Raziskovalni projekti

VSEBINSKI OPIS PROJEKTA

Združeni Narodi (ZN) so v Resoluciji 64/292 Sveta za človekove pravice pitno vodo zapisali kot eno od temeljnih človekovih pravic. Voda se pridobiva iz geološko pogojenih površinskih ali podzemnih virov, kjer na kakovost vplivajo naravni in antropogeni faktorji kot so sončna svetloba, temperatura in pretok vode, vsebnost anorganskih ionov, organskega materiala ter onesnaževal. Evropska Unija (EU) v Direktivi za pitne vode 98/83/CE navaja, da je voda primerna za pitje, kadar ne vsebuje človeku nevarnih kemičnih snovi in mikroorganizmov. Zaradi urbanizacije in onesnaževanja so naravne vode zato podvržene dodatnim postopkom čiščenja in dezinfekcije. Pri slednji se najpogosteje uporabljajo klorove spojine, ki poleg primarnega zagotavljajo tudi rezidualni učinek. Pred vstopom v distribucijski sistem se izvede redni mikrobiološki monitoring pitne vode, ki zajema celokupno število aerobnih mikroorganizmov pri 22 in 37°C, prisotnost enterobakterij, fekalnih koliformov in bakterije Escherichia coli, prisotnost praživali in števila bakterij Clostridium perfringens, če je primarni vir površinska voda. Med mikrobiološke parametre, ki lahko vplivajo na kakovost vode in zdravje ljudi, niso pa zajeti v redni monitoring pitne vode, spadajo glive. Glive zaradi spor ter debele in pigmentirane celične stene velikokrat preživijo fizikalno-kemijske postopke dezinfekcije vode, vstopijo v distribucijski sistem in skupaj z bakterijami na površini materialov tvorijo biofilme. Njihova prisotnost v vodah je bila dokazana v 19 državah Evrope, od koder poročajo o več kot 400 različnih vrstah, najpogosteje iz rodov Absidia, Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Candida, Cladosporium, Cystobasidium, Exophiala, Fusarium, Mortierella, Mucor, Naganishia, Penicillium, Phoma, Rhinocladiella, Rhizopus, Rhodotorula, Sarocladium, Scopulariopsis, Sporothrix, Stachybotrys in Trichoderma. Glive v distribucijskih sistemih vplivajo na zniževanje pH kar vodi v korozijo cementnih in kovinskih materialov in izluževanje elementov kot so aluminij in železo. Pogosto so vpletene tudi v proces izločanja vodnega kamna in odlaganje le-tega na površinah materialov. Posledično se spremeni kvaliteta materialov pa tudi barva, vonj in okus vode. Hkrati so glivni delci in spore prisotni tudi v pitni vodi, ki služi kot vektor prenosa gliv do uporabnikov. Uporabniki so glivam iz vode izpostavljeni med dnevnimi aktivnostmi kot so kuhanje, pranje in osebna higiena, kjer prihajajo v stik z glivami preko kože, sluznic in vdihavanja vodnih aerosolov. Pri imunsko oslabljenih ljudeh oportuno patogene glive povzročajo poslabšanje simptomov astme, preobčutljivostnega pnevmonitisa in draženja kože ter oči, v težjih primerih tudi lokalne in sistemske mikoze. Za zdravljenje glivnih obolenj so najpogosteje uporabljeni antimikotiki na bazi azolov. V zadnjih letih, posebej pri vrstah iz rodov Aspergillus in Candida strmo narašča pojav rezistenc na azole, kar je posledica povečane rabe azolov v dovoljenih učinkovinah fitofarmacevtskih sredstev kot so bromukonazol, tetrakonazol, penkonazol, difenokonazol, ciprokonazol in fenbukonazol. V Sloveniji so bile tako iz podzemne kot pitne vode najpogosteje osamljene vrste rodov Aspergillus, Aureobasidium, Candida in Exophiala, od teh so Aspergillus in Candida tudi najpogostejše povzročiteljice glivnih obolenj pri Slovencih. Rezistenca na azole pri omenjenih glivah, osamljenih iz vode v Sloveniji ni bila dokazana, čeprav možnost predvsem v nižinskih predelih zaradi povečane kmetijske izrabe tal realno obstaja. V projektu zato predlagamo raziskave do sedaj spregledane prisotnosti gliv v naravni vodi in vodi po dezinfekciji, ugotavljanje prisotnosti gliv v biofilmih na materialih v stiku s pitno vodo ter določanje rezistenc na azole pri glivah iz rodov Aspergillus in Candida. Pri tem bomo uporabili konvencionalne metode gojenja, molekularno-genetske metode kot sta PCR in sekvenciranje naslednje generacije ter končno obdelavo podatkov z metodo strojnega učenja.

FAZE PROJEKTA IN NJIHOVA REALIZACIJA

Leto 1: Vzorčenje vode in biofilmov na površini materialov v stiku s pitno vodo, fizikalno-kemijske analize vode, osamitev čistih glivnih kultur iz pridobljenih vzorcev vode in biofilmov, izolacija DNA iz čistih kultur, karakterizacija in identifikacija gliv, shranjevanje v mikrobiološko zbirko Ex, priprava vzorcev za metagenomske študije in sekvenciranje naslednje generacije (NGS), upravljanje projekta.

Leto 2: Deponiranje sekvenc čistih kultur v mednarodno bazo podatkov GenBank (NCBI), analiza rezultatov NGS, testiranje rezistenc na azole, analiza rezultatov z metodo strojnega učenja, objavljanje in razširjanje rezultatov. 

 

Bibliografske reference

SICRIS povezava