GRZYBY KERATYNOFILHE W OSADACH DENNYCH ZBIORNIKA ZAPOROWEGO PŁAWNIOWICE

- ROCZN. PZH, 1987, XXXVIII, Nr 4—5

KRZYSZTOF ULFIG

GRZYBY KERATYNOFILHE W OSADACH DENNYCH ZBIORNIKA ZAPOROWEGO „PŁAWNIOWICE”

Ż Pracowni Mikrobiologicznej Instytutu Ochrony Środowiska w Katowicach Kierownik Pracowni: mgr inż. Z. Grzbiela

Pod względem występowania grzybów keratynofilnych przebadano . osady denne zbiornika zaporąwego „Pławniowice” i jego dopływu.

Intensywność wzrostu grzybów na włosach przynęty oraz skład iloś- 'ciowy + jakościowy w osadach dennych uzależnione były od stopnia

zanieczyszczenia wód ściekami komunalno-przemysłowymi.

г od. WSTĘP

\ = =

Badania wstępne [4] wykazaly, ze w osadach dennych wód silnie za- nieczyszczonych ściekami grzyby keratynofilne występowały liczniej niż w osadach dennych wód o mniejszym stopniu zanieczyszczenia. Z szer- szych, nieopublikowanych badań [5, 7] wynika, że grzyby te mogą być swoistą grupą mikroorganizmów wskaźnikowych. Intensywność ich wzro- stu na włosach przynęty oraz skład ilościowy i jakościowy w osadach dennych uzależnione są od. stopnia zanieczyszczenia wód ściekami komu- nalno-przemysłowymi. Wyniki mikologicznych analiz osadów. dennych zanieczyszczonego. ściekami zbiornika zaporowego „Pławniowice” są frag- mentem powyższych badań i przykładem wyraźnego związku mikroflory keratynofilnej osadów dennych ze stopniem zanieczyszczenia wód.

„Dodać należy, że wśród grzybów keratynofilnych wiele jest form o potencjalnie chorobotwórczych właściwościach dla ludzi i zwierząt.

Badania nad: występowaniem tej grupy grzybów w wodach mają więc również znaczenie z sanitarnego punktu widzenia.

Składam serdeczne podziękowania p. U. Komander za techniczną po- moc_w badańiach. ©

"> CHARAKTERYSTYKA OBIEKTU BADAŃ I METODYKA

Obiektem badań był zbiornik zaporowy „Pławniowice” wraz z dopły- wem — potokiem Toszeckim. Zbiornik wykorzystywany jest do celów rekreacyjnych.

Analizy fizyczno-chemiczne (dane nieopublikowane) wykazały, że po- tok Toszecki wprowadza do zbiornika wody mniej lub bardziej zanie- czyszczone ściekami komunalno-przemysłowymi, niosące znaczne ilości zawićsin i materii organicznej. Potok zanieczyszony jest w stopniu prze- kraczającym III klasę czystości dla wód powierzchniowych.

Zanieczyszczenia wprowadzane do zbiornika nurtem potoku kumulują się w osadach dennych strefy ujściowej, skąd transportowane są prą- dami wiatrowymi w rejony plaż Niewiesie I i II (wody III/II i III klasy czystości). Jakość wód zatoki bocznej zbiornika — Małego Stawu — odpowiadała I klasie czystości dla wód powierzchniowych. W wyniku

Nr 4—5 Grzyby keratynofilne w osadach dennych 445 * procesu samooczyszczenia wody w rejonie nadzorówki i wody odpływa- jące ze zbiornika charakteryzowały się już nieznacznym. stopniem za-

nieczyszczenia (I klasa czystości).

Biorąc pod uwagę wyniki badań fizyczno-chemicznych. wód ustalono . następujące stanowiska poboru prób osadów dennych dó -badań miko-- logicznych (ryc. 1):

— osad denny potoku Toszeckiego powyżej zbiornika. (dopływ);

— osad denny z rejonu plaży Niewiesie I; 7 E "

-— osad denny z rejonu plazy Niewiesie II; .

osad denny zatoki bocznej zbiornika — Małego Stawu;

—- osad denny z rejonu nadzorówki zbiornika;

— osad denny potoku Toszeckiego poniżej zbiornika (odpływ).

GUTRNMMD H

|

Ryc. 1. Plan sytuacyjny zbiornika ,,Plawniowice” oraz rozmieszczenie stanowisk : poboru osadów dennych do badań mikologicznych. Objaśnienia: w tekście.

Próby do analiz pobierano z wierzchnich warstw osadów dennych, do 5 cm. Osady denne odwadniano najpierw na grubej warstwie wyja- łowionej bibuły filtracyjnej, następnie poddawano analizie mikologicz- nej.

Grzyby keratynofilne izolowano z osadów dennych metodą przynęty włosowej [8], przy czym ograniczono się do oznaczania dermatofitów,

geofilnych i innych grzybów o silnych właściwościach keratynolitycz- nych. W interpretacji wyników wykorzystano wskaźniki wzrostu grzy-, bow na włosach przynęty wyłożonych na próbkach (szalkach) osadów : dennych: częstość ich występowania odniesiona do liczby inkubowa- : nych próbek (%), liczbę gatunków i pojawów, częstość pojawów ga-.

tunków, wskaźnik LPP — czyli liczbę pojawów przypadającą na prób- kę ze stwierdzonym wzrostem badanych grzybów. Wskaźnik LPP jest identyczny z wcześniej wprowadzonym przez autora [6] wskaźnikiem, LSP (liczba szczepów na próbce). Ponieważ w stosowanej metodzie iloś-, ciowej oceny wzrostu grzybów w osadach dennych brano pod uwagę) zarówno wyniki posiewów na pożywkach stałych, jak i wyniki mikros-:

kopowej obserwacji przynęty, termin „pojawy” jest bardziej uzasad-:

niony.

446 K. Ulfig Nr 4—5

WYNIKI

Na ogólną liczbę 80 próbek osadów dennych (tab. I) wzrost grzybów keratynolilnych obserwowano w 54 próbkach (67,5%). Łącznie stwier- dzono 156 pojawów grzybów z 11 gatunków. Na włosach przynęty naj- częściej pojawiały się. Trichophyton terrestre complex i stadium dosko- nałe Arthroderma quadrifidum, Chrysosporium pannicola, Trichophyton ajelloi, Chrysosporium keratinophilum, Chrysosporium pruinosum i Chry- sosporium stadium konidialne Ctenomyces serratus. Pozostałe gatunki grzybów były w badanych osadach dennych mniej liczne.

Tabela I. Wysiępowanio grzybów keratynofilnych w osadach dennych zbiornika za oro~ ^{„ b Ре} w . у p

wego „„Pławniowice” i jego dopływ — potoku Toszeckiego

Osady denne ze stanowisk nr 5 Е e >

1 2 3 4 5 6 a 5

Liczba próbek (szalek) „BŚ _{м ©} a _© Z _Rn Е _я У Я xy _{= 2} з

PE 6 2 » 8 55 & 8

BR 2 8 a 3 88 $G 8

es 4 4 в 5 SE SO SF

Ogólna 20 10 10 10 10 20

Ze wzrostem grzybów keratynofilnych 20 8 5 7 2 12

% 100 80 50 70 20 60

Ze wzrostem:

1. Trichophyton ajelloi

(Vanbr.) Ajello 13 2 4 — — 2 38,8 3

2. T. terrestere complex Durie et Frey 10 5 1 5 1 9 57,4 1 st. dosk. Arthroderma quadrifidum

Dawson et Gentles 6 4 1 5 — 5 38,8 4

3. Chrysoporium st. kon. Arthroderma

curreyt Berkeley — — — — 1 — 1,8 п

4. Chrysosporium st. kon. Ctenomyces

serraius Eidam 11 — — — — — 20,3 7

5. Chrysosporium indicum (Randhawa

et Sandhu) Garg 3 1 1 1 — 1 12,9 8

st, dosk. Aphanoascus terreus ( Rand-

hava et Sandhu) Apinis 1 1 — — | — 3,7 8

6. Chrysosporium keratinophilum

D. Frey et Carmichael 16 1 1 — — 1 35,2 5

7. C. pannicola (Corda) van Oorshot

et Stalpers 18 5 1 1 — 1 48,1 2

8. О. раппотит (Link) Hughes — 1 — — — — 1,8 12 9. C. pruinosum (Gilman et Abbott)

Carm. 6 — 3 1 1 1 22,2 6

st. dosk. Aniwiopsis stercoraria

Hansen 1 — 1 — — — 3,7 10

10. Chrysosporium sp. — 1 — — — — 1,8 13 ll. Gymnoascaceae nicoznaczona — 1 — — — — 1,8 14

Liczba gatunkéw 7 8 6 4 3 6 — —

Liczba pojawów 85 22 13 13 3 20 — ==

TER; 97%. pojwów:

42 27 26 18 15 16 — -

bów

Nr 4—5 Grzyby keratynofilne w osadach dennych 4AT

Najwyższą liczbę pojawów, intensywny wzrost grzybów we wszystkich próbkach oraz najwyższy wskaźnik LPP stwierdzono w osadach den- nych dopływu-potoku Toszeckiego powyżej zbiornika (stanowisko 1).

W osadach tych dominowały następujące gatunki grzybów: Chrysospo- rium pannicola, Chrysosporium keratinophilum, Trichophyton ajelloi i Trichophyton terrestre ze st. dosk. Arthroderma quadrifidum. Chry- sosporium st kon. Ctenomyces serratus wykryto w znacznej liczbie po- jawów tylko w osadach deanych dopływu (ryc. 2).

stanowisko 7 Stanowisko £ Shear 3

Poza каза I/I klasa p

90-% п 90-% 50 %

80 | 80|- BOE т

70 0 79 | |

50 eofm fil 60 I m

50 50 | | 50 |- | W

40) «| 40 |- || ||

30 30 | [AJ я |

20 zj | | 0 mm Jif ||

10

0 ANN

zo kliki И |]

у 1121391451617 [8] 7121314151817] 8]

Stanowisko 4 Stanowisko 9 Stanowisko 6

1 klasa I klasa I klasa

907% 90 p % 90 %

80 - 80 во

70 FF 70 m p

60 i 60 - 60H |

50) 50 50|

401 40 <0 ||

30] 30 Hi | | 30

201 =. 201 | 20

eM M

|

li Or htm hoo

Ryc. 2. Częstości pojawów dominujących gatunków grzybów keratynofilnych w osadach dennych zbiornika „Pławniowice” i dopływu.

W porównaniu z osadami dennymi dopływu w osadach dennych rejo- nu plaż Niewiesie (stanowiska 2 i 3) stwierdzono znacznie już niższą liczbę pojawów i niższe wskaźniki LPP; częstość występowania grzy- bów keratynofilnych była mniejsza, ich wzrost ogólnie słabszy. Naj- częściej pojawiły się w tych osadach dermatofity geofilne: Trichophyton ajelloi i Trichophyton terrestre (st. dosk. Arthroderma quadrifidum);

zmniejszyła się częstość pojawów grzybów z rodzaju Chrysosporium.

Nieco bogatsze w liczbę gatunków i pojawów były osady denne ze sta- nowiska 2, lecz na stanowisku 8 częściej występował Trichophyton ajellci.

W osadach dennych znacznie już oczyszczonych wód zbiornika (stano- wiska 4—6) częstości występowania grzybów, liczby pojawów i gatun- ków mieściły się wprawdzie w dość szerokich granicach; wskaźniki LPP były jednak niskie i zbliżonej wielkości. Na włosach wyłożonych na próbkach osadów dennych Małego Stawu (stanowisko 4) i odpływu ze zbiornika (stanowisko 6) obficie rozwijał się Trichophyton terrestre i st.

dosk. Arthroderma quadrifidum; inne gatunki grzybów występowały w

448 K. Ulfig Мг 4—5 tych osadach nielicznie. Mikoflora keratynofilna osadéw dennych oko- lic nadzorówki zbiornika (stanowisko 5) była uboga; w próbkach zaob- serwowano pojedyncze pojawy grzybów.

OMÓWIENIE WYNIKÓW I WNIOSKI

Badania wykazały, że występowanie grzybów keratynofilnych w osa- dach dennych zbiornika zaporowego „Pławniowice” i jego dopływu uza- leżnione było od stopnia zanieczyszczenia wód ściekami komunalno-prze- mysłowymi. W osadach dennych zanieczyszczonego ściekami potoku To- szeckiego powyżej zbiornika wzrost grzybów był najobfitszy; w osa- dach tych dominowły dermatofity geofilne, zwłaszcza Trichophyton ajelloi, oraz grzyby z rodzaju Chrysosporium: Chrysosporium pannicola i Chrysosporium keratinophilum. W miarę samooczyszczania się wód w zbiorniku wzrost grzybów był słabszy, a częstość. pojawów Trichophy- ton ajelloi i Chrysosporium malała. W osadach dennych wód już w znacznym stopniu oczyszczonych flora grzybów keratynofilnych była nieliczna lub reprezentowana przez kulturę monogatunkową Trichophy- ton terrestre ze st. dosk. Arthroderma quadrifidum.

Stwierdzone zależnności pomiędzy wzrostem i składem mikroflory keratynofilnej osadów dennych a stopniem zanieczyszczenia wód zbior- nika generalnie zgodne są z przyjętym dla większej liczby próbek, ogól- nym układem zmian [7]. W osadach dennych zanieczyszczonego odpły- wu do zbiornika nie wykryto jednak dermatofita Microsporum gypse- um — gatunku związanego z silnie zanieczyszczonymi wodami i ście- kami. Ponadto, częstość pojawów Trichophyton ajelloi w osadach den- nych dopływu była mniejsza od częstości pojawów Chrysosporium ke- ratinophilum i Chrysosporium pannicola. Przydatnym narzędziem oceny stopnia samooczyszczenia się wód i osadów dennych był wskaźnik LPP w połączeniu z ilościowym i jakościowym składem mikoflory keraty- nofilnej.

Osady denne dopływu do zbiornika były z dwóch względów intere- sujące. Wskaźnik LPP dla tych osadów był jednym z najwyższych w przekroju całości badań [5] i wynosił 4,2 pojawu na próbkę ze wzrostem grzybów keratynofilnych. Wydaje się, że szczególnie intensywny wzrost grzybów w osadach dennych dopływu można wytłumaczyć dwoma czyn- nikami: obfitością materii organicznej i keratynowej (włosy, paznokcie, fragmenty naskórka) pochodzącej ze ścieków oraz dobrym natlenieniem wód potoku (6,5—10,6 mg Oz. dm"*), wynikającym z korzystnych wa- runków aeracji. Wcześniejsze badania [6] wykazały, że napowietrzanie ścieków warstwy nadosadowej jest ważnym czynnikiem wpływającym na wzrost grzybów keratynofilnych. Brak tlenu ograniczał, lecz nie uniewożliwiał późniejszego wzrostu grzybów na włosach wyłożonych na odwodnionych osadach dennych. Już niewielkie stężenia tlenu pobudzały te grzyby do intensywnego wzrostu na włosach przynęty, wyraźnie po- szerzały skład gatunkowy izolowanych szczepów.

Osady denne dopływu do zbiornika charakteryzowały się również licz- nymi pojawami Chrysosporium st. dosk. Ctenomyces serratus. Wydaje się, że związane to było nie tylko z materią organiczną ze ścieków, lecz również z obecnością w osadach dennych odpadów keratynowych (pió- ra) pochodzących od ptaków domowych, które miały w miejscu poboru prób wodopój. Badania [—3] dowiodły, że występowanie gatunku uza- leżnione jest m.in. od obecności i aktywności ptactwa.

Nr 4--5 Grzyby keratynofilne w osadach dennych 449

Grzyby keratynofilne w osadach dennych są prawdopodobnie stabil- nym i czułym na wiele biologicznych i fizyczno-chemicznych czynni- ków wskaźnikiem stopnia zanieczyszczenia wód. Dotychczasowe wyniki badań świadczą za przyjęciem hipotezy wzrostu i udziału tych grzy- bów w zachodzących w osadach dennych procesach biochemicznych [7]. Samooczyszczanie się osadów dennych z zanieczyszczeń, m.in. od- padów keratynowych pochodzących ze ścieków, stanowiących substrat dla tych grzybów, trwa zapewne wolno. Można przypuszczać, że grzyby keratynofilne w mniejszym stopniu uzależnione są od chwilowych zmian jakości wód wynikających z dopływu ścieków, niż standardowe, bak- teriologiczne wskaźniki zanieczyszczenia, np. bakterie z grupy coli.

W osadach dennych zbiornika zaporowego „Pławniowice” i dopływu nie wykryto wprawdzie keratynofilnych grzybów o wybitnych właś- ciwościach chorobotwórczych, często wywołujących grzybice u ludzi i zwierząt. Dopływ ścieków komunalnych stwarza jednak pewne praw- -dopodobieństwo występowania tych grzybów w osadach dennych, zwła- szcza dermatofitów zoofilnych i stojących na pograniczu zoo- i geofil- nej grupy tych grzybów: Microsporum canis i Mierosporum persicolor [7]. Można się również spodziewać wyodrębnienia z tego siedliska T'ri- 'chophyton mentagrophytes var. mentagrophytes. Występowanie derma- tofitów chorobotwórczych w osadach dennych stanowi dodatkowe sani- tarne zagrożenie wód zanieczyszczonych ściekami.

K. Ynsbur

КЕРАТИНОФИЛЬНЫЕ ГРИБЫ В ДОННЫХ ОСАДКАХ ИЗ ЗАГРАДИТЕЛЬНОГО БАССЕЙНА „ПЛАВНЁВИЦЕ”

Резюме

Методом волосяной приманки (То-Ка-Уа) исследовано 80 проб из загради- тельного бассейна „Плавнёвице” и его притока, вместе из 6 мест о разной

‚степени загрязнения комунально-промыгленными нечистотами. Возрастание кератинофильных грибов наблюдано в 54 пробах (67,5%/0). Отмечено 156 появ- лений грибов из 11 видов.

Появление кератинофильных грибов в донных осадках бассейна было за- висимо от степени загрязнения сточных вод. В донных осадках загрязненного притока бассейна (Тошэцки поток) возрастание грибов было самое обильное, а на волосах приманки доминировали геофильные дерматофиты Тукйпорруют ajelloi, Trichophyton terrestre (совершенная стадия Ат Жтодетта quadrifidum) a tome Chrysosporium keratinophilum, Chrysosporium pannicola. Chrysosporium KOHMAMalbHaa craqua Ctenomyces serratus aOyapyxxeHO TONbKO B донных осад- ках притока бассейна. В меру самоочищения вод в бассейне рост грибов был

‘более слабый, а частота появления в донных осадках Trichophyton ajelloi, u Chrysosporitum уменьшалась. В донных осадках вод уже в значительной степени очишенных кератинофильная микофлора была немногочисленная или присутствовала только монокультура Trichophyton феггезге с совершенной ста- quem Arthroderma quadrifidum.

K. Ulfig

KERATINOPHILIC FUNGI IN SLIME OF THE ARTIFICIAL LAKE PLAWNIOWICE

Summary

Using the method of hair bait (To-Ka-Va) 80 samples of slime were studied in the artificial lake Plawniowice and its tributary, in all on 6 sites differing in -the degree of contamination with communal and industrial sewage. In 54 sam-

450 K. Ulfig № 4—5

ples (67.5%0) growth was observed of keratinophilic fungi. In all 156 strains from 11 species were isolated.

The presence of keratinophilic fungi in the slime depended on the degree of contamination with sewage waters. In slime of the polluted tributary to the lake (Toszecki brook) the growth of fungi was most abundant, and on the haris of the bait geophilic dermatophytes prevailed: Trichophyton ajelloi, Trichophyton ierrestre (Arthroderma quadrifidum), Chrysoportum keratinophilum and Chryso- sporium keratinophilum and Chrysosporium pannicola. Chrysosporium Ctenomyces serratus was detected only in the slime of the tributary to the lake. With pro- gressing self-purification of the water reservoir the growth of fungi was wea- ker, and the frequency of appearance of Trichophyton ajelloi and Chrysosporium decreased in the slime. In the slime from water already considerably purified the keratinophilic microflora was scant or represented by monoculture of Tricho- phyton terrestre with Arthroderma quadrifidum.

PISMIENNICTWO

1. BOhme H.: Ctenomyces serratus Eidam in Bodenproben aus Berlin. Mykosen, 1965, 8, 108. — 2. Frey D., Griffin D. M.: Ctenomyces serratus Eidam. Trans.

Brit. Mycol. Soc., 1961, 44, 449. — 3. Pugh G. J. F., Mathison G. E.: Studies of fungi in coastal soils. III. An ecological survey of keratinophilic fungi. Trans.

Brit. Mycol. Soc., 1962, 45, 567. — 4. Ulfig K.: Badania wstepne nad wystepowa- niem dermatofitów i innych grzybów keratynofilnych w osadach dennych rzek i zbiorników. Acta Mycol., 1983, 19, 331. —- 5. Ulfig K.: Dermatofity i inne grzyby keratynofilne w osadach dennych rzek i zbiorników. Maszynopis IOŚ, 1984, Ka- towice. — 6. Ulfig K.: Wpływ napowietrzania ścieków na wzrost dermatofitów i innych grzybów keratynofilnych w osadach dennych. Roczn. PZH, 1986, 37, 154, — 7. Ulfig K.: Grzyby keratynofilne w osadach dennych wód powierzchnio- wych. Acta Mycol., 1986 (w druku). — 8. Vanbreuseghem R.: Technique biolo- gique pour Visolment des dermatophytes du sol. Ann. Soc. Belg. Med. Trop., 1952, 32, 173.

Dn. 1986.09.08.

40-832 Katowice, ul. Kossutha 6.