doktori témaösszefoglalók - Környezettudományi Doktori Iskola ...

Kaszab Edit, 2006, nappali
Bioremediációs tevékenységek során felmerülı környezetbiztonsági veszélyforrások vizsgálata
Témavezetı: Dr. Szoboszlay Sándor, egyetemi docens, Ph.D.
A téma aktualitása, jelentısége:
Az utóbbi évtizedek tapasztalata szerint a biodegradáció a szénhidrogén szennyezések egyik leghatékonyabb,
környezetkímélı, ugyanakkor költségtakarékos kármentesítési módszere. E technológia biológiai és
kémiai biztonságát elsısorban az alkalmazott mikroszervezetek tulajdonságai határozzák meg, így kiemelkedı
fontosságú a patogén mikroszervezetek okozta közegészségügyi veszély. A szénhidrogénnel szennyezett
kárhelyeken az egyik leggyakrabban izolálható fakultatív patogén mikroorganizmus a Pseudomonas
aeruginosa, mely baktériumfaj környezetegészségügyi jelentıségét fokozza antibiotikum multirezisztenciára
való hajlama, továbbá nagyfokú virulenciája, mely klinikai körülmények között már bizonyított.
Célkitőzések:
Kutatásaim eredeti célja a szénhidrogénnel szennyezett, bioremediációba vont kárhelyek komplex (kémiai,
biológiai, ökotoxikológiai alapokon nyugvó) környezetbiztonsági értékelésének kialakítása volt, mely
azonban az eddig elért részeredmények alapján módosult és a kutatás további szakaszában elsısorban a biológiai
veszélyforrások elemzésére fókuszál. Vizsgálataim így az alábbi részterületekre terjednek ki:
− A fakultatív P. aeruginosa kimutathatósági gyakoriságának megállapítása remediációba vont területeken;
− A Környezetvédelmi és Környezetbiztonsági Tanszéken létrehozott Pseudomonas aeruginosa törzsgyőjtemény
antibiotikum-rezisztenciájának vizsgálata, illetve a rezisztencia mechanizmusának megismerése,
fenotípusos bélyegek kimutatásán alapuló, illetve molekuláris genetikai módszerekkel;
− A Pseudomonas aeruginosa törzsek patogenitásának vizsgálata virulencia faktorok kutatásán keresztül.
Elvégzett kutatómunka és fıbb eredményei:
A 2008-as évben a környezeti eredető P. aeruginosa törzseket tartalmazó győjtemény 107 db törzset
számlál. Jelenleg a győjtemény 70 izolátuma bizonyult a P. aeruginosa faj tagjának a vonatkozó Magyar
Szabvány (MSZ 21470/77-1988), illetve a megerısítı biokémiai (API 20NE TM ) és genetikai (ExoA PCR,
PA-SS PCR) vizsgálatok alapján. Az identifikált P. aeruginosa törzsek közül 35 izolátum esetében készült
kvantitatív, Minimális Gátló Koncentráció (MIC) megállapítására irányuló antibiotikum rezisztencia vizsgálat
a Clinical Standards Laboratory Institute metodikája szerint, E-teszt (AB Biodisk) módszerrel. Eredményeink
alapján a környezeti törzsek közül 11 bizonyult többszörösen rezisztensnek, azaz legalább kettı, vagy
több antibiotikum hatóanyag csoporttal szemben ellenállónak. A tapasztalt rezisztencia hátterét illetıen 2-2
esetben igazoltunk fenotípusos módszerrel széles spektrumú béta laktamáz (ESBL), illetve metallo-béta
laktamáz (MBL) termelést, melyek a béta laktám típusú antibiotikumok hatástalanságáért lehetnek felelısek.
Eredményeinket azonban 6, ESBL termelésért felelıs génszakaszt kódoló primerpár (Oxa, Ges, Shv, Per,
Tem, Veb) bevonásával végzett PCR alapú vizsgálataink segítségével még nem sikerült molekuláris biológiai
módszerekkel bizonyítani. A részfeladat teljesítése során Szabó Gabriella környezetgazdálkodási agrármérnök
hallgató kari TDK elsı helyezett tudományos diákköri dolgozatot írt és védett a Környezettudomány
II. szekcióban.
A virulencia faktorok vizsgálatára irányuló kísérleteink során elsı lépésben hemolízis vizsgálat végrehajtására
került sor 55 db környezeti Pseudomonas aeruginosa izolátum bevonásával. A vizsgálatok során a
környezeti törzsek 78%-a mutatott növekedést Columbia véragar felszínén, valamint 64%-uk esetében igazoltunk
hemolitikus aktivitást. Ez alapján megállapítható, hogy a környezeti törzsek közel 2/3-a képes lehet
betegség kialakítására állati, illetve emberi szervezetben.
További teendık:
A közeljövı feladata a környezeti mintákból izolált P. aeruginosa törzsek esetében tapasztalt és immár
számszerősített antibiotikum rezisztencia molekuláris genetikai hátterének felderítése, valamint további törzsek
bevonása a vizsgálatokba. További célunk a törzsek megbetegítı képességével kapcsolatba hozható
tulajdonságok széleskörő áttekintése, így hemagglutináció, biofilm képzés, klórérzékenység, hidrofób jelleg,
abiotikus felületre tapadás, illetve citotoxicitás vizsgálata.
2008. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke:
Kaszab E. (2008): Opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa in hydrocarbon contaminated soil-groundwater
systems. Euroleague for Life Sciences Summer University „Rhizotechnology for enhancing resource efficiency in
low-input farming” Universität für Bodenkultur, Vienna, June 23- July 4. (oral and poster presentation)
73