1

IX Ogólnopolska Konferencja Hydromikrobiologiczna

HYDROMICRO 2017

17 – 19 września 2017, OlsztynHSielsk, Sielska

4a Hotel Omega, Sielska 4a

Książka abstraktów

2

Komitet Naukowy:

Dr Guadalupe Aguilera, Nacional Intituto Politécnico Mexico City, Meksyk

Dr hab. Katarzyna Baldy-Chudzik, prof. UZ, Uniwersytet Zielonogórski

Prof. dr hab. Ryszard J. Chróst, Uniwersytet Warszawski

Dr Araceli Contreras, Nacional Intituto Politécnico Mexico City, Meksyk

Prof. dr hab. Wojciech Donderski, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dr hab. Zofia Filipkowska, prof. UWM, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Prof. dr hab. Hanna Mazur-Marzec, Uniwersytet Gdański

Prof. dr hab. inż. Korneliusz Miksch, Politechnika Śląska w Gliwicach

Prof. dr hab. Zbigniew Mudryk, Akademia Pomorska w Słupsku

Prof. dr hab. Stanisław Niewolak, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Prof. dr hab. inż. Krystyna Olańczuk-Neyman, Politechnika Gdańska

Prof. dr hab. Hanna Obarska-Pempkowiak, Politechnika Gdańska

Dr hab. inż. Katarzyna Piekarska, prof. nadzw., Politechnika Wrocławska

Prof. dr hab. inż. Joanna Surmacz-Górska, Politechnika Śląska w Gliwicach

Prof. dr hab. Aleksander Świątecki , Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Dr hab. Maciej Walczak, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Dr hab. Monika Załęska-Radziwiłł, prof. PW , Politechnika Warszawska

3

Komitet Organizacyjny:

Dr hab. Zofia Filipkowska, prof. UWM

Dr hab. inż. Iwona Gołaś, prof. UWM

Dr hab. inż. Ewa Korzeniewska, prof. UWM

Dr hab. inż. Monika Harnisz

Dr hab. Anna Biedunkiewicz

Dr inż. Anna Gotkowska-Płachta

Mgr inż. Wiesława Rodziewicz

Agnieszka Opalach

Doktoranci:

Mgr inż. Adriana Osińska

Mgr inż. Sebastian Niestępski

Mgr Jacek Potorski

4

Harmonogram Konferencji

Od godz.15.00

16.30 – 17.00

REJESTRACJA UCZESTNIKÓW KONFERENCJI

POWITANIE ZAPROSZONYCH GOŚCI:

Wystąpieniedr hab. Zofii Filipkowskiej, prof. UWM, Kierownika Katedry Mikrobiologii

Środowiskowej i Przewodniczącej Komitetu Organizacyjnego Konferencji HYDROMICRO 2017

Wystąpienie dr hab. inż. Ewa Paturej, prof. UWM, Dziekana Wydziału Nauk o Środowisku UWM

17.00 – 18.00 WYKŁAD PLENARNY:

Aleksander Świątecki, UWM, Olsztyn, „Antarktyda – naukowy raj w lodowym piekle”

18.30 KOLACJA – OGNISKO

Poniedziałek 18 września 2017

7.00 – 8.30 ŚNIADANIE

Sesja referatowa IA

Prowadzący sesję: prof. dr hab. Zbigniew Mudryk, prof. dr hab. Ryszard Chróst

9.00-9.30 REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Ryszard Chróst, Uniwersytet Warszawski, „Bioremediacja mikrobiologiczna zanieczyszczonych i

zeutrofizowanych zbiorników wodnych: mity i fakty, za i przeciw”

9.30 – 9.50 Waldemar Siuda, Tomasz Kaliński, Bartosz Kiersztyn, Uniwersytet Warszawski, „Produkcja

pierwotna i respiracja w strefie fotycznej Wielkich Jezior Mazurskich w relacji do warunków

troficznych oraz składu i obfitości planktonu”

9.50 – 10.10 Bartosz Kiersztyn, Ryszard Chróst, Waldemar Siuda, Tomasz Kaliński, Aleksandra Bukowska,

Karolina Grabowska, Uniwersytet Warszawski, „Różnorodność taksonomiczna

i metaboliczna mikroorganizmów zasiedlających strefę litoralową jezior o różnym stopniu

eutrofizacji należących do Systemu Wielkich Jezior Mazurskich”

10.10 – 10.30 Aleksandra Bukowska, Ryszard Chróst, Uniwersytet Warszawski, „Bakteryjna degradacja

mikrocystyn – hepatotoksyn wytwarzanych przez cyjanobakterie, w Wielkich Jeziorach Mazurskich”

10.30 – 10.50 Piotr Skórczewski, UMK, Toruń, Katarzyna Ławer, Uniwersytet Gdański, Monika Fabiś, Aquanet

Laboratorium, „Możliwości wykorzystania pomiarów bioluminescencji in situ

w badaniach hydromikrobiologicznych”

10.50 – 11.10 Łukasz Kubera, Wojciech Donderski, Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Bydgoszcz,

„Występowanie i aktywność bakterii bentosowych w zbiornikach wodnych o różnej trofii”

11.10 – 11.30 PRZERWA KAWOWA

Sesja referatowa IB

Prowadzący sesję: dr hab. inż. Sławomir Ciesielski, prof. UWM,

dr hab. Katarzyna Baldy-Chudzik, prof. UZ

11.30 – 12.00 REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Katarzyna Baldy-Chudzik, Uniwersytet Zielonogórski, „ Molekularna detekcja patogenów w

wodzie – Zalety i wady technik molekularnych”

12.00 – 12.20 Sławomir Ciesielski, UWM, Olsztyn, „Metagenomika w badaniu systemów biologicznego

oczyszczania wody i ścieków”

5

12.20 – 12.40 Dorota Dąbrowska, Sławomir Ciesielski, UWM, Olsztyn, „Możliwość wykorzystania genu 16S

rRNA jako markera aktywności archeonów w procesie fermentacji metanowej”

12.40 – 13.00 Grzegorz Kowalczyk, Iwona Jasser, Małgorzata Suska-Malawska, Jan Kwiatowski, Uniwersytet

Warszawski, „Metagenom czy amplikon – ewaluacja dwóch metod sekwencjonowania nowej

generacji (NGS) w badaniach nad różnorodnością bakterii na przykładzie mat mikrobialnych i skorup

glebowych Pamiru Wschodniego”

13.00 – 13.20 Karolina Grabowska, Aleksandra Bukowska, Bartosz Kiersztyn, Ryszard Chróst, Uniwersytet

Warszawski, „Zagrożenia mikrobiologiczne wód systemu Wielkich Jezior Mazurskich w kontekście

eutrofizacji: identyfikacja drobnoustrojów z rodzaju Legionella

i Aeromonas”

13.20 – 13.40 Araceli Contreras-Rodríguez, Eric Daniel Avila-Calderón, Instituto Politécnico Nacional, Mexico,

„Outer membrane vesicles in aquatic bacteria”

13.40 – 14.00 Guadalupe Aguilera-Arreola, Instituto Politécnico Nacional, Mexico, „Identification of bacteria and

yeasts from clinical and environmental samples using MALDI-TOF technology: experiences about a

year”

14.00 – 15.00 PRZERWA OBIADOWA

Sesja referatowa IC

Prowadzący sesję: dr hab. Monika Załęska-Radziwiłł, prof. PW,

dr hab. inż. Katarzyna Piekarska, prof. PWr

15.00 – 15.30 REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Katarzyna Piekarska, Politechnika Wrocławska ,,Krótkoterminowe testy biologiczne w badaniach

wybranych komponentów środowiskowych”

15.30 – 15.50 Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, Anna Banach, Mariusz Tomaszewski, Piotr Gutwiński,

Grzegorz Cema, Politechnika Śląska, „Aktywność i bioróżnorodność bakterii przemian azotowych w

osadzie czynnym w reaktorze SBR podczas wpracowania procesu Anammox”

15.50 – 16.10 Karolina Szubert, Marta Cegłowska, Magda Wiglusz, Hanna Mazur-Marzec, Uniwersytet Gdański,

„Bałtycka Pseudanabaena źródłem metabolitów o działaniu antynowotworowym”

16.10 – 16.30 Magda Wiglusz, Karolina Szubert, Hanna Mazur - Marzec, Uniwersytet Gdański,

„Biotechnologiczny potencjał szczepu Spirulina subsalsa 1310”

16.30 – 16.50 Iwona Gołaś, Jacek Potorski, Anna Gotkowska-Płachta, UWM, Olsztyn, Mateusz Florczuk, Instytut

Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie, „Wpływ wybranych mutagenów chemicznych na dynamikę

podziału i zmienność genetyczną komórek Escherichia coli ”

16.50 – 17.10 Bożena Sosak-Świderska, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego, Warszawa, Andrzej

Rochwerger, UWM, Olsztyn, „Rola neustonu w badaniach ekotoksykologicznych wody”.

17.10 - 17.20 Wystąpienie Katarzyny Piwosz, ambasadora ISME

17.20 – 17.40 PRZERWA KAWOWA

17.40 – 18.30 SESJA POSTEROWA

Prowadzący sesję: dr hab. inż. Ewa Korzeniewska, prof. UWM, dr hab. inż. Monika Harnisz

20.00 UROCZYSTA KOLACJA

6

Wtorek 19 września 2017

7.00 – 8.30 ŚNIADANIE

Sesja referatowa IIA

Prowadzący sesję: prof. dr hab. inż. Joanna Surmacz-Górska, prof. dr hab. inż. Korneliusz Miksch

9.00 – 9.30

REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Monika Załęska-Radziwiłł, Adam Muszyński, Politechnika Warszawska, „Drobnoustroje

w oczyszczaniu ścieków – osiągnięcia i wyzwania”

9.30 – 10.00

REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Joanna Surmacz-Górska, Korneliusz Miksch, Politechnika Śląska, Beata Kończak, Główny Instytut

Górnictwa, „Tlenowy osad granulowany – czy ma przed sobą przyszłość?”

10.00 – 10.20 Adriana Osińska, Ewa Korzeniewska, Monika Harnisz, Sebastian Niestępski, UWM, Olsztyn

,,Analiza ilościowa występowania genów antybiotykooporności wśród populacji bakteryjnych

pochodzących ześcieków”

10.20 – 10.40 Adam Muszyński, MonikaZałęska-Radziwiłł, Klaudia Dzienio, Politechnika Warszawska, „Wpływ

typu reaktora na strukturę mikrobiocenozy w osadzie czynnym”

10.40 – 11.00 Aleksandra Miłobędzka, Ryszard Chróst, Uniwersytet Warszawski, Marta Nierychło, Simon Jon

McIlroy, Per Halkjær Nielsen, Aalborg University, „Nieznane Chloroflexi – walka

z pęcznieniem osadu czynnego”

11.00-11.20 Magdalena Domańska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu ,,Analiza obrazu a ocena ilościowa

bakterii w osadzie czynnym”

11.20 – 11.40 Sebastian Niestępski, Monika Harnisz, Ewa Korzeniewska, Adriana Osińska, UWM, Olsztyn,

Araceli Contreras-Rodríguez, Guadalupe Aguilera-Arreola, Instituto Politécnico Nacional, Mexico

,,Występowanie lekoopornych i wirulentnych bakterii z grupy Bacteroidesfragilis w środowisku"

11.40 – 12.00 PRZERWA KAWOWA

Sesja referatowa IIB

Prowadzący sesję: prof. dr hab. Aleksander Świątecki, dr hab. Maciej Walczak

12.00 – 12.30 REFERAT WPROWADZAJĄCY:

Maciej Walczak, UMK, Toruń, „Ekstermofile – czyli mikroorganizmy (jakby) nie z tej ziemi”

12.30 – 12.50 Anna Biedunkiewicz, Wiktor Zieliński, Patrycja Glinka, Renata Tandyrak, Iwona Gołaś, UWM,

Olsztyn, „Pilotażowe badania mikrobiologii wód fontanny w Parku Centralnym

w Olsztynie na tle wybranych parametrów fizykochemicznych”

12.50 – 13.10 Aleksandra Burkowska-But, Agnieszka Kalwasińska, Maria Swiontek-Brzezinska, Maciej Walczak,

UMK, Toruń, „Zmiany mikrobiologicznej jakości wody podczas przechowywania

i wykorzystywania w warunkach domowych”

13.10 – 13.30 Agnieszka Kalwasińska, Edyta Deja-Sikora, Maciej Walczak, Arkadiusz Krawiec, UMK, Toruń,

Attila Szabó, Tamás Felföldi, Eötvös Loránd University, „Bioróżnorodność bakterii

w solankach leczniczych Kołobrzegu i Połczyna Zdroju”

13.30 – 13.50 Przemysław Maksymowicz, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, „Usuwanie zanieczyszczeń

pochodzących z akwakultury w systemach akwaponicznych”

14.00 – 15.00 PRZERWA OBIADOWA

15.00 ZAKOŃCZENIE OBRAD

OGŁOSZENIE WYNIKÓW KONKURSU SESJI REFERATOWEJI POSTEROWEJ

17.00 Ziemia, Księżyc i Słońce, Pokaz Nieba nad Warmią – spektakl w Planetarium

(dla chętnych)

7

SESJA POSTEROWA

Prowadzący sesję: dr hab. inż. Ewa Korzeniewska, prof. UWM, dr hab. inż. Monika Harnisz

1. Katarzyna Piwosz, Morski Instytut Rybacki – Państwowy Instytut Badawczy ,,Assimilation of organic

matter by natural microbial communities in light and dark”

2. Zbigniew Mudryk, Piotr Perliński, Anna Pietrusińska, Paulina Śmierzchalska, Akademia Pomorska

w Słupsku ,,Liczebność bakteriopsammonu na płazach bałtyckich o zróżnicowanym poziomie

antropopresji”

3. Piotr Perliński, Zbigniew Mudryk, Akademia Pomorska w Słupsku ,,Enzymatyczna aktywność

bakterioneustonu i bakterioplanktonu w morskim kanale portowym”

4. Sylwia Lew, Magdalena Górzyńska, Katarzyna Glińska-Lewczuk, Paweł Burandt, Marcin Lew,

Krystian Obolewski, Julita Dunalska, UWM w Olsztynie ,,Zbiorowiska bakteryjne w starorzeczach

rzeki Biebrzy”

5. Maria Swiontek-Brzezinska, Agnieszka Kalwasińska, Maciej Walczak, Aleksandra Burkowska-But,

Urszula Jankiewicz, UMK w Toruniu „Aktywność enzymatyczna mikroorganizmów w wodzie Jeziora

Chełmżyńskiego”

6. Adam Cudowski, Ewa Siergiej, Anna Pietryczuk, Tomasz Hauschild, Magdalena Świsłocka,

Uniwersytet w Białymstoku ,,Jakość wód a zróżnicowanie gatunkowe mykoplanktonu na przykładzie

kanału ostródzko-elbląskiego”

7. Anna Biedunkiewicz, Natalia Trendowicz, Kamila Kulesza, Patrycja Glinka, Ewa Sucharzewska,

Dariusz Kubiak, Maria Dynowska, Elżbieta Ejdys,UWM w Olsztynie ,,Profil enzymatyczny szczepów

grzybów izolowanych z wód wodociągowych”

8. Agnieszka Trusz-Zdybek, Politechnika Wrocławska ,,Porównanie metod analizy biofilmu na

materiałach stosowanych do budowy sieci wodociągowej”

9. Agata Siedlecka, Katarzyna Piekarska, Politechnika Wrocławska, „Wstępna analiza determinantów

oporności w wodzie z wrocławskiej sieci wodociągowej”

10. Marta Małecka-Adamowicz, Łukasz Kubera, Uniwersytet Kazimierza Wielkiego ,,Ocena stanu

sanitarno-bakteriologicznego wód wybranych fontann miejskich na terenie Bydgoszczy”

11. Justyna Mazurek, Ewa Bok, Katarzyna Baldy-Chudzik, Uniwersytet Zielonogorski

,,Antybiotykooporność szczepów Escherichia coli w ściekach surowych i oczyszczonych”

12. Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, Klaudia Chińcza, Politechnika Śląska ,,Wpływ zmiany

temperatury na strukturę genotypową i bioróżnorodność zbiorowiska bakterii w komorze fermentacji

metanowej”

13. Sylwia Lew, Magdalena Górzyńska, Konrad Stawecki, Jakub Pyka, Zdzisław Zakęś, UWM w

Olsztynie ,,Wspomaganie dojrzewania złóż biologicznych w systemach RAS”

14. Paulina Tomalska, Sławomir Ciesielski, UWM w Olsztynie ,,Wpływ prodigiozyny na tempo

biodegradacji polihydroksymaślanu w środowisku glebowym”

15. Anna Pietryczuk, Adam Cudowski, Uniwersytet w Białymstoku ,,Wpływ kwasu humusowego na

wzrost i metabolizm Rhodotorulamucilaginosa”

16. Katarzyna Zorena, Maria Bartoszewicz, Małgorzata Michalska, Piotr Wąż, Katarzyna Korzeniowska,

Agnieszka Brandt, Sylwia Kozaczuk, Iwona Beń-Skowronek, Małgorzata Myśliwiec, Gdański

Uniwersytet Medyczny ,,Wpływ zanieczyszczenia środowiska na ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1

w województwie pomorskim oraz lubelskim”

8

17. Jacek Potorski, Iwona Gołaś, UWM w Olsztynie ,,Przeżywalność Carnobacteriumspp. w wodzie o

różnym stopniu zasolenia”

18. Piotr Niewiadomski, Jacek Potorski, UWM w Olsztynie „Zastosowanie luminometru do oznaczania

liczebności bakterii”

19. Jacek Potorski, Piotr Niewiadomski, UWM w Olsztynie, „Wpływ dodatku mąki z amarantusa na skład

ilościowy i jakościowy mikrobioty pasz komponowanych w różnych warunkach temperaturowych”

20. Iwona Gołaś, Joanna Pajdak, Jacek Potorski, Elżbieta Terech-Majewska, UWM w Olsztynie ,,Ocena

skuteczności promieniowania UV w obiegach zamkniętych wody”

21. Elżbieta Terech-Majewska, Arkadiusz Płowiec, Iwona Gołaś, Monika Harnisz, UWM w Olsztynie,

Joanna Grudniewska, Instytut Rybactwa Śródlądowego, Alicja Bernad, Zakład Higieny

Weterynaryjnej w Olsztynie, „Ocena skuteczności Steridialu W-15 na wybrane drobnoustroje

izolowane z ryb oraz ze środowiska wodnego”

22. Kamila Hamal, Magdalena Domańska, Janusz Łomotowski, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu,

„Badania osadów ze sztucznej hodowli bakterii BETA-OAB”

23. Joanna Śliwa-Dominiak, Wiesław Deptuła, Uniwersytet Szczeciński ,,Badania f-specyficznych

bakteriofagów RNA jako alternatywnych wskaźników fekalnego zanieczyszczenia środowiska

wodnego

24. Paulina Czupryńska, Joanna Śliwa – Dominiak, Beata Tokarz - Deptuła, Wiesław Deptuła, Uniwersytet

Szczeciński ,,Bakteriofagi f-specyficzne i somatyczne w kontekście ich oporności na czynniki

zewnętrzne, na przykładzie śródmiejskiego jeziora Rusałka”

25. Małgorzata Pawlikowska-Warych, Wiesław Deptuła, Uniwersytet Szczeciński ,,Pierwszy przypadek

bakterii z rodziny Simkaniaceae w wodach powierzchniowych w Polsce”

9

Spis abstraktów:

Guadalupe Aguilera-Arreola: Identification of bacteria and yeasts from clinical and

environmental samples using MALDI-TOF technology: experiences about a year ............... 13

Katarzyna Baldy-Chudzik: Molekularna detekcja patogenów w wodzie - zalety i wady

technik molekularnych ................................................................................................................................. 14

Anna Biedunkiewicz, Natalia Trendowicz, Kamila Kulesza, Patrycja Glinka, Ewa

Sucharzewska, Dariusz Kubiak, Maria Dynowska, Elżbieta Ejdys: Profil

enzymatyczny szczepów grzybów izolowanych z wód wodociągowych ..................................... 15

Anna Biedunkiewicz, Wiktor Zieliński, Patrycja Glinka, Renata Tandyrak, Iwona

Gołaś: Pilotażowe badania mikrobiologii wód fontanny w parku centralnym w Olsztynie

na tle wybranych parametrów fizykochemicznych ............................................................................ 16

Aleksandra Bukowska, Ryszard Chróst: Bakteryjna degradacja mikrocystyn –

hepatotoksyn wytwarzanych przez cyjanobakterie, w Wielkich Jeziorach Mazurskich ........ 17

Aleksandra Burkowska-But, Agnieszka Kalwasińska, Maria Swiontek Brzezinska,

Maciej Walczak: Zmiany mikrobiologicznej jakości wody podczas przechowywania

i wykorzystywania w warunkach domowych ....................................................................................... 18

Ryszard J. Chróst: Bioremediacja mikrobiologiczna zanieczyszczonych

i zeutrofizowanych zbiorników wodnych: mity i fakty za i przeciw ............................................. 19

Sławomir Ciesielski: Metagenomika w badaniu systemów biologicznego oczyszczania

wody i ścieków ................................................................................................................................................ 20

Araceli Contreras-Rodríguez, Eric Daniel Avila-Calderón: Outer membrane vesicles

in aquatic bacteria .......................................................................................................................................... 21

Adam Cudowski, Ewa Siergiej, Anna Pietryczuk, Tomasz Hauschild, Magdalena

Świsłocka: Jakość wód a zróżnicowanie gatunkowe mykoplanktonu na przykładzie

kanału Ostródzko-Elbląskiego.................................................................................................................... 22

Paulina Czupryńska, Joanna Śliwa – Dominiak, Beata Tokarz - Deptuła, Wiesław

Deptuła: Bakteriofagi f-specyficzne i somatyczne w kontekście ich oporności na czynniki

zewnętrzne, na przykładzie śródmiejskiego jeziora Rusałka ......................................................... 23

Dorota Dąbrowska, Sławomir Ciesielski: Możliwość wykorzystania genu 16s rRNA

jako markera aktywności archeonów w procesie fermentacji metanowej ............................... 24

Magdalena Domańska: Analiza obrazu a ocena ilościowa bakterii w osadzie czynnym . 25

Iwona Gołaś, Mateusz Florczuk, Jacek Potorski, Anna Gotkowska-Płachta: Wpływ

wybranych mutagenów chemicznych na dynamikę podziału i zmienność genetyczną

komórek Escherichia coli ............................................................................................................................. 26

Iwona Gołaś, Joanna Pajdak, Jacek Potorski, Elżbieta Terech-Majewska: Ocena

skuteczności promieniowania uv w obiegach zamkniętych wody ................................................ 27

Karolina Grabowska, Aleksandra Bukowska, Bartosz Kiersztyn, Ryszard Chróst:

Zagrożenia mikrobiologiczne wód systemu wielkich jezior mazurskich w kontekście

eutrofizacji: identyfikacja drobnoustrojów z rodzaju Legionella i Aeromonas ........................ 28

Kamila Hamal, Magdalena Domańska, Janusz Łomotowski: Badania osadów ze

sztucznej hodowli bakterii Beta-AOB ...................................................................................................... 29

10

Agnieszka Kalwasińska, Edyta Deja-Sikora, Attila Szabó, Tamás Felföldi,

Arkadiusz Krawiec, Maciej Walczak: Bioróżnorodność bakterii w solankach

leczniczych Kołobrzegu i Połczyna Zdroju ............................................................................................. 30

Bartosz Kiersztyn, Ryszard Chróst, Waldemar Siuda, Tomasz Kaliński,

Aleksandra Bukowska, Karolina Grabowska: Różnorodność taksonomiczna

i metaboliczna mikroorganizmów zasiedlających strefę litoralową jezior o różnym stopniu

eutrofizacji należących do systemu Wielkich Jezior Mazurskich ................................................... 31

Grzegorz Kowalczyk, Iwona Jasser,Małgorzata Suska-Malawska, Jan

Kwiatowski: Metagenom czy amplikon - ewaluacja dwóch metod sekwencjonowania

nowej generacji (NGS) w badaniach nad różnorodnością bakterii na przykładzie mat

mikrobialnych i skorup glebowych z Pamiru Wschodniego ............................................................ 32

Łukasz Kubera, Wojciech Donderski: Występowanie i aktywność bakterii

bentosowych w zbiornikach wodnych o różnej trofii......................................................................... 33

Sylwia Lew, Magdalena Górzyńska, Katarzyna Glińska-Lewczuk, Paweł Burandt,

Marcin Lew, Krystian, Obolewski, Julita Dunalska: Zbiorowiska bakteryjne

w starorzeczach rzeki Biebrzy ................................................................................................................... 34

Sylwia Lew, Magdalena Górzyńska, Konrad Stawecki, Jakub Pyka, Zdzisław

Zakęś: Wspomaganie dojrzewania złóż biologicznych w systemach ras ................................. 35

Przemysław Maksymowicz: Usuwanie zanieczyszczeń z akwakultury w systemach

akwaponicznych .............................................................................................................................................. 36

Marta Małecka-Adamowicz, Łukasz Kubera: Ocena stanu sanitarno-

bakteriologicznego wód wybranych fontann miejskich na terenie Bydgoszczy ...................... 37

Justyna Mazurek, Ewa Bok, Katarzyna Baldy-Chudzik: Antybiotykooporność

szczepów Escherichia coli w ściekach surowych i oczyszczonych ................................................ 38

Korneliusz Miksch, Beata Kończak, Joanna Surmacz-Górska: Tlenowy osad

granulowany – czy ma przed sobą przyszłość? .................................................................................. 39

Aleksandra Miłobędzka, Marta Nierychło, Simon Jon McIlroy, Per Halkjær

Nielsen, Ryszard Chróst: Nieznane Chloroflexi – walka z pęcznieniem osadu czynnego

.............................................................................................................................................................................. 40

Zbigniew Jan Mudryk, Piotr Perliński, Anna Pietrusińska, Paulina Śmierzchalska:

Liczebność bakteriopsammonu na plażach bałtyckich o zróżnicowanym poziomie

antropopresji .................................................................................................................................................... 41

Adam Muszyński, Załęska-Radziwiłł Monika, Klaudia Dzienio: Wpływ typu reaktora

na strukturę mikrobiocenozy w osadzie czynnym ............................................................................. 42

Sebastian Niestępski, Monika Harnisz, Ewa Korzeniewska, Adriana Osińska

Guadalupe Aguilera-Arreola, Araceli Contreras-Rodríguez: Występowanie

lekoopornych i wirulentnych bakterii z grupy Bacteroides fragilis w środowisku .................. 43

Piotr Niewiadomski, Jacek Potorski: Zastosowanie luminometru do oznaczania

liczebności bakterii ......................................................................................................................................... 44

Adriana Osińska, Ewa Korzeniewska, Monika Harnisz, Sebastian Niestępski:

Analiza ilościowa występowania genów antybiotykooporności wśród populacji

bakteryjnych pochodzących ze ścieków ............................................................................................ 46

11

Małgorzata Pawlikowska-Warych, Wiesław Deptuła: Pierwszy przypadek bakterii

z rodziny Simkaniaceae w wodach powierzchniowych w Polsce .................................................. 46

Piotr Perliński, Zbigniew Jan Mudryk: Enzymatyczna aktywność bakterioneustonu

i bakterioplanktonu w morskim kanale portowym ............................................................................. 47

Katarzyna Piekarska: Krótkoterminowe testy biologiczne w badaniach wybranych

komponentów środowiskowych................................................................................................................. 48

Anna Pietryczuk, Adam Cudowski: Wpływ kwasu humusowego na wzrost

i metabolizm Rhodotorula mucilaginosa ................................................................................................ 49

Kasia Piwosz, David Kaftan, Lívia Kolesár Fecskeová, Vadim Selyanin, Karel

Kopejtka, Marko Dachev, Martina Hanusová, Jason Dean, Michal Koblížek:

Assimilation of organic matter by natural microbial communities in light and dark ............ 50

Jacek Potorski, Iwona Gołaś: Wpływ zasolenia na przeżywalność bakterii z rodzaju

Carnobacterium spp. ..................................................................................................................................... 51

Jacek Potorski, Piotr Niewiadomski: Wpływ dodatku mąki z amarantusa na skład

ilościowy i jakościowy mikrobioty pasz komponowanych w różnych warunkach

temperaturowych ........................................................................................................................................... 52

Agata Siedlecka, Katarzyna Piekarska: Wstępna analiza genowych determinantów

oporności w wodzie z wrocławskiej sieci wodociągowej .................................................................. 53

Waldemar Siuda, Kaliński Tomasz, Bartosz Kiersztyn: Produkcja pierwotna

i respiracja w strefie fotycznej Wielkich Jezior Mazurskich w relacji do warunków

troficznych oraz składu i obfitości planktonu ....................................................................................... 54

Piotr Skórczewski, Katarzyna Ławer, Monika Fabiś: Możliwości wykorzystania

pomiarów bioluminescencji in situ w badaniach hydromikrobiologicznych .............................. 55

Bożena Sosak-Świderska, Andrzej Rochwerger: Rola neustonu w badaniach

ekotoksykologicznych wody ....................................................................................................................... 56

Maria Swiontek Brzezinska, Agnieszka Kalwasińska, Maciej Walczak, Aleksandra

Burkowska-But, Urszula Jankiewicz: Aktywność enzymatyczna mikroorganizmów

w wodzie jeziora Chełmżyńskiego ............................................................................................................ 57

Karolina Szubert, Marta Cegłowska, Magda Wiglusz, Hanna Mazur-Marzec:

Bałtycka Pseudanabaena źródłem metabolitów o działaniu antynowotworowym ................. 58

Joanna Śliwa-Dominiak, Wiesław Deptuła: Badania f-specyficznych

bakteriofagów RNA jako alternatywnych wskaźników fekalnego

zanieczyszczenia środowiska wodnego .................................................................................... 59

Elżbieta Terech-Majewska, Arkadiusz Płowiec, Iwona Gołaś, Joanna

Grudniewska, Alicja Bernad, Monika Harnisz: Ocena skuteczności Steridialu w-

15 na wybrane drobnoustroje izolowane z ryb oraz ze środowiska wodnego ...... 60

Paulina Tomalska, Sławomir Ciesielski: Wpływ prodigiozyny na tempo biodegradacji

polihydroksymaślanu w środowisku glebowym .................................................................................. 61

Agnieszka Trusz-Zdybek, Sylwia Wiśniewska, Katarzyna Piekarska: Porównanie

metod analizy biofilmu tworzącego się na wewnętrznych powierzchniach sieci

wodociągowej – badania wstępne ........................................................................................................... 62

12

Maciej Walczak: Ekstermofile – czyli mikroorganizmy (jakby) nie z tej ziemi ................... 63

Magda Wiglusz, Karolina Szubert, Hanna Mazur – Marzec: Biotechnologiczny

potencjał bałtyckiego szczepu Spirulina subsalsa 1310 .................................................................. 64

Monika Załęska-Radziwiłł, Adam Muszyński: Drobnoustroje w oczyszczaniu ścieków

– osiągnięcia i wyzwania ............................................................................................................................. 65

Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, Klaudia Chińcza: Wpływ zmiany temperatury na

strukturę genotypową i bioróżnorodność zbiorowiska bakterii w komorze fermentacji

metanowej ........................................................................................................................................................ 66

Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, Anna Banach, Mariusz Tomaszewski, Piotr

Gutwiński, Grzegorz Cema: aktywność i bioróżnorodność bakterii przemian azotowych

w osadzie czynnym w reaktorze SBR podczas wpracowania procesu Anammox .................. 67

Katarzyna Zorena, Maria Bartoszewicz, Małgorzata Michalska, Piotr Wąż,

Katarzyna Korzeniowska, Agnieszka Brandt, Sylwia Kozaczuk, Iwona Beń-

Skowronek, Małgorzata Myśliwiec: Wpływ zanieczyszczenia środowiska na ryzyko

rozwoju cukrzycy typu 1 w województwie pomorskim oraz lubelskim ...................................... 68

13

Identification of bacteria and yeasts from clinical and

environmental samples using MALDI-TOF technology: experiences

about a year

Guadalupe Aguilera-Arreola1*

1 Instituto Politécnico Nacional, Departamento de Microbiología, Mexico City,

*lupita_aguilera@hotmail.com

Keywords: identification, maldi-tof ms, bacteria, yeast

ABSTRACT

Matrix-assisted LASER desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF VITEK® MS) is a rapid method for identification of microorganisms isolated

from several sources. VITEK® MS contains a comprehensive IVD-CE marked database

for bacteria and fungi, including mycobacteria, Nocardia and moulds. The accuracy, ease

of use, low reagent cost and speed of the MALDI-TOF MS are some characteristics that

support to incorporate the new method into routine practice in different kind of

laboratories.

In the literature, many papers have emerged describing the use of MALDI-TOF MS in

all areas of microbiology, primarily in the identification of bacteria, as well as in bacterial

taxonomic and epidemiological studies.

Proteomic analysis of bacteria by mass spectrometry can be performed as soon as

colonies are isolated, often in primary culture, and the analysis itself takes just a few

minutes. Thus, on average, routine bacterial identifications can be obtained more than 30

hours earlier than identification by conventional methods. In addition, MALDI-TOF MS

also provides equal or superior accuracy compared with conventional phenotypic methods

and does not require subjective interpretation. Finally, it can readily differentiate

bacterial species that have similar phenotypic characteristics. Although this technology

reduce time and money in identification because the cost ranges from 5 to 10 dollars and

processing time between 1 and 6 min per sample, as any other identification method has

disadvantages, the most obvious is that it is not possible to perform the antibiogram and

is not exempt from the limitations of intra and inter-species diversity of the organisms

under study.

In our experience about one year, more than 3000 isolates were identified using

MALDI-TOF MS. The vast majority of local isolates was correctly identified by both genus

and species level in both clinical and environmental isolates. For instance Vibrio spp.,

Staphylococcus spp., Enterobacter spp., Enterococcus spp., Pseudomonas aeruginosa,

Streptococcus spp., Aerococcus spp., Lactococcus spp., Macrococcus spp., Lactobacillus

spp., Rahnella spp., Bacteroides spp., Pantoea spp., Hafnia spp., Edwarsiella,

Plesiomonas shigeloides, Gardnerella vaginalis, Neisseria spp., Haemophilus spp.,

Achromobacter spp., Chryseobacterium, Stenotrophomonas spp., Raodutella sp.,

Parabacteroides spp., Serratia spp., Carnobacterium spp., Candida spp., Debaryomyces

spp.

In contrast, a few isolates show significant issues, this was observed in some

particular genus as Shigella, Aeromonas, Acinetobacter baumanii complex, Shewanella

sp., Burkholderia sp., Nocardia, and Bacillus.

Overall, MALDI-TOF MS is user friendly and exhibited advantages as its practical

handling, its ready-to-use supplies, easier connectivity and integration to the existing

workflow, and availability of local technical support.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

14

Molekularna detekcja patogenów w wodzie - zalety i wady technik

molekularnych

Katarzyna Baldy-Chudzik1*

1Katedra Mikrobiologii i Genetyki, Wydział Nauk Biologicznych, Uniwersytet Zielonogórski,

ul. Monte Cassino 21b, 65-561 Zielona Góra, Polska

ABSTRAKT

Identyfikacja mikroorganizmów przenoszonych przez wodę odgrywa istotną rolę w

ocenie stanu sanitarnego wód i w monitorowaniu ryzyka epidemiologicznego.

Patogeny występujące w środowisku wodnym, szczególnie te, które są zdolne do

utrzymywania się w wodzie, w niskiej liczbie przez dłuższy czas, często są trudne do

identyfikacji i oszacowania ich liczebności. Klasyczne metody mikrobiologiczne

wykorzystujące identyfikację drobnoustroju w procesie hodowli są pracochłonne,

czasochłonne i nie zawsze dają wynik zadawalający. Dotyczy to szczególnie takich

mikroorganizmów , które chociaż żyją to są w stanie fizjologicznym który uniemożliwia im

namnażanie poza naturalnym środowiskiem („viable but non culturable” -VBNC). Stan

VBNC może dotyczy drobnoustrojów, które mogą być patogenami z możliwością rewersji

do stanu aktywnego metabolicznie lub też mogą być zdolne do oddawania elementów

genetycznych komórkom bakterii o potencjalnej patogenności lub niepatogennym , co w

efekcie może być związane z generowaniem nowej jakości patogenu o nowych

kombinacjach czynników wirulencji . Opracowano wiele metod molekularnych służących

szybkiej identyfikacji i ilościowemu oznaczaniu bakteryjnych patogenów przenoszonych

przez wodę. Metody molekularnej detekcji i charakterystyki drobnoustrojów wykorzystują

różne techniki i na tej podstawie można je klasyfikować do metod opartych na

charakterystyce kwasów nukleinowych, lub opartych na reakcjach immunologicznych

związanych z enzymem (ELISA) i immunofluorescencją (FISH) lub też wykorzystujących

biosensory optyczne, czy elektrochemiczne . Każda z tych metod jest czuła i specyficzna,

ale ich przydatność w identyfikacji patogenów występujących w wodzie jest różna.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

15

Profil enzymatyczny szczepów grzybów izolowanych z wód

wodociągowych

Anna Biedunkiewicz1*, Natalia Trendowicz1, Kamila Kulesza1, Patrycja Glinka1,

Ewa Sucharzewska1, Dariusz Kubiak1, Maria Dynowska1, Elżbieta Ejdys1

1Katedra Mykologii, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 1A, 10-917 Olsztyn

* alibi@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: aktywność enzymatyczna, mikrogrzyby, woda wodociągowa

ABSTRAKT

Celem badań było określenie obecności grzybów potencjalnie chorobotwórczych

w sieciach wodociągowych oraz ocenia ich zdolności do produkcji enzymów istotnych na

pierwszych etapach infekcji.

Badania były prowadzone w 2016 roku (od stycznia do czerwca), na terenie dwóch

miast: Elbląga i Olsztyna oraz w miasteczkach w okolicach Ostrołęki. Materiał badawczy

stanowiła woda wodociągowa pobrana od klientów indywidualnych.

Ogółem wyizolowano 21 gatunków grzybów drożdżoidalnych z 7 rodzajów. Najwięcej

szczepów stwierdzono w wodzie wodociągowej pochodzącej z terenów Olsztyna.

W próbach pobranych z Elbląga nie odnotowano grzybów drożdżoidalnych.

Szczepy, które wyróżniły się największą liczbą produkowanych hydrolaz należały do

rodzajów Candida i Phialophora (Candida krusei, Candida glabrata, Candida kefyr,

Phialophora reptans). Wymienione gatunki grzybów drożdżoidalnych pochodziły z prób

wody pobranej z terenów Olsztyna.

Wszystkie wyizolowane gatunki wykazywały aktywność hydrolaz z grupy esteraz, tj.

fosfataza alkaliczna i kwaśna, esteraza, lipaza esterazowa, fosfohydrolaza naftolowa AS-

BI oraz arylamidaza leucynowa i walinowa z grupy proteaz. Najwyższą aktywnością

enzymatyczną charakteryzowały się hydrolazy z grupy esteraz, tj. fosfataza alkaliczna i

kwaśna, fosfohydrolaza naftolowa AS-BI oraz arylamidaza leucynowa z grupy proteaz i β-

glukozydaza z grupy glikozydaz.

Aktywność lipolityczna i proteolityczna może być uznana za wskaźnik inwazyjności

grzybów, natomiast szczególnie istotna w pierwszej fazie infekcji jest aktywność

proteolityczna. Proteazy prowadzą do powierzchniowej destrukcji tkanki gospodarza,

ułatwiając w ten sposób adhezję komórek mikrogrzybów do nabłonka i inwazję w głąb

tkanek.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

16

Pilotażowe badania mikrobiologii wód fontanny w parku

centralnym w Olsztynie na tle wybranych parametrów fizykochemicznych

Anna Biedunkiewicz1*, Wiktor Zieliński1, Patrycja Glinka1, Renata Tandyrak2,

Iwona Gołaś3

1 Katedra Mykologii, Wydział Biologii i Biotechnologii, ul. Oczapowskiego 1A, 10-917 Olsztyn 2 Katedra Inżynierii Ochrony Wód, Wydział Nauk o Środowisku, ul. Prawocheńskiego 1, 10-720

Olsztyn 3 Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, ul. Prawocheńskiego 1, 10-720

Olsztyn 1, 2, 3 Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie

*alibi@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: mikrogrzyby, bakterie, fizykochemia wody, fontanna

ABSTRAKT

Celem badań była ocena mikrobiologii wód fontanny położonej w Parku Centralnym

w Olsztynie, z uwzględnieniem mikrogrzybów, bakterii z grupy coli i Escherichia coli oraz

enterokoków kałowych na tle wybranych parametrów chemicznych wód.

Materiałem do badań były próbki wody (1000ml) pobierane w odstępach

dwutygodniowych, rano i wieczorem od wiosennego uruchomienia fontanny w 2017 roku

i próby opadowe z powietrza w bezpośrednim sąsiedztwie fontanny (w celu sprawdzenia

czy ewentualne zanieczyszczenia wody są pochodzenia atmosferycznego). Analizy

mykologiczne wody przeprowadzono przy użyciu filtrów membranowych oraz metodami

hodowli i identyfikacji zalecanymi w diagnostycznych laboratoriach mykologicznych.

Analizy bakteriologiczne wykonano przy użyciu testów Colilert-18 i Enterolert-E oraz

klasycznymi metodami bakteriologicznymi a badania chemii wód zgodnie z metodami

przyjętymi w badaniach hydrochemicznych.

Spośród zbadanych dziesięciu prób wody, wszystkie odznaczały się wysokim

odsetkiem obecności mikroorganizmów. W każdej próbie odnotowano grzyby Aspergillus

fumigatus, na poziomie od 70 do 400 cfu/dm3 i drożdży 4 cfu/ 1 ml. Liczebność komórek

bakterii z grupy coli wynosiła 115,2 – 387,6 / 100ml a E. coli 0,6 – 99,0 / 100ml,

Enterococcus faecalis pojawiał się w każdej próbie w liczbie 15,3 – 174,5 / 100ml. Nie

wykazano obecności mikroorganizmów w powietrzu atmosferycznym w czasie ekspozycji

płytki z podłożem Sabouraud. Zauważono, że woda w fontannie w Parku Centralnym

charakteryzowała się niewielkim przetlenieniem (103-116 % O2). Zaobserwowano

stopniowy wzrost stężenia jonów chlorkowych od 78 mg/dm-3 (05.2017) do 270 mg/dm-3

(06.2017), co pociągało za sobą wzrost przewodności elektrolitycznej (od 674 do 1418

µS/cm). Korelowało to z większą liczebnością zarówno grzybów jak i bakterii w badanych

próbkach wody. Fontanna w Parku Centralnym jest wyposażona we pełni

zautomatyzowany, system dawkowania podchlorynu sodu. Koncentracja chloru wahała

się od 0,03 do 0,10 mg/dm3. Odczyn wód mieścił się w granicach 8,2-8,6 pH.

Badania zaplanowano na jeden cykl pracy fontanny w 2017 roku. Pełne analizy będą

przedstawione podczas konferencji. Dotychczasowe obserwacje wskazują na słabą

kondycję sanitarną analizowanego obiektu. W miarę wzrostu temperatury otoczenia oraz

zwiększonego ruchu turystycznego można się spodziewać, że jakość wody w fontannie

może ulec pogorszeniu a co za tym idzie może stanowić potencjalne zagrożenie

epidemiologiczne.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

17

Bakteryjna degradacja mikrocystyn – hepatotoksyn wytwarzanych

przez cyjanobakterie, w Wielkich Jeziorach Mazurskich

Aleksandra Bukowska1*, Ryszard Chróst1

1 Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Biologii, Uniwerystet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 101, Warszawa

* a.bukowska@biol.uw.edu.pl

Słowa kluczowe: bakterie, cyjanobakterie, degradacja, mikrocystyny

ABSTRAKT

W ostatnich dekadach w wodach naturalnych obserwujemy coraz częstsze toksyczne

zakwity cyjanobakterii, spowodowane wzrostem eutrofizacji oraz globalnymi zmianami

klimatycznymi. Mikrocystyny są natomiast cyjanotoksynami najczęściej występującymi w

ekosystemach słodkowodnych. Cząsteczka mikrocystyny jest bardzo stabilna z powodu

swojej cyklicznej struktury i posiadania kilku rzadkich aminokwasów, co sprawia, że

toksyna może pozostawać w środowisku przez długi czas.

Najważniejszy proces, który prowadzi do usuwania mikrocystyn z wód naturalnych to

ich degradacja przez zespoły bakterii. Różnorodność bakterii mogących przeprowadzać

ten proces jest bardzo duża. Część bakterii degraduje mikrocystyny na szlaku

kodowanym przez klaster genów mlr, część bakterii jednak nie posiada tych genów, a ich

szlaki rozkładu tych związków są dotąd niepoznane. Bakterie o fenotypie mlr+ należą

głównie do rodziny Sphingomonadaceae (Alphaproteobacteria), natomiast te o fenotypie

mlr- mogą być bardzo zróżnicowane taksonomicznie (Actinobacteria, Bacteroidetes,

Firmicutes, Planctomycetes, Proteobacteria i Verrucomicrobia)

Celem tej pracy była: I) izolacja i charakterystyka taksonomiczna bakterii

degradujących mikrocystyny w wybranych jeziorach systemu Wielkich Jezior Mazurskich.

II) charakterystyka właściwości metabolicznych zespołów bakterii występujących w tych

jeziorach.

Zdolność bakterii do degradacji mikrocystyn sprawdzana była za pomocą pomiarów

ubytku stężenia tych metabolitów przy użyciu immunoenzymatycznych testów ELISA.

Klasyfikację taksonomiczną bakterii przeprowadzano w oparciu o badanie sekwencji genu

16S rRNA. Sprwdzano też, czy wyizolowane bakterie posiadają geny klastra mlr, co

pozwoliło stwierdzić, czy rozkład toksyn zachodzi na drodze jedynego dotąd w pełni

poznanego szlaku metabolicznego. Natomiast charakterystyka właściwości

metabolicznych badanych bakterii została przeprowadzono przy pomocy testów

płytkowych EcoPlate MicroArray i Phenotype MicroArray (Biolog). Umożliwiają one

jednoczesne sprawdzenie zdolności badanych mikroorganizmów do utylizacji

kilkudziesięciu źródeł pierwiastków biogennych (węgla, azotu, fosforu i siarki).

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

18

Zmiany mikrobiologicznej jakości wody podczas przechowywania

i wykorzystywania w warunkach domowych

Aleksandra Burkowska-But1*, Agnieszka Kalwasińska1, Maria Swiontek

Brzezinska1, Maciej Walczak1

1 Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, ul. Lwowska 1, 87-100 Toruń

*wodkow@umk.pl

Słowa kluczowe: mikrobiologiczna jakość wody, biofilm, przechowywanie wody, ryzyko

zdrowotne

ABSTRAKT

Ze względu na nie zawsze dobre cechy organoleptyczne wody wodociągowej w Polsce

część społeczeństwa chętnie korzysta z publicznych ujęć wód podziemnych lub filtrów

poprawiajacych jakość wody kranowej. Inne popularne urządzenia powszechnie

wykorzystywane w domu oraz w miejscu pracy to nawilżacze powietrza. Woda stagnująca

w filtrach oraz nawilżaczach powietrza, a także przechowywana w warunkach domowych

woda z ujęć podziemnych może stanowić potencjalne zagrożenie zdrowotne.

Celem pracy było określenie zmian w liczebności bakterii oraz sprawdzenie dynamiki

powstawania biofilmu w wodzie głębinowej z ujęć publicznych, w zależności od sposobu

jej przechowywania w warunkach domowych, a także w dzbanku filtrującym oraz

ultradźwiekowym nawilżaczu powietrza.

W badaniach uwzględniono analizę liczebności bakterii heterotroficznych zdolnych do

wzrostu w 22 i 37°C oraz bakterii przetrwalnikujących z zastosowaniem metod

hodowlanych, oznaczenie ogólnej liczby bakterii metodą bezpośredniego liczenia bakterii

wybarwionych oranżem akrydyny na filtrach membranowych oraz określenie żywotności

mikroorganizmów tworzących biofilm na ścianach obu urządzeń oraz pojemników na

wodę głebinową za pomocą metody „live-dead”.

Woda z ujęć głebinowych zaraz po pobraniu do czystych butelek była bezpieczna pod

względem sanitarnym, ale po przechowywaniu w warunkach domowych przez 7 dni

(szczególnie w temperaturze pokojowej) najczęściej nie spełniała kryteriów

mikrobiologicznych dla wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Stwierdzono

również, że liczebność bakterii rośnie z każdym kolejnym tygodniem wykorzystywania

dzbanka filtrującego oraz nawilżacza powietrza. Na każdym etapie dominowały bakterie

heterotroficzne zdolne do wzrostu w 22oC, ale pojawiły się również bakterie

oportunistyczne Staphylococcus aureus. Badania potwierdziły także rozwój aktywnego

metabolicznie biofilmu na powierzchni pojemników wielokrotnie wykorzystywanych do

przechowywania wody oraz na ściankach badanych urządzeń.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

19

Bioremediacja mikrobiologiczna zanieczyszczonych

i zeutrofizowanych zbiorników wodnych: mity i fakty za i przeciw

Ryszard J. Chróst1,2

1 Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa (chrost@biol.uw.edu.pl)

2 Laboratorium Ochrony i Rekultywacji Wód, Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa (rjchrost@me.com)

Słowa kluczowe: bioremediacja, mikroorganizmy, eutrofizacja, zbiorniki wodne

ABSTRAKT

Postępujące antropogeniczne zanieczyszczenie wód powierzchniowych oraz ich silna

eutrofizacja prowadzi nie tylko do biologicznej i ekologicznej degradacji zbiorników, ale

także do zaniku lub znacznego ograniczenia funkcji komercyjnego wykorzystania wód

i zbiorników jako źródeł wody pitnej, oraz w gospodarce rybackiej, akwakulturach czy

sporcie i rekreacji. Ogromna ilość śródlądowych zbiorników wodnych w kraju już straciło

lub utraci swoje znaczenie gospodarcze i społeczne w najbliższych latach.

Metody rekultywacji zbiorników wodnych polegaja ̨ na działaniach ochronnych na

obszarze zlewni oraz zabiegach technologicznych w obre ̨bie zbiornika. Aby technologiczne

zabiegi interwencyjne wewnątrz rekultywowanego zbiornika wodnego przyniosły

zamierzony skutek poprawy jakości wody należy w fazie początkowej przede wszystkim

ograniczyć i kontrolować punktowe źródła zanieczyszczeń oraz spływów

powierzchniowych ze zlewni docierających do poddawanego rekultywacji zbiornika.

W przypadku wielu zanieczyszczonych i zdegradowanych jezior, stawów i innych

zbiorników wodnych w ostatnich latach w dostateczny sposób uregulowano gospodarkę

wodno-ściekową w zlewni – jednakże nie wpłynęło to zasadniczo na poprawę jakości ich

wód. Dlatego też na obecnym etapie zarządzania środowiskowego i ochrony

śródlądowych wód powierzchniowych niezbędne są zabiegi technologiczne, w wyniku

których w tych zbiornikach dojdzie do eliminacji skumulowanych zanieczyszczeń

organicznych i związków biogenicznych w wodzie i osadach dennych.

Jedną z najnowszych metod rekultywacji zbiorników wodnych w świecie, nadal

stosunkowo rzadko stosowaną w Polsce, jest technologia bioremediacji mikrobiologicznej,

w której wykorzystywana jest zdolność szeregu zespołów mikroorganizmów (bakterie,

promieniowce, grzyby) do rozkładu i transformacji zanieczyszczeń organicznych

skumulowanych w wodzie i osadach dennych. Jakkolwiek istotność i nadrzędność

procesów mikrobiologicznych w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych nie jest już

kwestionowana – to skuteczność bioremediacji mikrobiologicznej i jej przydatność

w rekultywacji wód jest często kwestionowana i krytykowana.

Celem referatu jest przedstawienie założeń i koncepcji kompleksowej bioremediacji

mikrobiologicznej (KOBIOMIK) oraz technologii CYANOXIDE do eliminacji zakwitów sinic.

Przedstawione zostaną także efekty środowiskowe zastosowanych technologii

w rekultywacji zanieczyszczonych i silnie zeutrofizowanych zbiornikach wodnych (stawy,

jeziora).

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

20

Metagenomika w badaniu systemów biologicznego oczyszczania

wody i ścieków

Sławomir Ciesielski1*

1Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Słoneczna 45 G, 10-719 Olsztyn,

*slawomir.ciesielski@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: biologiczne oczyszczanie ścieków, metagenomika, zbiorowiska

mikroorganizmów

ABSTRAKT

Złożone zbiorowiska mikroorganizmów są podstawowym składnikiem ekosystemów,

zarówno naturalnych jak i antropogenicznych. Ich struktura i funkcje są badane od

dziesięcioleci, natomiast przełom w tej dziedzinie nastąpił w ciągu ostatniej dekady. Było

to wynikiem rozwoju technologii masowego sekwencjonowania DNA. Tego rodzaju

technologia wykorzystywana jest do badania zróżnicowania mikroorganizmów na

poziomie szczepów i do analizy zmienności zbiorowisk mikroorganizmów w czasie poprzez

podejście określane jako metagenomika. Metagenomika zrewolucjonizowała

mikrobiologię środowiskową w zakresie identyfikacji mikroorganizmów jak i analizy

potencjału genetycznego zbiorowisk mikroorganizmów. Poprzez badania metagenomiczne

odkrywane są nowe biokatalizatory oraz szlaki biosyntezy w tempie niemożliwym do

osiągnięcia z wykorzystaniem tradycyjnych narzędzi biologii molekularnej. Dlatego też

podejście metagenomiczne coraz częściej wykorzystywane jest do również do badania

systemów biologicznego oczyszczania wody i ścieków. Uzyskanie szczegółowej wiedzy

o mikroorganizmach pełniących główną rolę w osadzie czynnym i złożach biologicznych

może pomóc w optymalizacji procesów konwersji i usuwania zanieczyszczeń.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

21

Outer membrane vesicles in aquatic bacteria

Araceli Contreras-Rodríguez1*, Eric Daniel Avila-Calderón2

1 Instituto Politécnico Nacional, Departamento de Microbiología, Mexico City, 2 Center for Research and Advanced Studies of the National Polytechnic Institute, Mexico

City

*aracelicontreras21@gmail.com

Keywords: Outer membrane vesicles, Gram negative bacteria

ABSTRACT

Outer membrane vesicles (OMVs) are released from the envelope of Gram negative

and Gram positive bacteria. OMVs are implicated in many physiological and pathological

processes to help bacteria to acquire nutrients, aid in niche competition with other cells,

provide protection against anti-bacterial components, and play as carriers of virulence

factors. These nanostructures have been found in several aquatic bacteria, such as Vibrio

sp., Shewanella sp., Aeromonas sp., Edwarsiella sp., Alteromonas sp., Salinicola sp., and

Thalassospira sp between others. These vesicles contain outer membrane proteins,

cytoplasmic proteins, and periplasmic protein; as well as LPS. Also nucleic acids have

been found in OMVs: DNA and RNA. Through proteomics some virulence factors have

been identified in OMVs from pathogens, such as the cholera toxin in V. cholerae;

hemolysin and phospholipase in V. anguillarum. In other hand, some proteins found in

OMVs elicit immune response, based on these findings OMVs also have been used as a

platform to develop acellular vaccines. In Edwarsiella tarda, OMVs were used as

a vaccine in fish; results showed that animals were protected against a challenge with

E. tarda. We found in A. hydrophila OMVs some virulence factors such as lipases,

hemolysin, and RtxA toxin. Also, OMVs from A. hydrophila induced lymphocyte activation

and apoptosis in monocytes, as well as over-expression of pro-inflammatory cytokines.

In the last years OMVs have been extensively studied, to find out if they can be

considered a new type of secretion system.

In this work we will discuss the latest findings related with OMVs in aquatic bacteria.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

22

Jakość wód a zróżnicowanie gatunkowe mykoplanktonu na

przykładzie kanału Ostródzko-Elbląskiego

Adam Cudowski1*, Ewa Siergiej1, Anna Pietryczuk1, Tomasz Hauschild2,

Magdalena Świsłocka3

1,2,3 Uniwerystet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Biologii, ul. Ciołkowskiego 1J, 15-245 Białystok

1Zakład Hydrobiologii, 2 Zakład Mikrobiologii,

3Zakład Zoologii Molekularnej,

* cudad@uwb.edu.pl

Słowa kluczowe: grzyby wodne, zanieczysczenie wód, żyzność wód, jakość wody

ABSTRAKT

Badania były prowadzone w okresach letnich w latach 2014-2015 na 18

stanowiskach położonych wzdłuż biegu kanału Ostódzko-Elbląskiego. Ich celem było

określenie liczebności i zróżnicowania gatunkowego mykoplanktonu na tle jakości wód

badanego systemu. Analizowane wody cechowała duża hydrochemiczna zmienność, co

przejawiało się m. in. ich zróżnicowaną: przewodnością elektrolityczną (EC) oscylującą

w granicach od 206μS/cm (jezioro Pauzeńskie) do 683μS/cm (Elbląg-Nowakowo), ilością

azotu całkowitego (TN) od 1,42mgN/L (jezioro Szeląg Wielki) do 3,86mgN/L (jezioro

Pauzeńskie), ilością organicznego węgla całkowitego (TOC) od 14,4mgC/L (jezioro

Dreństwo) do 51,7mgC/L (śluza Dreństwo) i ilością fosforu całkowitego (TP) od 49,9gP/L

(jezioro Szeląg Wielki) do 860gP/L (śluza Ruś Mała). Spośród wszystkich badanych

stanowisk w systemie wód kanału Ostródzko-Elbląskiego, największą liczebność

mykoplanktonu, która wynosiła 90400 CFU/mL zaobserwowano w jeziorze Pauzeńskim,

najmniejszą zaś na stanowisku Elbląg-Nowakowo i w kanale Iławskim (400 CFU/mL). Największe zróżnicowanie gatunkowe grzybów wodnych odnotowano w jeziorze

Pauzeńskim (16 gatunków), natomiast najmniejsze na stanowiskach Elbląg-Nowakowo

oraz w kanałach Awajki i Iławskim (3 gatunki). Penicillium chrysogenum był gatunkiem

najczęściej występującym w wodnach kanału Ostródzko-Elbląskiego (obecny był aż na

11 z 18 badanych stanowisk). Gatunek Penicillium commune występował na większości

badanych stanowisk i w dużej mierze pokrywał się on z obecnością Penicillium

chrysogenum. Tak obfite występowanie obu tych gatunków w badanym kanale jest

spowodowane bardzo wysoką tolerancją tych mikroorganizmów na zmiany fizyko-

chemicznych parametrów jakości wód. Zwiększeniu wartości przewodności

elektrolitycznej wód towarzyszył z jednej strony spadek liczebności grzybów

strzępkowych, co było szczególnie widoczne na stanowisku Elbląg-Nowakowo, z drugiej

zaś strony wzrost ogólnej liczebności mykoplanktonu. Badania wykazały, iż gatunki

grzybów zasiedlających wody bardzo czyste, tzn. o niskiej wartości przewodności

elektrolitycznej (do 220μS/cm) oraz niskim stężeniu jonów siarczanowych(VI)

i chlorkowych to: Phoma herbarum i Phoma macrostomata. Niskie wartości stężeń

fosforu, a także azotu i węgla organicznego w wodach sprzyjały występowaniu grzybów

strzępkowych (ujemna korelacja pomiędzy liczebnością grzybów strzępkowych

a stężeniem TP na poziomie r=-0.81, p<0,001), co pozwala przypuszczać, że rozwojowi

grzybów strzępkowych towarzyszy niższa żyzność wód. Zwiększona wartość stężenia

fosforu całkowitego w wodach kanału Ostródzko-Elbląskiego sprzyjała występowaniu

gatunków: Penicillium chrysogenum oraz Talaromyces amestolkiae (dodatnia korelacja

pomiędzy ogólną liczebnością grzybów a stężeniem TP na poziomie r=0.93, p<0,001).

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

23

Bakteriofagi f-specyficzne i somatyczne w kontekście ich

oporności na czynniki zewnętrzne, na przykładzie śródmiejskiego jeziora Rusałka

Paulina Czupryńska1, Joanna Śliwa – Dominiak1, Beata Tokarz - Deptuła2,

Wiesław Deptuła1*

1Katedra Mikrobiologii, 2Katedra Immunologii Wydział Biologii, Uniwerystet Szczeciński, Ul Felszaka 3c, 71-412 Szczecin

* kurp13@univ.szczcecin.pl

ABSTRAKT Słowa kluczowe: bakteriofagi, woda

W wodzie bakteriofagi stanowią większość czynników mikrobiologicznych i badanie

ich występowania były prowadzone w wodach stojących i płynących oraz ściekach, oprócz

małych jeziorek śródmiejskich. Zakres tych badań dotyczył wystepowania i różnorodności

bakteriofagów w tym środowisku oraz ich oporności na czynniki fizyczne i chemiczne

w kontekście potencjalnego ich wykorzystania jako wskaźników zanieczyszczeń wody.

Materiałem do badań były próby wody pobrane co kwartał, w każdej z pór roku

(wiosna, lato jesień, zima) przez 3 lata z dwóch punktów (A i B) jeziora śródmiejskiego

jeziora Rusałka położonych naprzeciwko siebie, w odleglości 0,67 km.

Ilość bakteriofagów F-specyficznych oraz somatycznych oznaczono metodą SAL

(Single Agar Layer), która wykorzystuje zjawisko tworzenia na podłożu z hodowlą

bakteryjną określonych szczepów E. Coli, innego szczepu użyto w celu określenia

bakteriofagów somatycznych, a innego w przepadku bakteriofagów F-specyficznych stref

liz – przejaśnień (PFU/100 ml wody).

Analizując ilość bakteriofagów F-specyficznych, w punkcie A wykazano, że latem ich

wartość waha się od 49 PFU/100 ml wody drugiego roku doświadczenia do wartości

niepoliczlanych jesienią trzeciego roku doświadczenia, natomiast w punkcie B w czasie

wiosny i lata w pierwszym roku badania nie stwierdzono ich wcale, natomiast najwięcej

notowano ich, bo aż 534 PFU/100 ml wody, w okresie wiosennym w trzecim roku

doświadczenia. Natomiast ilość bakteriofagów somatycznych w punkcie A wahała się od

30 wiosną w pierwszysm roku doświadczenia do wartości niepoliczlnych w sezonie

jesiennym w drugim i trzeci roku doświadczenia, natomiast w punkcie B od 13 PFU/100

ml wody wiosną w pierwszym roku doświadczenia do wartości niepoliczalnych zimą

trzeciego roku doświadczenia.

Oceniając ilość badanych bakteriofagów F-specyficznych w punkcie A i B, nie można

stwierdzić, że ich warości ściśle są związane z sezonem, a więc i temperaturą otoczenia.

Badania te wykazały że ilości bakteriofagów F-specyficznych jak i somatycznych są

mniejsze, niż notowane w jeziorach dużych (Niemcy, Rosja) i rzece (Luksemburg).

Natomiast uzyskane wartości są porównywalne do wyników własnych badań

przeprowadzonych dla śródmiejskich jeziorek małych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

24

Możliwość wykorzystania genu 16s rRNA jako markera aktywności

archeonów w procesie fermentacji metanowej

Dorota Dąbrowska1*, Sławomir Ciesielski1

1Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Biotechnologii w Ochronie

Środowiska

*dorota.dabrowska@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: Archaea, Bacteria, fermentacja metanowa, metagenomika

ABSTRAKT

Jednym z bardziej efektywnych sposobów przetwarzania biomasy jest fermentacja

beztlenowa, której najważniejszym produktem końcowym jest biogaz. W związku z tym,

że ma on wysoką wartość opałową jego produkcja pozostaje w sferze zainteresowań

zarówno naukowców jak i firm z branży energetycznej. Głównym czynnikiem

decydującym o prawidłowym przebiegu procesu produkcji biogazu są mikroorganizmy,

ponieważ to dzięki nim zachodzą procesy biochemiczne fermentacji metanowej.

Najważniejszą grupą mikroorganizmów odpowiedzialnych za produkcję biogazu są

metanogeny. Przetwarzają one substancje, takie jak octany, dwutlenek węgla i wodór

w energię niezbędną do prowadzenia procesów życiowych i biogaz.

Ekologia mikroorganizmów związanych z syntezą biogazu była przedmiotem wielu

prac naukowych a zastosowane w nich metody molekularne takie jak SCCP, DGGE, FISH

czy sekwencjonowanie DNA pozwoliło na poznanie bioróżnorodności badanych środowisk.

Dzięki dostępności technologii sekwencjonowania DNA nowej generacji możliwe jest

dokładniejsze poznanie zbiorowisk mikroorganizmów oraz określenia funkcji

poszczególnych ich członków. W tego rodzaju badaniach analizowany gen kodujący 16S

rRNA amplifikowany jest na podstawie DNA. Niedoskonałość badań metagenomicznych

z wykorzystaniem DNA, wynika z faktu, że uzyskiwane wyniki nie dostarczają informacji

o aktywności badanych mikroorganizmów. Potencjalnym rozwiązaniem może być

wykorzystanie RNA zamiast DNA. Dlatego też celem niniejszej pracy było określenie

możliwości wykorzystania metodologii opartej na RNA do amplifikacji genu kodującego

16S rRNA jako markera aktywności bakterii w procesie fermentacji metanowej.

W pierwszym etapie badań rozdział amplikonów genu 16S rRNA za pomocą elektroforezy

DGGE, wykazał znaczące różnice we wzorach prążkowych pomiędzy próbami

pochodzącymi z matryc RNA i DNA. W wyniku sekwencjonowania DNA metodą Illumina

uzyskano odczyty, które wykorzystując kompilację programów bioinformatycznych

zostały przefiltrowane pod względem jakości, zliczone i sklasyfikowane do gatunku

bakterii. Jako kryterium przyjęto podobieństwo do sekwencji DNA znajdujących się

w Banku Genów większe niż 97%. W próbie charakteryzującej DNA sklasyfikowanych

zostało 2351 rodzajów taksonów, z czego 263 było archeonami, natomiast w przypadku

próby charakteryzującej RNA sklasyfikowano 2592 taksonów, z czego 550 pochodziły

z domeny Archaea. Dominującymi taksonami w próbie charakteryzującej DNA były

taksony należące do typu Bacteroidetes, natomiast w przypadku próby wykorzystującej

RNA dominującym typem bakterii były Proteobacteria. Uzyskane wyniki wskazują różnicę

w strukturze zbiorowiska mikroorganizmów, w zależności od zastosowanego materiału

wyjściowego i sugerują, że metodyka oparta na RNA może dostarczyć dokładniejszych

wyników, niż ta, która wykorzystuje DNA.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

25

Analiza obrazu a ocena ilościowa bakterii w osadzie czynnym

Magdalena Domańska1*

1 Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji, Uniwersyetet Przyrodniczy we Wrocławiu

* magdalena.domanska@upwr.edu.pl

Słowa kluczowe: analiza ilościowa, bakterie nitryfikacyjne, FISH

ABSTRAKT

W literaturze jest niewiele informacji na temat ilościowej oceny mikroorganizmów

w osadzie czynnym za pomocą analizy obrazu. Do tej pory opracowano wiele

specjalistycznych programów komputerowych, których zastosowanie wymaga

zrozumienia określonych algorytmów przetwarzania. Zazwyczaj analiza obrazu jest

poprzedzona procesem optymalizacji i segmentacji. Większość programów wykorzystuje

zdjęcia wykonane za pomocą metod fluorescencyjnych, m.in. FISH (fluorescent in situ

hybridization), która umożliwia identyfikację bakterii in situ. O ile obserwacje czystych

kultur bakterii dają pożądane rezultaty, to analiza obrazu kłaczków tworzących osad

czynny jest skomplikowana. Zabiegi przygotowania próbki, takie jak zastosowanie

ultradźwięków, tylko w pewnym stopniu pozwalają rozbić strukturę kłaczka i nie eliminują

wpływu substancji pozakomórkowej (EPS – Extracellular Polymeric Substances), która

ulegając wybarwieniu zakłóca analizę obrazu. W pracy postawiono hipotezę badawczą, że

za pomocą analizy obrazu jesteśmy w stanie kontrolować zmiany ilościowe bakterii

w osadzie czynnym. Artykuł omawia stosowane metody analizy obrazu oraz problemy

związane z oceną ilościową bakterii. Na przykładzie bakterii nitryfikacyjnych obecnych

w osadzie czynnym przeprowadzono identyfikację jakościową za pomocą metody FISH

oraz analizę ilościową z wykorzystaniem oprogramowania NIS-Elemnts 4.30 firmy Nikon.

Wyniki przeprowadzonych badań wykazały szereg trudności z oceną ilościową osadu

czynnego.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

26

Wpływ wybranych mutagenów chemicznych na dynamikę podziału

i zmienność genetyczną komórek Escherichia coli

Iwona Gołaś1*, Mateusz Florczuk2, Jacek Potorski1, Anna Gotkowska-Płachta1

1Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Prawocheńskiego 1, 10-720 Olsztyn;

*iwonag@uwm.edu.pl 2Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej, Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie,ul. Płocka

26, 01-138 Warszawa

Słowa kluczowe: podział komórki, zmienność genetyczna, bakterie, Escherichia coli

ABSTRAKT

Czynniki środowiskowe są jednymi z głównych determinantów warunkujących

możliwość wzrostu i podziału komórek bakteryjnych w środowiskach naturalnych

i sztucznych. Obecność różnorodnych związków chemicznych wpływa na czas podziału

komórek mikroorganizmów a tym samym rzutuje na ich liczebności i aktywność

metaboliczną zarówno w warunkach naturalnych jak i w trakcie eksperymentów

laboratoryjnych. Ze względu na powszechność występowania i łatwą hodowlę Escherichia

coli jest jednym z najczęściej wykorzystywanych w badaniach mikroorganizmem

modelowym. Ten gatunek bakterii jest składnikiem mikrobioty ścieków bytowo-

gospodarczych oraz powietrza atmosferycznego w pobliżu wszelkiego rodzaju obiektów

i urządzeń służących do ich oczyszczania. Wzrastająca odporność tych izolatów na

powszechnie stosowane środki dezynfekcyjne skłania do prowadzenia eksperymentów

zmierzających do wykorzystania innych związków chemicznych jako czynników

skutecznie ograniczających wzrost, rozwój i aktywność szczepów bakterii Escherichia coli

poza przewodem pokarmowym człowieka i zwierząt wyższych.

Celem badań była ocena wpływu trzech różnych mutagenów chemicznych na tempo

podziałów i zmienność genetyczną izolatów Escherichia coli. Badane szczepy wyizolowano

ze ścieków i bioaerozolu w trakcie badań prowadzonych na terenie biologicznej

oczyszczalni ścieków w Dobrym Mieście. Izolaty poddano indukowanej mutagenezie z

użyciem różnych stężeń (0mM, 0,3mM, 3mM, 10mM, 30mM, 100mM, 300mM,

1000mM) azydku sodu, metanosiarczanu etylowego i bromku etydyny. Szczepy

poddawano ekspozycji na działanie mutagenów przez 1, 3, 6, 9 i 12h.Wizualizację

efektów mutagenezy prowadzono z wykorzystaniem metody ilościowego wysiewu na

pożywkę selektywną Chromo Cult ES. Wyrosłe szczepy liczono, izolowano z nich DNA

i poddawano analizie genetycznej.

W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dynamika podziałów komórek

bakteryjnych E. coli uległa znacznej redukcji u wszystkich szczepów po zastosowaniu

wybranych związków chemicznych, a spadek ten był zależny od dawki, czasu ekspozycji

i rodzaju mutagenu. Największe właściwości inhibicji podziałów komórek badanych

izolatów E. coli wykazywał bromek etydyny. Podobieństwo genetyczne analizowanych

szczepów zmieniało się w stosunku do prób kontrolnych w zależności od dawki mutagenu

i czasu jego działania. Zmienność genetyczna badanych szczepów wynosiła od20% do

100%.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

27

Ocena skuteczności promieniowania uv w obiegach zamkniętych

wody

Iwona Gołaś1*, Joanna Pajdak2, Jacek Potorski1, Elżbieta Terech-Majewska 2,

1 Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn ul. Prawocheńskiego 1,

*iwonag@uwm.edu.pl 2 Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn ul.

Oczapowskiego 13; \

Słowa kluczowe: dezynfekcja wody, promieniowanie UV, profilaktyka

ABSTRAKT

Jedną z metod profilaktyki w hodowli ryb jest bierząca dezynfekcja wody mająca

na celu zmniejszenie liczby dronoustrojów potencjalnie patogennych dla ryb w wodzie

produkcyjnej. Mikrobiologiczna ocena ilościowa i jakościowa wody w obiegach

zamkniętych typu RAS (recirculating aquaculture systems) stanowi ważny punkt kontroli

warunków biologicznych hodowli. Skuteczna dezynfekcja przed rozpoczęciem nowego

cyklu produkcyjnego oraz w trakcie jego trwania pozwala na ograniczenie liczby form

wegetatywnych i przetrwalnikowych czynników potencjalnie chorobotwórczych.

Dezynfekcja wody w obiegach RAS z wykorzystaniem promienników UV jest metodą

stosowana powszechnie, gdyż uznawana jest za wysoce skuteczną i bezpieczną na ryb.

Celem pracy była ocena skuteczności dezynfekcji wody przy udziale

promieniowania UV.

Materiałem do badań były próbki wody pobrane z obiegu doświadczalnego typu

RAS. Próbki pobrano przed włączeniem lampy UV, oraz po 24 godz. jej działania. Pobrane

próbki poddano analizie mikrobiologicznej w kierunku ogólnej liczby drobnoustrojów

w 1 ml (OLD), na podłożu TSA (Trypticase Soya Agar, Oxoid) w temp. inkubacji 37˚C po

24 godz. oraz 22˚C po 72 godz. Dodatkowo wykonywano posiewy na podłoże wybiorcze

Chromocult Agar dla bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, podłoże mFC dla E. coli,

podłoże SB dla enterokoków kałowych oraz podłoże Kinga B dla Pseudomonas sp.

OLD z próbki pobranej przed zastosowaniem UV wynosiła ~300 kolonii (w temp.

22˚C) oraz ~650 kolonii (w temp. 37˚C). W próbkach po zastosowaniu lampy UV OLD

spadła do ~20 (w temp. 22˚C) oraz ~45 kolonii (w temp. 37˚C). Nie zaobserwowano

redukcji wzrostu E. coli, co może wskazywać na zróżnicowaną skuteczność UV. Uzyskane

wyniki badań wskazują, że ta metoda dezynfekcji może być stosowana w ukierunkowanej

profilaktyce chorób ryb.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

28

Zagrożenia mikrobiologiczne wód systemu wielkich jezior

mazurskich w kontekście eutrofizacji: identyfikacja drobnoustrojów z rodzaju Legionella i Aeromonas

Karolina Grabowska1*, Aleksandra Bukowska1, Bartosz Kiersztyn1, Ryszard

Chróst1

1Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa

*karolina.grabowska@biol.uw.edu.pl

Słowa kluczowe: drobnoustroje chorobotwórcze, eutrofizacja, Wielkie Jeziora Mazurskie

ABSTRAKT

Drobnoustroje z rodzaju Legionella oraz Aeromonas są ściśle związane ze

środowiskiem wodnym. Legionella sp. zasiedla zarówno środowiska urządzeń

technicznych, jak systemy klimatyzacyjne, systemy wody chłodzącej, prysznice, baseny,

nebulizatory, jak i wodne środowiska naturalne – rzeki, stawy i jeziora. Izoluje się ją ze środowisk o temperaturach od 0 do 62°C. Do zakażenia Legionella sp. dochodzi poprzez

wniknięcie drogą oddechową aerozolu wodnego zawierającego drobnoustroje wywołujące

schorzenia opisywane jako legionelloza. Legionelloza przybiera postać ostrego zapalenia

płuc lub łagodnej gorączki Pontiac. Aeromonas sp. jest drobnoustrojem powszechnie

występującym w wodach naturalnych. Większość gatunków należących do rodzaju

Aeromonas to patogeny ludzi i zwierząt. Do infekcji dochodzi drogą pokarmową, drogą

oddechową lub poprzez kontakt skażonej drobnoustrojami wody ze zranioną skórą.

Infekcje Aeromonas sp. obejmują schorzenia ze strony układu pokarmowego (biegunka,

wymioty, bóle brzucha), zapalenie spojówek, zapalenie i martwicę tkanek miękkich,

zapalenie dróg moczowych a nawet bakteriemię, zwłaszcza u osób z obniżoną

odpornością. Aeromonas sp. podobnie jak Legionella sp. występuje w środowiskach o szerokich zakresach temperatur: od -2 do ok 45°C. Podwyższone temperatury wód

naturalnych (>25°C) mogą w przypadku obu drobnoustrojów promować ich

występowanie. Biorąc pod uwagę wpływ rosnącej antropopresji na stan troficzny

zbiorników wodnych Systemu Wielkich Jezior Mazurskich przeprowadzono analizy

z wykorzystaniem real-time PCR, mające na celu określenie obecności oraz udziału

w ogólnej liczbie drobnoustrojów patogennych mikroorganizmów z rodzaju Legionella

oraz Aeromonas, ze szczególnym uwzględnieniem Legionella pneumophila oraz

Aeromonas hydrophila. Próbki do badań zostały pobrane w sezonie letnim (sierpień) oraz

wiosennym (maj) z litoralu 16 jezior o różnym statusie troficznym. Wyniki analiz

molekularnych odniesiono zarówno do wskaźników poziomu trofii poszczególnych

zbiorników wodnych, jak i temperatury wód.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

29

Badania osadów ze sztucznej hodowli bakterii Beta-AOB

Kamila Hamal1*, Magdalena Domańska1, Janusz Łomotowski1

1 Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław, Polska

* kamila.hamal@upwr.edu.pl numer telefonu:

Słowa kluczowe: osad czynny, Nitrosomonas, fluorescent in situ hybridization,

ABSTRACT

Osad czynny używany jest przez oczyszczalnie do redukcji biogenów ze ścieków.

Wyhodowanie stabilnego osadu może stanowić poważny problem zwłaszcza dla małych

oczyszczalni. Zmiany składu dopływających ścieków lub awarie mogą spowodować utratę

stabilności osadu. Celem badań była ocena warunków pracy osadu czynnego

pochodzącego ze sztucznej hodowli bakterii. Badania prowadzono od października 2016

r. do marca 2017 r. Ścieki wraz z osadem czynnym były w sposób ciągły napowietrzane.

Dwa razy w tygodniu wykonywano pomiary odczynu i przewodności oraz stężenia jonów

amonowych, azotanowych i azotynowych. Skład gatunkowy badano przy użyciu

fluorescencyjnej metody FISH z zastosowaniem sondy NSO1225 i NIT3. Do oceny

żywotności populacji wykorzystano odczynnik LIVE/DEAD firmy Thermo Scientific.

Ponadto regularnie wykonywano granulometrię osadu za pomocą Mastersizera 2000.

Przeprowadzone badania potwierdziły występowanie głównie bakterii nitryfikacyjnych I

fazy nitryfikacji. Analiza granulometryczna oraz analizy fluorescencyjne wykazały, że

wyhodowany osad był stabilny. Przedstawione wyniki mogą być przydatne w celu hodowli

bakterii wykorzystywanych jako zaszczep w przypadku problemów ze stabilnością osadu.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

30

Bioróżnorodność bakterii w solankach leczniczych Kołobrzegu i

Połczyna Zdroju

Agnieszka Kalwasińska*1, Edyta Deja-Sikora1, Attila Szabó2, Tamás Felföldi2,

Arkadiusz Krawiec3, Maciej Walczak1

1 Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska,

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, ul. Lwowska1, 87-100 Toruń,

*kala@umk.pl 2 Department of Microbiology, Eötvös Loránd University, Budapest, Hungary

3 Katedra Geologii i Hydrogeologii, Wydział nauk o Ziemi, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w

Toruniu

Słowa kluczowe: solanki lecznicze, mikrobiom, NGS

ABSTRAKT

Największe zasoby solanek w Polsce są zlokalizowane w północno zachodniej

i centralnej części kraju. Ponieważ wody te są wykorzystywane do celów leczniczych

i rekreacyjnych podlegają regularnemu monitoringowi składu chemicznego i stanu

sanitarnego, natomiast wiedza dotycząca mikrobiomu tych solanek jest skąpa.

Celem badań było określenie składu taksonomicznego i bioróżnorodności zbiorowisk

mikroorganizmów (bakterii i archeonów) bytujących w wybranych solankach leczniczych

Kołobrzegu i Połczyna Zdroju. Próby do badań pobrano w listopadzie 2014 z wód

leczniczych ujmowanych z warstw wodonośnych triasu, jury i czwartorzędu (1248m – 46

m).

Bakteryjne i archeonowe geny 16S rRNA amplifikowano i sekwencjonowano

z zastosowaniem technologii sekwencjonowania nowej generacji NGS (MiSeq, Illumina).

Z przeprowadzonych badań wynika, że wśród zidentyfikowanych typów bakteryjnych,

we wszystkich rodzajach solanek dominowały Proteobacteria (58-90%). Wody z ujęć

Połczyn IG-1, Anastazja oraz Bogusław B-2 charakteryzowały się znacznym udziałem

Deltaproteobacteria (odpowiednio 90%, 84% i 32%), natomiast w solance z ujęć Emilia

i Perła najliczniej reprezentowaną klasą były Gammaproteobacteria (53% i 22%).

W strukturze zbiorowisk bakteryjnych na poziomie rodziny, w solankach z ujęć Połczyn

IG-1, Anastazja i Bogusław B-2, dominowały sekwencje przypisane do rodziny

Desulfovibrionaceae (rodzaj Desulfovibrio). W wodach pobranych z tych ujęć stwierdzono

również znaczny udział sekwencji Desulfobacteraceae (Desulfotignum) i Desulfobulbaceae

(Desulfopila). Generalnie, bakterie redukujące związki siarki występowały we wszystkich

badanych solankach, a ich udział wynosił od 7 do 90%. Solanka połczyńska, jako jedyna,

charakteryzowała się występowaniem archeonów. Zbiorowisko archeonów zdominowane

było przez sekwencje przypisane do typu Euryarcheota, klasy Methanobacteria, rodziny

Methanobacteriaceae i rodzaju Mathanobacterium (97%). Czynnikami środowiskowymi

istotnymi z punktu widzenia kształtowania struktury badanych zbiorowisk były: jony

chloru, sodu oraz magnezu.

Wśród badanych wód leczniczych największym bogactwem gatunkowym i najwyższą

bioróżnorodnością charakteryzowała się solanka ujmowana z odwiertu Bogusław B-2,

natomiast najniższe bogactwo gatunkowe i najniższą bioróżnorodność sekwencji

bakteryjnych stwierdzono w solance ujęcia IG-1 w Połczynie Zdroju. Zarówno

obserwowana liczba gatunków, jak i wskaźniki bioróżnorodności zbiorowisk bakteryjnych

wykazywały istotną, negatywną korelację z głębokością ujęcia i stopniem mineralizacji.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

31

Różnorodność taksonomiczna i metaboliczna mikroorganizmów

zasiedlających strefę litoralową jezior o różnym stopniu eutrofizacji należących do systemu Wielkich Jezior Mazurskich

Bartosz Kiersztyn1*, Ryszard Chróst1, Waldemar Siuda1, Tomasz Kaliński1,

Aleksandra Bukowska1, Karolina Grabowska1

Zakłed Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnoligii Środowiskowej, Wydział Biologii, Uniwerystet Warszawski, ul. Krakowskie Przedmieście 26/28

*Kiersztyn@biol.uw.edu.pl

Słowa kluczowe: Bakterie, Różnorodność taksonomiczna, Profil metaboliczny, Jeziora, Eurtofizacja

ABSTRAKT

Silna antropopresja powoduje m.in. wzrost tempa eutrofizacji jezior oraz, prawdopodobnie, zmiany w strukturze filogenetycznej żyjących w nich zespołów mikroorganizmów. Różnice

w strukturze taksonomicznej mogą wiązać się z modyfikacją profilu metabolicznego mikroorganizmów zasiedlających jezioro i w konsekwencji zmianą funkcjonowania całej sieci troficznej.

Celem przeprowadzonych badań była analiza różnorodności taksonomicznej i metabolicznej mikroorganizmów zasiedlających wody litoralowe jezior Systemu Wielkich Jezior Mazurskich. Podjęto próbę powiązania struktury taksonomicznej mikroorganizmów żyjących w tych jeziorach z ich funkcją, zbadaną na podstawie preferencyjnego wykorzystania różnorodnych źródeł węgla.

Weryfikacji poddane zostały następujące główne hipotezy badawcze: 1) Jeziora silnie zeutrofizowane są inne pod względem różnorodności taksonomicznej

i metabolicznej zasiedlających je mikroorganizmów od jezior słabo zeutrofizowanych. 2) Różnice w składzie taksonomicznym ściśle determinują różnice w profilu metabolicznym

zasiedlających je mikroorganizmów – występuje silny związek struktury z funkcją mikroorganizmów.

Próby wody pobrano w lipcu 2016 r. z litoralu 15 jezior Systemu Wielkich Jezior Mazurskich (SWJM) o zróżnicowanym stopniu eutrofizacji: mezo-eutroficznych jezior: Przystań, Mamry, Dargin, Kisajno o wartości TSI na ogół mniejszej niż 50, i eutroficznych: Niegocin, Boczne, Jagodne, Szymoneckie, Szymon, Tałtowisko, Ryńskie, Tałty, Mikołajskie, Bełdany, Śniardwy.

W celu identyfikacji mikroorganizmów obecnych w wodzach jezior przeprowadzono sekwencjonowanie fragmentu zmiennego v3-v4 kodującego 16s RNA domeny Bacteria techniką illumina. Odczyt bibliotek dokonano na urządzeniu MiSeq, bazę analizowano w oparciu o biblioteki

Greengenes. Różnorodność fizjologiczna (metaboliczna) zespołu mikroorganizmów zasiedlających

wody badanych jezior została określona na podstawie możliwości wykorzystania przez te mikroorganizmy 31 różnorodnych źródeł węgla z wykorzystaniem mikropłytek EcoPlate firmy Biolog (USA). Przeprowadzono także standardowe analizy parametrów fizykochemicznych i biochemicznych.

Wykazano znaczne różnice w składzie taksonomicznym mikroorganizmów należących do domeny Bacteria żyjących w jeziorach o małej żyzności w porównaniu z jeziorami silniej

zeutrofizowanymi. Ponadto jeziora słabiej zeutrofizowane charakteryzowały się większa różnorodnością i równocennością taksonomiczną, lecz przy niższym bogactwie gatunkowym. Odwrotnie sytuacja przedstawia się kontekście różnorodności metabolicznej. Tu wzrost eutrofizacji powodował zwiększenie możliwości wykorzystania dostępnych źródeł węgla, które były wydajnie respirowane (wyższa równocenność), choć w kilku przypadkach wykorzystywane było ich mniej niż w zbiornikach słabo eutroficznych. W wodach tych jezior zespoły mikroorganizmów były

wyspecjalizowane w równocennym, wydajnym wykorzystaniu kilkunastu testowanych źródeł węgla. Nie stwierdzono ścisłego związku pomiędzy profilem filogenetycznym i metabolicznym

badanych mikroorganizmów. Zarówno skład filogenetyczny jak i w dużym stopniu warunki

fizykochemiczne oraz dostępność źródeł węgla w badanych jeziorach determinowały metabolizm zespołów zasiedlających je mikroorganizmów.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

32

Metagenom czy amplikon - ewaluacja dwóch metod

sekwencjonowania nowej generacji (NGS) w badaniach nad różnorodnością bakterii na przykładzie mat mikrobialnych i skorup

glebowych z Pamiru Wschodniego

Grzegorz Kowalczyk1*,Iwona Jasser2,Małgorzata Suska-Malawska2, Jan

Kwiatowski3

1 Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Instytut Botaniki, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski

*kowalczykgs@biol.uw.edu.pl 2 Zakład Ekologii Roślin i Ochrony Środowiska, Instytut Botaniki, Wydział Biologii, Uniwersytet

Warszawski 3 Zakład Filogenetyki Molekularnej i Ewolucji, Instytut Botaniki, Wydział Biologii, Uniwersytet

Warszawski

Słowa kluczowe: 16S rDNA, amplicon, maty mikrobialne, metagenom, NGS

ABSTRAKT

Wraz z rosnącą popularnością, malejącymi kosztami i ciągłym wdrażaniem nowych

rozwiązań z zakresu sekwencjonowania metodami nowej generacji (NGS) konieczna staje

się ewaluacja dostępnych rozwiązań. W badaniach pilotażowych nad różnorodnością

mikroorganizmów w próbach środowiskowych wykorzystaliśmy dwie popularne metody –

analizę całkowitego DNA (bez amplifikacji) z wykorzystaniem aparatu Illumina HiSeq

2000 (metagenom) oraz analizę zamplifikowanego regionu zmiennego V3-V4 16S rDNA

(amplikonu) z wykorzystaniem Illumina MiSeq. Jednym z celów badań była ocena

skuteczności i użyteczności metod NGS w tym ocena skuteczności dostępnego

oprogramowania komputerowego do analizy otrzymanych odczytów. Dostępne dane

literaturowe dowodzą, że jakość otrzymywanych wyników w dużym stopniu zależy od

rodzaju analizowanego środowiska. Nasze doświadczenia pozwoliły ustalić, że podejście

metagenomowe zapewnia nie tylko wyższą dokładność i skuteczność wykrywania

organizmów występujących nielicznie, lecz wolne jest również od błędów powstających w

procesie amplifikacji oraz od tzw. „amplicon bias” (tendencyjności amplifikacji), mających

znaczący wpływ na jakość danych. Z drugiej strony metoda wykorzystująca amplikon jest

szybsza i przydatniejsza do identyfikacji organizmów dominujących, pozwala też na

selektywne badanie wybranych grup organizmów z wykorzystaniem specyficznych

starterów. Poza doborem techniki znaczący wpływ na dane końcowe miał dobór

programów komputerowych użytych do analizy uzyskanych danych. Jednym z głównych

wniosków przeprowadzonych badań, jest stwierdzenie, że technika NGS stosowana do

badania naturalnych zespołów mikroorganizmów winna być wzbogacone o analizę „próbki

standardowej” zawierającej mieszankę szczepów o znanym składzie i znanych genomach

(mock community). Innym ważnym wnioskiem jest konstatacja, że choć obydwie

testowane techniki analityczne doskonale się uzupełniają, to bezpośrednie porównywanie

składu taksonomicznego zespołów mikroorganizmów jest trudne a czasem wręcz

niemożliwe. Skłaniamy się jednak do wykorzystania metod metagenomowych, gdyż poza

większą rozdzielczością analiz składu taksonomicznego pozwalają również na analizy

funkcjonalne izolowanego materiału genetycznego.

(Grant 2013/09/B/ST10/01662 i 2015/19/B/NZ9/00473)

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

33

Występowanie i aktywność bakterii bentosowych

w zbiornikach wodnych o różnej trofii

Łukasz Kubera1*, Wojciech Donderski1

Zakład Mikrobiologii, Instytut Biologii Eksperymentalnej, Wydział Nauk Przyrodniczych

Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Al. Powstańców Wielkopolskich 10, 85-090 Bydgoszcz

*kubera@ukw.edu.pl

Słowa kluczowe: bakterie bentosowe, aktywność mikrobiologiczna, zbiorniki wodne

ABSTRAKT

WSTĘP I CEL PRACY. Bakterie bentosowe odgrywają istotną rolę w procesach

dekompozycji i transformacji materii organicznej w zbiornikach jeziornych. Zdeponowane

na ich dnie substancje organiczne przyczyniają się do wypłycania i starzenia się

zbiorników wodnych. Procesy te mają szczególne znaczenie w kontekście niewielkich

jezior, które stanowią bardzo liczny i ważny komponent środowiska naturalnego.

W grupie takiego ryzyka znajduje się wiele zbiorników objętych ochroną prawną

położonych na terenach parków narodowych, krajobrazowych i rezerwatów przyrody.

Celem niniejszej pracy była ogólna charakterystyka bakterii bentosowych oraz ocena ich

aktywności metabolicznej na tle zróżnicowanych troficznie zbiorników wodnych.

MATERIAŁY I METODY. Badaniami objęto powierzchniową warstwę osadów

dennych 4 zróżnicowanych troficznie jezior położonych na terenie Parku Narodowego

„Bory Tucholskie”. W celu oznaczenia liczebności bakteriobentosu oraz jego aktywności

metabolicznej wykorzystano zarówno klasyczne metody hodowlane jak również

fluorescencyjne metody cytologiczne z wykorzystaniem zestawu barwników LIVE/DEAD®

BacLightTM Bacterial Viability Kit. Aktywność oddechową bakterii bentosowych oznaczono

metodą respirometryczną z wykorzystaniem zestawu OxiTop firmy WTW. Analizę

taksonomicznego zróżnicowania dominujących szczepów bakterii bentosowych wykonano

metodą metabolicznego odcisku palca techniką BIOLOG®.

WYNIKI I WNIOSKI. Analizy liczebności bakteriobentosu wykazały istotne

statystycznie różnice zarówno w obrębie troficznego typu jeziora jak i sezonu

badawczego. Uzyskane wyniki wskazywały jednocześnie, że żyzność zbiornika wodnego

bardziej koresponduje z liczebnością bakterii hodowalnych niż z liczebnością bakterii

oznaczanych metodami cytologicznymi. Nie stwierdzono jednocześnie korelacji pomiędzy

ilością bakterii bentosowych a ich aktywnością metaboliczną. Powyższy wniosek

potwierdzono zarówno w badaniach przeprowadzonych metodami hodowlanymi jak

i w badaniach in situ. Analiza struktury taksonomicznej wykazała, że wśród szczepów

bakterii bentosowych dominowały gatunki należące do typów Firmicutes oraz

Proteobacteria, a na zróżnicowanie gatunkowe wpływ miała żyzność zbiornika wodnego.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

34

Zbiorowiska bakteryjne w starorzeczach rzeki Biebrzy

Sylwia Lew1*, Magdalena Górzyńska1, Katarzyna Glińska-Lewczuk2,

Paweł Burandt2, Marcin Lew3, Krystian, Obolewski4, Julita Dunalska5

1 Katedra Mikrobiologii, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 2Katedra Gospodarki Wodnej, Klimatologii i Kształtowania Środowiska, Uniwersytet

Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 3Katedra Chirurgii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

4Katedra Hydrobiologii, Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy, 5Katedra Inżynierii Ochrony Wód, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

*sylwia.lew@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: starorzecza, bakterioplankton, DOPE-FISH,

ABSTRAKT

Starorzecza to osobliwe ekosystemy skupiające cechy środowiska rzecznego

i jeziornego. Są ważnymi centrami ekologicznymi o ogromnej bioróżnorodności i dużym

znaczeniu hydrologicznym. Jednak na skutek działalności człowieka ich funkcjonowanie

jest zagrożone. Poznanie dynamiki procesów hydrochemicznych oraz struktury

jakościowo-ilościowej zbiorowisk bakteryjnych, będących podstawą funkcjonowania jezior

rzecznych może stanowić punkt odniesienia w renaturyzacji tych ekosystemów.

Celem badań było określenie w jaki sposób czynniki hydrologiczne i hydrochemiczne

regulują strukturę ilościową i jakościową zbiorowisk mikroorganizmów w starorzeczach

naturalnych o różnym stopniu połączenia z rzeką główną. Badania prowadzono na

10 starorzeczach naturalnych rzeki Biebrzy przez okres trzech lat. Próby pobierano

z 3 miejsc na każdym starorzeczu i oznaczano w nich ogólną liczbę bakterii, biomasę

bakteryjną, średnią objętość komórek oraz skład zbiorowiska mikroorganizmów

z zastosowaniem techniki DOPE-FISH. Równolegle z oznaczeniami mikrobiologicznymi

przeprowadzono podstawowe badania hydrochemiczne i hydrologiczne.

Badania wykazały, że ogólna liczba bakterii wahała się średnio od 4 do 7.5 x106x ml-

1. W starorzeczach otwartych (lotycznych) nie stwierdzono znaczących różnic pomiedzy

liczbą bakterii w zalezności od miejsca poboru prób. Zagęszczenie mikroorganizmów,

biomasa oraz średnia objętość komórek były większe w starorzeczach zamkniętych

(lentycznych) przy niskich poziomach wody i wykazywały podobieństwo do

bakterioplanktonu jeziorowego w okresie stagnacji. W zbiorowisku wszystkich starorzeczy

dominowały Actinobacteria. Wykazano wysoką pozytywną korelację pomiędzy tą grupą

bakterii a wysokimi stanami wody. Drugą liczną grupą były również Betaproteobacteria,

których udział w zbiorowisku rósł przy wysokiej koncentracji DOC. Natomiast połączenie

z rzeką główną miało kluczowe znaczenia dla obecności Alpha- i Gammaproteobacteria.

Analiza wykazała również obecność Archaea, jednak ich udział nie przekraczał 4%

zbiorowiska.

Analiza wykazała że na model ilościowo- jakościowy zbiorowiska największy wpływ

miał stany wody. Innym czynnikiem regulującym model był stopień połączenia z rzeką

główną. Starorzecza otwarte reprezentowały model charakterystyczny dla rzek,

natomiast w częściowo lub całkowicie zamknięte odzwierciedlały strukturę

bakterioplanktonu jezior o niskim poziomie trofii.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

35

Wspomaganie dojrzewania złóż biologicznych w systemach ras

Sylwia Lew1*., Magdalena Górzyńska1, Konrad Stawecki2, Jakub Pyka2,

Zdzisław Zakęś3

1Katedra Mikrobiologii, Wydział Biologii i Biotechnologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie,

2Zakład Ichtiologii, Hydrobiologii i Ekologii Wód, Instytut Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie, 3Zakład Akwakultury, Instytut Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie

*sylwia.lew@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: bakterie nitryfikacyjne, filtr biologiczny, RAS, akwakultura

ABSTRAKT

Podstawowym celem zrównoważonej akwakultury jest – obok produkcji żywności

– zachowanie zasobów naturalnych. Systemy RAS poprzez zmniejszenie zużycia wody,

poprawę gospodarki odpadami i recykling składników odżywczych łączą intensywną

produkcję ryb z zachowaniem równowagi w środowisku. Wczesne stadia produkcji

narybku są wrażliwe na jakość wody, szczególnie na nagromadzenie się metabolitów,

w tym toksycznych dla ryb form azotu. Utrzymanie bezpiecznego poziomu tych związków

możliwe jest dzięki stosowaniu w systemach RAS filtrów biologicznych, których wadą jest

długi okres wpracowania.

Celem niniejszego eksperymentu było przeprowadzenie wspomaganego

dojrzewania filtrów biologicznych w warunkach kontrolowanych. Badania przeprowadzono

na dwóch systemach RAS: z biofiltrami fluidalnymi i typu PolyGeser. Do wszystkich

systemów dodano sole azotowe, natomiast w próbach właściwych, złoża zaszczepiono

powszechnie stosowanym w akwarystyce preparatem zawierającym mikroorganizmy

nitryfikacyjne. Badania prowadzono przez okres 17 dni. W próbach oznaczano ogólną

liczbę i biomasę bakterii, udział w zbiorowisku Alpha-, Beta- i Gammaproteobacteria oraz

bakterii nitryfikacyjnych I i II fazy oznaczanych techniką DOPE-FISH z zastosowaniem

specyficznych sond oligonukleotydowych: NIT3 I NSM156. W próbach oznaczano również

parametry fizyko-chemiczne wody: temperaturę, zawartość tlenu i odczyn oraz

koncentrację form azotu i węgla organicznego,.

Badania wykazały, że wspomaganie złoża znacznie skraca czas jego wpracowania

i przyśpiesza utylizację szkodliwych dla młodych ryb form azotu. Jednak brak istotnie

statystycznych różnic między systemami kontrolnymi a próbami właściwymi pokazuje, że

czynnikiem warunkującymi skrócenie czasu wpracowania złoża jest stworzenie

właściwych warunków wzrostu, szczególnie poprzez dostarczenie substancji odżywczych,

a nie - jak pierwotnie zakładano - zastosowanie preparatów zawierających

mikroorganizmy nitryfikacyjne odpowiedzialne za redukcję szkodliwych metabolitów.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

36

Usuwanie zanieczyszczeń z akwakultury w systemach

akwaponicznych

Przemysław Maksymowicz1*

1Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, absolwent kierunku Biologia ze specjalnością

Techniki Laboratoryjne, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

*PMAXdragon@gmail.com

Słowa kluczowe: akwaponika, bioremediacja, fitoremediacja, zanieczyszczenia, filtry

ABSTRAKT

Chów ryb w akwakulturze ze względu na ich duże zagęszczenie oraz intensywne

żywienie powoduje powstawanie zanieczyszczeń, głównie ekskrementów i resztek paszy,

które rozpuszczają się w wodzie lub gromadzą jako złogi na dnie basenów. Często

stosowane w akwakulturze obiegi zamknięte wody (recyrkulacyjne) przewidują

stosowanie technicznych systemów oczyszczania zawracanej wody (mikrosita, filtry

mechaniczne i biologiczne, dezynfekcja, natlenianie, korekta odczynu itp.). Aby

zwiększyć skuteczność oczyszczania wody w obiegu, głównie poprzez pełne usuwanie

biogenów, korzystne byłoby dołączenie jako dodatkowego elementu pojemników

z roślinami uprawianymi hydroponicznie (akwaponicznie). Uprawy akwaponiczne łączą

zbiorniki hodowlane z uprawą roślin, przez co wykorzystują naturalne procesy nitryfikacji

podobnie jak w przypadku biofiltrów, mając za zadanie umożliwić wchłanianie substancji

odżywczych uprawianym hydroponicznie roślinom.

Prezentacja charakteryzuje sposoby chowu ryb w akwakulturze, problemy związane

z usuwaniem produktów metabolizmu ryb, a także sposobami oczyszczania wody

w obiegach recyrkulacyjnych za pomocą typowych metod biotechnologicznych. Praca ma

również przybliżyć ideę upraw akwaponicznych wykorzystywanych za granicą oraz

opisuje próbę ich wykorzystania w krajowych systemach akwakultury poprzez włączenie

w obieg oczyszczanej wody jako elementu biofiltrującego. Spodziewanym efektem

powinno być skuteczniejsze oczyszczanie wody recyrkulowanej nie tylko z nadmiaru

biogenów ale również mikrozanieczyszczeń (np. metali ciężkich), a przez to poprawa

dobrostanu ryb w akwakulturze oraz korzyści wynikające z plonowania uprawianych

w ten sposób roślin.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

37

Ocena stanu sanitarno-bakteriologicznego wód wybranych fontann

miejskich na terenie Bydgoszczy

Marta Małecka-Adamowicz1*, Łukasz Kubera1

1 Zakład Mikrobiologii, Instytut Biologii Eksperymentalnej, Wydział Nauk Przyrodniczych,

Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, ul. Al. Powstańców Wielkopolskich 10, 85-90 Bydgoszcz

*marmal@ukw.edu.pl

Słowa kluczowe: bakterie wskaźnikowe, fontanny miejskie, zagrożenie

epidemiologiczne

ABSTRAKT

Fontanny jako element architektury miejskiej, pełnią wyłącznie funkcję ozdobną

parków, skwerków czy starówek miast. Jednak w upalne, słoneczne dni stanowią również

miejsce przebywania i wodopoju dla zwierząt, głównie ptaków i psów, oraz są

wykorzystywane przez ludzi do ochłodzenia się jako kąpieliska. Jednoczesne korzystanie

z fontann przez ludzi i zwierzęta może przyczynić się do transmisji chorobotwórczych

mikroorganizmów i stanowić zagrożenie epidemiologiczne. Celem pracy było określenie

jakości wód bydgoskich fontann w oparciu o obecność bakterii psychrofilnych

i mezofilnych oraz bakterii wskaźnikowych stanu sanitarnego. Analizy mikrobiologiczne

wykonano w cyklu sezonowym na podłożach testowych według Polskich Norm.

W badanych fontannach stwierdzono obecność wszystkich omawianych grup bakterii.

Największą ich liczebność notowano w fontannie zlokalizowanej na Starym Rynku „Dzieci

bawiące się z gęsią”. Biorąc pod uwagę liczebność bakterii psychro- i mezofilnych oraz

bakterii grupy coli najczystsza była woda z fontanny przy Filharmonii Pomorskiej.

Najmniejszą liczbę bakterii Escherichia coli i enterokoków kałowych odnotowano

w wodzie z fontanny „Potop”, znajdującej się w Parku Kazimierza Wielkiego. Wykonane

analizy statystyczne wykazały, że na uzyskany wynik ogólnej liczby bakterii

heterotroficznych istotny wpływ miała pora roku. Różnicę wewnątrzgrupową z użyciem

testów post-hoc wykazano między letnim a jesiennym sezonem badawczym (p < 0,01).

Taki sam efekt uzyskano w przypadku statystycznej analizy liczebności bakterii

wskaźnikowych, która wykazała jedynie nieco niższy poziom istotności, gdzie p < 0,05.

Nie stwierdzono natomiast istotnych różnic w liczebności między bakteriami

psychrofilnymi i mezofilnymi oraz w obrębie bakterii wskaźnikowych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

38

Antybiotykooporność szczepów Escherichia coli w ściekach

surowych i oczyszczonych

Justyna Mazurek1*, Ewa Bok1, Katarzyna Baldy-Chudzik1

1 Katedra Mikrobiologii i Genetyki, Wydział Nauk Biologicznych, Uniwerystet Zielonogórski,

ul. Licealna 6, 65-417 Zielona Góra

* j.mazurek@wnb.uz.zgora.pl

Słowa kluczowe: antybiotykooporność, E. coli, oczyszczanie ścieków

ABSTRAKT

Oczyszczanie ścieków ma na celu przywrócenie im takiej jakości, by mogły być

zwrócone do środowiska w stanie bezpiecznym dla zdrowia. Oprócz redukcji zawiesin

oraz stężenia związków organicznych i nieorganicznych, istotna jest również eliminacja

drobnoustrojów chorobotwórczych (1). Dodatkowe zagrożenie wynika z obecności

w ściekach oczyszczonych szczepów opornych na antybiotyki.

Materiał do badań. Szczepy E. coli izolowane ze ścieków surowych i oczyszczonych

z Zielonogórskiej oczyszczalni ścieków „ Łącza”. Oczyszczalnia pracuje w układzie

mechaniczno-biologicznym, trafiają do niej ścieki komunalne i przemysłowe bez wstępnej

obróbki, o zmiennym w czasie stężeniu zanieczyszczeń. Odbiornikiem ścieków

oczyszczonych jest rzeka Łącza (pod względem wskaźników fizycznych i biogennych

zaliczana do wód o dość dobrej jakości). Próby do badań pobierano w 4 sezonach w ciągu

1 roku. Łącznie wyizolowano 152 szczepy, 79 ze ścieków surowych i 73 z oczyszczonych.

Badano oporność na 12 antybiotyków: ampicylinę i cafalotynę z klasy β-laktamów,

gentamycyne, streptomycynę i neomycynę z klasy aminoglikozydów, kwas nalidiksowy

i norfloksacynę z chinolonów, tetracyklinę, chloramfenikol, trimetoprim/sulfametoksazol,

nitrofurantoinę, fosfomycynę. Zastosowano metodę krążkowo-dyfuzyjną, a wyniki

interpretowano zgodnie z wytycznymi CLSI (2).

Wyniki. 18% E. coli ze ścieków surowych oraz 16% z oczyszczonych było wrażliwych

na badane antybiotyki, pozostałe szczepy były oporne na 1 do 7 antybiotyków.

W badanym zbiorze szczepów izolowanych ze ścieków nieoczyszczonych, 37% było

wielolekoopornych (opornych na 3 i więcej klas antybiotyków), z czego większość

pochodziła z sezonu jesiennego (64%) oraz letniego (50%). Podobna liczba szczepów

wielolekoopornych- 33% została wyizolowana ze ścieków oczyszczonych, również głównie

z sezonu jesiennego (11/55%). Zarówno w ściekach surowych jak i oczyszczonych

przeważała oporność E. coli na ampicylinę (49% i 53%) i cefalotynę (po 62%). Często

występowała oporność na streptomycynę (37% i 29%), trimetoprim/suflametokazol

(23% 41%).

Wnioski. Proces oczyszczania ścieków eliminował jedynie w niewielkim stopniu ilość

szczepów E. coli opornych na antybiotyki. W ściekach oczyszczonych dostających się do

środowiska, występowały szczepy E. coli oporne na antybiotyki najczęściej stosowane

w leczeniu zakażeń.

Literatura:

1. Chełmicki W. Woda. Zasoby, degradacja, ochrona. 2002. Wyd. PWN.

2. CLSI, CLSI Document M100-S20. 2010. Wayne, PA

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

39

Tlenowy osad granulowany – czy ma przed sobą przyszłość?

Korneliusz Miksch1, Beata Kończak1,2, Joanna Surmacz-Górska1*

1 Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Śląska, Akademicka 2, 44-100 Gliwice,

*joanna.s.gorska@polsl.pl 2 Zakład Ochrony Wód, Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

Słowa kluczowe: granulowany osad tlenowy, polimery zewnątrzkomórkowe, granulacja

ABSTRAKT

Rosnące zapotrzebowanie na energię pochodzącą z odnawialnych źródeł powoduje,

że przed oczyszczalniami ścieków stawiane są nowe zadania. Oprócz oczyszczania

ścieków zgodnie z rosnącymi stale wymaganiami oczyszczalnie powinny być

producentami energii na swoje potrzeby, a nadwyżkę energii powinny sprzedawać

zewnętrznym konsumentom. Ta nowa rola producenta energii netto powoduje, że

zmienia się konfiguracja nowoczesnej oczyszczalni. Jej głównym elementem stają się

komory fermentacji metanowej, do których trafiają osady ściekowe i kosubstraty –

biodegradowalne odpady dostarczane z zakładów przemysłowych. Główny do tej pory

ciąg, w którym oczyszczane są ścieki, coraz bardziej pozbawiany jest związków

organicznych, przeznaczanych na cele produkcji biogazu. Powoduje to w oczyszczanych

ściekach pogorszenie stosunku między biodostępnym węglem organicznym a azotem i

fosforem. Dodatkowo rozrastająca się część związana z fermentacją metanową

powoduje, że do oczyszczania ścieków potrzebne będą coraz mniejsze reaktory

umożliwiające usuwanie pozostałości związków organicznych oraz azotu i fosforu

z maksymalnie dużymi szybkościami.

Rozwiązaniem technologicznym, które może spełnić nowe wymagania stawiane przed

bioreaktorami oczyszczającymi ścieki jest tlenowy osad granulowany. Granule dzięki

między innymi polimerom zewnątrzkomórkowym, ułatwiającym granulację, zapewniają

wysokie stężenie mikroorganizmów w niewielkiej objętości reaktora i przy odpowiedniej

aktywności metabolicznej umożliwiają znaczne szybkości procesów oczyszczania.

Jednocześnie granulacja zapewnia zróżnicowanie warunków oddychania w zewnętrznych

i wewnętrznych warstwach granul, co umożliwia prowadzenie wielu procesów

jednostkowych jednocześnie w jednym bioreaktorze.

Technologia ta jednak przyjmowana jest z dużą ostrożnością i nie jest uważana za

niezawodną. Z tego względu wymaga jeszcze wielokierunkowych badań i wyjaśnienia

w pełni mechanizmów odpowiedzialnych za tworzenie i stabilność granul, aby efekty

uzyskiwane w systemach laboratoryjnych i pilotowych mogły być uzyskiwane również

w instalacjach w skali technicznej.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

40

Nieznane Chloroflexi – walka z pęcznieniem osadu czynnego

Aleksandra Miłobędzka1*, Marta Nierychło2, Simon Jon McIlroy2, Per Halkjær

Nielsen2, Ryszard Chróst1

1 Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Biologii, Uniwersytet

Warszawski, Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych Uniwersytetu Warszawskiego, Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa, Polska,

*amilobedzka@biol.uw.edu.pl 2Center for Microbial Communities, Section of Biotechnology, Department of Chemistry and Bioscience, The Faculty of Engineering and Science Aalborg University, Fredrik Bajers Vej

7,Building: H, 3-503, 9220 Aalborg, Denmark

Słowa kluczowe: osad czynny, pęcznienie, bakterie nitkowate, q FISH

ABSTRAKT

Nierychło i wsp. (2016) wskazali Candidatus „Microthrix” i Chloroflexi jako bakterie nitkowate najpowszechniej występujące w oczyszczalniach ścieków ze zwiększonym usuwaniem fosforu. W celu wyjaśnienia i przyszłej kontroli zjawiska pęcznienia osadu czynnego należy zbadać głównie występowanie bakterii Chloroflexi, bakterie Microthrix są łatwe do identyfikacji i już wcześniej opracowano specyficzne metody ich eliminacji.

Celem pracy było powiązanie liczebności niższych grup taksonomicznych oraz ogólnej liczby bakterii nitkowatych typu Chloroflexi z parametrami technicznymi oraz operacyjnymi oczyszczalni

i poszczególnych reaktorów. Próbki pobierano co miesiąc przez pół roku. Przeprowadzono kwantyfikację z zastosowaniem fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (qFISH) wg zaleceń Kragelund i wsp. (2009) i wskazówek Mielczarka i wsp. (2012) by ocenić skład mikrobiocenoz z wyróżnieniem bakterii nitkowatych. Analizy korelacji i analizę głównych składowych (PCA) wykonana przy użyciu oprogramowania STATISTICA™ firmy StatSoft®.

Bakterie nitkowate były obecne w osadzie czynnym w każdym z badanych reaktorów i stanowiły średnio 13,5% wszystkich bakterii zidentyfikowanych sondą EUBmix. Skład

mikrobiocenoz nitkowatych w opisywanych reaktorach był bardzo podobny, były to głównie gatunki typu Chloroflexi (średnio w całym okresie badawczym w oczyszczalni – 8,7% EUBmix), a także Haliscomenobacter hydrossis (Bacteroidetes; 1,1%) oraz Ca. „Microthrix parvicella” (1%).

Znaleziono istotne statystycznie (p < ,05) pozytywne liniowe i nieliniowe, średnie i silne (alfa 0,44-0,8) korelacje pomiędzy grupami Chloroflexi. Jedyna negatywna zależność (alfa -0,47) występowała między Ca. "Defluviifilum spp."(morfotyp 0803) a typem Chloroflexi. Udało się także

wykryć relacje miedzy liczebnością bakterii i badanymi parametrami w całej oczyszczalni oraz

danym reaktorze. PCA pozwoliło wskazać silne pozytywne zależności pomiędzy bakteriami Ca. „Sarcinathrix

spp.”, Ca. "Promineofilum" oraz całym typem Chloroflexi. Nieco słabsza zależność występowała między tymi bakteriami a Ca. „Amarilinum spp.” oraz inną podgrupą Chloroflexi (hybrydyzacja z sondą CFX784). Natomiast z indeksem osadu powiązane były bakterie oznaczone sondami GNSB941 oraz CFX109. Liczebność pozostałych, trzech grup bakterii – Kouleothrix (morfotyp

1851), rodzaj Caldilinea, Ca."Defluviifilum spp." łączyła silna pozytywna relacja kształtowana najprawdopodobniej przez zawartość fosforanów rozpuszczonych w dopływie do oczyszczalni oraz temperaturę i stężenie lotnych kwasów tłuszczowych w reaktorze.

Przeanalizowano skład mikrobiocenoz sześciu pracujących równolegle reaktorów biologicznych w oczyszczalni ścieków nie zgłaszającej poważnych problemów eksploatacyjnych, co pozwoliło wskazać czynniki mające związek ze zmianami liczebności bakterii mogących powodująć pęcznienie osadu czynnego.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

41

Liczebność bakteriopsammonu na plażach bałtyckich o

zróżnicowanym poziomie antropopresji

Zbigniew Jan Mudryk1*, Piotr Perliński1, Anna Pietrusińska1,

Paulina Śmierzchalska1

Zakład Biologii Eksperymentalnej, Instytut Biologii i Ochrony Środowiska, Wydział

Matematyczno-Przyrodniczy, Akademia Pomorska w Słupsku, 76-200 Słupsk,

ul. Arciszewskiego 22b

* zbigniew.mudryk@apsl.edu.pl

ABSTRAKT

W 2016 roku w sezonie wegetacyjnym przeprowadzono badania bakteriologiczne

piasku na dwóch plażach bałtyckich o zróżnicowanym poziomie antropopresji

usytuowanych na Wybrzeżu Środkowym. Była to plaża w Ustce, która szczególnie

w sezonie letnim poddana jest bardzo silnej antropopresji oraz plaża w Czołpinie będąca

pod znikomym wpływem antropopresji gdyż zlokalizowana jest na obszarze Słowińskiego

Parku Narodowego. Badania prowadzono na czterech stanowiskach obejmujących cały

profil horyzontalny plaż. Próby piasku na tych stanowiskach pobierane były przy użyciu

czerpacza rurowego Morduchaj-Bołtowski z następujących głębokości: 0-5 cm, 6-10 cm

i 11-15 cm.

W pobranych próbach piasku za pomocą mikroskopu epifluorescencyjnego z użyciem

barwnika DAPI oznaczono ogólną liczebność bakteriopsammonu w badanych plażach.

Uzyskane wyniki badań wykazały większą akumulację bakteriopsammonu na plaży

w Ustce niż na plaży w Czołpinie. Wykazano zróżnicowanie liczebności bakteriopsammonu

w profilu horyzontalnym badanych plaż. Stwierdzono, że w profilu wertykalnym

liczebność bakteriopsammonu ulegała oscylacji z ich tendencją do minimalnego

występowania w najgłębszych warstwach piasku. Badany parametr bakteriologiczny na

plaży w Ustce i Czołpinie charakteryzował się dynamiką zmian sezonowych, a maksima

tego parametru notowano w okresie lata.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

42

Wpływ typu reaktora na strukturę mikrobiocenozy w osadzie

czynnym

Adam Muszyński1*, Załęska-Radziwiłł Monika1, Klaudia Dzienio2

1 Zakład Biologii, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

2 Ekoinżynieria, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

*adam.muszynski@pw.edu.pl

Słowa kluczowe: grupy ekofizjologiczne, bakterie nitkowate, PAO, GAO

ABSTRAKT

Celem pracy było zbadanie wpływu konfiguracji reaktora i składu ścieków na

strukturę zbiorowisk bakterii w osadzie czynnym. Dwa identyczne laboratoryjne reaktory

typu SBR zaszczepiono osadem czynnym z komunalnej oczyszczalni ścieków. Do

reaktorów doprowadzano syntetyczne ścieki z octanem sodu jako jedynym źródłem

węgla. Oczyszczanie ścieków prowadzono przez ponad 3 miesiące w warunkach

tlenowych (SBR1) lub beztlenowo-tlenowych (SBR2).

Za pomocą techniki qFISH stwierdzono istotne zmiany w strukturze zbiorowisk

bakterii w obu reaktorach, nie zaobserwowano jednak wyraźnych różnic w procentowym

udziale typów i klas bakterii pomiędzy reaktorami. Liczebność Alphaproteobacteria,

Chloroflexi i Actinobacteria po 97 dniach w obu SBR-ach uległa zmniejszeniu względem

zaszczepienia z 13, 17 i 2% do odpowiednio 5-7, 0-1 i 0-1%. W przypadku

Betaproteobacteria zaobserwowano wzrost z 17% do ponad 70%, a liczebność

Gammaproteobacteria pozostawała na względnie stałym poziomie (13-18%).

W reaktorze tlenowym SBR1 zaobserwowano nieznaczy wzrost liczebności PAO

z 5 do 7% i spadek zawartości GAO z 2 do 1%, zaś w SBR2 zawartość procentowa GAO

i PAO wzrosła odpowiednio do 16 i 68%. Testy porcjowe w warunkach beztlenowych

potwierdziły wysoką aktywność PAO w SBR2 – ilości uwolnionych ortofosforanów

i pobranych związków organicznych były dość wysokie i wynosiły odpowiednio 5,4 mmol

P/g s.m. org. oraz 12,5 mmol C/g s.m. org (Puwol/Cpob=0,43 mol/mol). W SBR1 procesy te

praktycznie nie zachodziły (0,4 mmol P/g s.m. org. i 1,1 mmol C/g s.m. org). Barwienia

polifosforanów za pomocą DAPI pod koniec fazy tlenowej wykazały obecność tych

polimerów w większości komórek bakterii w SBR2 i ich brak w SBR1.

W SBR1 nastąpił masowy rozwój (14-26%) bakterii nitkowatych z rodzaju Thiothrix,

których nie wykryto w zaszczepieniu, zaś ich liczebność w SBR2 nie przekraczała 1,5%.

Kłaczki w SBR1 poprzerastane były bakteriami nitkowatymi, pogarszającymi opadalność

osadu czynnego, a w SBR2 wykształciły się granule z niewielką ilością nitek, co wpłynęło

na poprawę zdolności sedymentacyjnych.

Badania wykazały, że ścieki syntetyczne obniżają bioróżnorodność mikrobiocenozy

osadu czynnego i powodują zmiany w liczebności typów i klas bakterii. Na procentową

zawartość typów i klas bakterii istotnego wpływu nie ma jednak konfiguracja reaktora,

która decyduje o morfologii kłaczków osadu oraz liczebności i aktywności grup

ekofizjologicznych, w tym bakterii nitkowatych oraz PAO i GAO.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

43

Występowanie lekoopornych i wirulentnych bakterii z grupy

Bacteroides fragilis w środowisku

Sebastian Niestępski1*, Monika Harnisz1, Ewa Korzeniewska1, Adriana Osińska1,

Guadalupe Aguilera-Arreola2, Araceli Contreras-Rodríguez2

1Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Prawocheńskiego 1, 10-720 Olsztyn

2 Instituto Politécnico Nacional, Departamento de Microbiología, Mexico City

* sebastian.niestepski@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: grupa Bacteroides fragilis, lekooporność, geny lekoopornośi

ABSTRAKT

Beztlenowe bakterie z rodzaju Bacteroides stawowią naturalną mikrobiotę przewodu

pokarmowego ssaków. Niektóre gatunki Bacteroides zaliczane są do potencjalnych

patogenów człowieka wywołujących zakażenia oportunistyczne. Ze względu na wysoką

zjadliwość, w obrębie rodzaju Bacteroides oraz blisko spokrewnionego rodzaju

Parabacteroides, wyróżniana jest tzw. grupa Bacteroides fragilis. Obecnie zakażenia

wywołane przez bakterie patogenne leczone są różnymi grupami antybiotyków.

Niewłaściwe stosowanie i nadużywanie preparatów przeciwbakteryjnych przyczyniło się

do pojawiania się i rozprzestrzeniania na szeroką skalę, opornych drobnoustrojów

dysponujących coraz sprawniejszymi mechanizmami lekooporności.

Celem badań była charakterystyka profilu lekooporności oraz wirulencji bakterii z

grupy B. fragilis pochodzących z różnych próbek środowiskowych.

Analizie poddano 123 szczepy bakterii z grupy B. fragilis pochodzących ze ścieków

szpitalnych, z olsztyńskiej oczyszczalni ścieków oraz z kału ludzkiego i szczurzego.

Wszystkie szczepy zostały klasyfikowane jako bakterie z grupy B. fragilis za pomocą

analizy MALDI-TOF MS. Izolaty badano pod względem wrażliwości na antybiotyki z pięciu

klas: β-laktamów, tetracyklin, imidazoli, makrolidów oraz fluorochinolonów. Analizę

lekooporności przeprowadzono w dwóch etapach. Pierwszy obejmował hodowlę bakterii

na pożywkach mikrobiologicznych z dodatkiem antybiotyków (ampicyliny, tetracykliny,

metronidazalu, erytromycyny oraz ciprofloksacyny). Drugi etap zaś polegał na

wykrywaniu genów oporności na badane antybiotyki z użyciem reakcji PCR. Ponadto

badana była wirulencja izolatów poprzez wyznaczenie obecności genu kodującego

fragilizynę.

Wśród badanych szczepów powszechnie obserwowana była fenotypowa oporność na

ciprofloksacynę (97,56% wszystkich szczepów). Notowano również wysoki odsetek

izolatów opornych na erytromycynę (49,59%), ampicylinę (45,53%) oraz tetracyklinę

(37,39%). Niemal połowa badanych szczepów (45,53%, z czego 100% szczepów

pochodzących ze ścieków z oczyszczalni) wykazywała oporność na co najmniej trzy klasy

antybiotyków, co kwalifikuje je jako bakterie wielolekooporne. Badania molekularne

wykazały, że 52,03% izolatów posiadało geny oporności na badane antybiotyki.

Powszechną lekoopornością charakteryzowały się szczepy pochodzące ze ścieków z

oczyszczalni (97,83%). Najbardziej powszechna u badanych szczepów była oporność

genów oporności na dwie klasy antybiotyków (50.01% badanych izolatów). Badania

wirulencji bakterii potwierdziły występowanie genu determinującego syntezę fragilizyny u

znacznej części badanych szczepów (34,15%).

Środowiskowe szczepy bakterii z grupy B. fragilis wykazują wysoki poziom

lekooporności oraz wirulencji. Ponadto uzyskane wyniki sugerują, że ścieki stanowią

istotne źródło bakterii wykazujących wielolekooporność oraz posiadających bogaty

zestaw genów kodujących lekooporność.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

44

Zastosowanie luminometru do oznaczania liczebności bakterii

Piotr Niewiadomski1*, Jacek Potorski2

1Katedra Biologii i Hodowli Ryb, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 2, 10-719 Olsztyn,

*piotr.niewiadomski@uwm.edu.pl 2Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet

Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 2, 10-719 Olsztyn.

Słowa kluczowe: luminometr, walidacja, liczebność bakterii

ABSTRAKT

Rozwój i modyfikowanie analiz laboratoryjnych ma za zadanie zwiększenie

wydajności i dokładności wykonywanych badań. Wprowadzenie na rynek

fotokolorymetrów nowej generacji, daje możliwość zrewidowania metod, w których

stosowane są klasyczne spektrofotometry w tym oznaczanie liczebności bakterii metodą

OD600.

Celem przeprowadzonych badań była walidacja metody oznaczania liczebności

bakterii z zastosowaniem luminometru z zgodnie z Polską Normą (wg PN-ISO

5725:2002).

Do wykonania planowanych oznaczeń wykorzystano bakterie probiotyczne z rodzaju

Carnobacterium maltaromaticum. Wyhodowane bakterie poddano seryjnym

rozcieńczeniom (metoda miana), uzyskując zakres stężeń od 101 do 108. Otrzymane

rozcieńczenia zeskanowano w luminometrze 96 razy w 12 powtórzeniach.

Wykazano, że maksymalna absorbancja badanych zakresów rozcieńczeń bakterii

występuje przy długości fali 244nm. Przeprowadzona walidacja metody wykazała

możliwość zastosowania luminometru do szacowania liczebności bakterii.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

45

Analiza ilościowa występowania genów antybiotykooporności

wśród populacji bakteryjnych pochodzących ze ścieków

Adriana Osińska1*, Ewa Korzeniewska1, Monika Harnisz1, Sebastian Niestępski1

1,2Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Prawocheńskiego 1, 10-720 Olsztyn

* adriana.osinska@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: oczyszczalnie ścieków, qPCR, antybiotykooporność

ABSTRAKT

Oczyszczalnie ścieków są głównymi rezerwuarami baterii antybiotykoopornych oraz

genów antybiotykooporności (ARGs), a także punktami stymulującymiich przekazywanie

w środowisku. Celem pracy byłaocena roli oczyszczalni ścieków w rozpowszechnianiu

ARGs. W badaniu analizowano próbki ścieków dopływających i odpływających pobranych

z 13 oczyszczalni ścieków, reprezentujących 4 różne modyfikacje technologii

oczyszczania opartej na wykorzystaniu osadu czynnego, zlokalizowanych na terenie

województwa warmińsko-mazurskiego. W badaniu określono za pomocą qPCR ilościowe

występowanie genów odpowiedzialnych za antybiotykooporność w populacji ogólnej

bakterii lekoopornych.Badane przez nas geny lekooporności na antybiotyki beta-

laktamowe (blaOXA, blaTEM, blaSHV) oraz tetracykliny (tetA, tetM) zostały wykryte u

populacji bakteryjnych z wszystkich badanych oczyszczalni ścieków.W ściekach

odpływających z oczyszczalni w najwyższychśrednich koncentracjach występował gen

tetA (w zakresie 3,28x104 do 2,0x105kopii /µg DNA) ora gen blaOXA (w zakresie 5,33x103

do 2,63x105 kopii/µg DNA). Natomiast pozostałe geny antybiotykooporności występowały

na zbliżonym poziomie w koncentracjach rzędu 103-104kopii genu/µg DNA.Po procesie

oczyszczania ścieków średnia koncentracja genów odpowiedzialnych za oporność na

beta-laktamy i tetracykliny ulegała redukcji na poziomie od 0 do 89%.Przeprowadzone

badania wskazują na niedostateczną redukcję genów antybiotykoodporności przez

oczyszczalnie ścieków, a także potwierdzają, iż oczyszczalnie ścieków pełnią dużą rolę w

nabywaniu i rozpowszechnianiu genów antybiotykooporności wśród populacji

bakteryjnych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

46

Pierwszy przypadek bakterii z rodziny Simkaniaceae w wodach

powierzchniowych w Polsce

Małgorzata Pawlikowska-Warych1*, Wiesław Deptuła1

1 Katedra Mikrobiologii Wydział Biologii Uniwersytet Szczeciński, ul. Felczaka 3c, 71-412 Szczecin,

*malgorzata.pawlikowska@usz.edu.pl

Słowa kluczowe: Simkaniaceae, woda powierzchniowa, analiza filogenetyczna

ABSTRAKT

Bakterie z rodziny Simkaniaceae są wewnątrzkomórkowymi pasożytami należącymi

do rzędu Chlamydiales, które stwierdzono w wodach powierzchniowych, w wodzie

wodociągowej do picia, basenowej oraz w ściekach. Jej główny przedstawiciel, Simkania

negevensis, jest patogenny dla człowieka, jako że jest przyczyną głównie schorzeń

układu oddechowego. Bakterie z tej rodziny posiadają także zdolność do przeżywania

i bytowania w wolno żyjących amebach, powszechnie występujących środowisku

naturalnym, przez co stanowią dodatkowo zagrożenie dla zdrowia człowieka. Celem

badań było poszukiwanie w wodach powierzchniowych pochodzących z rzeki Odry oraz

dwóch jeziorek śródmiejskich (Rusałka i Goplana) przedstawicieli tej rodziny.

Z przebadanych 100 prób wody, jedynie w 1 procencie stwierdzono występowanie tych

bakterii, gdyż w analizie filogenetycznej wykazano, że otrzymany fylotyp OdraWCh30,

przynależy do rodziny Simkaniaceae, gdyż wykazuje 93% podobieństwo do Simkania

negevensis szczep Z, a także 87% podobieństwo do Ca. Syngnamydia salmonis izolat

Ho-2008 i Ca. Syngnamydia salmonis izolat VS10102006 oraz 84-85% podobieństwo do

endosymbionta bezkręgowca morskiego Xenoturbella westbladi.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

47

Enzymatyczna aktywność bakterioneustonu i bakterioplanktonu w

morskim kanale portowym

Piotr Perliński1*, Zbigniew Jan Mudryk1

1Zakład Biologii Eksperymentalnej, Instytut Biologii i Ochrony Środowiska, Wydział

Matematyczno-Przyrodniczy, Akademia Pomorska w Słupsku, 76-200 Słupsk,

ul. Arciszewskiego 22b

* piotr.perlinski@apsl.edu.pl

ABSTRAKT

W morskim kanale portowym w Ustce przeprowadzono badania dotyczące oznaczenia

poziomu aktywności enzymatycznej w błonie powierzchniowej i w warstwie

podpowierzchniowej wody. Próby wody pobierano w profilu horyzontalnym z czterech

stanowisk badawczych w cyklu sezonowym. W oparciu o metodę spektrofluorymetryczną

oznaczono poziom aktywności enzymatycznej następujących ośmiu hydrolaz: α-

glukozydaza, β-glukozydaza, aminopeptydaza, lipaza, fosfataza, celulaza, ksylaza

i chitynaza. Przeprowadzone badania wykazały, że lipaza, fosfataza i aminopeptydaza

charakteryzowały się najwyższym poziomem aktywności enzymatycznej. Natomiast

minimalną aktywność enzymatyczną wykazywały celulaza i chitynaza. W oparciu

o wartość współczynnika wzbogacenia (WW) wykazano wyższy poziom aktywności

wszystkich badanych enzymów w błonie powierzchniowej niż w podpowierzchniowej

warstwie wody (WW=1,2–3,2). W całym profilu horyzontalnym badanego kanału

portowego aktywność enzymów utrzymywała sie na podobnym poziomie

i charakteryzowała znaczącą dynamiką zmian sezonowych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

48

Krótkoterminowe testy biologiczne w badaniach wybranych

komponentów środowiskowych

Katarzyna Piekarska1*

1 Zakład Biologii Sanitarnej i Ekotechniki, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

* katarzyna.piekarska@pwr.edu.pl

Słowa kluczowe: mutagenność, genotoksyczność, cytotoksyczność, woda

wodociągowa, gleba, powietrze atmosferyczne

ABSTRAKT

Do środowiska naturalnego przedostaje się wiele substancji chemicznych

o nieznanym działaniu zarówno na organizm człowieka jak i na inne składniki biotyczne

naszej biosfery. Pełna analiza chemiczna zanieczyszczeń pojawiających się w środowisku

przyrodniczym jest nierealna ze względu na złożoność ich składu oraz ze względu na

wzajemne oddziaływania poszczególnych związków chemicznych w mieszaninie. Wykrycie

oraz identyfikacja substancji w oparciu o analizę chemiczną jest kosztowna i wymaga

zastosowania nowoczesnych technik analitycznych. Również nie wszystkie związki

chemiczne zostały poznane lub występują w ilościach śladowych, znajdują się więc poza

możliwościami analitycznymi metod instrumentalnych. Analiza chemiczna nie może więc

być podstawą do prognozowania biologicznych skutków jakie mogą zanieczyszczenia

wywołać w stosunku do organizmów ludzi i zwierząt. Niezwykle istotne jest więc

stosowanie technik, które pozwolą nie tylko na identyfikację i pomiar stężeń

zanieczyszczeń, ale także na określenie ich faktycznego wpływu na organizmy żywe. Do

tego celu bardzo przydatne są krótkoterminowe testy biologiczne pozwalające na

określenie mutagennego, genotoksycznego, czy też cytotoksycznego działania związków

chemicznych.

W pracy przedstawione zostaną wybrane wyniki badań bioindykacyjnych

prowadzonych od ponad 30 lat w Zakładzie Biologii Sanitarnej i Ekotechniki (wcześniej

Zakład Biologii i Ekologii) Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej.

Początkowo badania prowadzono z wykorzystaniem testu Salmonella (Amesa) w celu

oceny potencjalnych właściwości mutagennych i rakotwórczych zanieczyszczeń obecnych

w wodzie powierzchniowej stanowiącej surowiec dla wody do picia oraz we wrocławskiej

wodzie uzdatnionej. Następnie badania rozszerzono o próbki gleby pochodzące

z otoczenia zakładów przemysłowych oraz o badania organicznych zanieczyszczeń pyłów

zawieszonych frakcji PM10 i PM2.5 obecnych w powietrzu miasta Wrocławia. W celu

porównania dużej ilości końcowych efektów genetycznych wywoływanych przez

organiczne zanieczyszczenia obecne w badanych próbkach środowiskowych rozszerzono

listę testów krótkoterminowych stosowanych w wyżej wymienionych badaniach o testy

wykrywające działanie genotoksyczne i cytotoksyczne zanieczyszczeń (między innymi:

SOS-chromotest, test kometkowy, testy cytotoksyczności z wykorzystaniem linii

komórkowych).

Wyniki naszych badań wpisują się w postulaty zgłaszane przez liczne środowiska

naukowe podkreślające zalety metod bioindykacyjnych i konieczność dopracowania ich

procedur standardowych w ocenie jakości środowiska zwłaszcza w kontekście trudności

analitycznych oraz złożoności i różnorodności odpowiedzi ekosystemu na

zanieczyszczenia. Wyniki badań epidemiologicznych powinny być uzupełnione

krótkoterminowymi testami na mutagenność, genotoksyczność i cytotoksyczność,

a następnie długoterminowymi testami na zwierzętach doświadczalnych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

49

Wpływ kwasu humusowego na wzrost i metabolizm Rhodotorula

mucilaginosa

Anna Pietryczuk1*, Adam Cudowski1

1 Zakład Hydrobiologii, Instytut Biologii, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Uniwerystet w Białymstoku, ul. Ciołkowskiego 1J, 15-245 Białystok

* annapiet@uwb.edu.pl

Słowa kluczowe: kwas humusowy, Rhodotorula mucilagnosa, białka, monosacharydy,

eznyzmy antyoksydacyjne

ABSTRAKT

Celem prowadzonych badań było poznanie wpływu wielkocząsteczkowego związku

organicznego – kwasu humusowego, na wzrost i metabolizm potencjalnie patogennego

drożdżaka Rhodotorula mucilaginosa (AB916512.1), który często występował w wodach

rzecznych Polski zanieczyszczonych materią organiczną. Wykazano, iż kwas humusowy

w zakresie stężeń od 0,5 do 30mg/L stymuluje wzrost biomasy drożdżaków w odniesieniu

do hodowli kontrolnej. W komórkach R. mucilaginosa traktowanych egzogennym kwasem

humusowym w stężeniach 0,5-30mg/L odnotowano również istotny statystycznie

(p<0,001) wzrost zawartości białek i monosacharydów w porównaniu z kontrolą oraz

wzrost intensywności wydzielania tych metabolitów do pożywki. Wskazuje to na fakt, iż

drożdżak ten może wykorzystywać, trudnodostępny dla innych mikroorganizmów, kwas

humusowy posiadający w swojej strukturze liczne fragmenty aromatyczne, jako źródło

węgla. Wykazano również, że najwyższe z zastosowanych stężeń (30mg/L) kwasu

humusowego może działać jako czynnik stresowy, gdyż powoduje nieznaczny spadek

zawartości monosacharydów w komórkach drożdżaka oraz w znacznie mniejszym stopniu

stymuluje wydzielanie białek i monosacharydów do pożywki hodowlanej. Ponadto pod

wpływem kwasu humusowego o stężeniu 30mg/L odnotowano istotny statystycznie

(p<0,005), w porównaniu z kontrolą, wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych:

dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy i peroksydazy NADH-zależnej. Pozostałe

z zastosowanych stężeń tego kwasu nie wpływały na zmiany aktywności badanych

enzymów. Jest to potwierdzeniem stresogennego działania wyższych stężeń kwasu

humusowego na komórki drożdżaka. Jednak ze względu na fakt, iż pod wpływem kwasu

humusowego o stężeniu 30mg/L nie odnotowano spadku biomasy R. mucilaginosa

wydaje się, iż stężenie to nie jest jeszcze grzybobójcze, a jedynie indukuje uruchomienie

mechanizmów obronnych. Świadczy o tym także wzrost zawartości białek w komórkach

grzyba, które mogą pełnić funkcję białek obronnych syntetyzowanych w odpowiedzi na

czynnik stresowy jakim jest kwas humusowy o stężeniu 30mg/L. Uzyskane wyniki

dowodzą, iż wody, w których występuje R. mucilagnosa mogą być zasobne w kwasy

humusowe. Poznanie zależności zachodzących pomiędzy mykoplanktonem a kwasami

humusowami, stanowiącymi znaczną część materii organicznej znajdującej się w wodzie,

wydaje się być szczególnie ważne, bowiem drożdżak ten będący potencjalnym

patogenem może okazać się doskonałym indykatorem wskazującym na zanieczyszczenie

wód aromatyczną materią organiczną.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

50

Assimilation of organic matter by natural microbial communities in

light and dark

Kasia Piwosz1*, David Kaftan1, Lívia Kolesár Fecskeová1, Vadim Selyanin1, Karel

Kopejtka1, Marko Dachev1, Martina Hanusová1, Jason Dean1, Michal Koblížek1

1Laboratory of Anoxygenic Phototrophs, Centre ALGATECH, Institute of Microbiology CAS, ul. Novohradská 237 – Opatovický mlýn, 37981 OTřeboň, Czech Republic

* piwosz@alga.cz

Słowa kluczowe: bacterial production, aerobic anoxygenic phototrophic bacteria,

assimilation of organic matter, microbial loop

ABSTRAKT

Organizmy fotoheterotroficzne odżywiają się przyswajając węgiel z materii

organicznej, ale zdolne są również do korzystania ze światła jako źródła energii.

Fotoheterotrofy można znaleźć pośród wszystkich domen życia: eukariotów

(miksotroficzne glony), bakterii (sinice, tlenowe, fototroficzne bakterie anoksygenowe

(aerobic anoxygenic phototrophic bacteria: AAPB) oraz bakterie zawierające

bakteriorodopsynę) oraz archeonów. Organizmy fotoheterotroficzne,w szczególności

bakterie, licznie występują w ekosystemach wodnych. W związku z ich

fotoheterotrficznym sposobem odżywiania, obieg węgla i transfer energii przez pętlę

mikrobiologiczną może przebiegać z różną wydajnością w świetle i w ciemności, np.

w ciągu dnia i w nocy. Niestety ekologia i znaczenie organizmów fotoheterotroficznych

w ekosystemach wodnych są nadal słabo rozpoznane, a produkcję bakteryjną mierzy się

zazwyczaj wyłącznie w ciemności. Celem naszych badań było porównanie tempa

przyswajania materii organicznej przez naturalne zbiorowiska bakterii słodkowodnych

w świetle i w ciemności. Skupiliśmy się na czterech kluczowych związkach naturalnie

występujących w jeziorach: kwasie glutaminowym, leucynie, tymidynie i glukozie.

Związki te, znakowane radioaktywnym wodorem, dodano do próbek w stężeniu 10 nM,

a następnie próbki inkubowano w świetle i w ciemności przez godzinę. Ekstrakcję białek

i innych makromolekuł wykonano 5% kwasem trichlorooctowym, a radioaktywność

zmierzono w liczniku scyntylacyjnym.

Szybsze tempo przyswajania wyżej wymienionych związków w świetle stwierdzono

tylko w przypadku kwasu glutaminowego oraz glukozy (wzrost o odpowiednio o 38

i 56%). W celu wstępnego zidentyfikowania organizmów, które mogą być odpowiedzialne

za ten wzrost, przeprowadziliśmy również doświadczenie z przyswajaniem glukozy

w różnych widmach światła: białym, niebieskim, pomarańczowych oraz w podczerwieni,

które mogą być wykorzystane odpowiednio przez wszystkie fototrofy (białe i niebieskie),

sinice (pomarańczowe) i tlenowe bakterie anoksygeniczne (poczerwień). Najszybsze

tempo przyswajania glukozy zmierzono w świetle pomarańczowym, a najniższe

w ciemności. Sugeruje to istotny udział sinic w fotoheterotroficznym przyswajaniu

glukozy. Podsumowując, nasze wyniki sugerują, że tempo przyswajania materii

organicznej przez mikroorganizmy słodkowodne może być znacznie wyższe w świetle niż

w ciemności. Oznacza to, że szacunki oparte wyłącznie na pomiarach przeprowadzonych

w ciemności mogą zaniżać rzeczywiste tempo procesów mikrobiologicznych w obiegu

węgla w oligotroficznych jeziorach.

To badanie jest finansowane przez GAČR: Grantová agentura České republiky:

projekty nr 13-11281S, 15-12197S oraz projekt ALGATECH

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

51

Wpływ zasolenia na przeżywalność bakterii z rodzaju

Carnobacterium spp.

Jacek Potorski1*, Iwona Gołaś1

1Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Prawocheńskiego 1, 10-719 Olsztyn,

*jacek.potorski@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: zasolenie, pH, przeżywalność, liczebność, Carnobacterium spp.

ABSTRAKT

Bakterie z rodzaju Carnobacterium spp. należą do grupy bakterii kwasu mlekowego

(LAB), które stanowią naturalną mikrobiotę przewodu pokarmowego zwierząt. Uważane

są one za jeden z głównych czynników hamujących rozwój bakterii patogennych

i w związku z tym traktowane są jako stymulatory odporności. Poznanie ich właściwości

umożliwia opracowanie i optymalizację metod do pozyskiwania tych drobnoustrojów

w warunkach laboratoryjnych w odpowiedniej fazie wzrostu komórkowego. Znaczącymi

parametrami wpływającymi na wzrost tych bakterii są głównie temperatura, zasolenie,

pH i rodzaj stosowanej pożywki.

Celem badań było określenie wpływu zasolenia na liczebność i przeżywalność bakterii

probiotycznych z rodzaju Carnobacterium spp. w środowiskach wodnych zróżnicowanych

pod względem obecności związków pokarmowych. Hodowle szczepów bakterii

Carnobacterium spp. prowadzono w jałowej wodzie destylowanej i pożywce płynnej LB

o różnych stężeniach NaCl (2, 5, 8, 10, 15 i 20%) w temperaturze 28°C przez okres

124 dni. Liczebności analizowanych bakterii oznaczano metodą płytek tartych na podłożu

TSA w 7 dniowych odstępach. Równocześnie w prowadzonych hodowlach płynnych

oznaczano pH jako wyznacznik aktywności metabolicznej analizowanych szczepów

bakterii Carnobacterium spp.

Uzyskane wyniki badań wykazały, że analizowane szczepy przeżywały 2 – 3 krotnie

dłużej w hodowli na pożywce LB niż w wodzie w zależności od stężenia NaCl. W obydwu

środowiskach hodowlanych bakterie Carnobacterium spp.przeżywały najkrócej przy 20%

NaCl, natomiast najdłużej przy 2% NaCl. Niezależnie od stężenia NaCl wzrostowi

liczebności analizowanych bakterii odpowiadał spadek odczynu hodowli na pożywce LB

notowany od 2 do 14 dnia eksperymentu. Natomiast w hodowli Carnobacterium spp.

w jałowej wodzie destylowanej spadek wartości pH przy wzroście liczebności bakterii

obserwowano nieco później (od 14 do 42 dnia) i tylko przy 2% stężeniu NaCl.

Wyniki badań wykazały, że zróżnicowanie liczebności i przeżywalność bakterii

z rodzaju Carnobacterium spp. zależały od stężenia NaCl, środowiska hodowlanego oraz

czasu trwania eksperymentu. Niezależnie od środowiska hodowli (woda czy LB) badane

drobnoustroje przeżywały najdłużej przy 2% stężeniu NaCl, natomiast najkrócej przy

20%. Liczebności bakterii z rodzaju Carnobacterium spp. w hodowlach na pożywce LB

o 2, 5, 8, 10, 15 i 20% stężeniach NaCl były 10 do 100 razy większe w porównaniu do ich

ilości obserwowanychww wodzie o analogicznych stężeniach soli.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

52

Wpływ dodatku mąki z amarantusa na skład ilościowy

i jakościowy mikrobioty pasz komponowanych w różnych warunkach temperaturowych

Jacek Potorski1*, Piotr Niewiadomski2 1Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet

Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Prawocheńskiego 1, 10-719 Olsztyn,

*jacek.potorski@uwm.edu.pl 2Katedra Biologii i Hodowli Ryb, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 2, 10-719 Olsztyn

Słowa kluczowe: pasza, amarantus, mikrobiota bakteryjna i grzybicza

ABSTRAKT

Wzrost zapotrzebowania na mączkę rybną jako składnika bazowego pasz dla ryb,

indukuje potrzebę poszukiwania alternatywnych jej substytutów, głównie pochodzenia

roślinnego. Stosowane mączki roślinne zawierają w swoim składzie czynniki

ograniczające ich zastosowanie w produkcji pasz ze względu na występowanie substancji

antyżywieniowych. Ziarna amarantusa posiadają zbilansowany profil aminokwasowy

korzystny dla ryb oraz inne prozdrowotne składniki w tym skwalen i błonnik. Mąka

z szarłatu (amarantusa) zawiera w swoim składzie nie tylko substancje negatywnie

wpływające na ich strawność, ale również ligniny, które wykazują właściwości

anty - bakteryjne i przeciwgrzybicze. Celem badań było określenie wpływu dodatku mąki

z amarantusa na skład ilościowy i jakościowy mikrobioty bakteryjnej i grzybiczej pasz

przechowywanych w różnych warunkach temperaturowych. Badania przeprowadzono na

dwóch ekstrudowanych paszach komponowanych: kontrolnej (CF) bez dodatku szarłatu

i badawczej (AF20) zawierającej jego dodatek na poziomie 20%, przechowywanych

w temperaturach 4 i 20°C przez 100 dni. Wykonane analizy wykazały zróżnicowanie

ilościowe i jakościowe mikrobioty bakteryjnej i grzybiczej w zależności od rodzaju

badanej paszy (CF, AF20), czasu i temperatury jej przechowywania. Liczebności

poszczególnych oznaczanych grup drobnoustrojów wahały się w zakresie 1 - 5 rzędów

wielkości. W paszy z dodatkiem amarantusa (AF20) liczebności wszystkich analizowanych

mikroorganizmów były 100 – 1000-krotnie mniejsze od ich ilości stwierdzanych w paszy

kontrolnej (CF). W paszy bez dodatku amarantusa (CF) przeżywalność bakterii z rodzaju

Staphylococcus spp. była dwukrotnie dłuższa niż w paszy AF20 z 20% dodatkiem

amarantusa, niezależnie od temperatury przechowywania paszy. Badania wykazały,

że dodatek amarantusa wykazywał największe właściwości hamujące wzrost bakterii

z rodzaju Staphylococcus spp., beztlenowych bakterii przetrwalnikujących Clostridium

spp. oraz grzybów drożdżoidalnych i nitkowatych. Wyniki uzyskanych badań sugerują, że

dodatek szarłatu może być czynnikiem zapobiegającym nadmiernemu rozwojowi

określonych grup czy rodzajów drobnoustrojów w paszach. Suplementacja pasz

amarantusem może ograniczyć straty pasz w żywieniu zwierząt, spowodowane

szkodliwym oddziaływaniem mikroorganizmów na jakość pasz.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

53

Wstępna analiza genowych determinantów oporności w wodzie

z wrocławskiej sieci wodociągowej

Agata Siedlecka1*, Katarzyna Piekarska1

1 Zakład Biologii Sanitarnej i Ekotechniki, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

* agata.siedlecka@pwr.edu.pl

Słowa kluczowe: antybiotykooporność, geny oporności, PCR

ABSTRAKT

Nadmierne zużycie antybiotyków nieuchronnie prowadzi do przedostawania się tej

grupy leków lub ich metabolitów do środowiska, np. wraz z niewystarczająco

oczyszczonymi ściekami. Niewielkie stężenia antybiotyków w środowisku mogą prowadzić

do adaptacji mikroorganizmów – wykształcenia lub przekazywania mechanizmów

oporności. Na skutek niedostatecznej dezynfekcji lub wtórnego zanieczyszczenia,

lekooporne mikroorganizmy mogą być obecne również w sieci wodociągowej.

Jednym ze sposobów oceny występowania zjawiska lekooporności jest analiza jej

molekularnych determinantów, tzn. genów warunkujących oporność na antybiotyki. Może

być to osiągnięte w dwojaki sposób: poprzez wyizolowanie lekoopornych szczepów,

a następnie wykazanie obecności genów oporności w ich prokariotycznym genomie

lub poprzez bezpośrednią analizę DNA (w tym wolnego DNA) znajdującego się w wodzie.

Zaprezentowane zostaną wstępne wyniki analizy DNA wyizolowanego z wody

wodociągowej i lekoopornych mikroorganizmów w niej bytujących, przeprowadzonej pod kątem występowania sekwencji kodujących mechanizmy oporności na β-laktamy,

tetracykliny, fluorochinolony za pomocą standardowej PCR.

Podstawowym problemem związanym z analizą próbek wody wodociągowej jest

niewielkie stężenie DNA, zatem szczególny nacisk musi zostać położony na wyizolowanie

odpowiedniej ilości materiału genetycznego o pożądanej czystości i jakości.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

54

Produkcja pierwotna i respiracja w strefie fotycznej Wielkich

Jezior Mazurskich w relacji do warunków troficznych oraz składu i obfitości planktonu

Waldemar Siuda1*, Kaliński Tomasz2, Bartosz Kiersztyn3

1,2,3Zakład Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej, Uniwersytet Warszawski,

Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych (CNBCh), Uniwersytet Warszawski

* w.siuda@biol.uw.edu.pl

Słowa kluczowe: Jeziora Mazurskie, produkcja pierwotna, respiracja

ABSTRAKT

Produkcja pierwotna (PP) i respiracja (RSP), czynniki determinujące tempo tych

procesów a także relacje pomiędzy wytwarzaniem i mineralizacją materii organicznej

(OM) w wodach jezior stanowią jeden z głównych obiektów zainteresowania współczesnej

limnologii. Wiedza dotycząca obydwu tych procesów w wodach jest bowiem niezbędna

dla zrozumienia przepływu przez nie materii i energii, ewolucji ich trofii oraz

mechanizmów wymiany O2 i CO2 z atmosferą. System Wielkich Jezior Mazurskich (GMLS)

gromadzi znaczącą część zasobów wód powierzchniowych Polski. Ze względu na jego

położenie, bifurkacyjny charakter oraz zróżnicowanie stadiów troficznych i typów zlewni

tworzących go jezior stanowi on także interesujący poligon badań nad funkcjonowaniem

zbiorników wodnych Europy środkowo-wschodniej. W badaniach skupiono się na

porównaniu jezior północnej i południowej części GMLS w kontekście: (i) tempa PP i RSP;

(ii) zależności obydwu procesów od wybranych czynników środowiskowych oraz (iii) roli

w tych procesach różnych komponentów planktonu. Stwierdzono, że: (i) PP brutto

w strefie fotycznej GMLS wahała się od 0.62 - 2.38 mg C L-1 d-1; (ii) choć we wszystkich

badanych jeziorach o tempie PP decydowały głównie cyjanobakerie, to w wodach jezior

północnej części GMLS pewien udział w całkowitej PP miał również fitoplankton

eukaryotyczny; (iii) w jeziorach północnych tempo produkcji OM limitowane było

dostępnością fosforu i zależne głównie od jego dopływu ze zlewni oraz w mniejszym

stopniu - z osadów dennych, to w jeziorach południowych istotnym czynnikiem

ograniczającym GPP był azot oraz tempo jego enzymatycznej regeneracji ze związków

organicznych. Tempo respiracji w badanych jeziorach wahało się od 0.29 – 0.89 mg C L-

1d-1 i było ściśle skorelowane z PP a w jeziorach południowych również ze stężeniem

azotu całkowitego oraz aktywnością ektoenzymów. Analiza danych dotyczących RSP

sugeruje, że aczkolwiek we wszystkich badanych jeziorach RSP było funkcją ilości

i aktywności bakterioplanktonu to w jeziorach północnych udział pozostałych

komponentów planktonu w całkowitym tempie RSP był ilościowo istotny. Choć tempo

obydwu procesów było znacząco wyższe w jeziorach południowych, to stosunek GPP/RSP

w strefie fotycznej jezior obydwu części GML był podobny i wahał się w zakresie 1.3 –

2.36. Generalną konkluzją przeprowadzonych badań było stwierdzenie, że: (i) produkcja

i respiracja materii organicznej w strefie fotycznej jezior północnych i południowych

regulowana była odmiennymi mechanizmami i czynnikami środowiskowymi, (ii) procesy te we wszystkich badanych jeziorach były na ogół dobrze zbalansowane oraz, (iii) istnieją

poważne przesłanki aby sądzić, że w okresie prowadzonych badań GMLS jako całość miał

wciąż charakter “ekosystemu autotroficznego”.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

55

Możliwości wykorzystania pomiarów bioluminescencji in situ w

badaniach hydromikrobiologicznych

Piotr Skórczewski1*, Katarzyna Ławer2, Monika Fabiś3

1 Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, UMK w Toruniu, ul. Lwowska 1, 87-100 Toruń,

*psps@poczta.fm 2 Katedra Cytologii i Embriologii Roślin, Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, ul. Wita Stwosza 59, 80-308

Gdańsk 3 Aquanet Laboratorium Sp. z o. o., ul. Dolna Wilda 126, 61-492 Poznań

Słowa kluczowe: bioluminescencja, środowisko wodne, pomiar in situ

ABSTRAKT Bioluminescencja jest to odmiana chemiluminescencji, która polega na emisji

światła podczas reakcji biochemicznych. Podstawą bioluminescencji jest reakcja

utleniania grupy pigmentów zwanych lucyferyną przy udziale enzymu lucyferazy. Ilość

światła emitowanego podczas reakcji bioluminescencji jest wprost proporcjonalna do

ilości dostępnego ATP. Bioluminescencję wykazuje wiele organizmów żyjących głównie

w środowisku wodnym: ryby, pierwotniaki, meduzy, kałamarnice i rośliny. Zdolność

emisji światła wykazuje także wiele gatunków bakterii. Natężenie bioluminescencji jest

ściśle związane z gęstością populacji organizmów luminescencyjnych oraz ich stanem

metabolicznym. Bakterie luminescencyjne emitują światło, gdy znajdują się

w optymalnym dla siebie środowisku, jednak w obecności związków toksycznych

luminescencja stopniowo zanika z powodu zaburzenia procesów metabolicznych. Dlatego

zjawisko to od lat znajduje zastosowanie w układach pomiaru biotoksyczności.

Najczęściej do tego celu wykorzystywane są bakterie Vibrio fischeri i Vibrio harveyi.

Bakterie te są elementem aktywnym testów MICROTOX wykorzystywanych do oceny

toksyczności substancji chemicznych, stopnia zanieczyszczenia wód, osadów dennych

i gleb. Zjawisko bioluminescencji bakterii z rodzaju Vibrio wykorzystuje się również do

oceny potencjału mutagennego środowiska za pomocą systemu MUTATOX. Bakterie

bioluminescencyjne znalazły też zastosowanie w tworzeniu biosensorów, w których

biologicznie aktywny materiał przetwarza dane środowiskowe w możliwe do zmierzenia

i zinterpretowania wartości fizyczne. Ponadto na bazie produkowanych przez

mikroorganizmy luminescencyjne luminoforów opracowano wiele technik analitycznych

z których najpopularniejsza służy do pomiaru stężenia ATP.

Wszystkie te metody oparte są na utworzeniu sztucznego układu

eksperymentalnego w którym do próbki środowiskowej wprowadza się albo obce

mikroorganizmy albo odpowiednie kombinacje odczynników chemicznych. Następujący

w ostatnich latach rozwój technik pomiarowych spowodował, że możliwe stało się

mierzenie bioluminescencji bezpośrednia w środowisku naturalnym. Techniki te

w przyszłości mogą być wykorzystywane w monitoringu środowiska jednak w chwili

obecnej dopiero opracowywane są ich praktyczne zastosowania i tworzy się

znormalizowane procedury badawcze.

W pracy przedstawiono potencjalne zastosowania bioluminescencji in situ

w badaniach środowiskowych oraz praktyczne problemy związane z prowadzeniem tego

typu pomiarów. Badania prowadzono na wodnych próbach środowiskowych pobieranych

z morza, jezior przymorskich, rzeki Słupi oraz z jezior humusowych. Do pomiaru

bioluminescencji wykorzystywano oparty na fotopowielaczach tor pomiarowy licznika

scyntylacyjnego. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość pomiaru bioluminescencji

in situ. Stwierdzono, że natężenie emisji światła zależy od szeregu fizykochemicznych

czynników środowiskowych takich jak temperatura, pH, ciśnienie osmotyczne, dostęp do

substratów odżywczych czy obecności czynników stresujących. Przedstawiono również

potencjalne praktyczne zastosowania opisywanej metody w badaniach

hydromikrobiologicznych.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

56

Rola neustonu w badaniach ekotoksykologicznych wody

Bożena Sosak-Świderska1*, Andrzej Rochwerger2

1Zakład Hydrobiologii, Instytut Ekologii i Bioetyki, Wydział Filozofii Chrześcijańskiej, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 01-938 Warszawa, ul. Wóycickiego 1/3, blok MCLNP nr 24

*b.sosak@uksw.edu.pl 2 Katedra Gospodarki Wodnej, Klimatologii i Kształtowania Środowiska, Wydział Kształtowania

Środowiska i Rolnictwa, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 10-719 Olsztyn, Pl. Łódzki 2

Słowa kluczowe: błonka powierzchniowa wody, mikrowarstwa powierzchniowa,

neuston, ksenobiotyki, ekotoksykologia

ABSTRAKT

Celem prezentacji jest omówienie roli biocenozy w mikrowarstwie powierzchniowej

wody ze szczególnym zwróceniem uwagi na różnice w składzie taksonomicznym

organizmów w zbiornikach lenitycznych i ciekach lotycznych. Mikrowarstwa

powierzchniowa wody jest specyficzną interfazą pomiędzy dwoma skrajnymi

środowiskami: hydrosferą a atmosferą, utworzoną z cienkiej błonki, której zewnętrzna

część o grubości do 2 nm jest lipidowa, zbudowana jest z wolnych kwasów tłuszczowych,

fosfolipidów, glicerydów i węglowodorów i zwana jest biofilmem. Pod nią tworzy się

hydrofilna warstwa polisacharydowo - białkowa „polysaccharide matrix” o grubości do

0,1m. Grubość całej mikrowarstwy powierzchniowej wody dochodzi do grubości 0.5 m

i stanowi mikroekosystem, w którym grupują się bardzo drobne organizmy, zwane

neustonem. W mikrowarstwie powierzchniowej zachodzą procesy wymiany ciepła, gazów,

pierwiastków biofilnych, jak również jest ona miejscem procesów intensywnej produkcji

oraz rozkładu substancji chemicznych, a także kumulacji wielu zanieczyszczeń

antropogenicznych. Zanieczyszczenia te zwane ksenobiotykami (gr. ksenos – obcy), mają

najczęściej budowę lipofilną i po przedostaniu się do wody ulegają różnym reakcjom

degradacji w metabolicznych procesach biotransformacji prowadzonych głównie przez

mikroorganizmy. Najtrudniej degradowalne ksenobiotyki ulegają kumulacji

w organizmach wodnych i przechodząc przez toń wodną odkładają się w osadach

dennych. W prezentacji przedstawione zostaną mechanizmy biotransformacji wybranych

ksenobiotyków przez przedstawicieli bakterioneustonu, mykoneustonu, fito-

i zooneustonu oraz jako proces biomagnifikacji w pętli mikrobiologicznej mikrowarstwy

powierzchniowej.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

57

Aktywność enzymatyczna mikroorganizmów w wodzie jeziora

Chełmżyńskiego

Maria Swiontek Brzezinska1*, Agnieszka Kalwasińska1, Maciej Walczak1,

Aleksandra Burkowska-But1, Urszula Jankiewicz2

1Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, ul Lwowska 1, 87-100 Toruń,

*swiontek@umk.pl, 2Katedra Biochemii, Wydział Rolnictwa i Biologii, SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-787

Warszawa

Słowa kluczowe: ektoenzymy, mikroorganizmy planktonowe, jeziora eutroficzne

ABSTRAKT

Mikroorganizmy odgrywają kluczową rolę w mineralizacji materii organicznej

w ekosystemach słodkowodnych. Drobnoustroje zdolne są do syntezy enzymów

pozakomórkowych, które mogą rozkładać dużą pulę naturalnych polimerów do

monomerów. Ektoenzymy występujące w zbiornikach wodnych wytwarzane są przez

mikroorganizmy (głównie bakterie). W mniejszym stopniu mogą również pochodzić

z procesów autolitycznych. Głównym celem badań było oznaczenie aktywności

ektoenzymów w wodzie podpowierzchniowej eutroficznego Jeziora Chełmżyńskiego oraz

określenie ich roli w procesach rozkładu i wykorzystania substancji organicznych. Jezioro

Chełmżyńskie należy do dorzecza Fryba-Wisła i jest typowym eutroficznym zbiornikiem

wodnym. Jezioro ma następujące właściwości: powierzchnia - 271 ha, maksymalna

głębokość - 27,1 m, średnia głębokość - ok. 6 m. Zlewnia jeziora obejmuje przede

wszystkim grunty orne. Zurbanizowane tereny Chełmży znajdują się w północno-

zachodniej części jeziora. Próby wody (od głębokości ok. 15-20 cm) pobierano wiosną,

latem i jesienią z pięciu stanowisk zlokalizowanych w części jeziora Chełmżyńskich

w pobliżu miasta Chełmża i z sześciu miejsc położonych w części jeziora daleko od

miasta. Aktywność ektoenzymów w wodzie Jeziora Chełmżyńskiego oznaczano metodą

fluorymetryczną stosując znakowane fluorescencyjnie cząsteczkami MUF

(metylumbelliferyl) i MCA (methylcoumarinyl-7 amide) substraty organiczne. Metoda ta

wykazuje wysoką czułość i jest powszechnie stosowana przy oznaczeniach ektozenymów

w środowiskach naturalnych. Do oznaczenia aktywności enzymów: α-D-glukozydazy (EC

3.2.1.20), β-D-glukozydazy (EC 3.2.2.21), chitynazy (EC 3.2.1.30), fosfatazy (EC

3.1.3.1-2), lipazy (EC 3.1.1.3) i aminopeptydazy (EC 3.4.1.1)) użyto następujące

substraty: MUF-α-D-glucoside, MUF- β-D-glucoside, MUF- N-acetyl- β-D-glucosaminide,

MUF-phosphate, MUF-butyrate, and MCA-leucine. Przeprowadzone badania wykazały, że

spośród badanych ektoenzymów, lipazy osiągnęły najwyższy poziom aktywności (średnio

1048,0 nmol/l/h). Aminopeptydazy i fosfatazy były również wysoko aktywne, chociaż ich

aktywność była około czterech do dziesięciu razy niższa niż aktywność lipazy. Chitynazy

i -D-glukozydazy wykazały najniższy poziom aktywności (średnio 23,1 nmol/l/h dla

chitynazy i 22,3 nmol/l h dla -D-glukozydazy). Stwierdzono także, że aktywność

badanych ektoenzymów zmieniała się sezonowo i istotnie zależała od miejsca poboru

prób wody.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

58

Bałtycka Pseudanabaena źródłem metabolitów o działaniu

antynowotworowym

Karolina Szubert1*, Marta Cegłowska1, Magda Wiglusz1, Hanna Mazur-Marzec1

1 Zakład Biotechnologii Morskiej, Wydział Oceanografii i Geografii, Uniwersytet Gdanski, al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia;

*karolina.szubert@phdstud.ug.edu.pl

Słowa kluczowe: Pseudanabaena sp., komórki nowotworowe, test MTT

ABSTRAKT

Cyjanobekterie zwane również sinicami są organizmami wszędobylskimi. Swoją

niezwykłą elastyczność w dostosowywaniu się do różnorodnych, często trudnych

warunków środowiska zawdzięczają produkowanym przez siebie związkom chemicznym.

Ze względu na to że są one równie różnorodne co warunki życia swoich gospodarzy,

metabolity wtórne cyjanobakterii znalazły się w centrum zainteresowania wielu zespołów

badaczy na całym świcie. Metabolity te mogą znaleźć praktyczne zastosowanie w wielu

dziedzinach m.in. przemyśle, rolnictwie czy medycynie. Szczególną uwagę poświęca się

nowym związkom które mogą pomóc w skutecznym leczeniu chorób cywilizacyjnych,

w tym nowotworów. Obiecującymi kandydatami na producentów substancji o takich

właściwościach są cyjanobakterie z rodzaju Pseudanabaena. Wykazano, iż ekstrakty

uzyskane z portugalskich szczepów należących do tego rodzaju, wykazują

cytotoksyczność względem komórek linii nowotworów piersi, wątroby, prostaty i kości.

Stosunkowo niedawno rozpoczęto badania nad poszukiwaniem podobnych właściwości

bałtyckich cyjanobakterii i wykazano, że surowy ekstrakt rodzimego szczepu

Pseudanabaena CCNP 1313 powoduje śmierć komórek linii wywodzących się

z nowotworów piersi oraz macicy na drodze apoptozy. Co niezwykle ważne związki

zawarte w ekstrakcie nie wywołują podobnego efektu względem linii komórek

fizjologicznych tj. fibroblastów, co stanowi o specyficzności i daje nadzieję

na zastosowanie w lecznictwie. W niniejszej pracy badano cytotoksyczność uzyskanych

chromatograficznie frakcji z komórek Pseudanabaena CCNP 1313 względem linii komórek

raka piersi T47D. Wykazano zależną od stężenia śmiertelność komórek nowotworowych

dla trzech spośród siedmiu badanych frakcji. Frakcje aktywne poddano analizie

spektrometrycznej (LC-MS/MS) oraz chromatograficznej (HPLC) celem wstępnej

identyfikacji związków odpowiedzialnych za efekt toksyczny ekstraktu. Uzyskane wyniki

wyznaczają dalsze kierunki badań - konieczna jest dokładna identyfikacja

i charakteryzacja związków produkowanych przez badane szczepy bałtyckich

cyjanobakterii, odpowiedzialnych za efekt cytotoksyczny, a także określenie mechanizmu

ich działania oraz specyficzności.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

59

Badania f-specyficznych bakteriofagów RNA jako alternatywnych

wskaźników fekalnego zanieczyszczenia środowiska wodnego

Joanna Śliwa-Dominiak1*, Wiesław Deptuła2

1,2 Katedra Mikrobiologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Szczeciński, ul. Felczka 3c, 71-412 Szczecin,

* joanna.sliwa@univ.szczecin.pl

Słowa kluczowe: bakterie, bakteriofagi, woda, zanieczyszczenie, wirusy

ABSTRAKT

Celem badań była analiza prób wody pochodzących z jeziora Syrenie Stawy, gdzie

oznaczano liczbę fagów FRNA, bakterii z grupy coli i z grupy coli typu fekalnego, a także

określano ich przynależność do genogrup (I-IV), wskazujących źródło zanieczyszczeń.

Przeanalizowano także zależności między warunkami środowiska (temperaturą powietrza

i wody), a liczbą badanych bakteriofagów i bakterii oraz zależności między

bakteriofagami i bakteriami, a tym samym podjęto próbę określenia wpływu

bakteriofagów na liczbę oznaczanych bakteri, które są wyznacznikiem klasowości wody.

Materiałem do badań były próby pochodzace ze śródmiejskiego jeziora Syrenie Stawy,

pobierane przez rok, co miesiąc, w wyznaczonych czterech miejscach poboru SI-SIV.

W próbach oznaczano fagi FRNA metodą pojedynczej warstwy agaru (SAL) oraz

genotypowano metodą Real Time PCR, a także oznaczano NPL i miano bakterii z grupy

coli i z grupy coli typu fekalnego metodą na podstwie PN -75/C-04615/05 i PN-77/C-

04615/07. Wyniki otrzymanych badań poddano analizie statystycznej i obliczono

współczynnik korelacji R Spearmana.

Analizując wyniki badań zarejestrowano wysoką liczbę fagów FRNA oraz bakterii

z grupy coli i z grupy coli typu fekalnego w jeziorze Syrenie Stawy, co dowodzi jego złego

stanu sanitarno-ekologicznego. Genotypowanie fagów wskazało, że przyczyną takiego

stanu są zanieczyszczenia pochodzenia ludzkiego (obecność genogrupy II i III), a także

pochodzenia odzwierzęcego (obecność genogrupy I i IV). Wykazano także korelację

między warunkami środowiska, a badanymi fagami i bakteriami, jako że zarejestrowano

korelacje wysoką i bardzo wysoką pomiędzy temperaturą powietrza i wody, a mianem

bakterii z grupy coli i z grupy coli typu fekalnego, ale jedynie w punkcie SIII i SIV.

Stwierdzono także korelacje wysoką dla fagów i bakterii z grupy coli w punkcie SII oraz

korelację wysoką dla fagów i bakterii z grupy coli typu fekalnego w punkcie SI, SIII i SIV.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

60

Ocena skuteczności Steridialu w-15 na wybrane drobnoustroje

izolowane z ryb oraz ze środowiska wodnego

Elżbieta Terech-Majewska1, Arkadiusz Płowiec1, Iwona Gołaś2*, Joanna

Grudniewska3, Alicja Bernad4, Monika Harnisz2

1Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn ul. Oczapowskiego 13, p. 6

2Katedra Mikrobiologii Środowiskowej, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn ul. Prawocheńskiego 1,

*iwonag@uwm.edu.pl 3Zakład Hodowli Ryb Łososiowatych w Rutkach, Instytut Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie, ul.

Oczapowskiego 10 4Pracownia Diagnostyki Chorób Ryb i Raków, Zakład Higieny Weterynaryjnej w Olsztynie, Olsztyn

ul. Warszawska 59

Słowa kluczowe: kwaśne środki biobojcze, Steridial W-15, skuteczność

ABSTRAKT

Hodowla ryb na każdym etapie produkcji wymaga dbałości o higienę, także

z wykorzystaniem środków biobójczych. Stale poszukuje się preparatów, które byłyby

bezpieczne dla ludzi i ryb, a jednocześnie skuteczne wobec czynników potencjalnie

patogennych oraz bezpieczne dla środowiska wodnego. Wymaganiom tym w dużym

stopniu odpowiadają preparaty oparte na kwasach organicznych, tzw. “kwaśne środki

biobójcze”. Należący do tej grupy Steridial W-15 jest stosowany w akwakulturze ze

wzgledu na całkowitą biodegradowalność oraz działanie w niskich temperaturach wody.

Jest stosowany jako środek z wyboru, w celu ograniczenie ilości drobnoustrojów a także

jako środek przeciwko ektopasożytom.

Celem badań była ocena skuteczności Steridialu W-15 “in vitro”, wobec wybranych

szczepów bakteryjnych potencjalnie patogennych dla ryb. Do badań wybrano szczepy

oporne oraz średniowrażliwe wobec tetracykliny i oksytetracykliny, z uwagi na

powszechne stosowanie tych antybiotyków w gospodarstwach rybackich. Ocenę

skuteczności prowadzono zgodnie z metodyką opisaną w Polskiej Normie PN-EN 1276

(2000). Badaniom poddano trzy grupy bakterii: w pierwszej znajdowały się szczepy

izolwoane od ryb chorych (24 szczepy), w drugiej analizowano szczepy izolowane od ryb

zdrowych (13 szczepów), w trzeciej znajdowały się szczepy izolowane ze środowiska

wodnego poniżej gospodarstw rybackich (7 szczepów). Bakterie należały do rodzajów

Aeromonas spp., Pseudomonas spp. oraz gatunku Yersinia ruckeri. Preparat testowano

w kilku stężeniach od 0,1% do 1%, uwzględniając koncentracje stosowane w praktyce

hodowlanej (od 0,1% do 0,5%).

Uzyskane wyniki badań wskazują na potrzebę weryfikacji skuteczności środków

biobójczych stosowanych w akwakulturze wobec drobnoustrojów izolowanych od ryb oraz

ze środowiska wodnego. Z praktycznego punktu widzenia może to przyczynić się do

ograniczenia ich stosowania.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

61

Wpływ prodigiozyny na tempo biodegradacji polihydroksymaślanu w środowisku glebowym

Paulina Tomalska1, Sławomir Ciesielski1*

1Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Wydział Nauk o Środowisku, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul. Słoneczna 45 G, 10-719 Olsztyn,

*slawomir.ciesielski@uwm.edu.pl

Słowa kluczowe: biodegradacja, gleba, polihydroksymaślan, prodigiozyna

ABSTRAKT

Trudności z zagospodarowaniem odpadów pochodzenia syntetycznego sprawiają,

że coraz częściej do produkcji artykułów codziennego użytku próbuje się wykorzystywać

materiały powstające na bazie biodegradowalnych polimerów. Do związków tych zalicza

się między innymi syntezowane przez mikroorganizmy polihydroksykwasy (PHA).

Szczególnie popularnym przedstawicielem tej grupy poliestrów jest polihydroksymaślan

(PHB), który ze względu na swoje właściwości fizyko-chemiczne, od lat wzbudza

zainteresowanie przemysłu. W celu wykorzystania tego rodzaju materiałów w przemyśle

nieodzowne staje się określenie ich degradacji w środowisku naturalnym oraz

opracowanie sposobu jego kontroli. Dlatego, też celem niniejszej pracy było zbadanie

tempa degradacji PHB w środowisku glebowym oraz sprawdzenie wpływu prodigiozyny na

proces rozkładu tego polimeru. Tempo degradacji PHB było monitorowane poprzez

wykonywanie pomiarów wagowych. Zgodnie z uzyskanymi wynikami, ubytek masy PHB

wyniósł 0,4 mg/miesiąc w grupie kontrolnej oraz 0,35 mg/ miesiąc w grupie traktowanej

prodigiozyną. Stwierdzono, że prodigiozyna nie ma istotnego wpływu na tempo rozkładu

polihydroksymaślanu.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

62

Porównanie metod analizy biofilmu tworzącego się na

wewnętrznych powierzchniach sieci wodociągowej – badania wstępne

Agnieszka Trusz-Zdybek1*, Sylwia Wiśniewska2, Katarzyna Piekarska2

1,2Zakład Biologii Sanitarnej i Ekotechniki, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska, ul. Wybrzeże Wyspiańskeigo 27, 50-370 Wrocław.

* agnieszka.trusz-zdybek@pwr.edu.pl

Słowa kluczowe: jakość mikrobiologiczna wody, wtórne zanieczyszczenie.

ABSTRAKT

Jedną z głównych przyczyn wtórnego zanieczyszczenia wody jest biofilm, tworzący

się na wewnętrznych powierzchniach materiałów, z którychzbudowana jest sieć

dystrybucji wody. Ze względu na skomplikowaną strukturę otoczoną substancjami

organicznymi i mineralnymi w tym również osadami obecnnymi w wodzie czy produktami

korozji elektrochemicznej błona biologiczna jest rezerwuaremmikroorganizmów,

pierwotniaków, a także wirusów stwarzając możliwość obniżenia jakości sanitarnej wody.

Formowanie się i intensywność rozwoju biofilmu związane są z wieloma czynnikami

takimi jak: m. in. skład mikrobiologiczny wody, parametry chemiczne (rodzaj i ilość

składników odżywczych i ich biodostępność, stężenie tlenu, obecność osadów

korozyjnych, rodzaj i stężenie środka dezynfekującego), czynniki fizyczne (prędkość

przepływu, ciśnienie, naprężenia ścinające, temperatura wody, struktura sieci, rodzaj

materiału, średnica rur). Tak wiele czynników wskazuje na to jak trudno jest

jednoznacznie określić oddziaływanie biofilmu na jakość wody a przez to kontrolować

i mieć wpływ na jej jakość podczas przesyłu poprzez sieć dystrybucji. Dodatkowym

utrudnieniem jest szereg czynników, które mają wpływ na tworzenie się biofilmu w sieci

a których nie jesteśmy w stanie znormalizować. Są to m.in. odmienne: parametry wody,

warunki panujące w sieci, konfiguracje i wiek materiałów, metody badawcze. Dziś już

wiadomo, że biofilm rozwija się w sieci zarówno w miejscach stagnacji jak również jej

szybkiego przepływu, a nawet turbulentnego, że możliwy jest na każdym materiale

stosowanym do budowy sieci wodociągowych natomiast od jego rodzaju może natomiast

zależeć tempo rozwoju biofilmu, struktura błony biologicznej oraz rodzaj

mikroorganizmów i wirusów wchodzących w jej skład. Mimo, że w literaturze

prezentowanych jest wiele badań dotyczących tematu dalej nie ma możliwości

identyfikacji wszystkich mikroorganizmów i wirusów wchodzących w skład biofilmu ani

określenia zależności pomiędzy nimi, czy wpływu na strukturę materiałów. Nie można

również jednoznacznie odpowiedzieć m.in. który materiał jest najbardziej podatny na

tworzenie biofilmu. Z uwagi na to jak wiele czynników wpływa na obecność biofilmu w

sieci wodociągowej, ich odtworzenie, ujednolicenie czy osiągnięcie powtarzalności jest

niemożliwe. Na podstawie doświadczeń własnych uważa się że ujednolicenie metodyki

badawczej i zaproponowanie schematu badań błony biologicznej jest rozwiązaniem do

stworzenia skutecznej strategii i algorytmu przeciwdziałania temu zjawisku w sieci

dystrybucji wody.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

63

Ekstermofile – czyli mikroorganizmy (jakby) nie z tej ziemi

Maciej Walczak1*

1Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

ABSTRAKT

Według nas ludzi mikroorganizmy ekstremofilne to takie, które zasiedlają środowiska

o parametrach odbiegających od tzw. normalnych na naszej, ludzkiej skali.

Ekstremofilem jest więc bakteria, która żyje w temperaturach poniżej 20 C lub powyżej

45 C, albo taka która preferuje wysokie stężenia soli lub ciśnienia hydrostatycznego.

Przyjmując takie podejście do problemu, musimy uznać, że większość organizmów

żyjących na Ziemi i większość biomasy żyje i rozwija się w warunkach ekstremalnych.

Tylko czy większość form życia w skali planety może być ekstremalna?

Właśnie, ekstremalność można różnie zdefiniować i na ogół mamy z tym spory problem.

Chyba nie powinniśmy za ekstremalne uważać środowisk, w których narodziło się życie –

bo w nich warunki musiały być optymalne a przynajmniej sprzyjające. Idąc tym tropem

za warunki NIE ekstremalne powinniśmy uznać takie, w których atmosfera jest

redukujące, występuje dużo wodoru, siarkowodoru, amoniaku, brak jest tlenu a

natężenie promieniowania UV jest wysokie. A skoro tak, to formy życia, które rozwinęły

się później i są przystosowane do obecności tlenu powinniśmy uznać na ekstremofilne –

w tym człowieka. Tlen jest przecież silnym utleniaczem, jest destrukcyjny dla kwasów

nukleinowych, białek i niektórych kwasów tłuszczowych.

Ekstremalność można również definiować jako skrajne parametry. W tym przypadku dość

łatwo jest zdefiniować warunki krańcowe, np.: pH 1 lub 14, ale tylko na „zamkniętych”

skalach.

Według jeszcze innego podejścia do ekstremofilności, za środowiska ektremalne

uznaje się takie, w których obserwujemy słaby rozwój organizmów. Jednak „słaby

rozwój” znowu jest pojęciem względnym, trudnym do precyzyjnego zdefiniowania.

Ponadto niektóre środowiska w sposób mniej lub bardziej regularny fluktuują w stronę

środowisk ekstremalnych, np.: rzeki okresowe, wysychające laguny, pustynie.

Czym są w takim razie ekstremofile i skąd pochodzą? Są większością tej planety czy

może kolonizatorami z innych światów?

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

64

Biotechnologiczny potencjał bałtyckiego szczepu

Spirulina subsalsa 1310

Magda Wiglusz1*, Karolina Szubert1, Hanna Mazur - Marzec1

1Zakład Biotechnologii Morskiej, Instytut Oceanografii, Uniwersytet Gdański al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81 - 378 Gdyniaadres

* magda.wiglusz@phdstud.ug.edu.pl

Słowa kluczowe: Spirulina subsalsa, aktywność enzymatyczna, inhibitory

enzymów, test MTT, komórki nowotworowe

ABSTRAKT

Spirulina jest jedną z najbardziej znanych cyjanobakterii, a także istotnych

biotechnologicznie mikroorganizmów. Większość doniesień na temat Spirulina dotyczy

jednak rodzaju Arthrospira, a w szczególności gatunku Arthrospira platensis. Nieścisłości

te wynikają z wcześniejszej, błędnej klasyfikacji taksonomicznej tego organizmu.

Spirulina subsalsa została po raz pierwszy opisana przez Gomonta w 1892 roku.

Wielokrotnie identyfikowana zarówno w wodach słodkich, jak i słonych, na całym świecie.

Kosmopolityczny charakter gatunku pozwala wysnuć przypuszczenie, że Spirulina

subsalsa może być również źródłem przydatnych metabolitów wtórnych. Argumentami

przemawiającym za tą hipotezą są dotychczasowe doniesienia na temat potencjalnych

zastosowań mikroorganizmu - jako skutecznego środka bioremediacyjnego, biosensora w

ocenie toksyczności wód, jak również podstawowego składnika w produkcji

polihydroksyalkanoanów (PHA) - biopolimerów bezpiecznych dla środowiska, mogących

znaleźć zastosowanie np. podczas tworzenia implantów i sztucznych tkanek. Spirulina

subsalsa posiada również zdolność do wytwarzania związków biologicznie czynnych -

enzymów i inhibitorów enzymów. Ponadto ma istotny wpływ na wzrost kilku szczepów

bakteryjnych o znaczeniu klinicznym. Przedmiotem tej pracy jest szczep Spirulina

subsalsa 1310 pozyskany z wód Zatoki Puckiej w roku 2009. Szczep ten testowany był

pod kątem aktywności względem ważnych enzymów metabolicznych (trypsyna,

chymotrypsyna, karboksypeptydaza-A, elazstaza, trombina), bakterii oraz komórek

nowotworowych (test MTT). W pracy, podjęto się również wstępnej identyfikacji

związków biologicznie aktywnych z wykorzystaniem chromatografii cieczowej

i spektrometrii mas.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

65

Drobnoustroje w oczyszczaniu ścieków

– osiągnięcia i wyzwania

Monika Załęska-Radziwiłł 1*, Adam Muszyński1

1 Zakład Biologii, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

*monika.radziwill@pw.edu.pl

Słowa kluczowe: bioróżnorodność, metody niehodowlane, biologia molekularna

ABSTRAKT

Metody biologicznego oczyszczania ścieków stosowane są od ponad 100 lat, jednakże

wiedza na temat drobnoustrojów kluczowych dla efektywnej eliminacji zanieczyszczeń

jest wciąż niepełna. Do niedawna jedynymi technikami stosowanymi

w mikrobiologicznym monitoringu były metody hodowlane, oparte na izolacji

i identyfikacji przy wykorzystaniu czystych hodowli. Zastosowanie metod molekularnych

zrewolucjonizowało pogląd na temat bioróżnorodności mikroorganizmów w układach do

oczyszczania ścieków. Techniki, takie jak FISH, MAR-FISH oraz metody określane

mianem genetycznego odcisku palca, czyli PCR z DGGE czy T-RFLP, wykazały dużą

bioróżnorodność grup filogenetycznych drobnoustrojów. Ostatnio z powodzeniem

wykorzystywane są też techniki sekwencjonowania nowej generacji: metagenomika,

metatranskryptomika i metaproteomika.

Bakterie, które wcześniej podawano jako przykłady mikroorganizmów biorących

udział w nitryfikacji (Nitrobacter), usuwaniu fosforu (Acinetobacter), denitryfikacji

(Pseudomonas), czy też odgrywające ważną rolę w tworzeniu kłaczków (Zoogloea), mają

znaczenie marginalne ze względu na niską liczebność. Ich funkcje pełnią natomiast

drobnoustroje niehodowlane, jak Nitrospira, Accumulibacter i Tetrasphaera, Thauera,

Azoarcus i Curvibacter, oraz bakterie nitkowate, np. Chloroflexi. Odkrycie

mikroorganizmów anammox, zdolnych do autotroficznego beztlenowego utleniania azotu

amonowego do azotu gazowego, znacznie skróciło proces eliminacji azotu ze ścieków,

obniżając tym samym koszty oczyszczania. Metodami metagenomiki i metaproteomiki

wykazano natomiast, że zdolność do pełnej nitryfikacji posiada Nitrospira.

Nasza wiedza na temat drobnoustrojów w układach do oczyszczania ścieków wymaga

jednak ciągłego prowadzenia badań – nadal nie potrafimy zidentyfikować metodą FISH

około 1/5 bakterii, nie znamy ich roli. Sondy oligonukleotydowe PAOmix, stosowane do

wykrywania Accumulibacter (fenotyp PAO), są na tyle niespecyficzne, że hybrydyzują z

Propionivibrio aalborgensis – nowo odkrytym GAO. Stan wiedzy zmienia się tak

dynamicznie, że wyzwaniem staje się tworzenie baz danych online, jak np. baza MIDAS,

zapewniających szybką odpowiedź na kolejne doniesienia naukowe. Dążymy do integracji

wielu procesów w 1 bioreaktorze, ograniczamy koszty oczyszczania poprzez

opracowywanie energooszczędnych technologii i zmniejszanie kubatury urządzeń.

Zmienia się też nasze podejście do ścieków – zaczynamy traktować je jak źródło

produktów, które można z nich odzyskać.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

66

Wpływ zmiany temperatury na strukturę genotypową

i bioróżnorodność zbiorowiska bakterii w komorze fermentacji metanowej

Aleksandra Ziembińska-Buczyńska1*, Klaudia Chińcza1

1Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Inzynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice

* aleksandra.ziembinska-buczynska@polsl.pl

Słowa kluczowe: bioróżnorodność, fermentacja mezofilowa, fermentacja termofilowa,

metanogeny, PCR-DGGE

ABSTRAKT

Naturalnie występujący proces fermentacji metanowej jest coraz częściej

wykorzystywany w sztucznych, stworzonych przez człowieka układach do przeróbki

odpadów lub osadów ściekowych, a powstający w nim biogaz może być wykorzystywany

jako alternatywne źródło energii. W przypadku prowadzenia procesu w skali technicznej

ważne jest dostosowanie warunków procesu tak, aby osiągnąć jak największą jego

efektywność, wiążacą się m. in. z wykształceniem się zbiorowiska mikroorganizmów

o stosunkowo wysokim poziomie różnorodności i stabilnym składzie. Stąd ważna jest

analiza składu i zmienności takiego zbiorowiska oraz określenie poziomu jego

różnorodności, zależnej m. In. od zmian parametrów fizyko-chemicznych. Każde

zbiorowisko bakteryjne charakterystuje się swoistą równowagą ekologiczną, do której

będzie wracać, pomimo zadziałania czynników zewnętrznych, np. temperatury lub pH.

Każde zbiorowisko mikrobiologiczne będzie się również naturalnie przebudowywać. Stąd

celem tej pracy było określenie, czy zbiorowisko bakteryjne po zadziałaniu czynnika

zewnętrznego (w tym przypadku temperatury, która ma znaczny wpływ na strukturę

i dynamikę biocenozy w komorze fermentacyjnej), będzie wracać do takiej samej

równowagi ekologicznej, jak naturalnie przebudowująca się biocenoza bakteryjna, na

którą czynnik taki nie działał. W tym celu podjęto próbę zbadania struktury genotypowej

i oszacowania poziomu bioróżnorodności biocenozy wszystkich bakterii oraz należących

do grupy Archaea metanogenów w wypełnieniu komór fermentacji metanowej, gdzie w

komorze kontrolnej prowadzona była fementacja mezofilowa, a w eksperymentalnej

zmieniono warunki z mezofilowych na termofilowe, a następnie powrócono do

mezofilowych. Badania prowadzono w oparciu o amplifikację metodą PCR genu

kodującego 16S rRNA, a następnie jego rozdział metodą DGGE (ang. Denaturing Gradient

Gel Electrophoresis). Uzyskane wyniki wskazują, że zmiana temperatury wpływała

w większym stopniu na zbiorowisko metanogenów, zdominowane przez rodzaj

Methanosaeta, niż na całe zbiorowisko bakteryjne, zarówno pod względem struktury

genotypowej, jak i poziomu jego różnorodności. Wyniki wskazują, że biocenoza

bakteryjna układów komór fermentacyjnych jest stosunkowo słabo wrażliwa na zmiany

temperatury prowadzenia procesu, jednak parametr ten wpływa na strukturę biocenozy

metanogenów, a co za tym idzie, prawdopodobnie na aktywność tych mikroorganizmów,

co widoczne było w zmianie składu produkowanego biogazu. Aby uzyskać pełny obraz

zmian w badanych zbiorowiskach wskazane byłoby przeprowadzenia analiz aktywności

metanogenów.

Badania finansowane przez Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej,

projekt nr BK-217/RIE-8/16

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

67

Aktywność i bioróżnorodność bakterii przemian azotowych w

osadzie czynnym w reaktorze SBR podczas wpracowania procesu Anammox

Aleksandra Ziembińska-Buczyńska1*, Anna Banach1, Mariusz Tomaszewski1,

Piotr Gutwiński1, Grzegorz Cema1

Katedra Biotechnologii Środowiskowej, Wydział Inzynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice

aleksandra.ziembinska-buczynska@polsl.pl

Słowa kluczowe: aktywność bakterii, anammox, sekwencjonowanie nowej generacji,

Real Time PCR

ABSTRAKT

Biologiczne oczyszczanie ścieków obejmuje szereg technologii opartych głównie na

działaniu mikroorganizmów, które mają na celu usuwanie różnego typu zanieczyszczeń.

Z punktu widzenia potencjalnego zagrożenia wód odbiorników procesy oczyszczania

ukierunkowane są na usuwanie związków azotu i fosforu, które występując w nadmiarze,

odpowiedzialne są za eutrofizację. Jednym ze stosunkowo nowych trendów w usuwaniu

azotu amonowego ze ścieków jest proces beztlenowego utleniania amoniaku – Anammox

(ang. Anaerobic Ammonium Oxidation). Jest on prowadzony przez ciekawą z punktu

widzenia mikrobiologii grupę bakterii należących do typu Planctomycetes, o odmiennej od

klasycznej morfologii komórki prokariotycznej. Bakterie te mają długi czas generacji i są

uznawane za wrażliwe na zmienne czynniki środowiskowe, takie jak pH, temperatura czy

wydzielający się często w bioreaktorach wolny amoniak. Precyzyjna kontrola procesu

technologicznego pozwala jednak na efektywny wzrost tych mikroorganizmów i

bezproblemowe prowadzenie procesu Anammox. W prezentowanych badaniach proces

Anammox był wpracowywany w sekwencyjnym reaktorze porcjowym (SBR). Osad

zaszczepiający reaktor składał się z mieszaniny osadu czynnego, pochodzącego z

komunalnej oczyszczalni ścieków i osadu granulowanego z dominacją bakterii Anammox.

Od początku eksperymentu prowadzono monitoring składu i aktywności zbiorowiska

bakteryjnego. W oparciu o sekwencjonowanie nowej generacji z użyciem genu

kodującego 16S rRNA wykazano zmianę składu jakościowego i ilościowego biocenozy

reaktora SBR. Liczebność bakterii należących do typu Planctomycetes zmniejszyła się pod

koniec technologicznego wpracowania procesu, jednak dalszy monitoring zbiorowiska

pozwolił na wykazanie, że ta grupa bakterii dominowała w osadzie czynnym w dalszej

części eksperymentu. Zbiorowisko w pierwszych 85 dniach procesu było zdominowane

przez bakterie z rodzaju Cohnella, nie pojawiające się w literaturze jako związane z

procesami przemian azotu, jednak dalszy monitoring pozwolił stwierdzić, że efektywnie

funkcjonujące zbiorowisko bakterii Anammox po 200 dniu eksperymentu składało się w

głównej mierze z bakterii rodzaju Candidatus Jettenia, przedstawiciela typu

Planctomycetes. W oparciu o wyniki badań aktywności metodą Real Time PCR wykazano,

że aktywność bakterii Anammox również zmalała pod koniec technologicznego

wpracowania procesu. W oparciu o te dane można stwierdzić, że wpracowanie

technologiczne dla procesu Anammox to okres znacznej przebudowy zbiorowiska

bakteryjnego oraz zmiany/zmniejszenia aktywności bakterii Anammox. W tym czasie

następuje adaptacja bakterii do nowych nisz ekologicznych w nowym biotopie, jakim jest

reaktor SBR o zdecydowanie mniejszej, niż pierwotny układ technologiczny, objętości.

Obserwacja biocenozy w dalszej części eksperymentu pozwala stwierdzić, że bakterie

Anammox przystosowały się do nowego środowiska i pracują efektywnie.

Prezentowane badania finansowane przez NCN: UMO-2013/09/D/NZ9/02438

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

68

Wpływ zanieczyszczenia środowiska na ryzyko rozwoju cukrzycy

typu 1 w województwie pomorskim oraz lubelskim

Katarzyna Zorena1*, Maria Bartoszewicz1, Małgorzata Michalska1, Piotr Wąż2,

Katarzyna Korzeniowska2, Agnieszka Brandt2, Sylwia Kozaczuk3, Iwona Beń-

Skowronek3, Małgorzata Myśliwiec2

1*Zakład Immunobiologii i Mikrobiologii Środowiska, Gdański Uniwersytet Medyczny,

*kzorena@gumed.edu.pl 2Zakład Medycyny Nuklearnej Gdański Uniwersytet Medyczny

3Katedra i Klinika Pediatrii, Diabetologii i Endokrynologii, Gdański Uniwersytet Medyczny 4Klinika Endokrynologii i Diabetologii Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie

Słowa kluczowe: cukrzyca typu 1, zachorowalność, metale ciężkie, gleba, woda pitna

ABSTRAKT

W Polsce aktualnie na cukrzycę typu 1 (T1DM) choruje ok. 20 tysięcy osób poniżej

18-tego roku życia, a w każdym kolejnym roku odnotowuje się około 1.5 tysiąca nowych

zachorowań. Pomimo wielu badań wciąż nie do końca poznane są czynniki mające

wspływ na ryzyko rozwoju T1DM. W ostatnich latach coaraz więcej badań dotyczy

substancji toksycznych występujących w atmosferze, wodzie pitnej, glebie jak też

pożywieniu.

Celem pracy było zbadanie zależności pomiędzy poziomem selenu (Se), ołowiu (Pb),

kadmu (Cd), cynku (Zn), arsenu (As) w wodzie pitnej oraz glebie a liczbą nowych

przypadków zachorowań na cukrzycę typu 1 dzieci i młodzieży w gminach województwa

pomorskiego oraz lubelskiego w latach 2015-2016.

Pacjenci i metody: Próbki wody pitnej oraz gleby pobrano w latach 2015-2016

w powiatach województw pomorskiego oraz lubelskiego. W pobranych próbkach

oznaczano poziom arsenu, cynku, kadmu, ołowiu, selenu oraz zbadano odczyn wody pH.

Próbki gleby pobierano z warstwy o gł. 0-25 cm. Próbki gleby pobierano z terenów

zabudowanych, wody pitnej pochodziły z sieci wodociągowej. Stężenie pierwiastków

oznaczano metodą atomowej spektometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie

indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES) na spektrometrze OPTIMA 2000DV Perkin Elmer

(Norwalk, Connecticut, USA). Dane dotyczące liczby nowych zachorowań na T1DM

otrzymano z Katedry i Kliniki Pediatrii, Diabetologii i Endokrynologii Dziecięcej GUMed

oraz Kliniki Endokrynologii i Diabetologii Dziecięcej UM w Lublinie. Natomiast liczbę

urodzeń w 2015 i 2016 roku otrzymano z roczników statystycznych GUS.

Wyniki: W woj.pomorskim wykazano zależność pomiędzy liczbą świeżych zachorowań na

T1DM a stężeniem Pb (p<0.00001), Cd (p<0.00001), Zn (p<0.00001) oraz As

(p<0.00001) w glebie. Również w woj. lubelskim wykryto zależność pomiędzy liczbą

świeżych zachorowań na T1DM a poziomem Pb (p=0.03), Cd (p=0.0003), Zn

(p=0.000001) oraz As (p<0.00001) w glebie. Nie stwierdzono zależności pomiędzy liczbą

świeżych zachorowań na T1DM a stężeniem Se w glebie w zarówno w woj. pomorskim

jak też lubelskim. Ponadto w woj. pomorskim wykazano zależność pomiędzy liczbą

świeżych zachorowań na T1DM a stężeniem Se (p<0.0001), Pb (p<0.00001), Cd

(p<0.0001), Zn (p<0.00001) oraz As (p=0.00001). W woj. lubelskim wykryto zależność

pomiędzy liczbą świeżych zachorowań na T1DM a stężeniem Se (p=0.0000001), Pb

(p<0.000001), Cd (p=0.0000001) i Zn (p<0.00001) w wodzie pitnej. Nie stwierdzono

zależności pomiędzy liczbą świeżych zachorowań na T1DM a stężeniem arsenu w wodzie

pitnej w woj. lubelskim.

Wnioski: Wyniki naszych badań wykazały związek pomiędzy liczbą świeżych zachorowań

na T1DM a stężeniem wybranych metali ciężkich w woj. pomorskim oraz lubelskim.

HYDROMICRO 2017: DROBNOUSTROJE– OSIĄGNIĘCIA I WYZWANIA

69