Stres bakterii przydaje się w walce z zanieczyszczeniami
Finansowany ze środków UE projekt BACSIN (Bacterial abiotic cellular stress and survival improvement network) poświęcony był zbadaniu przeżywalności szeregu szczepów bakterii o dobrym potencjale katabolicznym (bakterii rozkładających zanieczyszczenia). Biologia systemów, mikrobiologia pojedynczych komórek, klasyczna genetyka i modelowanie pomogły w uzyskaniu wyczerpujących informacji na temat biologii tych bakterii w warunkach stresu. Szczepy bakterii wybrano w oparciu o docelowe substancje zanieczyszczające, w tym alkany i chlorofenole. Zbadano ich preferowane nisze ekologiczne, aby ocenić zachowanie przy narażeniu na różne substancje oraz w różnych środowiskach. Aby przeżyć, bakterie wykorzystywały zmiany w błonie komórkowej, syntezę zgodnych solutów czy też równoległe i nadmiarowe szlaki metaboliczne. Badania mikrokosmosu z użyciem liści roślin, korzeni, gleby, osadów, plaż morskich, biofilmów i reaktorów wykazały jednoznacznie, które szczepy cechują się najlepszą przeżywalnością. Szczególny nacisk położono na substancje, które pozwoliłby mikroorganizmom na optymalne rozkładanie zanieczyszczeń. W testach przeprowadzonych w miejscach zanieczyszczonych wykorzystano chip z genami katabolicznymi oraz odpowiedni protokół opracowany w ramach projektu BACSIN. Szeroko zakrojone testy, przeprowadzone w różnych miejscach i przez różnych operatorów, pozwoliły na wyłonienie dwóch lokalizacji. Ryzoremediacja przy pomocy kombinacji nasadzeń i inokulacji z bakteriami usuwającymi zanieczyszczenia okazała się skuteczną strategią w przypadku miejsc skażonych ropą. Bakterie połączone z wermikulitem dobrze sprawdzały się w rozkładaniu chlorofenoli zanieczyszczających glebę. Co zaskakujące, liczniejsze szczepy wyizolowane w zanieczyszczonych miejscach, uważane początkowo za te, które posiadały odznaczające się najlepszą zdolność zdolnością przeżycia, okazały się nie mieć się być pozbawione takich właściwości. Jednak większość wyselekcjonowanych bakterii przeżyła i pomogła w usuwaniu zanieczyszczeń w testach terenowych. Oznacza to, że wstępne badania pozwolą wybrać najbardziej odpowiednie bakterie do rozkładania zanieczyszczeń. Do rozpowszechniania informacji wykorzystano przede wszystkim stronę internetową projektu, międzynarodową szkołę letnią dla studentów, która odbyła się w lipcu 2011 r. w Lozannie, oraz końcowe sympozjum międzynarodowe poświęcone racjonalnemu wykorzystaniu bakterii do bioaugmentacji, zorganizowane w kwietniu 2012 r. w Amsterdamie. Opublikowano też około 60 artykułów w czasopismach naukowych. Ustalenia te, a także wyizolowanie ze środowiska naturalnych bakterii rozkładających zanieczyszczenia, powinny przyczynić się do lepszego wykorzystania katalitycznego bakterii w remediacji. Wdrożenie wyników projektu BACSIN w skażonych miejscach może usprawnić biodegradację, przynosząc środowisku oczywiste korzyści.
Słowa kluczowe
Bakterie, przeżycie w stresie, usuwanie zanieczyszczeń, bakterie rozkładające zanieczyszczenia, środowisko
