Research on the influence of polychlorinated persistent organic pollutants on model membranes of soil bacteria and fungi.

The aim of this research was to examine the use of phospholipid Langmuir monolayers as models of cell membranes of soil decomposers: bacteria (Gram positive and negative) and fungi, as well as examining whether polychlorinated cyclodiene pesticides can be incorporated into these membranes. The literature section describes persistent organic pollutants (POPs), their division into distinct groups, and origins – including polichlorinated organic compounds and their effect on the environment and soil organisms. The Stockholm Convention is covered in detail. Soil decomposer types are defined. The bacteria membranes’ constitution is described as a liquid mosaic, with notable differences between fungi and bacteria. Methods of modeling cell membranes are described, with major stress on Langmuir monolayers and the application of Brewster angle microscopy (BAM). Model cellular membranes of fungi and bacteria (both types) were researched using the following pesticides: aldrin, endosulfan, endrin, and mirex. For all the monolayers surface pressure isotherms were registered, compression modulus was calculated and the membranes were visualized by BAM. The studies proved that Gram-negative bacteria are the most resistant to cyclodiene pesticides, whereas fungi the most susceptible. It also turned out that mirex was not absorbed by the model membranes.

Celem pracy było zastosowanie wieloskładnikowych fosfolipidowych monowarstw Langmuira jako modeli błon komórek destruentów glebowych: bakterii Gram dodatnich, Gram ujemnych i grzybów, oraz sprawdzenie, czy w ich błony wbudowują się polichlorowane pestycydy cyklodienowe. W części literaturowej opisano trwałe zanieczyszczenia organiczne (TZO) ich podział na grupy i sposób powstawania – w tym polichlorowane związki organiczne i ich wpływ na środowisko oraz organizmy glebowe. Opisano Konwencję Sztokholmską. Wymieniono rodzaje destruentów glebowych. Omówiono budowę błony jako płynnej mozaiki, wymieniono różnice między błoną bakterii Gram dodatniej, ujemnej i grzybiczą. Opisano metody modelowania błon komórkowych i omówiono szczegółowo technikę monowarstw Langmuira oraz mikroskopię kąta Brewstera (BAM). Do badań wykorzystano technikę monowarstw Langmuira oraz mikroskopię BAM. Badanymi obiektami były utworzone modelowe błony bakterii Gram ujemnych, dodatnich oraz grzybów. Wykorzystane pestycydy to aldryna, endosulfan, endryna i mireks. Wybrane układy przebadano z użyciem mikroskopu BAM. Otrzymano izotermy -A dla badanych układów. Z przebiegu izoterm obliczono wartości modułów ściśliwości CS-1. Wywnioskowano, że najbardziej odpornymi na wpływ pestycydów mikroorganizmami są bakterie Gram ujemne, a najmniej grzyby. Zaobserwowano również brak absorpcji mireksu przez modelowe błony.