Artkuł przedstawia wyniki badań, których celem było zaproponowanie czułego i specyficznego narzędzia opartego na wykorzystaniu biosensorów dla pełniejszego i efektywniejszego monitorowania zagrożeń pochodzących ze strony toksycznych zakwitów sinic.
Gągała-Borowska I., Karwaciak I., Jaros D., Ratajewski M., Kokociński M., Jurczak T., Remlein B., Rudnicka K., Pułaski Ł., Mankiewicz-Boczek J. Cyanobacterial cell-wall components as emerging environmental toxicants - detection and holistic monitoring by cellular signaling biosensors. Science of the Total Environment 2022, 807, 150645,
Cyjanobakterie nazywane powszechnie sinicami należą do najstarszych organizmów występujących na Ziemi. Szerokie możliwości adaptacyjne pozwalają im zasiedlać różnorodne środowiska w tym także ekstremalne siedliska jak gorące źródła, siedliska arktyczne czy powierzchnie skał i kory drzew. Największe zainteresowanie wzbudzają jednak planktonowe sinice, które szybko zwiększając liczebność przyczyniają się do powstawania tzw. zakwitów wody. Zaburzają one prawidłowe funkcjonowanie ekosystemów poprzez zmniejszenie różnorodności gatunkowej oraz produkowanie cyjanotoksyn.
Monitorowanie zagrożeń związanych z obecnością tych ostatnich należy do ważniejszych wyzwań ochrony wód powierzchniowych. W artykule wykazaliśmy przydatność zastosowania biosensorów, które coraz powszechniej wykorzystywane są do konstruowania testów pozwalających na szybkie monitorowanie szkodliwych substancji w środowisku.
W przeprowadzonych badaniach zostały wykorzystane biosensory komórkowe, w których czułym elementem rozpoznającym monitorowaną w środowisku substancję są całe komórki pochodzące od różnych tkanek człowieka. Spośród czterech grup biosensorów różniących się wrażliwością i rodzajem stresu, na który reagują dwa z nich wykazały się największą czułością na obecność cyjanotoksyn.
Szczególnie biosensory używane dotąd do wykrywania patogenów w środowisku aktywowane były zarówno przez zagęszczone próbki środowiskowe pobrane podczas zakwitów z różnych zbiorników jak i reagowały na kultury sinicowe.
Do ważniejszych osiągnięć przedstawionych badań było wykazanie po raz pierwszy możliwości wykorzystania wybranych biosensorów do wykrywania immunomodulującego (stymulującego układ odpornościowy) toksycznego efektu lipopolisacharydów oraz lipoprotein związanych z błoną komórkową komórek sinicowych.
Artykuł zakończono wnioskiem, iż wybrane biosensory komórkowe stwarzają nowe możliwości w monitoringu zagrożeń związanych z zakwitami wód powodowanymi przez sinice.