Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Preprečitev rasti patogenih gliv v pomivalnih strojih

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.04  Biotehnika  Biotehnologija  Mikrobna biotehnologija 

Koda Veda Področje
B230  Biomedicinske vede  Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija 

Koda Veda Področje
2.09  Tehniške in tehnološke vede  Industrijska biotehnologija 
Ključne besede
pomivalni stroj, oportunistično patogene in patogene glive, termotolerantni mikroorganizmi, higiena, odstranjevanje mikroorganizmov
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (13)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  25518  dr. Miha Črnigoj  Farmacija  Raziskovalec  2013  44 
2.  25974  dr. Cene Gostinčar  Biotehnologija  Raziskovalec  2015 - 2016  337 
3.  05935  dr. Nina Gunde-Cimerman  Biotehnologija  Vodja  2013 - 2016  1.262 
4.  34327  dr. Sašo Jančič  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2013 - 2015  20 
5.  20395  dr. Tina Kogej  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013  63 
6.  34810  Mojca Matul    Tehnični sodelavec  2013 - 2016  47 
7.  34266  dr. Monika Novak Babič  Medicina  Tehnični sodelavec  2013  153 
8.  29420  dr. Živa Petkovšek  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2013  26 
9.  24580  dr. Hans-Josef Schroers  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2013 - 2016  197 
10.  18510  dr. Martina Turk  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013 - 2016  193 
11.  37161  Tanja Vrabič  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2014 - 2016 
12.  32061  dr. Janja Zajc  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2013 - 2015  166 
13.  16103  dr. Polona Zalar  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2013 - 2016  462 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0401  Kmetijski inštitut Slovenije  Ljubljana  5055431  20.079 
2.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  66.743 
3.  2990  Center odličnosti za integrirane pristope v kemiji in biologiji proteinov, Ljubljana  Ljubljana  3663388  725 
Povzetek
Človeška prebivališča predstavljajo primerno okolje za ubikvitarne, saprofitne mikroorganizme, kot tudi za ekstremotolerantne mikroorganizme. Mnogo znanstvene literature obravnava saprofitne glive, ki naseljujejo zrak in stene v naših domovih in predstavljajo običajno mikofloro. Poleg teh običajnih ekoloških niš pa obstajajo tudi posebne, umetno ustvarjene ekološke niše znotraj gospodinjskih naprav, kot so npr. pralni in pomivalni stroji. Te so prav tako primerne za naselitev mikroorganizmov, vendar jih lahko označimo kot ekstremne na osnovi prevladujočih abiotskih dejavnikov. Naša predhodna raziskava površin v notranjosti pomivalnih strojev, ki je zaradi alarmantnih rezultatov dosegla izjemno odmevnost tudi v laični javnosti, je pokazala, da stroje naseljujejo ekstremotolerantne glive, ki v naravnem okolju uspevajo le v posebnih ekoloških nišah. Pri vzorčenju 189 pomivalnih strojev iz različnih gospodinjstev v Sloveniji in po svetu smo odkrili, da več kot polovica pomivalnih strojev vsebuje stalno združbo gliv, predvsem različne termotolerantne vrste kvasovk. Pomembno je poudariti, da so skoraj vsi identificirani glivni izolati pripadali vrstam gliv, ki so znani povzročitelji sistemskih obolenj pri imunsko oslabljenih bolnikih in tudi povzročitelji bolnišničnih okužb. Prevladovale so črne kvasovke rodu Exophiala, ki obsega več vrst za človeka patogenih gliv. Glive rodu Exophiala so še zlasti nevarne, ker so termotolerantne in lahko povzročijo sistemske infekcije tudi pri zdravih, imunokompetentnih posameznikih. Glive rodu Exophiala so termotolerantne, tolerantne na visok pH, na povišane koncentracije soli in na detergente, zato lahko preživijo cikle pomivanja v pomivalnem stroju. Ker vemo, da patogene glive naseljujejo pomivalne stroje, želimo s predlaganim projektom določiti način in mesto vstopa gliv v pomivalne stroje ter njihovo razširjenost in pojavljanje na različnih materialih v notranjosti strojev. Omejili se bomo predvsem na črne kvasovke rodu Exophiala, ki so med izolati iz pomivalnih strojev najvzdržljivejše. Določiti želimo njihove fiziološke značilnosti in vitro, njihov odziv na poliekstremno okolje na nivoju morfologije in sposobnosti tvorbe biofilma, ter preučiti njihov prenos iz pomivalnih strojev v okolje. Pričakujemo, da bomo identificirali fiziološke meje rasti prevladujočih vrst gliv. Ker so identificirane glivne vrste sposobne rasti pri 37 °C, predstavljajo za človeka patogene ali oportuno patogene glive. Skoraj vsakodnevna izpostavljenost aerosolom in/ali možno okuženi posodi iz pomivalnih strojev lahko predstavlja pomemben dejavnik tveganja pri imunsko oslabljenih ljudeh, otrocih in starejših, in tudi pri zdravih posameznikih. Na osnovi spoznanj predlaganega projekta želimo v tesnem sodelovanju z industrijskim partnerjem določiti pogoje in razviti ustrezne tehnološke rešitve, ki bodo onemogočale naselitev in rast patogenih gliv v pomivalnih strojih in tako preprečiti nevarnost okužb.
Pomen za razvoj znanosti
Najpomembnejše znanstvene ugotovitve, ki izhajajo iz projekta so naslednje: 1.Izbrane vrste oportuno patogenih gliv poleg pomivalnih strojev naseljujejo tudi pralne stroje, zlasti dele v neposrednem kontaktu z uporabnikom (tesnilo na vratih, predal za detergent in mehčalec). Glavno vlogo pri naseljevanju teh gliv imata uporaba mehčalca in trdota vode. 2.Glive vstopajo v pomivalni stroj (in tudi pralni stroj) predvsem preko vode vodovodnega omrežja. V vodi so bile prisotne vse glive, ki predstavljajo glivno združbo pomivalnega stroja. Pogoji v stroju onemogočijo naselitev občutljivih vrst, omogočajo pa obogatitev 6-7 izbranih vrst, med katerimi prevladuje črna kvasovka Exophiala dermatitidis. 3.Glive v pomivalnem stroju ne naseljujejo samo tesnil, temveč vsa vzorčena mesta (10 različnih). Iz pomivalnega stroja se razširjajo v okolje preko odpadne vode in preko aerosola, ki se sprosti ob odprtju stroja. V kuhinjah v katerih so pomivalni stroji po kuhinjskih površinah in v koritu prevladujejo črne kvasovke, zlasti Exophiala phaeomuriformis, dočim v kuhinjah brez pomivalnih strojev prevladujejo bele kvasovke, zlasti Candida parapsilosis. 4.Pomivalne stroje naseljujejo mešani bakterijsko glivni biofilmi. Bakterije vstopajo v pomivalne stroje predvsem preko hrane in ne preko vodovodne vode, tako kot glive. Med bakterijami, ki naseljujejo pomivalne stroje sta tudi vrsti Escherichia coli in Pseudomonas aeruginosa. Pri izoliranih sevih teh dveh vrst so prevladovali virulenčni dejavniki povezani z adhezijo in sposobnostjo oblikovanja biofilmov. 5.Metagenomska analiza diverzitete bakterij in gliv, ki so naseljevale izbrane štiri pomivalne stroje, je potrdila rezultate klasične kultivacije in izpostavila temporalne sinergistične interakcije določenih vrst bakterij, ki so se v vseh primerih ali pojavljale skupaj oz. so se medsebojno izključevale.
Pomen za razvoj Slovenije
Projektna raziskovalna skupina je leta 2011 kot prva v svetovnem merilu objavila ugotovitev, da ekstremno okolje pomivalnih strojev naseljuejo izbrane oportuno patogene vrste gliv, ki predstavljajo grožnjo za zdravje zlasti pri imunsko oslabljenih ljudeh. Članek je izzval silovite reakcije in zanimanje po celem svetu in po podatkih založbe Elsevier, ki je članek objavila, je novica dosegla 800 milijonov ljudi po svetu. Poleg zanimanja laične javnosti je članek izzval tudi zanimanje strokovne in znanstvene srenje saj je odprl področje mikrobiologije, ki je bilo do takrat povsem prezrto – ekstremofilni mikroorganizmi v ekstremnih okoljih naših domov. To področje je stopilo ob bok ostalim raziskavam ekstremofilov, ki naseljujejo naravna ekstremna okolja. Slovenska skupina je torej odprla novo področje raziskav, ki se zdaj intenzivno širi in povezuje temeljno znanost z uporabnimi raziskavami. V projektu pridobljeno znanje, izkušnje in metodologija predstavljajo temelj za razvoj varnih gospodinjskih naprav in za vpliv na evropske standarde na tem področju. Dosedanji standardi zajemajo le potencijalne bakterijske okužbe, dočim so glivne povsem prezrte. Z uvedbo mikrobioloških testiranj, ki vključujejo tudi glive, bo slovenski industrijski partner lahko vzpostavil kompetitivno prednost na področju razvojne strategije sodobnih, energetsko varčnih, »pametnih« in obenem varnih gospodinjskih naprav. Rezultati omogočajo oblikovanje strokovnih priporočil in predlogov ukrepov v primeru testiranja novih antimikrobnih materijalov in fizikalno – kemijskih postopkov. Nadaljne raziskave bodo lahko potekale na definirani mikrobni združbi, ki veliko bolje odraža realno stanje v napravah kot pa posamezne vrste, ki so bile do zdaj zajete v referenčnih standardih. Poleg tega lahko posredno industrijski partner potrdi zavezo in prizadevanja Slovenije za varnost potrošnikov, visoke tehnološke standarde ter okrepi slovenski položaj in vpliv v mednarodnih strokovnih telesih, saj rezultati raziskave omogočajo sodelovanje z ustreznimi slovenskimi državnimi in mednarodnimi organi in službami pristojnimi za uvedbo ustreznih/novih standardov na tem področju. Pridobljeno znanje, ki temelji na slovenskih raziskavah, se bo še nadalje širilo v obliki predavanj, objav, tečajev in popularizacije znanosti, s čimer bodo rezultati projekta prispevali k vzpostavitvi celostnih varstvenih smernic za zmanjševanje okužb v gospodinjstvih in povečanju varnosti pitne vode na območju Slovenije in Evrope.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno