog na analizi akumulacije zagađivala i odgovora biomarkera u različitim vrstama. Dobiveni podaci doprinijet će boljem razumijevanju utjecaja zagađivala te razvoju učinkovitih okolišnih politika i mjera zaštite ekosustava.

Projekt “Zelena sinteza nanočestica – nove mogućnosti za biofortifikaciju mikrozelenja i remedijaciju vodenih sustava” usmjeren je na razvoj ekološki prihvatljivih rješenja temeljenih na zelenoj sintezi nanočestica selena i željeza uz uporabu ekstrakta gljive Ophiostoma novo-ulmi. Cilj je ispitati njihov potencijal za biofortifikaciju biljaka i uklanjanje pesticida iz vodenih sustava. Projekt uključuje sintezu i karakterizaciju zelenih nanočestica, usporedbu s komercijalnim analozima te procjenu njihova učinka na vodenu leću (Lemna gibba) kao modelni organizam. Pratit će se učinci na rast, fiziološke funkcije i oksidacijski stres, a dobivena biomasa koristit će se za zelenu gnojidbu mikrozelenja. Eksperimentalni dizajn uključuje i ispitivanje kombiniranih učinaka nanočestica i biljaka u procesu fitoremedijacije pesticida iz vode. Također će se provesti istraživanja na transgenim linijama vrste Arabidopsis thaliana za bolje razumijevanje molekularnih mehanizama unosa metala, te in vitro testiranja antitumorskog potencijala zeleno sintetiziranih nanočestica i biofortificiranog mikrozelenja. Projekt doprinosi zelenoj i digitalnoj tranziciji kroz razvoj održivih tehnologija i uspostavu digitalne baze podataka za upravljanje rezultatima. Inovativnost se temelji na integraciji zelene nanotehnologije, biofortifikacije i fitoremedijacije u kontekstu zaštite okoliša, funkcionalne hrane i održive poljoprivrede.

Projekt je usmjeren na istraživanje raznolikosti planktonskih i obraštajnih zajednica u slatkovodnim ekosustavima Rezervata biosfere Mura-Drava-Dunav s ciljem razumijevanja utjecaja okolišnih i antropogenih čimbenika na njihovu strukturu i funkciju. Terenska istraživanja će se provoditi tijekom proljetnog i ljetnog razdoblja u različitim hidrološkim uvjetima. Analizirat će se fizikalno-kemijski parametri vode, te planktonske i obraštajne zajednice primjenom standardnih metoda determinacije vrsta kao i suvremenih metoda molekularnih analiza. Metodom stabilnih izotopa pratit će se hranidbeni odnosi, izvori ugljika i dušika te utjecaj unosa organske tvari s kopna na vodene ekosustave. Eksperimentalni dio istraživanja provest će se u kontroliranim uvjetima i omogućit će procjenu učinaka antropogenih onečišćivača na ciljane zajednice. Projektom će se ostvariti međunarodna suradnja i stručna izobrazba doktoranda i poslijedoktoranda. Svi prikupljeni podaci bit će objedinjeni u strukturiranoj digitalnoj bazi podataka. Rezultati projekta doprinijet će jačanju istraživačkih kapaciteta, očuvanju bioraznolikosti i boljem razumijevanju ekoloških promjena u slatkovodnim ekosustavima. Rezultati ovog projekta također će omogućiti dugoročno i učinkovito upravljanje prirodnim resursima, s ciljem očuvanja ekološke ravnoteže i unapređenja održivog razvoja prvog svjetskog prekograničnog rezervata biosfere koji se proteže na području pet država, a pod zaštitom je UNESCO-a.

Projekt istražuje utjecaj suše i degradacije tla na ključne komponente ekosustava kroz integrirani pristup koji kombinira fiziološke, mikrobne i faunističke analize. Degradacija tla označava proces smanjenja kvalitete i funkcionalnosti tla, što negativno utječe na njegovu sposobnost da podržava biljni rast, regulira vodu, skladišti ugljik i održava biološku raznolikost. Ukratko, to je gubitak produktivnosti i ekoloških funkcija tla. Glavni cilj je razumjeti kako stres uzrokovan sušom i degradacijom tla utječe na fiziologiju biljaka, aktivnost mikroorganizama tla i strukturu zajednica beskralježnjaka tla (s naglaskom na gujavice), te pojedinih skupina kopnene faune. Istraživanje se provodi kroz kontrolirane eksperimente u mezokozmos sustavima i terenska istraživanja na lokalitetima s različitim stupnjevima degradacije. Očekivani rezultati uključuju identifikaciju ključnih bioindikatora degradacije, razvoj jednostavnih prediktivnih modela te preporuke za upravljanje tlom u uvjetima klimatskih promjena. Projekt će doprinijeti boljem razumijevanju funkcioniranja kopnenih ekosustava pod utjecajem suše i pružiti znanstvene temelje za razvoj strategija prilagodbe klimatskim promjenama.

The study investigates platelet function, inflammatory markers, vasculogenesis, and placental vascularization in pregnant women, focusing on gestational diabetes mellitus (GDM), obesity, preeclampsia, and related disorders. It aims to link blood coagulation changes, inflammation, and placental pathology to fetal risks, using prior RECOOP findings on platelet hyper-reactivity during pregnancy. Key methods include recruiting 80+ third-trimester women into four groups (normal/obese BMI, with/without GDM) for platelet aggregometry, blood plasma analysis (coagulation via D-dimer, fibrinogen; Western blots), 3D ultrasound in Szeged, and placenta tissue studies in Osijek (immunohistochemistry for fibrin, mass spectrometry metabolomics). Outcomes aim to clarify platelet roles in placental pathology, inflammation, and fetal distress, informing precise clinical guidelines for maternal-fetal health.

Kroz ukupno četiri radna paketa projekt ima za cilj iznaći metode za ubrzavanje i preciznije provođenje selekcijskog procesa korištenjem suvremene tehnologije multispektralnih zračnih snimaka za bilježenje fenotipskih obilježja soje (WP 1) te skriningom genotipova pšenice za tolerantnost na sušu u fazi klijanaca simuliranjem sušnog stresa u laboratorijskim uvjetima (WP 2). Cilj je istražiti i utjecaj virusne infekcije na prinos i kvalitetu gomolja tradicijskih kultivara krumpira te odgovor biljke na virusnu infekciju na fiziološkom, biokemijskom i epigenetičkom nivou što može poslužiti kao temelj za razvoj varijeteta otpornijih na viruse (WP 3). Istraživat će se također mogućnost uzgoja podlanka (Camelina sativa) kao alternativne kulture u različitim agroekološkim uvjetima i rokovima sjetve te utvrditi njegove proizvodne vrijednosti (WP 4). Ova multidisciplinarna istraživanja donose nova znanja potrebna za selekciju genotipova otpornijih na abiotske/biotske stresove te uvođenje održivih i inovativnih rješenja u selekcijski proces i poljoprivrednu proizvodnju. Osim znanstvene vrijednosti, projekt ima i značajan praktični potencijal u smislu povećanja konkurentnosti hrvatske poljoprivrede i održive proizvodnje hrane. Naglasak je stavljen na integrirani pristup koji kombinira najnovije znanstvene metode s praktičnim ispitivanjima u različitim uvjetima, čime se potiče prijenos znanja i tehnologije iz laboratorija na polje.

Pšenica je jedan od najraširenijih usjeva u svijetu. Obzirom na porast populacije nužno je povećanje genetske dobiti pšenice. Jedna od mogućnosti je proizvodnja hibrida pšenice koji bi trebali imati povećanje uroda zrna i bolju kvalitetu. Rad na hibridnoj pšenici testira se već gotovo 90 godina, ali značajniji pomak tek bi trebao uslijediti. Pšenica je samooplodna kultura, pri čemu pri razvoju hibridnog sjemena treba paziti da se ženski roditelj („majčinska“ linija) ne samooplodi, a koju će oprašiti polen predviđenog muškog roditelja („očinske“ linije). Hibridno sjeme pšenice proizvedeno je upotrebom kemijskog hibridizacijskog sredstava koje selektivno ometa razvoj polena. Prethodno projektu izabrale su se roditeljske linije prema sposobnosti oprašivanja i biologiji cvijeta, datumu klasanja i cvatnje, i visini biljaka kako bi se postigla sinkronizacija između „majki“ i „očeva“. U projektu će novoformirani hibridi biti ispitani na agronomska i kvalitetna svojstva na dvije različite lokacije te heterozis, opće i specifične kombinatorne sposobnosti roditelja. Kako bi hibridi trebali imati konkurentnu prednost, u usporedbi sa sortnim linijama pšenice u uvjetima stresa, istovremeno će se istraživani hibridi testirati u stakleniku u sušnom stresu tijekom cvatnje te stresu Fuzarijskom paleži klasa. Nadalje, između hibrida i njihovih roditeljskih linija razjasnit će se uloga antioksidacijskog metabolizma, fluoroscencije klorofila, stomatalne provodljivosti, te signalizacije apscizinske i salicilne kiseline u regulaciji odgovora na stres s naglaskom na toleranciju na sušu. U stresu izazvanom Fuzarijskom paleži klasa ispitat će se molekularni odgovor povezano sa signalizacijom apzcisinske i salicilne kiseline. Jedan od općih ciljeva ovog projekta je ispitivanje sposobnosti hibrida koji će zahvaljujući novim tehnologijama i metodama ubrzati biotičku i abiotičku tolerantnost, budući da klasični postupak dobivanja sorti pšenice traje nekoliko godina (10-12), kako bi se zadovoljili zahtjevi za povećanjem uroda. Upotrebom hibrida proizvođači mogu značajno smanjiti rizik gubitka uroda zrna pri proizvodnji pšenice, a povezano s biotičkim i abiotičkim stresom.

Projekt je usmjeren na istraživanje učinaka suvremenih i inovativnih vinifikacijskih tehnologija na kemijski sastav, biološku aktivnost i nutritivnu vrijednost vina te nusproizvoda vinifikacije. Poseban naglasak stavljen je na primjenu ultrazvučnih tretmana u procesu vinifikacije, s ciljem optimizacije maceracije masulja, povećanja ekstrakcije bioaktivnih spojeva i skraćivanja trajanja tehnoloških procesa bez narušavanja kvalitete proizvoda. U okviru projekta analiziraju se vina i nusproizvodi (kožice, sjemenke, talog i ulje sjemenki grožđa) dobiveni od autohtonih hrvatskih sorti (Malvazija istarska i Teran) te introduciranih sorti (Graševina i Merlot). Istraživanja obuhvaćaju detaljnu fizikalno-kemijsku, nutritivnu i senzornu karakterizaciju, kao i procjenu antioksidacijskog i antimikrobnog potencijala. Doprinos Odjela za biologiju posebno je usmjeren na in vitro ispitivanje antibakterijskog djelovanja vina i ekstrakata nusproizvoda vinifikacije na odabrane Gram-pozitivne i Gram-negativne bakterije, čime se procjenjuje njihova moguća protektivna uloga u kontekstu ljudskog zdravlja. Očekivani rezultati projekta uključuju nova znanstvena saznanja o povezanosti vinifikacijskih tehnologija i biološke aktivnosti vina, valorizaciju nusproizvoda vinifikacije kao izvora funkcionalnih i nutritivno vrijednih sastojaka te potencijalnu primjenu dobivenih proizvoda u prehrambenoj i biotehnološkoj industriji. Projekt ujedno doprinosi razvoju održivih i ekološki prihvatljivih pristupa u vinarstvu, jačanju kružnog gospodarstva te transferu znanja između znanstvene zajednice i gospodarskog sektora.