Skuteczną bronią w walce z zakwitami toksycznych sinic, które latem uniemożliwiają np. kąpiele w Bałtyku, mogą okazać się związki wydzielane przez inne sinice, które w przyszłości mogą również przydać się do zwalczania bakterii czy grzybów. Na razie jednak to przyszłość.
czerwona-flaga-morze-wopr

Do zakwitów m.in. w Bałtyku dochodzi latem, kiedy sinice mają pod dostatkiem światła i składników odżywczych. Mogą wówczas spowodować wiele problemów, zwłaszcza te szczepy, które wydzielają substancje trujące. Do charakterystycznych objawów zatrucia należą wymioty, biegunka, gorączka i wysypka na skórze. Rozległe zakwity sinic mogą też spowodować szkodliwy dla innych organizmów ubytek tlenu w wodzie morskiej. Pojawienie się sinic oznacza zwykle zakaz kąpieli.

Na razie nie ma skutecznej metody, aby przeciwdziałać temu problemowi. Kluczem w uporaniu się z zakwitami toksycznych sinic może być allelopatia, czyli mechanizm polegający na tym, że jeden organizm wydziela substancje chemiczne, wpływające na inne gatunki. Zazwyczaj jest to działanie negatywne.

Allelopatyczne działanie sinic, a właściwie jednej z nich zbadała licealistka – Kinga Gergella – z III Liceum Ogólnokształcącego im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni.

Badałam, jak nieszkodliwa sinica Synechococcus sp. działa na toksyczne sinice – odpowiedzialne za powstawanie masowych, szkodliwych zakwitów, przez które zamykane są nasze kąpieliska – wyjaśnia Kinga Gergella. – Najważniejsze w całym procesie było zbadanie wpływu przesączu, czyli substancji wyprodukowanych przez sinicę, na hodowlę pozostałych sinic. Wyniki były jasne: związki wydzielane przez Synechococcusinne powodują spadek liczby komórek innych sinic i to bardzo duży. W przypadku jednego gatunku, liczebność komórek spadła aż o połowę.

Przeprowadziła też inne badania. Analizowała proces fotosyntezy, fluorescencji, zawartości barwników, aby zobaczyć, jak związki, które wydziela „jej dobra” sinica wpływają na wnętrze komórki toksycznej sinicy.

W badaniach wyszło wyraźnie, że związki te utrudniają przebieg procesu fotosyntezy, co uniemożliwia wzrost sinicy. Badania pokazały też, że pod wpływem działania związków łańcuchy komórek uległy rozerwaniu. Komórki były zdeformowane, a część stała się wręcz pusta, inne uległy całkowitej degradacji. Jest to więc bardzo mocne działanie – podkreśla licealistka..

Problem polega na tym, że to, co wydziela sinica jest mieszaniną związków. Jest ich tak wiele, że nie ma na razie skutecznej metody i aparatury, aby dobrze zbadać każdy z nich. Na jeden gatunek sinicy dany związek działa, a na inny już nie. Różnym naukowcom udało się uzyskać zaledwie kilka związków z sinic.

Gdyby naukowcy wiedzieli, jak uzyskiwać poszczególne związki wydzielane przez „dobre” sinice, mieliby skuteczną metodę na walkę z zakwitami sinic.

– Sinic jest dużo i można je pozyskiwać z naturalnych zbiorników. Są to związki naturalne, więc nie stwarzałyby zagrożenia dla środowiska, mogłyby być także bezpieczne dla ludzi. Byłby to więc sposób naturalny i tani – podkreśla Gergella.

Związki wydzielane przez nietoksyczne sinice mogą mieć jednak więcej zastosowań niż tylko walka z zakwitami np. w Bałtyku.

– Pojawiły się badania, które pokazały, że mogą one zwalczać bakterie, wirusy i grzyby. Hamują działanie gronkowca złocistego, pałeczki okrężnicy, laseczki siennej. Skoro wstrzymują proces fotosyntezy, to można ich używać też w rolnictwie do zwalczania chwastów zamiast pestycydów czy szkodliwych środków ochrony roślin. Badań pokazujących ich potencjalne zastosowanie jest jeszcze niewiele, ale się pojawiają i dają nadzieję – wylicza młoda badaczka.

Kinga Gergella swoją pracę rozpoczęła w pierwszej klasie liceum, kiedy podjęła współpracę z doktorantką Instytutu Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego. Dzisiaj pracuje pod naukowym okiem Małgorzaty Kupczyk-Skodowskiej i Sylwii Śliwińskiej. Jako laureatka specjalnej edycji konkursu naukowego E(x)plory na przełomie maja i czerwca 2016 roku będzie reprezentowała Polskę na konkursie INESPO (International Environment & Sustainability Project Olympiad) w Holandii.

źródło: PAP – Nauka w Polsce http://naukawpolsce.pap.pl/

Udostępnij.