Jak ujarzmić bestię,, czyli dwa oblicza sinic Dr hab. Adrianna Wojtal-Frankiewicz, prof. nadzw. UŁ Wydział Biologii i Ochrony Środowiska UŁ Katedra Ekologii Stosowanej
Typy siedlisk zajmowanych przez sinice Suche gorące pustynie Gleba, skały Ubogie troficznie otwarte oceany Arktyczne pustynie lodowe Eutroficzne jeziora i morza Źródła termalne Jeziora tropikalne Gorące solanki Lodowate arktyczne jeziora Alkaliczne jeziora sodowe wg. Lechowski i Białczak 2001 1
Zakwity Zakwit Microcystis aeruginosa w Zbiorniku Sulejowskim i jeziorze Chao Hu w Chinach 2
Negatywne znaczenie sinic Spośród gatunków sinic tworzących zakwity w wodach śródlądowych i morzach wiele produkuje toksyczne związki stanowiące realne zagrożenie dla bakterii, zwierząt i ludzi. Woronichinia Microcystis Planktothrix www.plingfactory.de; imgbuddy.com; cfb.unh.edu Dolichospermum (Anabaena) 3
Hepatotoksyny Obejmują dwie klasy związków: mikrocystyny i nodularyny. Główne objawy zatrucia: - wymioty, biegunka, gorączka; - wysypki i zapalenia skóry. Efekty zatrucia: - choroby wątroby (prowadzące nawet do rozwoju nowotworów), jelit i nerek. Microcystis www.msu.edu 4
Neurotoksyny Neurotoksyny to dwie grupy związków: anatoksyny i saksitoksyny. Główne objawy zatrucia: - zawroty głowy; - drętwienie ust i kończyn, drżenie mięśni; - ogólne osłabienie, nudności, wymioty, pragnienie; - tachykardia. Efekty zatrucia: - możliwa śmierć na skutek paraliżu mięśni oddechowych. Aphanizomenon 5
Cytotoksyny Przedstawicielem cytotoksyn jest cylindrospermopsyna toksyna wysoce odporna na temperaturę, nasłonecznienie i ph. Ma wielowymiarowe działanie: wykazuje cytoi genotoksyczność względem różnych typów komórek, zaburza wiele szlaków metabolicznych. Efekty zatrucia: - uszkadza strukturę i funkcjonowanie wątroby, nerek, płuc, śledziony, grasicy, serca i jelit. Anabaena http://pinkava.asu.edu; http://oceandatacenter.ucsc.edu Cylindrospermopsis 6
Dermatotoksyny Do dermatotoksyn zalicza się: lyngbyatoksyny, aplysiotoksyny, debromoaplysiotoksyny i lipopolisacharydy. http://swimmersitch.ca; mncenter.org Efekty zatrucia: - wysypki, podrażnienia i stany zapalne; - przypadku połknięcia zapalenie przełyku i przewodu pokarmowego, biegunki i bóle głowy; - działają karcenogennie promują procesy nowotworowe skóry. 7
Wykorzystanie sinic w medycynie W terapii nowotworowej kluczowym celem jest opracowanie metod wywołujących śmierć komórek rakowych. Aktualne badania koncentrują się na możliwości uruchomienia procesu apoptozy w komórkach nowotworowych, które normalnie jej nie podlegają. Apoptoza to naturalny proces zaprogramowanej śmierci komórkowej, w którym usuwane są komórki potencjalnie niebezpieczne dla organizmu bez aktywacji procesu zapalnego i uszkodzenia sąsiadujących tkanek. 8
Wykorzystanie sinic w medycynie Morskie sinice wytwarzają szeroką gamę związków o właściwościach apoptotycznych. Rak nosogardzieli i rak jelita grubego Rak jelita, płuc, piersi, szyjki macicy i jajników Nostoc Lyngbya majuscula 9
Wykorzystanie sinic w medycynie Właściwości apoptotyczne Apoptoza komórek ostrej białaczki szpikowej Rak prostaty i jelita grubego, płuc i piersi; Jest obiecującym lekiem na osteoporozę Anabaena Symploca 10
Wykorzystanie sinic w medycynie Właściwości antywirusowe Spirulina maxima Hamuje wirusy opryszczki pospolitej HSV-1 i HSV-2 oraz ludzkiego wirusa cytomegalii HCMV. www.erboristeriabio.com 11
Wykorzystanie sinic w medycynie Właściwości antywirusowe Niektóre sinice np. Nostoc sp.; hamują rozwój wirusów powodujących m.in. zespół nabytego niedoboru odporności HIV-1 i HIV-2. Wirus HIV 12
Wykorzystanie sinic w medycynie Właściwości antybakteryjne Działa m.in. przeciwko prątkom gruźlicy i laseczkom wąglika; hamuje rozwój gronkowca złocistego, salmonelli, pałeczek ropy błękitnej i E. coli. Laseczka wąglika Fischerella ambigua fmp.conncoll.edu 13
Wykorzystanie sinic w biotechnologii Zastosowanie polisacharydów w przemyśle spożywczym - produkcja żelatyny, galaretek; w przemyśle kosmetycznym produkcja zawiesin i emulsji; 14
Wykorzystanie sinic w biotechnologii Sinice z rodzaju Arthrospira są bardzo dobrymi biosorbentami- wykazują powinowactwo do Cr, Hg, Zn, Sb, Cu, Pb, Cd. Są więc wykorzystywane do oczyszczania ścieków przemysłowych oraz naturalnych zbiorników wodnych skażonych metalami ciężkimi. ce.construction.com; olduwrl.usu.edu 15
Wykorzystanie sinic jako suplementów w diety Plemię Kanembu z rejonu jeziora Czad spożywa placki przygotowane z wysuszonych mat Arthrospira platensis. www.spirulinasource.com; daganatok.hu Arthrospira 16
Wykorzystanie sinic jako suplementów w diety Komórki Arthrospira zawierają: 62-70% białka; 1,5-12% lipidów; węglowodany; karotenoidy, chlorofil i fikocjaniny witaminę B12; Maja wartości odżywcze mikro- i makroelementy (żelazo, wapń, fosfor, magnez, cynk i selen). Pobudzają układ odpornościowy Łagodzą stany zapalne Są antyoksydantami Arthrospira = Spirulina 17
Wykorzystanie sinic w astrobiologii Sinice jako jedyne organizmy fotosyntetyzujace są w stanie przeżyć warunki ekstremalne. Do misji kosmicznych testowane są anhydrobionty sinice wytrzymałe na skrajnie niski limit wody (tzw. wieloletni brak wody). Są one także odporne na kombinację trudnych warunków środowiskowych (próżnia, niskie temperatury, wysokie promieniowanie jonizujące itp.). 18
Wykorzystanie sinic w astrobiologii Sinice mogą być elementem systemu wspierania życia załogi statku kosmicznego i astronautów na Marsie (źródło pokarmu i tlenu). 19
Dziękuj kuję za uwagę 20