Výzkumná skupina Space Agri Technologies

Výzkumná skupina Space Agri Technologies (SAT) se zabývá vývojem pokročilých
metod, technik a souvisejícími výzkumy i technologiemi, které lze aplikovat pro
intenzivní pěstování rostlin, či kultivaci mikro/řas a sinic v extrémním prostředí včetně
kosmického prostoru. V současné době se výzkumná skupina zaměřuje na tři oblasti
výzkumu: (1) výzkum v oblasti stresové biologie mikrořas, řas, sinic i rostlin
s důrazem na extrémní prostředí včetně kosmického prostoru, (2) syntéza a výroba
biofólií na bázi sacharidů a jejich aplikace v praxi včetně oblasti space a (3) návrh,
vývoj a realizace biologických experimentů na oběžné dráze případně simulovaných
expedicích. Věnujeme se také vybraným oblastem inteligentního zemědělství
s využití AI a pokročilých systémů.


Mnohé kosmické technologie jsou již dnes aktivně využívány (monitoring
zemědělských ploch, produkčních oblastí moří apod. pomocí dálkového průzkumu z
družic), mnohé technologie se experimentálně ověřují na oběžné dráze Země (aktivní
kultivace rostlin na palubách kosmických lodí a družic) až po studie, jejichž cílem je
zajistit co největší nutriční soběstačnost posádky při dlouhodobých pobytech lidí v
kosmickém prostoru. Jinou kapitolou je studium tzv. extremofilních organismů, které
jsou schopny přežít a úspěšně se rozmnožovat i za velmi extrémních podmínek.
Pochopení a poznání jejich schopnosti na buněčné, metabolické či molekulárních
úrovni nám pomůže pochopit tyto procesy a úspěšně je aplikovat do zemědělské
praxe.
Díky novým možnostem dostat experimenty na hranici vesmíru, do stratosféry
(stratosférické balony) či na oběžnou dráhu Země (nano/mikro satelity) získáváme
cenné poznatky, které můžeme aplikovat do zemědělské praxe a rozvíjet jejich
potenciál. Mendelova univerzita v Brně je od roku 2021 oficiálním členem Brno
Space Clusteru.

Ing. Libor Lenža, Ph.D.

Vedoucí výzkumné skupiny Space Agri Technologies
Akademický pracovník – odborný asistent

Kontakt
E-mail: libor.lenza@mendelu.cz
Researcher ID: AAG-4429-2020
ORCID: 0000-0001-8519-9992
Pověřen zastupováním Mendelovy univerzity v Brně v Brno Space Clusteru

Členové týmu

  • Ing. Vedran Milosavljević, Ph.D. – vedoucí laboratoře bioinženýrství
  • Guilermo Escolano Casado, Ph.D. – materiálový chemik
  • Ing. Radim Zelinka – biotechnolog rostlin
  • Mgr. Katarína Molnárová – Ph.D. studentka, fyzioložka rostlin
  • Ing. Martin Füleky – Ph.D. student, biotechnolog rostlin
  • Ing. Denisa Debnárová – Ph.D. studentka, technoložka potravin
  • Ing. Sofiia Hlynska – Ph.D. studentka, molekulární biotechnoložka

O nás v médiích

Významná ocenění

Katarína Molnárová: Best oral presentation of the “The 4th International Conference on Waste Recycling and Management (ICWRM 2023)” with presentation “Negative Effect of Environment-Like Shaped PET-microparticles (1-5 µm) in Environment-Like Amount on Chlamydomonas reinhardtii and Chlorella vulgaris”. 17. – 19. 2. 2023, Singapore.

Katarína Molnárová: 2. Cenu na mezinárodní vědecké konferenci „MendelNet 2023“ získala v sekci „Plant Biology“ studentka Mgr. Katarína Molnárová za prezentaci příspěvku s názvem „Perchlorate-Tolerant Microalgae: Exploring Adaptation and Resource-Efficient Cultivation for Sustainable Martian Applications “.

 Katarína Molnárová: 2. Cenu na mezinárodní vědecké konferenci „MendelNet 2022“ získala v sekci „Plant Biology“ studentka Mgr. Katarína Molnárová za prezentaci příspěvku s názvem „Marked by space: preparation, realisation and physiological results of microalgae in stratosphere “.

Projekty

  • TAČR Nováčci: Vývoj znalostní databáze digitálního dvojčete plodin pro efektivní učení umělé inteligence PID: FW09020097 (Žadatel: FRAVEBOT s.r.o.) (2023-2025)
  • Přeshraniční spolupráce CZ-AT: FURPLAST – FURCELLARAN AN INNOVATIVE BIOPOLYMER FOR THE PRODUCTION OF PLASTIC FOILS ON A BIOLOGICAL BASIS (ATCZ00042) (Partners: Wood K Plus, Agrana, Myco).(2025-2027)
  • TAČR Sigma: Biologicky odbouratelné bioplasty: Inovativní vlhkost fixující bio-fólie pro podporu růstu sazenic v aridních podmínkách (partner: Josef Sklenář – Farma Ráječek) (2025-2026)
  • MAiO – v rámci projektu IOSLAB (In-Orbit Servicing LABoratory) společnosti SAB Aerospace s.r.o.. MAiO experiment (Micro Algae in Orbit).
  • ESA Fly Your Satellite – Mise CIMER: Experiement MIBICO. Yspace VUT Brno.
  • H2020: Galileo Enhanced Solution for Pest Detection and Control in Greenhouse Fields with Autonomous Service Robots (776324-GREENPATROL). 2017-2020. (https://www.greenpatrol-robot.eu/)

Naše publikace

  • Obregón, D., Arnau, R., Campo-Cossio, M., Arroyo-Parras, J.G., Pattinson, M., Tiwari, S., Lluvia, I., Rey, O., Verschoore, J., Lenza, L., & Reyes, J. (2019). Precise Positioning and Heading for Autonomous Scouting Robots in a Harsh Environment. IWINAC 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11487. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-19651-6_9
  • Gutierrez, A., Ansuategi, A., Susperregi, L., Tubío, C., Rankić, I., & Lenža, L. (2019). A benchmarking of learning strategies for pest detection and identification on tomato plants for autonomous scouting robots using internal databases. Journal of Sensors, 2019(1), https://doi.org/10.1155/2019/5219471
  • Pattinson, M., Tiwari, S., Zheng, Y., Fryganiotis, D., Campo-Cossio, M., Arnau, R., … & Gonzalez, J. R. (2020, November). Galileo enhanced solution for pest detection and control in greenhouses with autonomous service robots. In 2020 European Navigation Conference (ENC) (pp. 1-10). IEEE. https://doi.org/10.23919/ENC48637.2020.9317451
  • Milosavljevic, Vedran, Ludmila Kosaristanova, Kristyna Dolezelikova, Vojtech Adam, and Martin Pumera. „Microrobots with Antimicrobial Peptide Nanoarchitectonics for the Eradication of Antibiotic‐Resistant Biofilms.“ Advanced Functional Materials 32, no. 43 (2022): 2112935.   https://doi.org/10.1002/adfm.202112935
  • Kulawik, Piotr, Ewelina Jamróz, Magdalena Janik, Joanna Tkaczewska, Paweł Krzyściak, Magdalena Skóra, Paulina Guzik, Vedran Milosavljević, and Wondyfraw Tadele. „Biological activity of biopolymer edible furcellaran-chitosan coatings enhanced with bioactive peptides.“ Food Control 137 (2022): 108933. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2022.108933
  • Kulawik, Piotr, Ewelina Jamróz, Magdalena Janik, Joanna Tkaczewska, Paweł Krzyściak, Magdalena Skóra, Paulina Guzik, Vedran Milosavljević, and Wondyfraw Tadele. „Antimicrobial and antioxidant properties of chitosan-furcellaran-gelatin hydrolysate coatings enhanced with bioactive peptides.“ Food Control 153 (2023): 109931. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.109931
  • Kulawik, P., Jamróz, E., Kruk, T., Szymkowiak, A., Tkaczewska, J., Krzyściak, P., Skóra, M., Guzik, P., Janik, M., Vlčko, T. and Milosavljević, V., 2023. Active edible multi-layer chitosan/furcellaran micro/nanoemulsions with plant essential oils and antimicrobial peptides: Biological properties and consumer acceptance. Food Control, 150, p.109767. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.109767
  • Kulawik, Piotr, Ewelina Jamróz, Joanna Tkaczewska, Tomáš Vlčko, Marzena Zając, Paulina Guzik, Magdalena Janik, Wondyfraw Tadele, Jozef Golian, and Vedran Milosavljević. „Application of antimicrobial chitosan-furcellaran-hydrolysate gelatin edible coatings enriched with bioactive peptides in shelf-life extension of pork loin stored at 4 and− 20° C.“ International Journal of Biological Macromolecules 254 (2024): 127865. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127865
  • Tadele, W., Kulawik, P., Stępień, A., Zając, M., Nowak, N., Grzebieniarz, W., Jasińska, J.M., Vlcko, T., Szymkowiak, A., Milosavljević, V. and Debnarova, D., 2024. Effects of multilayer Nano/Mini Furcellaran/Chitosan Emulsions with oregano essential oil and bioactive peptides on sensory, physicochemical properties and retrogradation in Sushi in cold storage conditions. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 96, p.103767. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2024.103767
  • Pluta-Kubica, Agnieszka, Ewelina Jamróz, Paulina Guzik, Magdalena Janik, Vedran Milosavljevic, Agnieszka Cholewa-Wójcik, and Piotr Kulawik. „The Effect of Chitosan-Furcellaran Biopolymeric Films and Coatings Incorporated with LL-37 and RW4 Bioactive Peptides on the Microbiological and Sensory Quality of Cheese.“ International Dairy Journal (2024): 106000. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2024.106000
  • Vanova, Veronika, Katerina Mitrevska, Vedran Milosavljevic, David Hynek, Lukas Richtera, and Vojtech Adam. „Peptide-based electrochemical biosensors utilized for protein detection.“ Biosensors and Bioelectronics 180 (2021): 113087. https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113087
  • Jamróz, Ewelina, Pavel Kopel, Lesław Juszczak, Agnieszka Kawecka, Zuzana Bytesnikova, Vedran Milosavljević, Mateusz Kucharek, Małgorzata Makarewicz, and Vojtech Adam. „Development and characterisation of furcellaran-gelatin films containing SeNPs and AgNPs that have antimicrobial activity.“ Food Hydrocolloids 83 (2018): 9-16. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2018.04.028
  • Jamróz, E., P. Kopel, L. Juszczak, E. Jamroz, P. Kopel, L. Juszczak, A. Kawecka, Z. Býtešníková, V. Milosavljević, and M. Makarewicz. Development of furcellaran-gelatin films with Se-AgNPs as an active packaging system for extension of mini kiwi shelf life. Food Packag Shelf Life 21: 1–9. 2019. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2019.100339
  • Gagic, Milica, Silvia Kociova, Kristyna Smerkova, Hana Michalkova, Milena Setka, Pavel Svec, Jan Pribyl et al. „One-pot synthesis of natural amine-modified biocompatible carbon quantum dots with antibacterial activity.“ Journal of Colloid and Interface Science 580 (2020): 30-48. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.06.125
  • Jamróz, Ewelina, Piotr Kulawik, Pavel Kopel, Radka Balková, David Hynek, Zuzana Bytesnikova, Milica Gagic, Vedran Milosavljevic, and Vojtech Adam. „Intelligent and active composite films based on furcellaran: Structural characterization, antioxidant and antimicrobial activities.“ Food Packaging and Shelf Life 22 (2019): 100405. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2019.100405
  • Contreras‐Montoya, Rafael, Guillermo Escolano, Subhasish Roy, Modesto T. Lopez‐Lopez, Jose M. Delgado‐López, Juan M. Cuerva, Juan J. Díaz‐Mochón, Nurit Ashkenasy, José A. Gavira, and Luis Álvarez de Cienfuegos. „Catalytic and electron conducting carbon nanotube–reinforced lysozyme crystals.“ Advanced Functional Materials 29, no. 5 (2019): 1807351.  https://doi.org/10.1002/adfm.201807351
  • Contreras-Montoya, Rafael, María Arredondo-Amador, Guillermo Escolano-Casado, Mari C. Mañas-Torres, Mercedes González, Mayte Conejero-Muriel, Vaibhav Bhatia et al. „Insulin crystals grown in short-peptide supramolecular hydrogels show enhanced thermal stability and slower release profile.“ ACS Applied Materials & Interfaces 13, no. 10 (2021): 11672-11682. https://doi.org/10.1021/acsami.1c00639
  • Pavan, Cristina, Rosangela Santalucia, Guillermo Escolano-Casado, Piero Ugliengo, Lorenzo Mino, and Francesco Turci. „Physico-Chemical Approaches to Investigate Surface Hydroxyls as Determinants of Molecular Initiating Events in Oxide Particle Toxicity.“ International Journal of Molecular Sciences 24, no. 14 (2023): 11482. https://doi.org/10.3390/ijms241411482
  • Carella, Francesca, Lorenzo Degli Esposti, Davide Barreca, Gian Andrea Rizzi, Gianmario Martra, Pavlo Ivanchenko, Guillermo Escolano Casado et al. „Role of citrate in the formation of enamel-like calcium phosphate oriented nanorod arrays.“ CrystEngComm 21, no. 32 (2019): 4684-4689. DOI: 10.1039/C9CE00508K
  • Casado, Guillermo Escolano, Pavlo Ivanchenko, Geo Paul, Chiara Bisio, Leonardo Marchese, Amir M. Ashrafi, Vedran Milosavljevic, Lorenzo Degli Esposti, Michele Iafisco, and Lorenzo Mino. „Surface and structural characterization of Cu-exchanged hydroxyapatites and their application in H2O2 electrocatalytic reduction.“ Applied Surface Science 595 (2022): 153495. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153495