Ocena mikologiczna osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich oraz jego wpływ na różnorodność funkcjonalną mikroorganizmów glebowych

grzyby, metody molekularnej identyfikacji, osad ścieków mleczarskich, pro-fil metaboliczny, różnorodność funkcjonalna

Badania przedstawione w niniejszej pracy podjęto ze względu na ograniczone i fragmentaryczne dane, dotyczące: występowania grzybów w osadzie z oczyszczalni ścieków mleczarskich; wybranych właściwości grzybów wyodrębnionych z osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich, istotnych w ocenie możliwości wykorzystania tych mikroorganizmów w degradacji odpadów oraz oceny profilu metabolicznego gleby nawożonej osadem z oczyszczalni ścieków mleczarskich na tle innych tradycyjnych wskaźników aktywności mikrobiologicznej środowiska glebowego. Praca obejmuje dwie części. W pierwszej oceniono występowanie grzybów w osadzie z oczyszczalni ścieków mleczarskich oraz scharakteryzowano i określono przynależność taksonomiczną dominujących grzybów, wyodrębnionych z osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich i ich relacje filogenetyczne z innymi gatunkami, a także oceniono podstawowe właściwości fizjologiczne i kataboliczne izolatów oraz ich potencjalną aktywność hydrolityczną. W drugiej części pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny następczego oddziaływania osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich na profil metaboliczny gleby, w tym zahamowanie lub aktywację uzdolnień glebowych mikroorganizmów w stosunku do związków należących do różnych grup substratów węglowych: węglowodanów, aminokwasów, amin i amidów, kwasów karboksylowych i ketonowych oraz polimerów. W wyniku przeprowadzonych badań szczepy grzybów wyodrębnione z osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich na podstawie kryteriów morfologicznych i genetycznych oznaczono jako: S1 – Penicillium spinulosum, S2 – Geotrichum fragrans, S3 – Hypocrea jecorina, S4 – Coprinus cinereus, S5 – Fusarium sporotrichioides, S6 – Mucor hiemalis, S7 – Penicillium camembertii, S8 – Trichoderma atroviride, S9 – Mucor circinelloides, S10 – Aspergillus flavus oryzae, S11 – Trichoderma fertile, S12 – Trichoderma koningii, S13 – Geotrichum citri-aurantii, S14 – Trichoderma aureoviride, S15 – Rhizopus stolonifer stolonifer, S16 – Alternaria alternata, S17 – Candida tropicalis, S18 – Acremonium murorum felina, S19 – Beauveria felina. Stwierdzono, że w osadach z oczyszczalni ścieków mleczarskich występują przede wszystkim grzyby saprofityczne, nie stanowiące zagrożenia dla zdrowia. Jedynym zagrożeniem okazał się dermatofit geofilny Candida tropicalis. Jednak ze względu na fakt, że grzyby z rodzaju Candida stanowią naturalny składnik zbiorowisk populacji mikroorganizmów wielu siedlisk, w których aktywnie uczestniczą w rozkładzie substratów organicznych, nie mogą być one traktowane na równi z innymi patogenami, tj. bakteriami z rodzaju Salmonella czy pasożytami przewodu pokarmowego z rodzajów Ascaris i Trichuris. Przeprowadzone badania własne oraz zebrane dane literaturowe świadczą o tym, że środowisko osadów pochodzących z oczyszczalni ścieków mleczarskich nie sprzyja rozwojowi dermatofitów zoofilnych i antropofilnych. W związku z powyższym ryzyko infekcji tymi dermatofitami w przypadku zetknięcia się człowieka z osadami ścieków mleczarskich lub gruntami rekultywowanymi tymi odpadami można uznać za minimalne. W wyniku badań stwierdzono, że niektóre szczepy grzybów wyodrębnionych z osadu wykazały potencjalną wartość aplikacyjną (T. fertile, T. koningii, T. aureoviride, T. atroviride, A. flavus oryzae, M. circinelloides) w degradacji złożonych związków organicznych (polisacharydów, białek i tłuszczów). Grzyby te wykorzystują proste związki organiczne z grupy węglowodanów oraz kwasów karboksylowych i ketonowych jako źródła C i energii oraz są zdolne do rozkładu organicznych połączeń azotowych, tj. aminokwasów oraz amin i amidów. Przeprowadzone wstępne badania wskazują na potencjalną przydatność badanych szczepów w degradacji złożonych związków organicznych, jednak konieczne są dalsze, bardziej szczegółowe, badania nad możliwością ich praktycznego wykorzystania w opracowaniu biopreparatów, mających zastosowanie w sektorze biotechnologii rolniczej i środowiskowej, zwłaszcza w technologiach unieszkodliwiania i utylizacji odpadów organicznych. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowany osad z oczyszczalni ścieków mleczarskich oraz głębokość gleby miały istotny wpływ na kształtowanie się badanych parametrów mikrobiologicznych. Analiza profilu metabolicznego gleby (CLPP), wyrażona wskaźnikami AWCD, R i H była czułym indykatorem zmian ogólnej aktywności mikrobiologicznej środowiska glebowego pod wpływem zastosowanego osadu z oczyszczalni ścieków mleczarskich. Przeprowadzone badania wykazały, że osad z oczyszczalni ścieków mleczarskich aktywizował populacje glebowych mikroorganizmów, powodując wzrost różnorodności funkcjonalnej gleby, a tym samym wpływając na zwiększenie potencjału katabolitycznego mikroorganizmów glebowych. Efekt ten zaznaczył się jednak tylko w powierzchniowej warstwie badanej gleby. Stwierdzono, że potencjał kataboliczny mikroorganizmów w glebie nawożonej osadem z oczyszczalni ścieków mleczarskich zbliżony był do profilu metabolicznego ekosystemu naturalnego, co jest korzystne, z uwagi na brak zachwiania równowagi i stabilności środowiska glebowego po wprowadzeniu osadu.