background image

 

GOSPODARKA ENERGETYCZNA, WODNA I ŚCIEKOWA; CZĘŚĆ MIKROBIOLOGICZNA 

 
 

Ć

wiczenie 1

 

 

W  środowisku  wodnym  znaleźć  można  prawie  wszystkich  przedstawicieli  grup 

drobnoustrojów występujących w przyrodzie, między innymi bakterie, wirusy, drożdże, grzyby 
pleśniowe.  Obok  typowych  form  wodnych  występują  rodzaje  i  gatunki  najczęściej  żyjące  w 
glebie,  spotykane  w  powietrzu,  przewodzie  pokarmowym  zwierząt  i  ludzi.  Obok  form 
autotroficznych  występują  formy  heterotroficzne  i  pasożytnicze,  w  tym  chorobotwórcze  dla 
zwierząt i ludzi. 

Mikroorganizmy  występujące  w  wodzie  można  podzielić  na  dwie  zasadnicze  grupy. 

Mikroflora autochtoniczna (naturalna) to drobnoustroje stale bytujące i rozmnażające się w 

ś

rodowisku  wodnym.  W  grupie  mikroorganizmów  najbardziej  typowych  dla  środowiska 

wodnego  znajdują  ruchliwe  bakterie  należące  do  rodzajów:  Pseudomonas,  Vibrio

Aeromonas

Spirillum 

oraz 

liczne 

gatunki 

bakterii 

autotroficznych, 

foto- 

chemosyntetyzujących,  takie  jak  bakterie  nitryfikacyjne,  siarkowe  i  żelazowe.  Mikroflora 

allochtoniczna (obca) przedostaje się do wody zarówno z powietrza, gleby, jak i ze ściekami 

przemysłowymi i komunalnymi. Spotyka się ją najczęściej w wodach powierzchniowych. Są to 
głównie  organizmy  heterotroficzne  –  saprofityczne  i  pasożytnicze,  wśród  których  najliczniej 
reprezentowaną grupą są Gram-ujemne pałeczki jelitowe Escherichia coli, bakterie z rodzaju 

ProteusKlebsiella i Enterobacter, a także pałeczki Pseudomonas Aeruginosa oraz z rodzaju 

Arthrobacter czy Cornybacterium.  

Wśród bakterii występujących w środowisku wodnym najbardziej charakterystyczne są 

postacie  cylindryczne,  proste  lub  skręcone  spiralnie,  a  więc  pałeczki  (Bacterium),  lekko 
wygięte  urzęsione  pałeczki  (Pseudomonas),  przecinkowce  (Vibrio),  śrubowce  (Spirillum), 
krętki  (Spirochaeta).  Formy  ziarniste,  takie  jak  ziarniaki  (Coccus),  pakietowce  (Sarcina),  w 

wodzie spotykane są rzadziej. Należą one zwykle do mikroflory allochtonicznej, pochodzącej 
z  lądu,  podobnie  jak  przetrwalnikujące  laseczki  (Bacillus  oraz  beztlenowe  Clostridium). 

Organizmy  te  występują  jednak  z  reguły  w  osadach  dennych.  Woda  jest  też  siedliskiem 
bakterii 

nitkowatych 

(Chlamydobacteriae

Baggiatoae), 

różnokształtnych 

bakterii 

purpurowych,  siarkowych.  Rzadziej  spotyka  się  w  wodzie  promieniowce  (Actinomycetales
oraz bakterie śluzowe (Myxobacteriales).  

Większość  bakterii  wodnych  jest  formami  ruchliwymi,  wyposażonymi  w  rzęski 

(najczęściej  położone  biegunowo)  lub  formami  zdolnymi  do  poruszania  się  za  pomocą 

background image

 

wężykowatych ruchów całego ciała np. krętki. Beggiatoales i bakterie śluzowe poruszają się 

pełzając po powierzchni przedmiotów podobnie jak sinice. Dużą grupę stanowią też bakterie 
osiadłe, przytwierdzone do podłoża za pomocą specjalnej nóżki lub całą powierzchnią ciała i 
niekiedy zdolne do ruchu pełzającego. 

Wśród  bakterii  spotyka  się  zarówno  autotrofy,  jak  i  heterotrofy,  przy  czym  tych 

ostatnich  jest  bez  porównania  więcej.  Bakterie  są  jednak  jedyną  grupą  organizmów,  które 
wykształciły,  obok  zdolności  do  fotosyntezy,  także  zdolność  do  chemosyntezy.  Wśród 
autotrofów  fotosyntetyzujących  znajdują  się  bakterie  purpurowe  i  zielone.  Bakterie 
chemosyntetyzujące podzielono na grupy, zależnie od typu utlenianego związku mineralnego. 
Najpowszechniej występują bakterie nitryfikacyjne. Stosunkowo pospolite są również bakterie 
siarkowe,  utleniające  siarkowodór,  siarczki,  tiosiarczany,  siarkę  itp.  W  przydennych 
warstwach  wody,  gdzie  może  obecny  być  gazowy  wodór,  spotyka  się  bakterie  wodorowe, 
utleniające cząsteczkowy wodór. W wodach o podwyższonej zawartości soli żelaza (II) i soli 
manganu (II) mogą masowo rozwinąć się bakterie żelazowe. 

Liczebność  bakterii  w  wodzie  zależy  głównie  od  zawartości  materii  organicznej.  W 

wodach czystych występują one w niewielkiej ilości, a wodach zanieczyszczonych spotyka się 
nawet kilka milionów komórek w 1 ml wody. 

 

 

Grzyby w wodach reprezentowane są przez różne grupy, rodzaje i gatunki. Nie można 

przeprowadzić  wyraźnej  granicy  między  grzybami  wodnymi  a  lądowymi.  W  środowisku 
wodnym  występują  w  postaci  wegetatywnej  plechy,  w  postaci  zarodników  lub  form 
przetrwanych.  

Stosunkowo  najliczniej  w  środowisku  wodnym  reprezentowane  są  grzyby  pleśniowe 

należące  do  lęgniowców  (Oomycetes)  oraz  sprzężniaków  (Zygomycetes)  z  rodzaju 

Mucor  czy  Rhizopus.  Dość  często  pojawiają  się  w  wodach  powierzchniowych  grzyby 

zaliczane do workowców (Ascomycetes) i to zarówno drożdże, jak i pleśnie (np. z rodzaju 

Aspergillus  i  Penicillium),  a  także  do  klasy  grzybów  niedoskonałych  (Deuteromycetes). 

Prawie wszystkie grzyby są heterotrofami. Biorą udział w rozkładzie kwasów organicznych i 
pektyn (AspergillusPenicilliumFusarium), hemiceloluz (AlternariaFusariumTrichoderma), 
błonnika  (Chaetonium),  lignin  (Alternaria,  Fusarium).  Niektóre  amonifikują  białka  i  produkty 
ich  rozkładu  (Aspergillus  niger),  a  także  uczestniczą  w  hydrolizie  tłuszczów  (Penicillum

AspergillusMucorGeotrichum).  

background image

 

Grzyby nie występują na ogół w czystych wodach. Rozwijają się za to masowo na dnie 

zbiorników  zawierających  ścieki.  Grzyb  ściekowy  –  Leptomitus  lacteus  (należący  do 
lęgniowców) w wodach zanieczyszczonych związkami organicznymi tworzy białą lub brudno-
białą masę pokrywającą denne przedmioty, zwłaszcza jesienią. Grzybnia tego grzyba składa 
się z jednokomórkowych, rozgałęzionych nici, na których znajduje się szereg dość głębokich 
zwężeń, nadających nici wygląd wielokomórkowej. 

Drożdże    i  grzyby  drożdżopodobne  spotykane  w  wodach  należą  głównie  do  rodzaju 

Candida,  Cryptoccocus,  Pichia,  Prototheca,  Rhodotorula,  Saccharomyces,  Torulopsis

Trichosporon,  Hansenula,  Cephalosporium.  Ich  działalność  związana  jest  z  rozkładem 

węglowodanów.  We  wszystkich  typach  wód  występują  one  na  ogół  w  niewielkich  ilościach 
często rzędu 1-2 komórek (do kilkuset komórek) w 1 ml wody. 

Grzyby  pasożytnicze  są  często  wprowadzane  do  naturalnych  zbiorników  wodnych 

wraz ze ściekami bytowo-gospodarczymi. Mogą atakować rośliny (także glony), zwierzęta, a 
także stanowią zagrożenie dla człowieka.  

 

ZAGROŻENIA WYNIKAJĄCE Z OBECNOŚCI GRZYBÓW PATOGENNYCH 

Grzyby drożdżopodobne  

Candida  albicans  jest  to  grzyb  wywołujący  kandydozę  (bielnicę).  Choroba  ta, 

powodująca  zakażenie  błon  śluzowych  oraz  skóry,  może  przebiegać  bezobjawowo. 
Obniżenie  odporności  ustroju  lub  intensywne  leczenie  antybiotykami,  powoduje  nasilenie 
rozwoju grzyba i powstanie widocznych gołym okiem zmian w błonie śluzowej jamy ustnej i 
gardła,  a  także  zakażenie  narządów  wewnętrznych  prowadzące  do  poważnych  komplikacji. 
Szczególnie niebezpieczne jest zakażenie u pacjentów hospitalizowanych oraz noworodków.  

Grzyby pleśniowe 

Patogenność grzybów pleśniowych jest wielokierunkowa. Mogą one zakażać narządy 

wewnętrzne, skórę i paznokcie. Mają zdolność przenikania do tkanek narządów gospodarza 
(aspergilloza  płuc).  Mogą  występować  wewnątrz  oskrzeli  lub  w  jamach  pogruźliczych, 
powodując tzw. grzybniak płuc. Pewne grzyby działają jako czynnik alergizujący, odgrywając 
istotną  rolę  w  patogenezie  części  przypadków  dychawicy  oskrzelowej,  czy  zapalenia  skóry. 
Dokładna  diagnostyka  wymaga  zróżnicowania  grzybów  pleśniowych  na  podstawie  m.in. 
obserwacji cech morfologicznych w makro- i mikrohodowlach (określenie charakteru grzybni i 
narządów owocowania).  

 

background image

 

Grzyby pleśniowe wywołują:  

•  grzybice głębokie (narządowe, systemowe); dotyczy to grzybów z gatunku Aspergillus 

flavus, Aspergillus nidulans, Aspergillus niger, Rhizopus oryzae; 

•  zmiany  skórne;  wywołują  je  grzyby  z  rodzaju  Cladosporium,  Cephalosporium., 

Fusarium, Trichoderma, Aspergillus, Pecnicillium;  

•  zatrucia spowodowane przez toksyny grzybów (mikotoksyny) 

Znanych  jest  kilkaset  mykotoksyn.  W  Polsce  największe  znaczenie  ze  względu  na 
częstotliwość  występowania  i  możliwość  spowodowania  zatruć  maja  aflatoksyny, 
ochratoksyna A, cytrynina oraz patulina.  

Aflatoksyny  to  wtórne  metabolity  niektórych  pleśni  z  rodzaju  Aspergillus,  głównie 

Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Obecnie znane są aflatoksyny: B

1

, B

2

, G

1

, G

2

, M

1

 i 

M

2

. Rozpuszczalne w roztworach wodnych, łatwo przenikają przez błony biologiczne tkanek 

roślinnych  i  zwierzęcych  (śluzówka,  powierzchnia  skóry),  kumulują  się  w  organizmie 
powodując jego zaburzenia oraz choroby wątroby, zatrucia nerek, krwawe  wylewy do płuc i 
mózgu, a także choroby nowotworowe. Toksyny te odporne są na podwyższoną temperaturę, 
natomiast wrażliwe na promieniowanie UV, nadtlenek wodoru i środowisko alkaliczne. Mogą 
występować  w  ziarnach  zbóż,  orzeszkach  ziemnych,  nasionach  bawełny,  migdałach, 
suszonych owocach i przyprawach, a także mleku i produktach mlecznych. 

Ochratoksyna A jest metabolitem pleśni z rodzaju Aspergillus, zaś cytrynina pleśni z 

rodzaju  Penicillium.  Obie  mikotoksyny  należą  do  nefrotoksyn,  tj.  związków  uszkadzających 
nerki.  Często  pojawiają  się  na  ziarnach  zbóż  (żyta,  pszenicy)  i  w  ich  przetworach  (mąka, 
kasza,  pieczywo).  Rozwijają  się  w  środowisku  wilgotnym  i  z  tego  powodu  nie  należy 
przechowywać ziaren w pomieszczeniach o zawartości wody większej niż 13%.  

Patulina  wytwarzana  jest  przez  wiele  gatunków  pleśni  z  rodzaju  Penicillium, 

Aspergillus,  czy  Byssochlamys.  (saprofity  występujące  na  owocach,  warzywach,  mięsie, 

serach,  ziarnie  zbóż  i  pieczywie).  Pod  względem  chemicznym  patulina  jest 
dwupierścieniowym  laktonem.  Jest  związkiem  bardzo  reaktywnym,  łączy  się  z  białkami  i 
kwasami  nukleinowymi.  Mykotoksyna  wykazuje  działanie  rakotwórcze,  powodują  zmiany  w 
wątrobie,  nerkach  i  w  korze  mózgowej.  Paulina  dość  często  wykrywana  jest  w  nadgniłych 
owocach, a także w sokach owocowych.