Kierownik projektu: mgr inż. Joanna Honselmann (Jabłońska)
Konkurs: PRELUDIUM 20
Przyznana kwota: 209 200 PLN
Pseudomonas aeruginosa, czyli pałeczka ropy błękitnej, kojarzona jest głównie jako bakteria
związana z zakażeniami wewnątrzszpitalnymi, które są trudne w leczeniu ze względu na
rosnącą antybiotykooporność tego mikroorganizmu. Jednakże bakteria ta jest również
producentem wielu substancji użytecznych w wielu gałęziach przemysłu. Należą do nich
m.in. biopolimery, surfaktanty czy barwniki. Najczęściej badanym przykładem barwnika jest
piocyjanina. Substancja ta wykazuje potencjał do wykorzystania w dziedzinach takich jak
medycyna (terapia antynowotworowa), rolnictwo (ochrona roślin przed patogenami), ochrona
środowiska (usuwanie zanieczyszczeń gleby), terapia fagowa, produkcja ekranów OLED i
wskaźników kolorymetrycznych czy produkcja energii w mikrobiologicznych ogniwach
paliwowych. W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania dotyczące wpływu
różnych czynników stresowych na otrzymywanie różnych bioproduktów. Wśród tych
czynników wymieniane są m.in. nanomateriały czy pola elektromagnetyczne.
Niniejszy projekt ma na celu zbadanie jak nanomateriały, pole elektromagnetyczne i
połączenie tych czynników wpływa na produkcję piocyjaniny przez pałeczkę ropy błękitnej.
W toku badań zaplanowano zastosowanie metod matematycznych w celu zaprojektowania
doświadczeń, tak aby przekonać się które stresory istotnie wpływają na zwiększenie lub
zmniejszenie ilości pozyskanego barwnika. Przeprowadzenie tych etapów badań pozwoli na
określenie optymalnych warunków procesowych do produkcji piocyjaniny. Wykorzystane
zostaną metody mikrobiologiczne i biochemiczne (chromatografia), które pozwolą na ocenę
wzrostu i żywotności komórek oraz na ilościową i jakościową ocenę otrzymanego barwnika.
Ponadto, zaplanowane zostały analizy, które prowadzić będą do zrozumienia interakcji
pomiędzy bakterią a zastosowanym stresorem. Do zastosowanych metod należeć będą m.in.
cytometria przepływowa (m.in. badanie stresu oksydacyjnego), mikroskopia kontrastowo-
fazowa z epifluorescencją (obserwacje żywotności i ruchliwości komórek), mikroskopia
elektronowa (ocena morfologii komórek) oraz analizy genetyczne (ocena ekspresji genów
oraz sekwencjonowanie genomu). Projekt realizowany będzie we współpracy
międzynarodowej z Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes we Francji oraz
Technische Universitaet w Berlinie.
Planowane badania dostarczą znaczną ilość danych dotyczącą wpływu nanomateriałów i pól
elektromagnetycznych na wytwarzanie piocyjaniny przez pałeczkę ropy błękitnej. Ponadto,
dostarczą informacji o optymalnych warunkach prowadzenia procesu, które prowadzić będą
do otrzymania największej ilości barwnika. Wyniki projektu prowadzić będą do wyjaśnienia
oddziaływania stresorów na produkcję piocyjaniny i mogą dostarczyć informacji o
potencjalnych sposobach modulacji wytwarzania innych bioproduktów.
