Bacteriological Characteristics of Contemporary Wood During Soil Deposition in Anoxia Conditions at the Biskupin Archaeological Site (Poland) - Petrifilms™ as an Alternative for Conventional Bacteriological Media

• Authors: Zbigniew Wyżewski , Julitta Gajewska , Hanna Rekosz-Burlaga , Leszek Babiński , Bogusława Waliszewska , Monika Sitarek-Andrzejczyk

Title variants

PL

Charakterystyka bakteriologiczna współczesnego drewna zalegającego w glebie na stanowisku archeologicznym w Biskupinie (Polska), w warunkach anoksji - Petrifilmy™ jako alternatywa względem konwencjonalnych podłoży bakteriologicznych

Abstracts

PL

W pracy przedstawiono wyniki ilościowych i jakościowych analiz składu mikroflory saprofitycznej i patogennej zasiedlającej współczesne drewno sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) i dębu (Quercus sp.), zalegające przez okres ośmiu lat w glebie torfowej, w warunkach anoksji, na dwóch stanowiskach pomiarowych umiejscowionych na terenie grodu obronnego kultury łużyckiej w Biskupinie. Oznaczenia jakościowe bakterii przeprowadzono na podstawie analizy ich cech makro- i mikro-morfologicznych, a także fizjologicznych i biochemicznych. Do oznaczeń ilościowych użyto produktów Petrifilm™ i konwencjonalnych pożywek bakteriologicznych. Bakterie w badanym drewnie i otaczającej je glebie zidentyfikowano do gatunków, reprezentujących m.in. rodzaje Pseudomonas, Clostridium (Cl. butyricum/beierinckii, Cl. perfringens), Bacillus, Corynebacterium. Wykryto również bakterie z rodziny Enterobacteriaceae oraz tlenowe i beztlenowe bakterie celulolityczne. Zaobserwowano istotną korelację między wynikami otrzymanymi z wykorzystaniem standardowej metody płytkowej i użyciem techniki wykorzystującej produkty PetrifilmTM. Te ostatnie okazały się być skuteczną alternatywą względem tradycyjnych metod oznaczania całkowitej liczby bakterii w próbkach drewna.

EN

The paper presents results of quantitative and qualitative analyses of the composition of saprophytic and pathogenic microflora colonising contemporary wood of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and oak (Quercus sp.), deposited for eight years in peat soil, under anoxia conditions at two measuring stations located at the fortified settlement of the Lusatian culture in Biskupin. Qualitative determinations of bacteria were performed based on the analyses of their cultural, morphological, physiological, and bio-chemical characteristics. Petrifilms™ and conventional bacteriological media were used for quantitative analyses. Bacteria in the examined wood and surrounding soil were identified as belonging to species, including those of the genera Pseudomonas, Clostridium (Cl. butyricum/beierinckii, Cl. perfringens), Bacillus, Corynebacterium, bacteria from the family Enterobacteriaceae, as well as aerobic and anaerobic cellulolytic bacteria. An important correlation between the standard pour plate method and PetrifilmTM was observed. Petrifilms are an effective alternative, in comparison with traditional methods, for the determination of total bacterial counts for wood samples.

Keywords

PL

drewno; degradacja; stanowisko archeologiczne; bakterie; metoda płytkowa; Petrifilm™

EN

wood; degradation; archeological site; bacteria; pour plate method; Petrifilm™

• Publisher: Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie
• Journal: Studia Ecologiae et Bioethicae
• Year: 2021
• Volume: 19
• Issue: 3
• Pages: 73-81

Dates

published

2021

Contributors

author

Zbigniew Wyżewski

• Instytut Nauk Biologicznych, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie,

• https://orcid.org/0000000268370476

author

Julitta Gajewska

• Institute of Agriculture and Biology, Warsaw University of Life Sciences,

author

Hanna Rekosz-Burlaga

• Institute of Agriculture and Biology, Warsaw University of Life Sciences,

• https://orcid.org/0000000254125365

author

Leszek Babiński

• Dział Konserwacji Muzealiów, Muzeum Archeologiczne w Biskupinie,

author

Bogusława Waliszewska

• Katedra Chemicznej Technologii Drewna, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu,

• https://orcid.org/0000000309891586

author

Monika Sitarek-Andrzejczyk

• Faculty of Horticulture, Biotechnology and Landscape Architecture, Warsaw University of Life Sciences,

• https://orcid.org/0000000274809350

References

• Babiński, Leszek. 2009a. “Wybrane właściwości fizyczne drewna wykopaliskowego z Biskupina.” [Some selected physical properties of archaeological wood from Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 149-172. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.
• Babiński, Leszek. 2009b. “Zmiany właściwości fizycznych i ubytek masy współczesnego drewna dębu i sosny pozostawionego na stanowisku nr 4 w Biskupinie.” [Changes in physical properties and mass loss of recent oak and pine Wood left at site no. 4 in Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 299-313. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.
• Babiński, Leszek, Magdalena Zborowska, Julitta Gajewska, Bogusława Waliszewska, and Włodzimierz Prądzyński. 2006. “Decomposition of the contemporary oak wood (Quercus sp.) in conditions of the wet archaeological site in Biskupin.” Folia Forestalia Polonica Series B 37: 9-21.
• Brenner, Don, Noel Krieg, James Staley (eds). 2005. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 2nd ed. Vol. 2. The Proteobacteria. Part B. The Gammaproteobacteria. Dordrecht: Springer.
• De Vos, Paul, George Garrity, Dorothy Jones, Noel Krieg, Wolfgang Ludwig, Fred Rainey, Karl-Heinz Schleifer, William Whitman (eds). 2009. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 2nd ed. Vol. 3. The Firmicutes. Dordrecht: Springer.
• Faulkner, Stephen, William Patrick, Robert Gambrell. 1989. „Field techniques for measuring wetland soil parameters.” Soil Genesis, Morphology, & Classification 53: 883-890. https://doi.org/10.2136/sssaj1989.03615995005300030042x.
• Fojutowski, Andrzej, Hanna Wróblewska, Aleksandra Kropacz, Magdalena Komorowicz, Andrzej Noskowiak, and Iwona Pomian. 2011. „Chosen properties of oak Wood immersed for 6 months in the Baltic Sea.” Folia Forestalia Polonica Series B 42: 17-30.
• Gajewska, Julitta, Andrzej Borkowski, and Leszek Babiński. 2006. “Degradation of oak wood from flooded archeological trenches in Biskupin.” Polish Journal of Environmental Studies 15: 665-669.
• Gajewska, Julitta, Andrzej Borkowski, and Leszek Babiński. 2009a. “Mikroorganizmy zasiedlające wykopaliskowe drewno dębu z Biskupina.” [Microorganisms colonising the archaeological oak wood of Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 209-216. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.
• Gajewska, Julitta, Piotr Jacak, Leszek Babiński. 2009b. “Badania mikrobiologiczne współczesnego drewna dębu i sosny po czterech latach zalegania w glebie na stanowisku nr 4 w Biskupinie.” [Microbiological research of modern oakwood and pinewood after four years of lying in soil at site no. 4 in Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 331-342. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.
• Gregory, David John, Henning Matthiesen, C. Björdal. 2002. “In situ preservation of artefacts in Nydam Mose: Studies into environmental monitoring and the deterioration of wooden artifacts.” In Proceedings of the 8th ICOM Group on Wet Organic Archaeological Materials Conference, Stockholm 2001, edited by Per Hoffmann, James Spriggs, and Tars Grant, 213-223. Bremerhaven: ICOM.
• Hogan David, Paul Simpson, Mark Jones, and Edward Maltby. 2002. “Development of a protocol for the reburial of organic archaeological remains.” In Proceedings of the 8th ICOM Group on Wet Organic Archaeological Materials Conference, Stockholm 2001, edited by Per Hoffman, James Springs, and Tara Grant, 187-212. Bremerhaven: ICOM.
• Park, Junghyun, and Myunghee Kim. 2013. “Comparison of dry medium culture plates for mesophilic aerobic bacteria in milk, ice cream, ham, and codfish fillet.” Preventive Nutrition and Food Science 18: 269-272.
• Patrick, William, and Ishwar C. Mahapatra. 1968. “Transformation and availability to rice of nitrogen and phosphorus in waterlogged soils.” Advances in Agronomy 20: 323-359.
• Powell, Karen L., Stephen Pedley, Geoffrey Daniel, and Mike Corfield. 2001. “Ultrastructural observations of microbial succession and decay of wood buried at a Bronze Age archaeological site.” International Biodeterioration & Biodegradation 47: 165-173.
• Rosmini, Marcelo, Marcelo Signorini, R. Schneider, and Julio C. Bonazza. 2004. “Evaluation of two alternative techniques for counting mesophilic aerobic bacteria in raw milk.” Food Control 15: 39-44. https://doi.org/10.1016/S0956-7135(03)00005-7.
• Sokolov, Dmitry M., I.V. Kashintsev, M.S. Sokolov. 2011. “Petrifilm-up-to-date tests for microbiological control of food products, raw materials and environmental objects (in Russian).” Voprosy Pitaniia 80: 34-38.
• Waliszewska, Bogumiła, Magdalena Zborowska, Jozef Kúdela. 2009. “Mikroskopowa analiza archeologicznego drewna dębu (Quercus sp.) z Biskupina.” [Microscopic analysis of oak (Quercus sp.) archaeological Wood from Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 189-205. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.
• Waliszewska, Bogumiła, Magdalena Zborowska, Włodzimierz Prądzyński, Leszek Babiński, and Jozef Kúdela. 2007. “Characterization of 2700-year old wood from Biskupin.” Wood Research 52: 11-22.
• Warren, Claire A., Sylvia K. Weber, Rocio Crespo. 2016. “Comparison of conventional plating methods and PetrifilmTM for the recovery of aerobic bacteria and mold from hatchery fluff samples.” Journal of Applied Poultry Research 25(1): 48-53.
• Ważny, Jerzy. 1976. “Deterioration of ancient wood in Biskupin archaeological excavations.” Material und Organismen Beiheft 3: 53-62.
• Zborowska, Magdalena, Leszek Babiński, Julitta Gajewska, Bogusława Waliszewska, and Włodzimierz Prądzyński. 2007a. “Physical and chemical properties of contemporary pine wood (Pinus sylvestris L.) in conditions of a wet archaeological site in Biskupin.” Folia Forestalia Polonica Series B 38: 13-26.
• Zborowska, Magdalena, Leszek Babiński, Włodzimierz Prądzyński, and Bogusława Waliszewska. 2007b. Drewniane pozostałości osiedla kultury łużyckiej w Biskupinie. Monitoring i stan zachowania [Wooden remains of Lusatian culture settlement in Biskupin – monitoring and state of preservation]. Poznań: Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu.
• Zborowska, Magdalena, Włodzimierz Prądzyński, Bogusława Waliszewska, and Agnieszka Spek-Dźwigała. 2009. “Skład chemiczny wykopaliskowego drewna liściastego i iglastego sprzed 2700 lat z Biskupina.” [Basic chemical composition of 2700 year old archaeological hardwood and softwood from Biskupin]. In Stan i perspektywy zachowania drewna biskupińskiego [The state and preservation perspectives of the Biskupin wood], edited by Leszek Babiński, 175-185. Biskupin: Muzeum Archeologiczne w Biskupinie.

Identifiers

DOI

10.21697/seb.2021.19.3.07

Biblioteka Nauki

1815537