Mikroorganizmų nustatymas ant termoizoliacinių medžiagų, gautų perdirbant antrines žaliavas

Abstract

Vidaus patalpų oro kokybė labai svarbi žmonių sveikatai, tačiau dėl drėgmės pertekliaus patalpose, ant sienų, pertvarų bei termoizoliacinių medžiagų gali augti mikroorganizmai. Ypatingai pavojingi grybeliai, kurie gamina mikotoksinus. Šie toksinai sukelia alergines reakcijas ir kvėpavimo takų infekcijas. Kai kurie mikroorganizmai geba sintetinti celiuliazės fermentus, skaidančius celiuliozę, kurios gausu iš perdirbto popieriaus pagamintose termoizoliacinėse medžiagose. Baigiamojo magistro darbo metu nuo gamtinės kilmės termoizoliazinės medžiagos padarytos nuoplovos. Išskirta bendroji genominė DNR, kuri naudota atliekant naujos kartos sekoskaitą. Mikroorganizmų DNR amplifikuota polimerazinės grandininės reakcijos metodu naudojant atitinkamai 16s rRNR universalius bakterinius arba ITS srities grybeliams specifinius pradmenis. Mėginiai paruošti ilgalaikiam saugojimui bei išsiųsti sekoskaitai. Išanalizavus gautus rezultatus identifikuota 14 pavienių mikroorganizmų, iš kurių 6 skirtingi – bakterijos, mielės ir 4 pelėsinių grybelių rūšys. Nustatyti identifikuotų mikroorganizmų fermentiniai – amilazinis ir celiuliazinis aktyvumai. Penicillium rubens CBS 129667 (G11) grybelis pasižymėjo didžiausiu endo-β-1,4-gliukanaziniu (97,58±0,82 U/ml) ir bendruoju celiuliaziniu (47,74±0,49 U/ml) aktyvumu, o mieliagrybis Rhodotorula mucilaginosa CBS 316 (G3) – didžiausiu (32,46±0,42 U/ml) amilaziniu aktyvumu. Ištirta, kad labiausiai antimikrobinėmis savybėmis pasižymėjo Pantoea agglomerans JCM1236 (G7) bakterijos, prieš B. subtilis sudarydamos 33,00±0,58 mm inhibicijos zoną. Iš raudonųjų mielių išskirti bendrieji karotenoidai, o didžiausia torularodino (2,57±0,37 mg/l) ir toruleno (2,20±0,21 mg/l) ekstrakcijos išeiga nustatyta Rhodotorula mucilaginosa CBS 316 (G3) mielėse po šaldymo-šildymo ciklo. Išskirti karotenoidai nepasižymėjo antibakterinėmis savybėmis. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, medžiagos ir metodai, rezultatai ir jų aptarimas, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 72 p. teksto be priedų, 25 paveikslai, 7 lentelės, 123 bibliografiniai šaltiniai.

Indoor air quality is essential for human health, but due to the excess of moisture in the indoor environment, on walls, partitions, and thermal insulation materials, microorganisms can grow. The hazardous fungi can produce mycotoxins. These toxins cause allergic reactions and respiratory infections. Some microorganisms can synthesize cellulase enzymes that break down cellulose, which is abundant in thermal insulation materials made from recycled paper. During the final master's thesis, the wash-off from thermal insulation material of natural origin was made. Total genomic DNA was isolated and used for next-generation sequencing. The DNA of the microorganisms was amplified by the polymerase chain reaction using universal bacterial 16s rRNA or fungal-specific ITS primers. Samples were prepared for long-term storage and sent for sequencing. The obtained results were analyzed and 14 individual microorganisms were identified of which 6 were different – bacteria, yeast and 4 mold species. The enzymatic – amylase and cellulase activities of the identified microorganisms were determined. Penicillium rubens CBS 129667 (G11) mold had the highest endo-β-1,4-glucanase (97,58±0,82 U/ml) and total cellulase (47,74±0,49 U/ml) activity and yeast Rhodotorula mucilaginosa CBS 316 (G3) showed the highest (32,46±0,42 U/ml) amylase activity. Pantoea agglomerans JCM1236 (G7) bacteria showed the best antimicrobial properties against B. subtilis by making 33,00±0,58 mm inhibition zone. Total carotenoid content were isolated from red yeast and the highest extraction yield of torularhodin (2,57±0,37 mg/l) and torulene (2,20±0,21 mg/l) was determined in Rhodotorula mucilaginosa CBS 316 (G3) after cooling-heating cycle. Extracted carotenoids did not show antibacterial properties. Thesis structure: introduction, literature review, materials and methods, results and discussion, conclusions, references. The final thesis consists of: 72 pages text without appendixes, 25 pictures, 7 tables, 123 bibliographical entries