Biomarkery

Biomarkery jest to metoda służąca do określenia dawki probiotyku, jaką należy zastosować w celu rekultywacji wody, aby jednocześnie ograniczyć jego ewentualne negatywne oddziaływanie na organizmy żywe. Ocena przeprowadzana jest na podstawie reakcji na zastosowany probiotyk przez biowskaźniki, do których należą małże, ślimaki i mięczaki.

Szereg testów na organizmach bentosowych pozwolił nam na określenie reakcji drobnych bezkręgowców wodnych oraz mięczaków w różnym stadium rozwoju na poszczególne dawki substancji probiotycznej. Eksperymenty zostały przeprowadzone w celu wytypowania organizmów, których specyficzna reakcja pozwoliłaby na wybór biowskaźników do oceny stanu i potencjału wód zgodnej z założeniami projektu GEKON.

Zmiany, jakie mogą zachodzić w środowisku pod wpływem zastosowania substancji probiotycznej dotyczą: zawartości tlenu (deficyt), wyższej wartości temperatury i przewodnictwa elektrolitycznego, reakcji bezkręgowców (negatywnych i pozytywnych na zastosowany probiotyk).

Na podstawie uzyskanych wyników wytypowano do opracowania metody diagnozy jakości i potencjału wód następujące organizmy:

  1. Ślimaka stagnalis (młode osobniki około 1-2 mm długości) i małże D. polymorpha (młode stadia około 2 mm długości) – jeśli środowisko jest bardzo zdegradowane z zakwitem sinicowym warunki dla L. stagnalis powinny być szkodliwe, należy oczekiwać efektu letalnego dla części lub wszystkich osobników. Przy zastosowaniu substancji probiotycznej efekt letalny powinien ustępować. Równocześnie prowadzone testy dla D. polymorpha powinny wskazywać wartość stężenia substancji probiotycznej, dla której następuje zachamowanie wzrostu D. polymorpha. Porównanie wyników ustąpienia efektu letalnego dla L. stagnalis i zahamowania wzrostu dla D. polymorpha powinny pozwolić na wyznaczenie bezpiecznego przedziału stężeń probiotyku (na zoptymalizowanie dawki probiotyku dla danego typu środowiska wodnego).
  2. Skorupiaki Daphnia (Cladocera, Daphnidae) – ich reakcja na substancję probiotyczną pojawiającą się w środowisku wodnym przejawia się intensyfikacją ontogenezy. Osobniki dojrzałe szybciej kończą cykl rozwojowy, a stadia młodociane rozwijają się bardzo intensywnie. Intensywność reakcji Daphnia sp. na substancję probiotyczną zwiększa się wraz ze wzrostem stężenia rozwoju probiotyku.

Wprowadzenie do środowiska preparatów probiotycznych wymaga wcześniejszych testów określających maksymalną dawkę, niepowodującą zmian w cyklu życiowym niektórych organizmów, aby nie dopuścić do warunków beztlenowych, które przyczyniłyby się do obumierania mięczaków. W konsekwencji doprowadziłoby to do odkładania się dodatkowej materii organicznej w osadzie dennym.