Mikroorganizmi kao indikatori 3 predavanje prof dr Gordana

Mikroorganizmi kao indikatori 3. predavanje prof. dr Gordana Subakov Simić

Uloga mikroorganizama u lancima ishrane i kruženju supstance • • jednoćelijski ili višećelijski organizmi veličina od 0, 2 do 200 mm bakterije, gljive, protozoa i alge naseljavaju zemljište, vodu, vazduh pa čak se mogu sresti i na visini 1000 m (atmosfera) • naseljavaju ekstremna staništa kao što su termalni izvori, led, • u aerobnoj i anaerobnoj sredini

Različiti tipovi metabolizma kod bakterija Donor elektrona Neorganski Izvor ugljenika Organski CO 2 Organski fotolitotrofi fotoorganotrofi fotolitoautotrofi fotoorganoheterotrofi H 2 O, H 2 S, S, H 2 Sukcinat, acetat Cijanobakterije, sumporne bakterije sa pigmentom Rhodospirillaceae Izvor energije svetlost Izvori energije: Hemijske komponente Hemolitotrofija Hemoorganotrofija Hemolitoautotrofija Hemoorganoheterotrofija H 2, H 2 S, NH 3, Fe 2+, NO 2 Mnoge organske komp. Vodonične bakterije, bezbojne sumporne bakterije, nitrifikacione bakterije, gvožđevite, metanske Većina bakterija

• cijanobakterije i alge su najvažniji primarni producenti u vodenim ekosistemima (fitoplankton) • bakterijska sekundarna produkcija u fitoplanktonu u proseku iznosi 20% fitoplanktonske produkcije – razlaganjem mrtvih ćelija fitoplanktona i njihovih izlučevina

U vodenim ekosistemima Cijanobakterije i alge primarni producenti bakterije flagelate cilijate

U terestričnim ekosistemima • Vaskulrne biljke glavni primarni producenti • Bakterije i gljive primarni dekompozitori protozoa bakterije nematode • Uloga u mineralizaciji

Zašto su mikoorganizmi indikatori? • prisutni u svim sredinama • u visokoj brojnosti • jer imaju ključnu ulogu u kruženju supstanci • veoma osetljivi • brzo reaguju na stres • mikrobna aktivnost je odgovor na zbir fizičkih, hemijskih i bioloških faktora

Mikrobiološke metode u monitoringu • Koriste se tri različite tehnike za sledeća tri parametra: – ukupna biomasa – mikrobiološka aktivnost – diverzitet zajednice mikroorganizama

• Mikroorganizmi se odavno koriste kao indikatori kvaliteta vode: – ukupan broj fekalnih koliformnih bakterija se koristi kao indikator potencijalne kontaminacije vode za piće i rekreaciju

Kontaminacija koliformnim bakterijama

Određivanje ukupne biomase mikroorganizama • zasejavanjem mikroorganizama na različite podloge u petri kutije i gajenjem • upotrebom direktne mikroskopije i analizom slika moguće je dobiti informacije o ukupnom broju, biomasi i morfološkim karkateristikama zajednice mikroorganizama

Određivanje mikrobijalne aktivnosti • merenjem respiracije u zemljištu pod standardnim uslovima u laboratoriji – SIR (supstrat indukovana respiracija) metoda koja se koristi za merenje respiracije u zemljištu • bakterijski rast se može odrediti kao stopa usvajanja 3 H-timidina i 14 C-leucina u bakterijsku DNK i proteine tokom kratkog vremena inkubacije

Određivanje diverziteta mikroorganizama • Hemijske tehnike • Genetičke tehnike • Fiziološke tehmike

Hemijske tehnike koje se koriste za određivanje diverziteta mikroorganizama • SLB metoda (metoda lipidnim markerima) – lipide mikroorganizmi ugrađuju primarno u ćelijski zid kao gradivnu komponentu, ali ih gomilaju i kao rezervnu supstancu – ova metoda daje taksonmske i fiziološke informacije o zajednici mikroorganizama – lipidi iz mikroorganizama se ekstrahuju, frakcionišu u različite klase i analiziraju gasnom hromatografijom

Genetičke tehnike za određivanje diverziteta mikroorganizama • molekularne tehnike • ekstrakcija DNK

Fiziološke tehnike za određivanje diverziteta mikroorganizama • bazira se na određivanju specifičnih jedinjenja ugljenika