Species composition and molecular assessment of the toxigenic potential in the population of <i>Fusarium</i> spp. isolated from ears of winter wheat in southern Poland

The aim of this study was to identify the species composition and to evaluate the prevalence of genes involved in the synthesis of the following mycotoxins: deoxynivalenol, nivalenol and fumonisins in the population of Fusarium spp. isolated from ears of winter wheat in southern Poland. All fungal isolates were identified by the species-specific PCR or sequencing of the translation elongation factor. Significant differences were observed in both abundance and species composition of the collected strains between two years of studies. A total of 304 ear samples were processed and 107 Fusarium strains belonging to 10 species: F. graminearum, F. culmorum, F. sporotrichioides, F. poae, F. avenaceum, F. oxysporum, F. verticillioides, F. equiseti, F. tricinctum and F. cerealis were isolated in 2012 and 2013. Numerous presence of mycotoxin-biosynthesis pathway genes was detected in the examined material, which evidences the potential toxicity of the analyzed Fusarium fungi

Bio-Based Synthesis of Silver Nanoparticles from Waste Agricultural Biomass and Its Antimicrobial Activity

The problem of cleaning and disinfecting surfaces has become extremely important in the context of the ongoing SARS-CoV-2 coronavirus pandemic. However, it should be considered that, in everyday life, we come into contact with many other viruses, as well as pathogenic bacteria and fungi, that may cause infections and diseases. Hence, there is a continuous need to search for new and more effective methods of fighting pathogens. Due to their documented antimicrobial activity, silver nanoparticles may be an interesting alternative to the commonly used surface cleaners and disinfectants. Therefore, the present study aimed to evaluate the bactericidal properties of silver nanoparticles obtained with the use of nontoxic plant waste biomass against bacteria isolated from the environment. Silver nanoparticles with the desired physicochemical characteristics were obtained by a simple and rapid chemical reduction method using plant waste such as unused parsley stems and potato peels (the biogenic method). A nanosilver colloid was also prepared by the chemical reduction method, but with reducing and stabilizing chemical substances (the chemical method) used as a control. The bacterial susceptibility to nanosilver synthesized using both methods was evaluated using the disk-diffusion method. The sensitivity of particular Escherichia coli and Staphylococcus aureus isolates to nanosilver varied considerably, and the strongest antimicrobial effect was found in the case of nanoparticles synthesized by the chemical method using a strong chemical reducing agent and a polymeric stabilizing substance, while nanosilver obtained using the biogenic method, using phytochemicals, also had a strong antimicrobial effect, which was found to be extremely satisfactory. Thus, it can be strongly concluded that the biogenic, pro-ecological method of synthesis with the use of plant waste biomass presented in this work allows the application of biogenic nanosilver as a component of agents for washing and disinfection of public utility surfaces

Assessment of microbiological quality of water in the Nowohucki Reservoir with particular regard to microorganisms potentially dangerous to humans

Introduction. This study was aimed to assess the microbiological quality of water in the Nowohucki Reservoir (Kraków, Poland) as well as to determine whether its waters contain microorganisms potentially dangerous from an epidemiological point of view. Material and methods. Microbiological analyses included the determination of the number of mesophilic and psychrophilic bacteria, coliforms, fecal E. coli, as well as E. faecalis, C. perfringens, Staphylococcus spp. and Salmonella spp.. Water samples were collected 4 times per year on April 27th 2015 (spring), July 10th 2015 (summer), October 12th 2015 (autumn) and December 29th 2015 (winter) at 5 points within the area of the reservoir. Water and air temperature was measured onsite. Results. It was found that the prevalence of the analyzed microorganisms was affected by changing water and air temperature as well as by using this reservoir during holiday season for swimming purposes by local residents. All analyzed microbiological indicators of poor water quality were found in the analyzed water samples, which may pose a potential health risk to people swimming in the considered reservoir. Conclusions. From an epidemiological point of view, it is reasonable to include the Nowohucki Reservoir into a constant sanitary monitoring programme

Fungi of the genus Fusarium - occurrence, characteristics and significance in the environment

W pracy opisano przynależność systematyczną i scharakteryzowano wybrane gatunki z rodzaju Fusarium. Omówiono budowę mikroskopową oraz strukturę grzybni, a także opisano tworzone zarodniki. Przedstawiono także zdolności do produkcji mykotoksyn. Określono rolę, jaką grzyby z rodzaju Fusarium pełnią w środowisku. Opisano również wybrane choroby wywoływane przez Fusarium spp. zarówno u roślin, jak i u ludzi i zwierząt. Przedstawiono także wybrane metody badawcze służące identyfikacji i ocenie bioróżnorodności grzybów z rodzaju Fusarium.The study described the systematic position and characterized selected species of the genus Fusarium. The microscopic structure of the mycelium and spores were outlined. The ability of the Fusarium fungi to produce mycotoxins and their role in the environment was also presented. Selected diseases caused by Fusarium spp. in plants, animals and in humans were described. The selected research methods for the identification and biodiversity evaluation of Fusarium spp. were also outlined

The presence of airborne Fusarium culmorum and its resistance to antimycotics – hypothetical risk to human health

Introduction. In the atmospheric air, fungal spores of the genus Fusarium are present which may be resistant to antifungal drugs used in medicine. The aim of this study was to determine the sensitivity to selected antimycotics, and to identify the MIC (minimum inhibitory concentration) for strains belonging to the species F. culmorum. Material and methods. Fungal strains were isolated from atmospheric air sampling in the vicinity of fields where winter wheat was cultivated. Evaluation of susceptibility to antifungal drugs was carried out using E-test strips. Results. All isolates were characterized by resistance to ketoconazole, itraconazole and fluconazole. MIC for amphotericin B was 0.023 µg · cm–3, for voriconazole 0.016 µg·cm–3, for posaconazole 0.006 µg·cm–3 and for caspofungin 0.25 µg·cm–3. Among the isolates tested, 8 were resistant to voriconazole, 3 resistant to posaconazole and 10 resistant to amphotericin B. Conclusions. The examined strains presented different sensitivity to antifungal drugs. The strongest fungicidal activity was found in the case of: posaconazole, voriconazole and amphotericin B. In the atmospheric air there may exist strains of F. culmorum which have natural resistance to some antimycotics.Wstęp. W powietrzu atmosferycznym obecne są zarodniki grzybów z rodzaju Fusarium, mogące posiadać oporność na stosowane w medycynie leki przeciwgrzybicze. Celem pracy było określenie wrażliwości na wybrane antymikotyki oraz wyznaczenie MIC (minimalnego stężenia hamującego) dla szczepów należących do gatunku F. culmorum. Materiał i metody. Szczepy grzybów wyizolowano z powietrza atmosferycznego pobranego w sąsiedztwie pól na których uprawiano pszenicę ozimą. Ocenę wrażliwości na leki przeciwgrzybicze przeprowadzono z zastosowaniem pasków E-test. Wyniki. Wszystkie izolaty odznaczały się opornością w stosunku do ketokonazolu, itrakonazolu i flukonazolu. MIC dla: amfoterycyny B wynosiło 0,023 µg· cm–3, dla worykonazolu 0,016 µg· cm–3, dla pozakonazolu 0,006 µg·cm–3 oraz dla kaspofunginy 0,25 µg·cm–3. Wśród badanych izolatów było 8 opornych na worykonazol, 3 oporne na pozakonazol i 10 opornych na amfoterycynę B. Wnioski. Badane grzyby były w różnym stopniu wrażliwe na testowane antymikotyki. Najsilniejsze działanie grzybobójcze stwierdzono w przypadku: pozakonazolu, worykonazolu i amfoterycyny B. W powietrzu atmosferycznym obecne są szczepy z gatunku F. culmorum posiadające naturalną oporność na niektóre antymikotyki

Drug resistance profile and detection of genes responsible for methicillin resistance in Staphylococcus aureus isolated from municipal waste

Currently, we are facing the ever-increasing phenomenon of bacteria being resistant to antibiotics. It is the consequence of excessive and incorrect use of drugs. The phenomenon is a global problem affecting bacteria both in their hospital population and in the natural environment. Municipal waste is an environment conducive to the development of microorganisms, therefore it contains various groups of bacteria, including drug-resistant staphylococci. The aim of the study was to identify species of bacteria, determine their antibiotic resistance, and assess the occurrence of genes responsible for methicillin resistance in Staphylococcus aureus isolated from mixed municipal waste. Strains were isolated by Koch’s serial dilution method with the use of microbiological media. Species were identified using the MALDI TOF-MS technique, whereas the drug resistance profile was determined by disk diffusion and molecular PCR methods. 250 isolates of S. aureus were collected. The highest resistance found was to cefoxitin, erythromycin and tetracycline. Among the bacteria collected, resistance to 1, 2, 3 or 4 antibiotics at the same time was the most common, with a maximum of 10. Additionally, 45 (18%) MDR (multidrug-resistant) isolates were detected. Methicillin resistance was found by the disk diffusion test in 60 (24%) strains, while the mecA gene was detected in as many as 180 (72%) isolates

Microbiological air analysis of the indoor staircases in housing apartments

Celem badań była ocena jakości mikrobiologicznej powietrza trzech klatek schodowych w blokach mieszkalnych wielorodzinnych. Badano wpływ pory roku i temperatury na liczebność oraz bioróżnorodność mikroorganizmów w bioareozolu klatek schodowych. Wszystkie badania zostały wykonane za pomocą aeroskopu MAS-100 (Merck), metodą uderzeniową. Stwierdzono przekraczające normy stężenia promieniowców oraz gronkowców w powietrzu atmosferycznym oraz powietrzu wybranych klatek schodowych. Pora roku oraz temperatura powietrza mają wpływ na stężenie mikroorganizmów w powietrzu. Wiek budynku, dostępność światła oraz system wentylacji mogą mieć również wpływ na stężenie wskaźników czystości mikrobiologicznej powietrza.The aim of the study was to assess the microbiological air quality in three staircases of multifamily residential buildings. The study examined influence of season and air temperature on the abundance and biodiversity of microorganisms in the bioaerosol of stairwells. All studies were conducted using an impact method with the MAS-100 aerosol sampler (Merck). Concentrations of actinomycetes and staphylococci in both atmospheric air and selected stairwells exceeded norms. Season and air temperature have an impact on microbial concentrations in the air. The age of the building, light availability and ventilation conditions were also identified as potential factors influencing the concentration of specific microbial groups in the bioaerosol

Evaluation of runners' exposure to microbial aerosol in selected sites in Cracow

Introduction. The purpose of this study was to evaluate the microbiological quality of the air at the selected places which are located in Cracow and also to determine the influence of weather conditions, such as temperature, humidity and pollination on the number of microorganisms. Material and methods. Samples of air were taken during spring, summer, autumn and winter. The analyses were carried out by using a single-stage MAS-100 impactor (Merck) and repeated three times. Results were compared to guidelines which are included in Polish Standards. Results. The results of the study suggest that there is correlation between seasons and number of microorganisms. Moreover the number of microbes depends on location. The highest concentration of all groups of microorganisms occurred in summer and autumn. Conversely the lowest number of microbes occurred in winter. The results indicated that the composition of bioaerozol is typical and consists of fungi: Cladosporium spp., Mucor spp., Penicillium spp., Alternaria spp., Trichothecium spp., Fusarium spp., bacteria: Micrococcus spp., Diplococcus spp., Tetracoccus spp., Streptobacillus spp., Staphylococcus spp. and actinomycetes. Conclusions. The results revealed that there is a big difference in the occurence of microorganisms and it depends on season and location as well. However our study indicates that air does not pose a microbiological threat to runners.Wstęp. Celem pracy była ocena jakości mikrobiologicznej powietrza w wybranych punktach zlokalizowanych na terenie Krakowa. Określono także wpływ warunków meteorologicznych: temperatury, wilgotności oraz zapylenia na liczebność drobnoustrojów. Materiał i metody. Powietrze do badań pobierano wiosną, latem, jesienią i zimą 2014 r., metodą uderzeniową przy użyciu impaktora typu MAS-100 (Merck). Analizę wykonano w trzech powtórzeniach, wyniki porównano z wytycznymi zawartymi w Polskich Normach. Wyniki. Stwierdzono zależność między porą roku a liczebnością badanych drobnoustrojów stanowiących bioaerozol. Ich liczebność różniła się również w zależności od punktu poboru. Lato i jesień okazały się być porami roku, w czasie których wszystkie badane grupy mikroorganizmów występowały w powietrzu w największym stężeniu. Natomiast zima okazała się być najmniej sprzyjającą porą roku dla drobnoustrojów. Wbadanych próbkach stwierdzono występowanie typowej mikroflory powietrza. Zidentyfikowano grzyby należące do rodzajów: Cladosporium, Mucor, Penicillium, Alternaria, Trichothecium i Fusarium. Wśród bakterii zidentyfikowano Micrococcus spp., Diplococcus spp., Tetracoccus spp., Streptobacillus spp., Staphylococcus spp. oraz promieniowce. Wnioski. Stwierdzono, duże zróżnicowanie w występowaniu drobnoustrojów w zależności od pory roku i punktu poboru powietrza. Przeprowadzone badania wykazały, że powietrze w badanych lokalizacjach nie stanowiło zagrożenia mikrobiologicznego dla osób biegających

Aerozol grzybowy występujący w budynkach użyteczności publicznej na terenie miasta Krakowa

Introduction. The quality of indoor air is one of the most important factors affecting health and well-being of people, who inhale 10 m3 of air every day and spend 80–95% of life indoors. The aim of this research was to evaluate the occurrence of airborne fungi, along with assessment of air pollution and microbiological hazard for humans, in 45 public utility buildings in Cracow. Material and methods. The study was carried out in four groups of buildings, including teaching facilities of the University of Agriculture and Jagiellonian University, churches, shopping malls and hospitals with outpatient clinics. Four sites located in the open air were chosen as control. The air sampling was carried out with MAS-100 impactor. Fungi were enumerated on Malt Extract Agar and the results were expressed as colony forming units (CFU) per m3 of air. The isolated fungi were identified by comparing macroscopic and microscopic observations with taxonomic monographs. Results. Mean concentration of airborne fungi was highest in the teaching facilities (1970 CFU/m3). These were also the sites where the largest range of fungal concentration was observed, i.e. from 0 to 23,300 CFU/m3. The lowest mean concentration (99 CFU/m3) including range was observed in hospitals (from 0 to 327 CFU/m3). Species identification of the fungal isolates revealed the presence of allergenic fungi (Alternaria and Cladosporium) in the examined spaces. Moreover, some strains were also identified as potentially toxigenic species, such as Penicillium expansum or Aspergillus niger. Conclusions. The concentration range of airborne fungi varied significantly between the tested spaces. Although the observed concentration of airborne fungi in the majority of buildings was quite low, detection of potentially toxigenic fungi indicates the need for monitoring of both concentration and composition of fungal aerosol in public utility buildings.Wstęp. Ludzie każdego dnia wdychają 10 m3 powietrza oraz spędzają 80–95% czasu w pomieszczeniach, dlatego jakość powietrza we wnętrzach jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na ludzkie samopoczucie i zdrowie. Celem badań była ocena stężenia grzybów pleśniowych w powietrzu oraz zagrożenia mikrobiologicznego związanego z kontaktem z zarodnikami grzybów pleśniowych w 45 budynkach użyteczności publicznej w Krakowie. Materiały i metody. Badania przeprowadzono w czterech grupach budynków użyteczności publicznej – pomieszczeniach dydaktycznych Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie oraz Uniwersytetu Jagiellońskiego, kościołach, galeriach handlowych oraz ośrodkach zdrowia. Grupę kontrolną stanowiły punkty pomiarowe zlokalizowane w środowisku zewnętrznym. Próbki powietrza pobierano przy użyciu impaktora MAS-100. Stężenie grzybów oznaczano na agarze słodowym a wyniki przedstawiono jako liczbę jednostek tworzących kolonie na podłożu hodowlanym (jtk), obecnych w 1 m3 pobranego powietrza. Przynależność systematyczną wyizolowanych grzybów oznaczano porównując obserwacje makroskopowe i mikroskopowe z kluczami diagnostycznymi. Wyniki. Najwyższe średnie stężenie grzybów stwierdzono w powietrzu pomieszczeń dydaktycznych (1970 jtk/m3). Tam też zaobserwowano największy zakres stężenia grzybów, tj. od 0 do 23300 jtk/m3. Najniższe średnie stężenie (99 jtk/m3) oraz jego zakres stwierdzono w ośrodkach zdrowia (od 0 do 327 jtk/m3). Identyfikacja gatunkowa wskazała na obecność w badanych budynkach grzybów potencjalnie alergennych, należących do rodzajów Alternaria i Cladosporium. Ponadto wśród badanych izolatów zidentyfikowano potencjalnie toksynotwórcze gatunki grzybów pleśniowych – Penicillium expansum, Aspergillus niger. Wnioski. Stwierdzono szeroki zakres stężenia grzybów pleśniowych w powietrzu badanych budynków. Pomimo, że obserwowane stężenie grzybów w powietrzu większości budynków nie było wysokie, stwierdzenie obecności potencjalnie toksynotwórczych gatunków podkreśla konieczność monitorowania koncentracji i składu aerozolu mikrobiologicznego w budynkach użyteczności publicznej