Monitorowanie struktury zespołów mikroorganizmów w glebach zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi...

Monitorowanie struktury zespołów mikroorganizmów w glebach zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi inokulowanych szczepami bakterii zdolnymi do rozkładu węglowodorów i produkcji biosurfaktantów

  • Kierownik projektu: mgr Magdalena Pacwa-Płociniczak, Uniwersytet Śląski w Katowicach
  • Tytuł projektu: Monitorowanie struktury zespołów mikroorganizmów w glebach zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi inokulowanych szczepami bakterii zdolnymi do rozkładu węglowodorów i produkcji biosurfaktantów
  • Konkurs: PRELUDIUM, ogłoszony 15 września 2011 r.
  • Panel: NZ9
Magdalena Pacwa-Płociniczak w laboratorium

Badania wykonywane w ramach projektu dotyczą monitorowania zmian zachodzących w strukturach rodzimych zespołów mikroorganizmów w glebie zanieczyszczonej związkami ropopochodnymi, pobranej z okolic rafinerii Czechowice-Dziedzice i poddanej procesowi biologicznego oczyszczania. Teren badań jest miejscem, w którym od wielu lat gromadzone są odpady kwaśnej smoły porafinacyjnej zawierające wysokie stężenie węglowodorów. Problem skażenia gleby tymi substancjami jest szczególnie ważny z uwagi na ich toksyczne i mutagenne działanie oraz ze względu na fakt, iż związki te bardzo trudno rozpuszczają się w wodzie.

Obiecującą metodą bioremediacji takich gleb jest bioaugmentacja. Metoda ta polega na zwiększeniu aktywności degradacyjnej gleby poprzez wprowadzenie do niej wyselekcjonowanych pojedynczych szczepów mikroorganizmów lub też ich konsorcjum. Wykorzystywane w badaniach szczepy, obok właściwości degradacyjnych, charakteryzują się również zdolnością do produkcji związków powierzchniowo czynnych (biosurfaktantów). Związki te zwiększają biodostępność węglowodorów, w efekcie czego są one łatwiej pobierane i rozkładane przez mikroorganizmy.

Pomimo że prowadzonych jest wiele badań nad zastosowaniem bioaugmentacji do oczyszczania gleby skażonej substancjami ropopochodnymi, niewiele wiadomo na temat interakcji, jakie zachodzą pomiędzy wprowadzonymi szczepami bakterii a mikroflorą autochtoniczną. Dlatego też celem projektu jest określenie wpływu introdukowanych szczepów bakterii na strukturę rodzimych zespołów mikroorganizmów w glebie skażonej związkami ropopochodnymi. Ponadto, celem projektu jest ocena przeżywalności wprowadzonych szczepów oraz ich zdolności do konkurowania z mikroflorą autochtoniczną zarówno o miejsce, jak i składniki pokarmowe.

Analizy przeprowadzane są z wykorzystaniem metod uznawanych za najbardziej powtarzalne i wiarygodne w badaniach nad bioróżnorodnością i aktywnością mikroorganizmów glebowych. Metody te obejmują analizę profili fosfolipidowych kwasów tłuszczowych (PLFA) oraz elektroforezę w gradiencie czynnika denaturującego (DGGE) zamplifikowanych fragmentów genów kodujących 16S rRNA, hydroksylazy alkanowe oraz podjednostkę alfa dioksygenaz hydroksylujących wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Ponadto, do metod tych zaliczana jest łańcuchowa reakcja polimerazy w czasie rzeczywistym (real-time PCR) w której amplifikowane będą geny pozwalające na określenie zarówno ogólnej liczebności jak i liczebności bakterii zdolnych do rozkładu węglowodorów alifatycznych i aromatycznych oraz technika BIOLOG służąca do oceny funkcjonalnej aktywności gleby. Zastosowanie metod o zróżnicowanym poziomie rozdzielczości pozwoli ocenić czy inokulanty powodują zmiany w strukturze i aktywności badanych zespołów, na czym te zmiany polegają oraz czy mają one charakter krótko- czy długotrwały.


mgr Magdalena Pacwa-Płociniczak

Magdalena Pacwa-Płociniczak w laboratorium

Doktorantka na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego. Stypendystka w ramach projektów UPGOW oraz DoktoRIS współfinansowanych przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Współautorka trzech artykułów naukowych o międzynarodowym zasięgu. Interesuje się biotechnologią środowiska, a dokładniej mikrobiologiczną produkcją biosurfaktantów, ich zastosowaniem w bioremediacji gleb skażonych oraz wykorzystaniem nowoczesnych technik w badaniach nad bioróżnorodnością mikroorganizmów w glebie.