Kłos Katarzyna
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teoretycznych Podstaw Chemii Analitycznej
Charakterystyka elektrochemiczna zarodników wybranych gatunków grzybów
Katarzyna Kłos
Promotor: prof. dr hab. Magdalena Maj-Żurawska
Opiekun: dr Adriana Palińska-Saadi
Grzyby pleśniowe produkują zarodniki, które przenoszone przez wiatr przemieszczają się w sposób nieograniczony w atmosferze, niosąc duże ilości mykotoksyn, produkowanych jako metabolity drugiego rzędu. Niektóre mykotoksyny są szkodliwe, wywołują zatrucia i działają cytotoksycznie, mutagennie, neurotoksycznie, a nawet rakotwórczo na organizmy ludzkie i zwierzęce. Do najgroźniejszych toksyn wytwarzanych przez grzyby należą aflatoksyny i stachybotroksyny produkowane odpowiednio przez grzyby z rodzaju Aspergillus i Stachybotrys. Mykotoksyny te są bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów. Powodują znaczące straty ekonomiczne dla hodowców zwierząt i roślin, a ze względu na możliwość zakażania żywności stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka.
Celem moich badań było zbadanie właściwości elektrochemicznych zarodników wybranych gatunków grzybów: Penicillum bialowiezense, Cladosporium limoniforme, Mucor circinelloides, Trichoderma viride, Alternaria alternata, Aspergillus jensenii oraz Chrysonilla crassa.
Próbki grzybów pochodziły z terenów południowej Finlandii. Moja praca badawcza była jednocześnie wstępem do dalszych badań nad konstrukcją elektrochemicznego czujnika do wykrywania grzybów.
Właściwości elektrochemiczne zarodników grzybów zbadałam na elektrodach sitodrukowanych za pomocą technik woltamperometrycznych: woltamperometrii cyklicznej (CV), woltamperometrii fali prostokątnej (DPV) oraz woltamperometrii pulsowej różnicowej (SWV). Stosowałam układy trójelektrodowe zbudowane z: grafitowej elektrody pracującej, srebrowej elektrody odniesienia oraz grafitowej elektrody pomocniczej. Pomiary prowadzone były z zawiesinach zarodników grzybów, przygotowanych w dwóch buforach różniących się pH (4,75 i 8,00).
Wszystkie zbadane zawiesiny zarodników grzybów zawierały substancje elektroaktywne, co objawiało się sygnałami utlenienia w zakresie potencjałów 0.1-1.2 V. Liczba oraz pozycje obserwowanych sygnałów były uzależnione od pH zawiesiny oraz gatunku grzyba. Przypuszczam, że sygnały te pochodziły od mykotoksyn produkowanych przez zarodniki grzybów. Udało mi się określić jeden sygnał wspólny dla wszystkich gatunków. Analiza pozostałych sygnałów pozwoliła natomiast na określenie zestawów sygnałów, charakterystycznych dla poszczególnych gatunków. Daje to nadzieję na opracowanie w przyszłości profili woltamperometrycznych różnych gatunków grzybów, umożliwiających ich identyfikację, a tym samym stanowi punkt wyjścia do dalszych badań nad konstrukcją czujnika elektrochemicznego do wykrywania grzybów.
Literatura:
[1] Mateo E.M., Gómeza J.V., Montoya N., Mateo-Castro R., Gimeno-Adelantado J.G., Jiménez M., Doménech-Carbó A., Food Chemistry, 2018, 267, 91-100.
[2] Piontek M., Grzyby pleśniowe, Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej, Zielona Góra 1999.