Na Uniwersytecie Warszawskim prowadzone są badania dotyczące naturalnych mechanizmów biologicznych, które powstrzymują bakterie wodne przed ich osadzaniem na powierzchni glonów jednokomórkowych. Dokonane w ramach badań odkrycie daje obiecującą perspektywę komercjalizacji, ponieważ jedna z wydzielanych przez glony „substancji odstraszających” bakterie jest wyjątkowo tania w produkcji, a jej skuteczne działanie zachodzi w mikrogramowych gradientach.
Dr Bartosz Kiersztyn z Instytutu Biologii Funkcjonalnej i Ekologii na Wydziale Biologii UW od lat zajmuje się badaniem biofilmów bakteryjnych powstających na różnego rodzaju powierzchniach w środowiskach wodnych. Jego praca może przyczynić się do powstania preparatu zabezpieczającego różnego rodzaju powierzchnie przed osadzaniem się na nich bakterii wodnych.
Niechciane bakterie
W biofilmach często identyfikowane są bakterie o charakterze patogennym. Ich obecność jest powszechnie uznawana za czynnik negatywny, po części dlatego, że wiele z gatunków tych bakterii wytwarza i uwalnia toksyny. Dr Kiersztyn zwrócił uwagę na fakt, że choć biofilmy bakteryjne w naturalnym środowisku wodnym tworzą się bardzo szybko, to nie powstają wydajnie na powierzchni żywych glonów jednokomórkowych. „To bardzo ciekawe zjawisko. O ile w wodzie bakterie są w stanie szybko zasiedlić praktycznie każdą powierzchnię, na glonach jednokomórkowych kolonizacja prawie nie występuje. Bakterie niejako powstrzymują się przed kolonizacją żywych mikroskopijnych glonów – nie osadzają się na nich intensywnie i nie namnażają na ich powierzchniach. Obserwacje mikroskopowe oraz biochemiczne i molekularne jednoznacznie na to wskazują” – mówi Bartosz Kiersztyn z Wydziału Biologii UW.
W wyniku prowadzonych eksperymentów naukowiec wykazał, że jedną z przyczyn powstawania tego zjawiska jest substancja wydzielana przez glony w procesie fotooddychania. Jak się okazało, gradient mikrostężeń tej substancji wystarczy, by w środowisku wodnym bakterie nie osadzały się intensywnie na danej powierzchni. Tak zrodził się pomysł, by stworzyć preparat, który pozwoliłby zabezpieczać różnego rodzaju powierzchnie, w tym m.in. odzież i inne akcesoria wchodzące w kontakt z wodą (np. wykorzystywane w sportach wodnych) przed tworzeniem się na nich biofilmów bakteryjnych. Na korzyść ekonomiczną takiego rozwiązania przemawiają dwa czynniki:
- ekstremalnie niska cena – naturalna substancja wytwarzana przez glony jest wyjątkowo niedroga w produkcji przemysłowej. Możliwość zastosowania jej w mikrostężeniach dodatkowo sprawia, że sam preparat byłby tani w produkcji, co dawałoby szansę jego producentowi na wygenerowanie sporej marży;
- działanie w duchu ekologii w co najmniej dwóch wymiarach: po pierwsze, preparat bazowałby na substancji występującej w naturalnym środowisku, a po drugie, jego działanie nie polegałoby na eliminowaniu bakterii (co groziłoby uwalnianiem z nich toksyn), ale na ich „odstraszaniu”.
Prowadzone dotychczas eksperymenty na materiałach, z których produkowane są m.in. pianki nurkowe i obuwie do uprawiania sportów wodnych, jednoznacznie potwierdzają, że na odzieży sportowej spryskanej roztworem z odkrytą substancją bakterie wodne osadzają się w minimalnym stopniu. Eksperymenty prowadzono m.in. w naturalnym środowisku w jeziorze Śniardwy, w specjalnie wyselekcjonowanym miejscu obfitującym w wiele szczepów bakteryjnych.