Potencjał biotechnologiczny cyjanobakterii tworzących zakwity sinicowe

• Autorzy: Kasowska-Żok E. , Ostrowska M. , Studnik H. , Balcerzak L. , Żyszka B. , Drzyzga D. , Bazgier G. , Bazgier G. , Kafarski P. , Lipok J.

Warianty tytułu

EN

The biotechnological potential of cyanobacteria forming blue-green algal blooms

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zdolności adaptacyjne cyjanobakterii związane ze swoistym, „plastycznym” metabolizmem cechującym te mikroorganizmy sprawiły, że możliwe jest ich wykorzystanie jako biokatalizatorów w procesach biotransformacji związków naturalnych i połączeń syntetycznych. Inne cechy sinic umożliwiają ich zastosowanie w procesach bioremediacji jonów metali, w których równocześnie wytwarzane są nanocząstki tych pierwiastków. Wspomniane możliwości wskazują na znaczący potencjał biotechnologiczny cyjanobakterii.

EN

Cyanobacteria adaptability related to their specific „flexible” metabolism that characterizes these microorganisms enables their use as biocatalysts in biotransformation processes of natural and synthetic compounds. Other qualities of blue-green algae allow to use them in bioremediation of metal ions, during which nanoparticles of these elements are also produced. Mentioned possibilities indicate significant biotechnological potential of cyanobacteria.

Słowa kluczowe

PL

zakwity sinicowe; cyjanobakterie; biotransformacja; aminopolifosfoniany; nanocząstki metali; monoterpeny; flawonoidy

EN

blue-green algal blooms; cyanobacteria; biotransformation; aminopolyphosphonates; metal nanoparticles; monoterpens; flavonoids

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 68, nr 4
• Strony: 355--362
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz.

Twórcy

autor

Kasowska-Żok E.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Ostrowska M.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Studnik H.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Balcerzak L.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Żyszka B.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Drzyzga D.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Bazgier G.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Bazgier G.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Kafarski P.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole; Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Lipok J.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

Bibliografia

• 1. Chorus I., Bartram J.: Toxic Cyanobacteria in Water: A guide to their public health consequences, monitoring and management. WHO, F&FN Spon, London, 1999.
• 2. Kobos J., Mazur-Marzec H., Dittmer M., Witek B., Pliński M.: Toxic cyanobacterial blooms in the Kociewskie lakes (northern Poland). Oceanol Hydrobiol St 2005, 34, 3, 77–84.
• 3. Błaszczyk A., Toruńska A., Kobos J., Browarczyk-Matusiak G., Mazur-Marzec: Ekologia toksycznych sinic. Kosmos Problemy Nauk Biologicznych 2010, 59, 1–2, 173–198.
• 4. Wiatkowski M., Czerniawska-Kusza I.: Use of the preliminary Jedlice Reservoir for water protection in the Turawa Reservoir on the Mała Panew River. Oceanol Hydrobiol St, International Jurnal of Oceanography and Hydlobiology 2009, 38, 1, 83–91.
• 5. Rak A.: Zarządzanie zasobami wodnymi w dorzeczu Odry – VIII konferencji „ODRA 2010”, Dynamika zmian zawartości fosforu w zbiorniku retencyjnym Turawa. 2010, 281–293.
• 6. Kononova S.V., Nesmeyanova M.A.: Phosphonates and Their Degradation by Microorganisms. Biochemistry 2002, 67, 2, 184–195.
• 7. Horiguchi M., Kandatsu M.: Isolation of 2-aminoethanephosphonic acid from rumen protozoa. Nature 1959, 184, 901–902.
• 8. Kitteredge J.S., Roberts E., Simonsen D.G.: Occurrence of free 2AEP in the sea anemone, Anthopleura elegantissima. Biochemistry 1962, 1, 624–628.
• 9. Hendlin D., Stapley E.O., Jackson M., Wallick H., Miller A.K., Wolf F.J., Miller T.W., Chaiet L., Kahan F.M., Foltz E.L., Woodruff H.B., Mata J.M., Hernandez S., Mochales S.: Phosphonomycin, a new antibiotic produced by strains of Streptomyces. Science 1969, 166, 3901, 122–123.
• 10. Nowack B.: Environmental chemistry of phosphonates. Water Res 2003, 37, 11 2533–2546.
• 11. May H.B., Nijs H., Godecharles V.: Phosphonates. Multifunctional ingredients for laundry detergents. Household. Pers Prod Ind 1986, 23, 50–54.
• 12. Bujacz B., Wieczorek P., Krzysko-Lupicka T., Golab Z., Lejczak B., Kafarski P.: Organophosphonate utilization by the wild-type strain of Penicillium notatum. Appl Environ Microbiol 1995, 61,8, 2905–2910.
• 13. Huang J., Su Z., Xu Y.: The evolution of microbial phosphonate degradative pathways. J Mol Evol 2005, 61, 5, 682–690.
• 14. Laliberte G., Lessard P., De La Nou, E.J., Sylvestre S.: Effect of phosphorus addition on nutrient removal from wastewater with the cyanobacterium Phormidium bohneri. Bioresource Technol 1997, 59, 227–233.
• 15. Sawayama S., Rao K.K., Hall D.O.: Nitrate and phosphate ion removal from water by Phormidium laminosum immobilized on hollow fibres in a photobioreactor. Appl Microbiol Biot 1998, 49, 463–468.
• 16. Forlani G., Pavan M., Gramek M., Kafarski P., Lipok J.: Biochemical bases for a widespread tolerance of cyanobacteria to the phosphonate herbicide glyphosate. Plant Cell Physiol 2008, 49, 3, 443–56.
• 17. Forlani G., Bertazzini M., Giberti S., Wieczorek D., Kafarski P., Lipok J.: Sublethal detergent concentrations increase metabolization of recalcitrant polyphosphonates by the cyanobacterium Spirulina platensis. Environ Sci Pollut Res Int 2013, 20, 5, 3263–70.
• 18. Lipok J., Studnik H., Gruyaert S.: The toxicity of Roundups 360 SL formulation and its main constituents: Glyphosate and isopropylamine towards non-target water photoautotrophs. Ecotox Environ Safe 2010, 73, 1681–1688.
• 19. Lipok, J., Owsiak T., Młynarz P., Forlani G., Kafarski P.: Phosphorus NMR as a tool to study mineralization of organophosphonates–The ability of Spirulina spp. to degrade glyphosate. Enzyme Microb Tech 2007, 41, 3, 286–291.
• 20. Takaichi S.: Distributions, biosyntheses and functions of carotenoids in algae. Agro Food Ind. Hi. Tech. 2013, 24, 1, 55–58.
• 21. Liang C., Zhao F., Wei W., Wen Z., Qin S.: Carotenoid biosynthesis in cyanobacteria: Structural and evolutionary scenarios based on comparative genomics. Int J Biol Sci 2008, 2, 4, 197–207.
• 22. Ostrowska M., Lipok J.: Wytwarzanie nanocząstek metali przez mikroorganizmy. Przem. Chem. 2013, 92, 5, 847–852.
• 23. Gadd G.M.: Biosorption: critical review of scientific rationale, environmental importance and significance for pollution treatment. J Chem Technol Biotechnol 2009, 84, 1, 13–28.
• 24. Miklaszewska M., Waleron M., Waleron K.: Biotechnologiczny potencjał cyjanobakterii z rodzaju Arthrospira. Biotechnologia 2008, 3, 82, 119–142.
• 25. Das N., Vimala R., Karthika P.: Biosorption of heavy metals – an overview. Indian J Biotechnol 2008, 7, 2, 159–169.
• 26. Lengke M.F., Sanpawanitchakit C., Southam G.: Metal nanoparticles in microbiology. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011, 36–34.
• 27. Asmathunisha N., Kathiresan K.: A review on biosynthesis of nanoparticles by marine organisms. Colloid Surface B 2013, 103, 283–287.
• 28. Ostrowska M., Lipok J., Jarosz A. 56. Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Chemicznego i Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego. Materiały konferencyjne 2013, 448.
• 29. Wang A., Zhang F., Huang L., Yin X., Li H., Wang Q., Zeng Z., Xie T. New progress in biocatalysis and biotransformation of flavonoids. J Med Plant Res, 2010, 4, 847–856.
• 30. Rasoul-Amini S., Fotooh-Abadi E., Ghasemi Y.: Biotransformation of monoterpenes by immobilized microalgae. J. Appl. Phycol. 2010, 23, 6, 975–981.
• 31. Hamada H., Kondo Y., Ishihara K., Nakajima N., Hamada H., Kurihara R., Hirata T.: Stereoselective Biotransformation of Limonene and Limonene Oxide by Cyanobacterium, Synechococcus sp. PCC 7942. J. Biosci. Bioeng. 2003, 96, 6, 581–584.
• 32. Shimoda K., Kubota N., Hamada H., Kajib M., Hiratac T.: Asymmetric reduction of enones with Synechococcus sp. PCC 7942. Tetrahedron Asymmetry 2004, 15, 11, 1677–1679.
• 33. Jiittner F., Hans R.: The reducing capacities of cyanobacteria for aldehydes and ketones. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1986, 25, 1, 52–54.
• 34. Utsukiharaa T., Chaia W., Katoa N., Nakamurab K., Horiuchia C.A.: Reduction of (+)- and (−)-camphorquinones by cyanobacteria. J. Mol. Catal. B-Enzym. 2004, 31, 1–3, 19–24.
• 35. Das S., Rosazza J.P.N.: Microbial and Enzymatic Transformations of Flavonoids, J. Nat. Prod. 2006, 69, 3, 499–508.