Informacje ogólne
Kolekcja kultur glonów bałtyckich (CCBA), którą założył w połowie lat 80 ubiegłego stulecia dr Adam Latała, posiada status uniwersytecki. Obecnie jest średniej wielkości, ale intensywnie rozwijającą się kolekcją zlokalizowaną na Wydziale Oceanografii i Geografii Uniwersytetu Gdańskiego i prowadzoną przez zespół naukowy Pracownia Ekofizjologii Roślin Morskich (PERM). W jej skład wchodzi ponad 100 oryginalnych szczepów bałtyckich sinic, zielenic, okrzemek i wiciowców roślinnych oraz pewną liczbę szczepów słodkowodnych i morskich wyizolowanych z wielu miejsc i różnorodnych ekosystemów. Kolekcja kultur glonów zawiera zatem szczepy pochodzące z różnych rejonów Polski, głównie z Bałtyku i innych akwenów słodkowodnych czy morskich i wciąż jest wzbogacana o nowo izolowane szczepy. W kolekcji CCBA przetrzymywane są również szczepy glonów pozyskane z zaprzyjaźnionych kolekcji europejskich. Kultury są monogatunkowe i w większości nieakseniczne.
Informacja o kolekcji CCBA oraz autekologiczna charakterystyka wielu szczepów kolekcji została opublikowana w czasopismach zagranicznych (Latała 2003, Latała i in. 2006), jak również wielokrotnie była prezentowana głównie na międzynarodowych kongresach przedstawicieli kolekcji kultur mikroorganizmów z Europy i całego świata np. ECCO - European Culture Collections’ Organization i ICCC - International Congress for Culture Collections czy też kolekcji kultur glonowych Algal Culture Collections. W styczniu 2008 roku po spełnieniu odpowiednich wymogów kolekcja CCBA została zarejestrowana pod numerem 914 (http://wdcm.nig.ac.jp/CCINFO/CCINFO.xml?914) i włączona do Światowej Federacji Kolekcji Kultur (WFCC - World Federation for Culture Collection), w bazie której znajduje się około 550 kolekcji mikroorganizmów z około 70 krajów świata (http://wdcm.nig.ac.jp/hpcc.html).
Szczepy z kolekcji CCBA dostępne są do celów naukowych i edukacyjnych bez dodatkowych opłat, natomiast do celów komercyjnych za dodatkową opłatą. Wiele szczepów CCBA zostało zbadanych i opisanych pod względem właściwości ekofizjologicznych, wiele z nich wciąż jest wykorzystywana w różnorodnych badaniach. Szczepy pochodzące z obcych kolekcji nie podlegają dystrybucji. Korzystając ze szczepów pochodzących z CCBA należy posługiwać się ich numerami seryjnymi podanymi na stronie internetowej. We wszystkich kwestiach dotyczących kolekcji należy kontaktować się z kierownikiem kolekcji.
Znaczenie CCBA
1. Źródło różnych szczepów glonów i sinic, szczególnie z Bałtyku, powszechnie wykorzystywanych w:
a) badaniach naukowych
b) edukacji
c) celach komercyjnych i użytkowych
d) testach glonowych w ocenie jakości wód
2. Izolacja i utrzymywanie bałtyckich oraz słodkowodnych gatunków z różnych grup taksonomicznych a szczególnie rzadkich, endemicznych czy też o specyficznych właściwościach np. toksyczne lub o potencjale komercyjnym.
3. Ochrona zagrożonych gatunków i poznawanie bioróżnorodności mikroglonów.
Warunki hodowli glonów
W CCBA kultury poszczególnych gatunków utrzymywane są w przeważającej ilości jako hodowle typu „batch culture”. Hodowle tego typu mają niedużą objętość (50-100 ml) i są stosunkowo łatwe w zastosowaniu co pozwala na jednoczesne prowadzenie wielu kultur. Komórki glonów rosnąc na pożywkach mineralnych wykorzystują sole biogeniczne, z czasem ilość ich jest na tyle duża, że ocieniają się wzajemnie i warunki świetlne stają się niekorzystne. Ponadto w słabo zbuforowanych pożywkach mogą nastąpić zmiany ph. W związku z tym wymagane jest przeszczepianie kultur na nowe pożywki i w zależności od gatunku odbywa się to co dwa tygodnie, co miesiąc lub dwa. W celu zapewnienia optymalnych warunków wzrostu glonów, hodowle prowadzi się w specjalnych termostatyzowanych komorach lub pomieszczeniach o stałych warunkach oświetleniowych z fotoperiodem (w cyklu dzień/noc 8h/16h) i w stałej, dostosowanej temperaturze (18ºC).
Wyposażenie laboratorium CCBA
1. Trzy termostatyzowane pomieszczenia do hodowli glonów (10-30 ºC) oraz osiem termostatyzowanych komór hodowlanych (5-40 ºC) z możliwością regulacji fotoperiodu oraz natężenia oświetlenia,
2. Komora laminarna do przeszczepień z nawiewem powietrza i źródłem promieniowania UV,
3. Autoklawy do sterylizacji pożywek i szkła laboratoryjnego,
4. Specjalistyczna zmywarka do szkła laboratoryjnego,
5. Dygestorium,
6. Laboratoryjny system oczyszczania wody,
7. HPLC,
8. Spektrofotometr atomowy,
9. Mikrorespirometr wolumetryczny i elektroda tlenowa Clarcka do pomiaru wymiany gazowej,
10. Fluorymetr PAM,
11. Mikroskopy świetlne i mikroskop epifluorescencyjny,
12. Licznik Coultera,
13. Suszarka laboratoryjna,
14. Cytometr przepływowy,
15. Fotobioreaktory laboratoryjne.
Perspektywy rozwoju
W czerwcu 2009 r MSWiN w ramach VI konkursu projektów rozwojowych własnych przyznało fundusze (grant nr N R 14007106) na rozbudowę CCBA oraz poprawę wyposażenia laboratorium hodowli glonów morskich.
Kolekcja Kultur Glonów Bałtyckich (CCBA) utworzona na Uniwersytecie Gdańskim w Zakładzie Funkcjonowania Ekosystemów Morskich jest wykorzystywana przede wszystkim przez pracowników Instytutu Oceanografii w celach naukowych i dydaktycznych. Dzięki dużemu doświadczeniu pracowników Pracowni Ekofizjologii Roślin Morskich i długoletniej praktyce w izolacji i hodowli glonów CCBA ma szanse rozwinąć się i zyskać większe znaczenie nie tylko w ramach Instytutu Oceanografii, ale również może zainteresować przedsiębiorstwa o charakterze komercyjnym. Powstanie nowoczesnej, jedynej w Polsce kolekcji kultur mikroglonów bałtyckich i śródlądowych z różnych rejonów Polski jest również ważne z punktu widzenia rozwoju Pomorza i województwa pomorskiego.
Nowe szczepy glonów do kolekcji pozyskuje się drogą różnych metod izolacji. Najczęściej wykorzystywane w laboratorium hodowli glonów bałtyckich metody izolacji to metoda z użyciem mikropipety i mikromanipulatora, jak również metoda izolacji na pożywce zestalonej agarem, metoda wielokrotnych rozcieńczeń i selektywnego wzrostu z zastosowaniem szerokiego spektrum zasolenia. Wszystkie działania związane z przeszczepianiem i izolacją glonów prowadzone są w sterylnych warunkach i w związku z tym wymagają użycia urządzeń typu autoklaw i komora laminarna z przepływem powietrza oraz źródłem promieniowania UV.
W celu utrzymania szczepów glonów w kolekcji i zapewnienia im jak najlepszych warunków hodowli, w pracowni prowadzone są badania mające na celu scharakteryzowanie ich właściwości autekologicznych i ekofizjologicznych. Badania te koncentrują się głównie na ocenie oddziaływania czynników środowiskowych (światła, temperatury i zasolenia) i ich interakcji w doświadczeniach czynnikowych na tempo wzrostu glonów, przebieg fotosyntezy, fluorescencję chlorofilu a oraz produkcję barwników fotosyntetycznych. Prowadzone są również badania w aspekcie wykorzystania glonów jako gatunków wskaźnikowych stanu środowiska naturalnego. Glony bałtyckie wykorzystywane są ponadto w testach glonowych do oceny toksycznego oddziaływania różnych związków pochodzenia antropogenicznego, ksenobiotyków takich jak ciecze jonowe (ILs) czy perfluorowane związki alifatyczne (PFAS). Ostatnio prowadzone są też testy mające na celu określenie zawartości białek w komórkach glonów, zakresu zmian w profilu ekspresji białek oraz występowanie białek stresowych w związku ze zmianą zasolenia w pożywce.
Analiza morfologiczna glonów w hodowli prowadzona jest przy użyciu mikroskopu świetlnego z zastosowaniem technik barwienia mających na celu uwidocznienie odpowiednich struktur komórkowych. W celu oceny przynależności taksonomicznej stosowany jest mikroskop skaningowy (SEM), jak również mikroskop elektronowy transmisyjny (TEM), pozwalający dodatkowo na poznanie ultrastruktur komórkowych. Wszystkie analizy morfologiczne dokumentuje się obliczeniami statystycznymi oraz w postaci mikrofotografii. W celu lepszego poznania taksonomii i filogenezy glonów bałtyckich stosowane są ponadto metody genetyczne polegające na analizie takich fragmentów kwasów nukleinowych jak SSU rDNA, LSU rDNA czy ITS1,2.
W odniesieniu do szybkiego rozwoju technologii i nauki, a co za tym idzie szybkiego rozwoju gospodarczego świata, który pociąga za sobą negatywny wpływ na biosferę tworzenie różnych kolekcji kultur, w tym również rozbudowa i rozwój CCBA, wydaje się konieczne. Kolekcja Kultur Glonów Bałtyckich jest nie tylko bankiem czystych szczepów różnych glonów, stanowi też źródło materiału do badań naukowych.