Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

5-6. szám - G. Tóth László: A plankton és az üledék terminális elektrontranszport rendszer (ETS)2 aktivizálása a Balatonban

-324 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1992. 72. ÉVF. 5—6. SZAM hipertrófikus Keszthelyi-öböl (vízmélység: 230 cm) és a mezotrófikus Siófoki-medence (vízmélység: 350 cm)közepén. Üledékmintákat (15—20 cm hosszú üledékmagvak) 3—3 párhuzamban vettünk cső üledékmintavevő készülékkel (5 cm átmérő) 1989-ben kéthetente a fenti két helyen. A mintákat árnyékban, in situ hőmérsékleten szállítottuk az intézetbe és 2—7 órán belül dolgoztuk fel azokat. A vízmintákat planktonhálókkal frakcionáltuk, frakciók: 1—60 f^m (mikroplankton; elsősorban fitoplankton, továbbá baktérium és vízigomba kolóniák, egysejtű állatok és kis kerekesférgek), 60—250 [im és 250 u.m < (hálós zooplankton; elsősorban planktonikus rákok és nagyobb kerekes férgek). Az üledékmagvakat felszíntől lefelé 0—1, 1—2, 2—4, 4—7 és 7—10 cm-es rétegekre szeltük. Sartorius mikromérlegen mértük a planktonfrakciók (aliquot alminták) és 0,6—1,0 cm

3 üledék alminták nedves és száraz súlyát: a plankton almintákat tárázott GF/F szűrőlapokra szűrtük (pórusméret: 1 (j.m), az üledéket tár ázott alufólia darabkákra adagoltuk, ez utóbbit mértük (nedves súly), az összeset szárítottuk (105 °C, 24 óra; dessiccator: 20—22 °C, 48 óra) és újra mértük (száraz súly). Az ETS-aktivitás meghatározásához újabb almintákat vettünk (250 cm

3 mikroplankton, 8500——8500 cm

3 60—350 [xm-es, illetve 250 pim<zooplankton, rétegenként 0,6—1,0 cm

3 nedves tömegű üledék). A planktonmintákat GF/F (Sartorius, pórusméret: 1,0 [j.m) üvegszűrő lapokra szűrtük és 4—4 cm

3 homogenizáló elegyben üveg szövethomogenizátorral szűrőlappal együtt 5 percen át percenként 800 fordulattal homogenizáltuk 0 °C-on. A homogenizáló elegyet mindig frissen készítettük a következő összetételben: 75 [xM MgS0

4; 0,15 w/v% polivinil-pirrolidon; 0,2 v/v% Triton-X-100 0,1 M pH=8,4 foszfát puffer oldatban (Kenner és Ahmed, 1975). Az üledék almintákat 1 cm

3 homogenizáló elegyben porcelán dörzsmozsárban 5 percen át 0 °C-on dörzsöltük, majd 6 cm

3 végtérfogatban homogenizáló eleggyel centrifuga csövekbe mostuk és centrifugáltuk (percenként 10 000 fordulat, 5 perc, 0°C). A felülúszót óvatosan leöntöttük és a maradékot még 6—7-szer felráztuk és újra centrifugáltuk 6—6 cm

3 jéghideg homogenizáló pufferben (ez a hosszadalmas mechanikus kimosás helyettesíthető 5 perc egyszeri ultrahangos homogenizálással 40 W-on, 0 °C-on). Az ETS-aktivitást a Balaton aktuális hőmérsékletén teszteltük 0,5 cm

3 homogenizátummal 1,5 cm

3 0,1 M foszfát pufferben (pH=8,4) készült, NAÜH, NADPH és Triton—X—100 tartalmú szubsztrát oldatban 0,5 cm

3 INT reagenssel (1 mg cm3 INT, tridesztillált vízben oldva). A reakciót 20 perc inkubálás után állítottuk le 0,5 cm

3 formalin : foszforsav=l : 1 leállító eleggyel. A szubsztrát oldatot mindig frissen készítettük úgy, hogy a reakcióelegyben, amely homogenizátummal és reagenssel együtt 2,5 cm

3 volt, 1,7 mM NADH, 0,25 mM NADPH ós 0,2 v/v % Triton—X—100 legyen (Kenner és Ahmed, 1975; Owens és King, 1975; a moláris összetétel változtatásának lehetőségeiről és korlátairól lásd: Ghristensen és Packard, 1979). A keletkezett formazán mennyiségét Spekol 11 spektrofotométerrel határoztuk meg 490 nm hullámhosszon 1 cm-es küvettáben szubsztrát—INT vakmintával szemben (Broberg, 1985), amelyhez csak a reakció leállítása után adtunk homogenizátumot. Az ETS-aktivitást a következő képlet szerint számítottuk: AVrVH 60 , . ETS = , ahol VaVm tl ,42 (dimenzió: /il 0

2 Fji/1 h1) A =a mért abszorpció; Vn =a reakcióelegy végső térfogata (3 cm

3); Vu =a homogenizátum eredeti térfogata (4—6 cm

3); V

A =a felhasznált homogenizátum térfogata (0,5 cm

3); Vm =az eredeti, homogenizált minta mérete; t =az inkubáció ideje (20 perc); 1,42 =formazán-oxigén átszámítási tényező (Kenner és Ahmed, 1975) 3. Eredmények A plankton ETS-aktivitása A mikroplankton (1—60 fj.m) 1 1 tó vízre kapott ETS-aktivitása a hipertrófikus Keszthelyi-öbölben mindkét évben 6,0-szor nagyobb volt, mint a mezotrófikus Siófoki-medencében (1. táblázat). A Keszthelyi-öbölben a legnagyobb ETS-aktivitásokat augusztus—szeptemberben, a Siófoki-medencében április—májusban és szeptember—októberben mértük. A zooplankton (60—250 fxm és 250 [j.m frakciók) 1 1 tóvízre kapott ETS-aktivitása a Keszthelyi-öbölben 1988-ban 1,61-szer, 1989-ben 1,63szor volt nagyobb, mint a Siófoki-medencében (1. táblázat). A Keszthelyi-öbölben a zooplankton ETS-aktivitása 1988-ban az összes kimutatható planktonikus ETS-aktivitás 6,0%-át, 1989-ben 10,8%-át tette ki. A Siófoki-medencében a zooplanktonra eső arány lényegesen nagyobb volt: 1988-ban 19,0% és 1989-ben 30,8%. A Keszthelyiöbölben a zooplanktonból származó ETS-aktivitás (l1) nyár közepén (június—július), a Siófokimedencében nyár elején és késő ősszel volt magas. A zooplanktonon belül mindkét helyen a nagyobb méretcsoport (250 [xm <) képviselt nagyobb enzimaktivitást, mennyiségi arányának megfelelően (1. táblázat). A fajlagos ETS-aktivitás (ETS mg "

1 száraz tömeg) exponenciálisan nőtt a hőmérséklettel. Az összefüggés a mikroplanktonnál gyenge, a 60—250 m-es zooplanktonnál közepes és a 250 ;xm < zooplanktonnál szoros volt (1. ábra). A tófelszínre vonatkozó planktonikus ETSaktivitás Keszthelynél 1988-ban áltagosan 262,9 ml 0

2 m~

2 h1, 1989-ben 179,3 ml 0

2 mr

2 h"

1