Kierownik: dr hab. Magdalena Frąc, prof. IA PAN
Wykonawcy: mgr Agata Gryta; mgr Karolina Oszust; dr Anna Siczek, Nina Bilińska-Wielgus, Jacek Panek
Gleba oraz odpady organiczne, ze względu na ogromną bioróżnorodność zasiedlających je mikroorganizmów, mogą być źródłem szczepów o uznanych właściwościach biotechnologicznych, wykorzystywanych do opracowania nowych technologii i produktów. Jednakże istnieje konieczność charakterystyki tych mikroorganizmów ze szczególnym uwzględnieniem ich uzdolnień metabolicznych.
Celem zadania jest ocena zróżnicowania genetycznego i profilu metabolicznego mikroorganizmów wyodrębnionych z gleby i odpadów organicznych, ze szczególnym uwzględnieniem zmienności wewnątrzgatunkowej grzybów, w różnych warunkach hodowli.
W pierwszym etapie badaniami zostaną objęte trzy rodzaje odpadów, z których zostaną wyodrębnione mikroorganizmy. Proponowane badania będą obejmowały charakterystykę profilu metabolicznego zbiorowisk grzybów w odpadach z wykorzystaniem płytek Biolog FF, wyodrębnienie środowiskowych szczepów grzybów oraz ocenę ich zróżnicowania genetycznego i funkcjonalnego.
Główny cel zadania będzie realizowany poprzez cele szczegółowe, do których należą:
- identyfikacja grzybów metodami klasycznymi oraz z zastosowaniem nowoczesnych technik biologii molekularnej;
- ocena właściwości katabolicznych zbiorowisk grzybów zasiedlających odpady oraz wybranych szczepów grzybów z wykorzystaniem płytek Biolog FF;
- ocena zróżnicowania genetycznego wybranych szczepów z wykorzystaniem metody polimorfizmu długości amplifikowanych fragmentów (AFLP).
Ocena zróżnicowania genetycznego oraz aktywności i różnorodności funkcjonalnej zostanie przeprowadzona po hodowli grzybów na podłożach stałych, zawierających różne organiczne produkty odpadowe: suszone wysłodki buraczane, otręby pszenne oraz trociny, w celu oceny wpływu składników podłoża na kierunek uzdolnień katabolicznych szczepów.
Całościowa analiza uzyskanych wyników będzie przydatna do określenia zależności pomiędzy profilem katabolicznym zbiorowisk grzybów oraz pojedynczych szczepów, a także zróżnicowaniem genetycznym, różnorodnością funkcjonalną a odpadem wykorzystanym do hodowli grzybów.
Proponowane badania mają zarówno charakter poznawczy, jak i aplikacyjny. Z jednej strony prowadzone badania dostarczą informacji o zróżnicowaniu wewnątrzgatunkowym grzybów zasiedlających glebę i odpady organiczne, szczególnie w odniesieniu do uzdolnień katabolicznych, istotnych w degradacji odpadów. Z drugiej zaś wyniki mogą być przydatne do oceny możliwości i celowości zagospodarowania organicznych materiałów odpadowych, jako składnika pożywek mikrobiologicznych do hodowli grzybów strzępkowych.
Literatura:
- Behera S.S., Ray R.C., 2015, Solid state fermentation for production of microbial cellulases: recent advances and improvement strategies. International Journal of Biological Macromolecules, In Press, doi:10.1016/j.ijbiomac.2015.10.090.
- Hansen G.H., Lübeck M., Frisvad J.C., Lübeck P.S., Andersen B., 2015, Production of cellulolytic enzymes from ascomycetes: comparison of solid state and submerged fermentation. Process Biochemistry, 50, 9, 1327-1341.
- Novelli P.K., Barros M.M., Fleuri L.F., 2016, Novel inexpensive fungi proteases: Production by solid state fermentation and characterization. 2016. Food Chemistry, 198, 119-124.
- Soliman S.A., El-Zawahry Y.A., El-Mougith A.A., 2013, Fungal biodegradation of agro-industrial waste. Cellulose - Biomass Conversion, Prof. John Kadla (Ed.), ISBN: 978-953-51-1172-6, InTech, DOI: 10.5772/56464. Available from: http://www.intechopen.com/books/cellulose-biomass-conversion/fungal-biodegradation-of-agro-industrial-waste.
