rÓŻnorodnoŚĆ i profile metaboliczne biofilmu …
TRANSCRIPT
![Page 1: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/1.jpg)
OTWARTE SEMINARIA IETU
RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU MODELOWEGO DLA SIECI WODOCIĄGOWEJ
Izabela Biedroń
Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych
27.01.2017
![Page 2: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/2.jpg)
Błona biologiczna na powierzchni wycinka rury z polietylenu.SEM, pow. 3000X
BIOFILM - OBROST BIOLOGICZNY
Dynamiczny kompleks zagregowanych
drobnoustrojów żyjących w granicach matrycy,
powstałej z wydzielanych komórkowo
polimerycznych substancji (EPS).
![Page 3: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/3.jpg)
CHARAKTERYSTYKA BIOFILMU
Heterogeniczna struktura
![Page 4: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/4.jpg)
CHARAKTERYSTYKA BIOFILMU
Genetyczna różnorodność
Bakterie żelazowe: Gallionella ferruginea,
Thiobacillus ferrooxidans.
Bakterie siarkowe: Thiobacillus, Clostridium.
Patogeny oportunistyczne: Aeromonas,
Pseudomonas, Legionella, Salomonella,
Escherichia.
Grzyby: Cladosporium, Penicillum, Fusarium.
Bakterie nitryfikacyjne i denitryfikacyjne.
![Page 5: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/5.jpg)
CHARAKTERYSTYKA BIOFILMU
Złożone interakcje między drobnoustrojami
![Page 6: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/6.jpg)
BIOFILM- POWSTANIE DOJRZAŁEJ STRUKTURY
![Page 7: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/7.jpg)
NEGATYWNE SKUTKI OBECNOŚCI BIOFILMU
Biokorozja sieci i urządzeń wodociągowych.
Pogorszenie jakości wody (smak, zapach).
Rezerwuar antybiotykoopornych
i oportunistycznych patogenów.
![Page 8: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/8.jpg)
JAKOŚĆ WODY DO PICIA
Jakość wody wodociągowej zależy od:
Rodzaju materiału i wieku rurociągu;
Parametrów fizyko- chemicznych;
Parametrów organoleptycznych;
Parametrów mikrobiologicznych.
![Page 9: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/9.jpg)
PRZYCZYNY WTÓRNEGO ZANIECZYSZCZENIA WODY W INSTALACJACH WODOCIĄGOWYCH
O charakterze fizyczno-chemicznych
• Wpływ materiału instalacji na jakość wody
• Wpływ składu wody na materiał instalacji
• Powstawanie w instalacji stref podciśnienia
• Wpływ czynników zewnętrznych
• Podłączenia instalacji do różnych źródeł wody
• Zbyt mała prędkość przepływu wody
• Zła konserwacja lub eksploatacja instalacji
O charakterze bakteriologicznym
• Zbyt wysoka temperatura wody zimnej
• Zbyt niska temperatura wody ciepłej
• Podłączenie instalacji z dodatkowym źródłem wody, gdzie występują zanieczyszczenia bakteriologiczne
![Page 10: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/10.jpg)
ORGANIZMY OBECNE W SIECI WODOCIĄGOWEJ
Bakterie:
Bakterie żelazowe: Gallionella ferruginea, Thiobacillus
ferrooxidans;
Bakterie siarkowe: Thiobacillus, Clostridium;
Patogeny oportunistyczne
Bakterie nitryfikacyjne i denitryfikacyjne;
Wirusy;
Grzyby:
Cladosporium, Penicillum, Fusarium;
Formy przetrwalne pasożytów;
![Page 11: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/11.jpg)
ZAGROŻENIA EPIDEMIOLOGICZNE
domena Bacteria (Eubacteria)
• Salmonella sp., Shigella sp., Vibrio sp., patogenne szczepy Escherichia coli, Campylobacter sp., Helicobacter sp., Yersinia sp., Listeria sp., Legionella sp., Aeromonas sp.,
• inne bakterie heterotroficzne w tym pigmentowe: Pseudomonas sp., Mycobacterium sp., Corynebacterium sp., Xanthomonas sp., Flavobacterium sp., Serratia sp., Enterobacter sp., Micrococcus sp., Nocardia sp.,
domena Archaea
• Cyanobacteria-cyjanobakterie (sinice),
grzyby mikroskopowe
• Sporocybe sp., Penicillium sp., Acremonium sp., Paecilomyces sp., Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Alternaria sp., Cladosporium sp.,
wirusy
• RNA wirusy – Picornaviride,, Reoviridae, Astroviridae, Caliciviridae,
• DNA wirusy- Adenoviridae, enterowirusy,
pierwotniaki (Protista)
• Acanthamoeba spp., Balantidium coli, Cryptosporidium spp., Cyclospora spp., Entamoeba histolytica, Gardia intenstinalis, Isospora belli, Naegleria fowleri, Toxoplasma gonidii
![Page 12: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/12.jpg)
PRZYCZYNY I SKUTKI ROZWOJU OBROSTÓW BIOLOGICZNYCH
Intensywność rozwoju
bakterii zależy od
Rodzaju podłoża
Zawartości tlenu rozpuszczonego
Zawartości substancji
pokarmowych
Rodzaju i stężenia
metabolitów Rodzaju i stężenia
dezynfektanta
Prędkości przepływu
wody
Temperatury wody
Średnicy przewodu
wodociągowego
![Page 13: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/13.jpg)
POBÓR PRÓBEK
![Page 14: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/14.jpg)
STRUKTURA PRZEWODÓW WODOCIĄGOWYCH
Struktura wiekowa Struktura materiałowa
![Page 15: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/15.jpg)
KONTROLA JAKOŚCI MIKROBIOLOGICZNEJ WODY
Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi:
liczba mikroorganizmów planktonicznych psychro- i mezofilnych;
mikroorganizmy wskaźnikowe: mikroorganizmy z grupy coli i E.coli, paciorkowce kałowe (enterokoki)
i Clostridium.
w przypadku podłoża R2A uzyskiwano wyniki od 1,55 do 5,2 razy wyższe niż w przypadku podłoża
zalecanego w Rozporządzeniu;
1,78 1,5 1,45 1,575 1,81
1,43 2 2,4 1,875 1,36
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Psie Pole Śródmieście Stare Miasto Fabryczna Krzyki
[jtk
/ml]
Dzielnica
Mikroorganizmy psychrofilne Mikroorganizmy mezofilne
Podłoże zgodne z normą Podłoże R2A
![Page 16: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/16.jpg)
MATERIAŁ BIOLOGICZNY
2020 szczepów morfologia kolonii 178 szczepów.
Podłoża różnicujące
Barwienie Grama.
Ocena zdolności do adhezji.
Oporność na antybiotyki i chemioterapeutyki.
Testy enzymatyczne.
Stra
cho
cin
Zakr
zów
Kar
łow
ice
Oso
bo
wic
e
Świn
iary
Bis
kup
in
Gru
nw
ald
Star
e M
iast
o
Op
oró
w
Leśn
ica
Maś
lice
Wie
lkie
Gra
bis
zyn
Ołt
aszy
n
Bro
chó
w
Op
ato
wic
e
Gaj
Bo
rek
Psie Pole Śródmieście StareMiasto
Fabryczna Krzyki
Licz
ba
kolo
nii
Mikroorganizmy psychrofilne
Mikroorganizmy mezofilne
Grzyby i pleśnie
Bioróżnorodność błony biologicznej
w wybranych punktach
![Page 17: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/17.jpg)
CHARAKTERYSTYKA SZCZEPÓW
![Page 18: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/18.jpg)
OCENA ADHEZJI
• Metoda kolorymetryczna wg Musk’a,
• Wariant 24-48-72h,
• Wariant 4-22-37°C.
![Page 19: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/19.jpg)
OCENA ADHEZJI
DAPI Oranż akrydyny
•4',6-diamidyno-2-fenyloindol;
• Wiąże się z DNA;
• Absorpcja 358 nm
• Emisja 461 nm;
820
804
5.1
804
• Wiąże się z DNA i RNA;
• Absorpcja 498 nm;
• Emisja 520nm;
Stopie
ń Kryterium
1 od 0 do 5 komórek w polu widzenia;
2 od 5 do 50 komórek w polu widzenia;
3 tylko pojedyncze komórki, brak mikroskupisk;
4 pojedyncze komórki + małe mikroskupiska;
5 duże skupiska, ale nie łączce się +
pojedyncze komórki;
6 łączce się mikroskupiska + pojedyncze
komórki;
7 ¼ pola widzenia pokryta biofilmem;
8 ½ pola widzenia pokryta biofilmem;
9 całe pole widzenia pokryte biofilmem
![Page 20: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/20.jpg)
ANTYBIOTYKOOPORNOŚĆ
Penicyliny;
Cefalosporyny;
Chinolony;
Aminoglikozydy;
Tetracykliny;
Sulfonamidy;
Ryfampicyny;
Inne
chloramfenikol,
nirofurantoina,
nowobiocyna.
![Page 21: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/21.jpg)
BIOFILM- SKŁAD ZEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH BIOPOLIMERÓW
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ma
sa
(m
g/g
.s.m
]
Numer szczepu
Węglowodany
Białka
![Page 22: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/22.jpg)
CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH SZCZEPÓW
Szczepy
Enzymy 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Kontrola - - - - - - - - - - -
Fosfataza zasadowa - - - - - - - - - - -
Esteraza C-4 + - + +/- + - - - - - +
Lipaza esterazowa C-8 - - - - - - ++ - - - -
Lipaza C-10 - - - - - - + - - - -
Arylamidaza leucynowa + * ++ ++ +/- - + - - - ++
Arylamidaza walinowa - - + - - - - - - - -
Arylamidaza cysteinowa - - + - - - - - - - +
Trypsyna - - + - - - - - - - -
alfa- chymotrypsyna - - ++ + + - +/- - - - +
Kwaśna fosfataza - - - +/- + + - - - + +
fosfohydrolaza naftolowa AS-BI,
+/- +/- +/- +/- +/- +/- +/- +/- +/- +/- +
alfa-galaktozydaza - - - - - - - - - - -
beta- ga;aktozydaza - - - - - - - - - - -
beta- glukuronidaza - - - - + - - - - - -
alfa- glukozydaza - - + + - - + + + + -
beta- glukozydaza - - ++ - - + - - - - -
N-acetylo- beta- glukozominidaza
- - - +/- - - - +/- +/- - -
alfa- mannozydaza - - + - - - - - - - -
alfa- fukozydaza - - - - - - - - - - +
Wykres rozkładu rozproszenia aktywności enzymatycznej
w temperaturze 22°C.
+/-
+
++
![Page 23: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/23.jpg)
CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH SZCZEPÓW
Szczepy
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
otoczki + - + + + + + + + + -
przetrwalniki + + - + - - - - - - -
obecność czerwonego pigmentu
- - +/- + - - - - - - -
utlenianie żelaza - - + - - - - - - - +
utlennianie manganu - - - - - - - - - - -
utlenianie NH4+ - - + + - - - + + + +
utlenianie NO2- + + - - + + - + + + -
Barwienie Grama + - - - + - + + + + -
Morfologia komórki
pał
eczk
a
pał
eczk
a
pał
eczk
a
pał
eczk
a
ziar
nia
k
dw
oin
ka
ziar
nia
k
lase
czka
ziar
nia
k
ziar
nia
k
pał
eczk
a
871
804
804
![Page 24: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/24.jpg)
IDENTYFIKACJA SZCZEPÓW
16S rDNA FAME BIOLOG
a) M – marker wielkości DNA B (750 pz, 1000 pz, 1500 pz, 2500
pz, 3500 pz). Szczepy: 1-2.1; 2-301a; 3-301b; 4-5.1; 5-107; 6-
739; 7-201a; 8-804;K- - kontrola negatywna reakcji PCR
b) M – marker wielkości DNA M10Kpz (200 pz, 400 pz, 600 pz,
800 pz, 1000 pz, 1500 pz, 2000 pz, 2500pz, 3000 pz, 4000,
5000 pz, 6000 pz, 8000pz, 10000 pz). Szczepy: 9- 7311; 10-871;
11-820;
A B
TGCAAGTCGACGGCAGCGGGAAAGTAGCTTGCTACTTTTGCCGGCGAGTGGCG
AACGGGTGAGTAATGTATCGGAACGTGCCCAGTAGCGGGGGATAACTACGCGA
AAGCGTGGCTAATACCGCATACGCCCTACGGGGGAAAGGGGGGGATCTTAGGA
CCTCTCACTATTGGAGCGGCCGATATCGGATTAGCTAGTTGGTGGGGTAAAGGC
CTACCAAGGCGACGATCCGTAGCTGGTTTGAGAGGACGACCAGCCACACTGGG
ACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATTTTGGACA
ATGGGGGAAACCCTGATCCAGCCATCCCGCGTGTGCGATGAAGGCCTTCGGGT
TGTAAAGCACTTTTGTCAGGGAAGAAAAGGTTTCGGATAATACCCGGAACTGATG
ACGGTACCTGAAGAATAAGCACCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATA
CGTAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGTGCGCAGGCGG
TTCGGAAAGAAAGATGTGAAATCCCAGGGCTCAACCTTGGACTGCA
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
201a
Sim Index Identification
0,664332 Microbacterium-lacticum-GC subgroup B
0,563795 Curtobacterium-flaccumfaciens-betae/oortii
0,543828 Clavibacter-michiganensis-insidiosum
0,47074 Clavibacter-michiganensis-michiganensis/C. sepedonicum
0,458241 Nesterenkonia-halobia
![Page 25: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/25.jpg)
CHARAKTERYSTYKA SZCZEPÓW
Zdolność ruchu
Antybioza
Szczepy
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
12h 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 1 mm 0 mm 0 mm 0 mm 20 mm 20 mm 10 mm
24h 3 mm 1 mm 6 mm 0 mm 1 mm 0 mm 1 mm 0 mm 30 mm 40 mm 40 mm
820
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
1. 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 1 mm 0 mm 1 mm
2. 4 mm 2 mm 1 mm 1 mm 2 mm 0 mm 0 mm 2 mm 3 mm 2 mm
3. 3 mm 3 mm 4 mm 5 mm 1 mm 2 mm 4 mm 2 mm 5 mm 2 mm
4. 2 mm 1 mm 1 mm 2 mm 0 mm 0 mm 1 mm 1 mm 1 mm
5. 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 2 mm 0 mm 0 mm 0 mm
6. 0 mm 2 mm 0 mm 0 mm 1 mm 0 mm 0 mm 1 mm 1 mm 1mm
7. 2 mm 3 mm 2 mm 1 mm 2 mm 2 mm 1 mm 2 mm 5 mm 1 mm
8. 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
9. 3 mm 3 mm 2 mm 3 mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 3 mm 2 mm
10. 4 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
11. 4 mm 2 mm 0 mm 1 mm 1 mm 4 mm 2 mm 4 mm 4 mm 7 mm
![Page 26: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/26.jpg)
HODOWLA BŁONY BIOLOGICZNEJ
Materiały:
Polietylen
Stal nierdzewna
Polipropylen
Polichlorek winylu
Miedź
Żeliwo
![Page 27: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/27.jpg)
ANALIZA BIOFILMU
Multikultura
Analiza mikroskopowa
Profil metaboliczny
ARDRA
DGGE
Analiza molekularna
FISH
SEM
CLSM
Zużycie substratów zawierających siarkę
i fosfor (PM4)
Zużycie substratów azotowych (PM3)
Zużycie substratów węglowych (PM1-2)
Zużycie 32 najpopularniejszych
substratów węglowych (EcoPlate)
![Page 28: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/28.jpg)
ANALIZA STRUKTURY BŁONY BIOLOGICZNEJ SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)
CLSM (CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPE)
Stal nierdzewna Miedź Żeliwo
Wysokość 15 µm Wysokość 25 µm Wysokość 30 µm
Polipropylen Polichlorek winylu Polietylen
Wysokość 25 µm Wysokość 30 µm Wysokość 4 µm
![Page 29: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/29.jpg)
WYKORZYSTANIE SUBSTRATÓW WĘGLOWYCH
Aminy i amidy Fenyloetyloamina
Putrescyna
Aminokwasy
L-arginina
L-asparagina
L-fenyloalanina
L-seryna
L-treonina
Kwas glicylo L-glutaminowy
Węglowodany
Pirogronian metylu
D-celobioza
a-D-laktoza
b-metylo-D-glukozyd
D-ksyloza
Eritritol
D-mannitol
N-acetylo-D-glukozoamina
fosforan 1-glukozy
Fosforan D,L-a-glicerolu
Kwasy
karboksylowe i
ketonowe
Kwas D-glukozaminowy
y-lakton kwasu D-galaktonowego
Kwas D-galakturonowy
Kwas 2-hydroksybenzoesowy
Kwas 4-hydroksybenzoesowy
Kwas y-hydroksymasłowy
Kwas itakonowy
Kwas a-oksomasłowy
Kwas D-jabłkowy
Polimery
Tween 40
Tween 80
a-cyklodekstryna
Glikogen
0
10
20
30
40
50
60
70
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Akt
ywn
ość
kat
abo
liczn
a
Czas [minuty]
304 Cu DI PVC UWMH PPUHMW-PE
![Page 30: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/30.jpg)
WYKORZYSTANIE SUBSTRATÓW WĘGLOWYCH
Średnia absorbancja (AWCD - Average Well Colour Development) dla każdego obiektu doświadczalnego została
wyliczona na podstawie absorbancji dla 31 substratów, pomniejszonych o wartość absorbancji dla czystej wody
AWCD = ΣODi/31, wartość AWCD jest miarą aktywności mikroorganizmów biofilmu.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
304 Cu DI PVC UHMW PP
Wart
ość
Materiały
AWCD
![Page 31: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/31.jpg)
WYKORZYSTANIE SUBSTRATÓW WĘGLOWYCH
Wskaźnik różnorodności funkcjonalnej R- został
obliczony na podstawie liczby zużytych substratów
węglowych, przyjmując jako pozytywną odpowiedź
mikroorganizmów dla poszczególnych substratów WCD
(well colour development) > 0,25. Różnorodność
funkcjonalna uznana jest za jeden z najbardziej
odpowiednich wskaźników różnorodności, ponieważ
funkcja ekosystemu zależy od cech funkcjonalnych
gatunków, a zmniejszenie różnorodności funkcjonalnej
ma niekorzystny wpływ na stabilność i funkcjonowanie
ekosytemu.
![Page 32: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/32.jpg)
ANALIZA AKTYWNOŚCI METABOLICZNEJ
• Porównanie aktywności metabolicznej mikroorganizmów
tworzących biofilm na badanych materiałach.
• Analiza 190 substratów węglowych, 95 źródeł azotu,
94 źródeł fosforu i siarki.
![Page 33: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/33.jpg)
MAPA SZLAKÓW METABOLICZNYCH Z NANIESIONYMI SUBSTRATAMI WSPÓLNYMI DLA WSZYSTKICH GRUP MIKROORGANIZMÓW BŁONY BIOLOGICZNEJ
I UNIKALNYMI DLA KAŻDEJ GRUPY
![Page 34: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/34.jpg)
WNIOSKI
Wyizolowane oraz oznaczone szczepy mogą służyć jako wskaźniki obecności błony biologicznej w
danej sieci wodociągowej.
Metody identyfikacji oparte na analizie sekwencji kwasów nukleinowych okazały się najskuteczniejsze
w przypadku określenia przynależności do rodzaju mikroorganizmów zmienionych pod wpływem stresu
środowiskowego (selekcja, procesy technologiczne: koagulacja, chlorowanie, ozonowanie).
Mieszana kultura drobnoustrojów charakteryzuje się większą różnorodnością enzymatyczną, co znacznie ułatwia
wykorzystywanie komponentów rurociągów przez bakterie, jako źródło węgla i energii;
Rutynowe analizy wody w żaden sposób nie dostarczają informacji o rzeczywistych warunkach
mikrobiologicznych panujących w sieci wodociągowej;
![Page 35: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/35.jpg)
WNIOSKI
Mechanizm powstania obrostów biologicznych, bioróżnorodność na różnych materiałach powoduje, że żaden zabieg
technologiczny ani materiał wykorzystywany do budowy sieci nie jest w stanie zapobiec tworzeniu się
biofilmu;
Analiza mikrobiologiczna wody w wybranych punktach z zastosowaniem podłoża R2A wskazywała od 1,5- 5,2 x
większą liczbę mikroorganizmów psychro- i mezofilnych niż na agarze odżywczym, co sugeruje na konieczność
wykorzystania podłoża R2A w celu otrzymania bardziej wiarygodnych wyników jakości mikrobiologicznej wody.
Analizy wykonane za pomocą systemu BIOLOG OmniLog mogą służyć do oceny dostępności substratów
pokarmowych dla drobnoustrojów z materiałów wykorzystywanych do budowy instalacji np. wodociągowych, a więc
również do testowania ich przydatności.
![Page 36: RÓŻNORODNOŚĆ I PROFILE METABOLICZNE BIOFILMU …](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020623/61f08812824fb663171ef87a/html5/thumbnails/36.jpg)
Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych
Ul. Kossutha 6, 40-844 Katowice
www.ietu.pl
Dziękuję za uwagę
Izabela Biedroń
Zakład Badań i Rozwoju
Tel. 32 254 60 31 wew. 119
E-mail: [email protected]