MiCoD
Struktura i potencjał biotechnologiczny mikrobiomu płonących hałd pogórniczych
Opisujemy procesy biologiczne i biogeochemiczne zachodzące w płonących hałdach pogórniczych oraz izolujemy mikroorganizmy z tych hałd, aby ocenić ich potencjał biotechnologiczny.
słowa kluczowe: płonące hałdy pogórnicze; mikrobiom; potencjał biotechnologiczny; biodegradacja; metagenomika
Jednym z negatywnych wpływów eksploatacji kopalin na środowisko są powstające hałdy pogórniczne. Szczególnie niebezpieczne są płonące hałdy, w których wyjątkowo aktywnie dochodzi do uwalniania licznych szkodliwych substancji. Pierwszym etapem ograniczenia wpływu hałd na środowisko jest poznanie przemian biogeochemicznych, które w nich zachodzą. Płonące hałdy są środowiskami ekstremalnymi. Żyjące w nich mikroorganizmy wykształciły mechanizmy umożliwiające przeżycie w tych trudnych warunkach. Są to na przykład zdolności do rozkładu złożonych i toksycznych związków organicznych.
Projekt ten, w sposób interdyscyplinarny, skupi się na wyjaśnieniu procesów zachodzących w płonących hałdach z okolic miejscowości Czerwionka-Leszczyny oraz Bytomia. Procesy biologiczne zostaną opisane dzięki analizie metagenomu hałd przeprowadzonej we współpracy z Dr. Ian’em Marshall’em z Aarhus University w Danii. Uzyskane wyniki zostaną powiązane z danymi geochemicznymi uzyskanymi przez badaczy z Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego. Mikroorganizmy z hałd zostaną wyizolowane i zbadane pod kątem biodegradacji złożonych związków organicznych, w tym ksenobiotyków, w Instytutcie Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska.
Badania prowadzone w ramach tego projektu będą pierwszym krokiem do poznania i zrozumienia potencjału mikroorganizmów z tych wyjątkowych, ekstremalnych środowisk. Projekt dostarczy kluczowych danych do dalszych badań nad możliwością rekultywacji terenów płonących hałd, rozkładu złożonych substancji organicznych oraz wykorzystania mikroorganizmów do bioremediacji. Ponadto może on dostarczyć nowych danych na temat przystosowań mikroorganizmów do życia w środowiskach poliekstremalnych.
LIDER PROJEKTU
dr PIOTR SIUPKA
fot. Małgorzata Dymowska
dr Piotr Siupka
Instytut Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska
e-mail: piotr.siupka@us.edu.pl
- dr Piotr Siupka, Instytut Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska, Wydział Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
- dr Ádám Nádudvari, Instytut Nauk o Ziemi, Wydział Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
- dr Ian Marshall, Center for Electromicrobiology, Department of Biology, Aarhus University, Dania
Więcej o projekcie
Hałda w Czerwionce-Leszczynach
fot. Piotr Siupka
artykuł popularnonaukowy
Płonące hałdy pogórnicze
„Gazeta Uniwersytecka UŚ” nr 8 (298)/2022
W krajobraz Śląska na stałe wpisany jest obraz hałd pogórniczych. Niełatwe do ukrycia składowisko odpadów powstaje w wyniku wydobywczej działalności człowieka i jest przesiąknięte wieloma związkami toksycznymi zarówno dla ludzi, jak i środowiska. Okazuje się, że istnieją jednak mikroorganizmy, które całkiem nieźle radzą sobie w ekstremalnych z naszego punktu widzenia warunkach. Bada je zespół, którym kieruje dr Piotr Siupka, w ramach projektu wyłonionego w konkursie Inicjatywy Doskonałości Badawczej pt. „Zielony Horyzont”…
Aktualności
19.04.2022
Pobrano próby płonących hałd z okolic miejscowości Czerwionka-Leszczyny oraz Bytomia. Pobierane próby były zróżnicowane pod względem m.in. stopnia wypalenia (nieprzepalona hałda, płonąca i wypalona) czy temperatury (od 18 °C do ponad 100 °C). Próbki hałd zostały poddane analizie składu chemicznego za pomocą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas. Wyniki tych badań są obecnie analizowane.
Przeprowadzono również izolację mikroorganizmów z pobranych prób. Udało się wyizolować ponad 200 szczepów, z których 58 to szczepy termofilne wzrastające w temperaturze 70 °C.
Obecnie największym wyzwaniem jest izolacja DNA w odpowiedniej ilości oraz przede wszystkim jakości umożliwiających przeprowadzenie sekwencjonowania metagenomu prób ze względu na duży poziom zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.
Obecnie trwają intensywne prace nad optymalizacją metody izolacji, które umożliwią dalsze badania procesów biogeochemicznych zachodzących w hałdach.
INICJATYWA DOSKONAŁOŚCI BADAWCZEJ
prezentuje
Poznaj laureatów konkursów IDB pn. „Horyzont Postcovidowy” oraz „Zielony Horyzont”
Projekt pn. „Struktura i potencjał biotechnologiczny mikrobiomu płonących hałd pogórniczych”.
Kwota dofinansowania: 119 900 zł
LIDER PROJEKTU
fot. Małgorzata Dymowska
dr Piotr Siupka
Instytut Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska
e-mail: piotr.siupka@us.edu.pl
- dr Piotr Siupka, Instytut Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska, Wydział Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
- dr Ádám Nádudvari, Instytut Nauk o Ziemi, Wydział Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
- dr Ian Marshall, Center for Electromicrobiology, Department of Biology, Aarhus University, Dania