Immobilizacja komórek grzybni

Immobilizacja komórek grzybni – unieruchomienie komórek grzybni na nośniku. Umożliwia uzyskanie lepszych wyników badań laboratoryjnych poprzez ograniczenie ruchu komórek, zapewnieniu im dostępu do odpowiednich składników odżywczych i odpływ produktów ich przemiany. W takiej postaci komórki grzybni wykazują większą wytrzymałość, a także wydajność w produkcji enzymów. Hodowle immobilizowane można prowadzić znacznie dłużej niż zwykłą hodowlę powierzchniową lub wgłębną na pożywkach^[1].

Metody immobilizacji komórek[edytuj | edytuj kod]

Obecnie najpopularniejsze metody zakładają unieruchomienie grzybni bez nośnika, na powierzchni nośnika lub wewnątrz nośnika^[2].

unieruchomienie bez nośnika to wykorzystywanie naturalnej lub kontrolowanej zdolności komórek do tworzenia skupisk (indukowana flokulacja komórek i sieciowanie przestrzenne). Samoagregacja powstaje dzięki wydzielaniu przez komórki związków, które wspomagają ich wzrost w postaci kłaczków lub granulek. Sieciowanie przestrzenne, czyli wiązanie się komórek poprzez substancje mogące reagować z grupami funkcyjnymi osłon komórkowych np. aldehydem glutarowym czy heksametylocyjaniną. Wzajemne sieciowanie ma zwykle dosyć trwały biomateriał, lecz może prowadzić do częściowej utraty aktywności komórek tym samym utrudniając dyfuzję substratów^[3].
unieruchomienie na powierzchni nośnika, jest to adsorpcja i adhezja za pomocą wiązań kowalencyjnych. Proces ten polega na wykorzystaniu wiązań jonowych, wodorowych lub sił van der Waalsa. W myśl metody, której nośnik (celuloza lub szkło porowate) do roztworu wprowadza się z biologicznym materiałem i zostawia na określony czas bez mieszania lub z mieszaniem w celu sedymentacji komórek. Skuteczność unieruchamiania w dużym stopniu zależy od rodzaju matrycy, a także typu zastosowanych komórek.
unieruchomienie wewnątrz nośnika działa na zasadzie fizycznego zamknięcia komórek w matrycy. Komórki mikroorganizmów zamyka się wewnątrz półprzepuszczalnej membrany pod postacią kapsułki (nanokapsułkowanie i mikrokapsułkowanie) bądź kapilary^[4].
pułapkowanie (inkluzja) działa na zasadzie uwięzienia komórek w matrycy o charakterze trójwymiarowym, której rozmiar jest znacznie większy od rozmiarów komórek (kuleczki o średnicy 0,3- 3mm). Materiał biologiczny po związaniu z nośnikiem i środkiem sieciującym poddaje się polimeryzacji, Ponadto, matryca pełnożelowa nie może być toksyczna względem unieruchamianych komórek, powinna mieć odpowiednie pH i temperaturę. W metodzie tej najczęstszym materiałem stosowanym jest alginian sodu (jednowartościowa sól kwasu alginianowego), liniowy kopolimer, który zbudowany jest z dwóch monomerów uzyskany z morskich brunatnic^[3].

Wykorzystanie w badaniach nad mikrogrzybami[edytuj | edytuj kod]

Grzyby białej zgnilizny drewna (white rot fungi, WRF) jak dotąd są najlepiej poznaną grupą mikroorganizmów rozkładającą związki aromatyczne w tym barwniki syntetyczne. Dzięki intensywnym badaniom nad ligninolitycznymi grzybami udowodniono, że organizmy te produkują zewnątrzkomórkowe enzymy, głównie peroksydazy: ligninową, manganozależną, uniwersalną, i lakazę, dzięki którym są w stanie biodegradować toksyczne związki o strukturze podobnej do ligniny, do nieszkodliwych dla środowiska metabolitów.

Zgodnie z obecnie dostępną literaturą, istnieje bardzo dużo doniesień na temat wykorzystania grzybów Bjerkandera sp. w badaniach nad usuwaniem i detoksykacją związków toksycznych zawartych np. w ściekach. Zainteresowanie wynika z możliwości produkcji aktywnych enzymów między innymi peroksydazy ligninowej (LiP) czy manganozależnej (MnP)^[5].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

↑ KourkoutasK. Y. KourkoutasK., Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol bevarages production. A reviev. BekatorouB. A. i inni, „Food Microbiol”, 21, 2004, s. 377–397 .
↑ TT. Tuszyński TT., Immobilizajca drobnoustrojów. Możliwość ich przemysłowego wykorzystania., „Laboratorium”, 10, 2008, s. 34–39 .
↑ ^a ^b ZZ. Bakuła ZZ. i inni, Immobilizacja komórek -znaczenie biomedyczne, „Postępy Mikrobiologii”, 52 (3), 2013, s. 233–245 .
↑ HH. Uludag HH., P deP. Vos P deP., P.A.P.A. Tresco P.A.P.A., Technology of mammalian cell encapsulation, „Advanced Drug Delivery Revievs”, 42, 2000, s. 29–64 .
↑ TT. Korniłłowicz-Kowalska TT., KK. Rybczyńska KK., Screening of microscopic fungi and their enzyme activities for decolorization and biotransformation of some aromatic compounds., „International Journal of Envoirmental Science and Technology”, 12, 2015, s. 2673–2686 .

[1] KourkoutasK. Y. KourkoutasK., Immobilization technologies and support materials suitable in alcohol bevarages production. A reviev. BekatorouB. A. i inni, „Food Microbiol”, 21, 2004, s. 377–397 .

[2] TT. Tuszyński TT., Immobilizajca drobnoustrojów. Możliwość ich przemysłowego wykorzystania., „Laboratorium”, 10, 2008, s. 34–39 .

[autonazwa1-3] ZZ. Bakuła ZZ. i inni, Immobilizacja komórek -znaczenie biomedyczne, „Postępy Mikrobiologii”, 52 (3), 2013, s. 233–245 .

[4] HH. Uludag HH., P deP. Vos P deP., P.A.P.A. Tresco P.A.P.A., Technology of mammalian cell encapsulation, „Advanced Drug Delivery Revievs”, 42, 2000, s. 29–64 .

[5] TT. Korniłłowicz-Kowalska TT., KK. Rybczyńska KK., Screening of microscopic fungi and their enzyme activities for decolorization and biotransformation of some aromatic compounds., „International Journal of Envoirmental Science and Technology”, 12, 2015, s. 2673–2686 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]