Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)
5. szám - Borsodi Andrea–Sallai Krisztina: A Fertő fenéküledékének alkalofil baktérium közösségei
259 A Fertő fenéküledékének alkalofil baktérium közösségei Borsodi Andrea Sallai Krisztina ELTE Mikrobiológiai Tanszék ELTE Mikrobiológiai Tanszék 1088. Budapest, Múzeum krt. 4/A 1088. Budapest, Múzeum krt. 4/A Kivonat: Kulcsszavak: A Fertő-tó fonéküledékéből izolált 226 aerob heterotróf alkaütoleráns és alkalofil baktériumtörzzsel biokémiai-fiziológiai teszteket és ökológiai tolerancia vizsgálatokat végeztünk. Az eredmóiyeket bináris kódolással Jaccard koefficiais felhasználásával numerikus analízisnek vetettük alá. A dendrogramoo 70 %-nál nagyobb átlagos hasonlósággal 19 faion alakult ki, melyek közül mindössze egyetlen tartozott a Kytococcus genusba. A többi faion a Bacillus nemzetség tagjait egyesítette. Közülük a Bacillus pumilus, Bacillus pseudofirmus, Bacillus horikoshii és Bacillus alcalophilus fajok képviselői voltak a leggyakoribbnakalkaloiil, alkaütoleráns, Bacillus, Fertő-tó, numerikus taxonómia 1. Bevezetés Az első alkalofil endospórát képező baktériumokat e század 30-as éveiben Vedder tenyésztette ki. Ezeknek a Bacillus alcalophilus fajként leírt baktériumoknak a növekedési optimuma pH 9,0-nál magasabb volt és nem mutattak növekedést pH 7,0 alatt (Vedder, 1934). A szigorú értelemben vett alkalofileken kívül, néhány Bacillus faj törzsei több-kevesebb növekedést mutatnak alkalikus (pH 9,0) környezetben is, csakúgy, mint semleges pH érték mellett. Ezeket alkaütoleráns szervezetekként különíthetjük el a valódi alkalofil baktériumoktól (Chislett és Kushner, 1961). Utóbbiak közé pH 10,0 vagy efeletti optimummal, de szélesebb, semleges pH értéktől kezdődő szaporodási tartománnyal a fakultatív, míg ugyancsak pH 10,0 vagy efeletti optimummal, de pH 8,59,0 közötti alsó növekedési határral az obligát alkalofil szervezeteket sorolhatjuk (Krulwich és Guffanti, 1989). A valódi alkalofil Bacillusok taxonómiai helyzetének tisztázása az utóbbi néhány évben jelentősen felgyorsult (Boyer és mtsai, 1973; Gordon és Hyde, 1982; Fritze és mtsai, 1990; Spanka és Fritze, 1993). Elsősorban fenotípusos (hagyományos biokémiai-fiziológiai tesztek, ökológiai tűrőképesség meghatározását célzó vizsgálatok, szénforrás értékesítési spektrum elemzése), valamint molekuláris bélyegeik (DNS G+C arány meghatározása, DNS hibridizáció) alapján Nielsen és mtsai. (1995) 9 új alkalofil Bacillus fajt írtak le. Napjainkban az alkalofil Bacillusok különös ipari jelentőségre tarthatnak számot, főként alkalistabil extracelluláris enzimkészletük, így pl. a mosószerek előállításához felhasznált proteázaik, papíripari rostpépek kinyeréséhez alkalmazott xilanázaik révén. Ezek az ipari alkalmazások, valamint az alkalofil baktériumok különleges bioenergetikai és membrán fiziológiai jellemzői (,Krulwich és Guffanti, 1989) nagymértékben serkentették a törzsek izolálását természetes alkalikus környezetekből. A fokozódó nemzetközi érdeklődés ellenére a hazai természetes környezetek alkalofil baktérium közösségeinek faji diverzitásáról nincsenek adataink. A Fertő egyike az öt magyarországi UNESCO bioszféra rezervátumnak, ami azzal a nemzetközi kötelezettséggel jár együtt, hogy a terület sajátosságainak mind teljesebb körű feltárását tűzték ki célul. A terület ezt megelőzőleg is egyre magasabb fokú oltalom alá került: először Tájvédelmi Körzet, majd Nemzeti Park (Fertő-Hanság Nemzeti Park) szintű védelmet kapott, végül az első országok közötti (magyar-osztrák) Nemzeti Parkká lett. A nagy kiteijedésű, szélsőségesen sekély tavak kutatottsága nemzetközi szinten is eléggé elmaradott, mert elsősorban a mély tavak hidro- és mikrobiológiai, továbbá limnológiai vizsgálatára törekedtek. A sekély tavaknak éppen az üledék-víz kontakt zónája az, amely a mély tavakkal szemben különleges. Itt ugyanis a víz és ezáltal az üledék is nyáron jelentős mértékben felmelegszik, továbbá a tartós szelek felkavaró hatása az üledék felső rétegét könnyen mozgásba hozza. Vizsgálatainkat ezért irányítottuk a Fertő-tó alkalofil baktérium közösségeinek a megismerésére. 2. Vizsgálati anyag és módszerek A Magyarország és Ausztria határán fekvő, természetes alkalikus környezetnek minősülő (vize lúgos kémhatású, pH: 7,8-10,0), a magyarországi területen mintegy 85 %-os nádborítottságú, sekély, szikes tó (uralkodóan Na +, Mg 2 + kation, illetve HCOf, S0 4 2" anion tartalmú) hidraulikai és fiziko-kémiai tulajdonságai alapján három szerkezeti egységre különíthető. E szerkezeti tagolódásnak megfelelően jelöltük ki mintavételi helyszíneinket (1. ábra): nyíltvízi régióból a Fertőrákosi-öböl (F 11) és a Madárvárta-öböl (F 9), nádas régióból a Fertőrákosi-öböl (F 2), a Nádas 3 (F 3), a Herlaknicsatorna (F 6) és a Homoki-ferde (F 7), míg a belső tavi régióból a Herlakni-tó (F 5) és a Kisherlakni-tó (F 42) területéről. A mintagyűjtést Gilson core mintavevővel 1996. szeptember 30-án, nyugodt, szélcsendes időszakban végeztük (a víz hőfoka: 16° C volt). A mintákat a laboratóriumi feldolgozásig hűtött állapotban (+ 10° C) tároltuk. Az alkaütoleráns, illetve alkalofil mikroorganizmusok kitenyésztését a fenéküledék felső, 3-5 cm-es rétegéből származó homogenizált mintákból előállított hígítási sorozatokból Horikoshi (1991) által javasolt (10,0 g vízoldható keményítő vagy glükóz; 5,0 g pepton; 5,0 g élesztőkivonat, 1,0 g KH 2P0 4, 0,2 g MgS0 4x7 H zO; 5,0 g NazCOj, 20,0 g agar; 1000,0 ml desztillált víz; pH 9,0) táptalajokon valósítottuk meg. A 8 mintavételi helyről izolált és tisztított, összesen 226 baktériumtörzset a Gordon és mtsai által leírt (1973) telep és sejtmorfológiai (Gram és spórafestés), hagyományos biokémiai-fiziológiai (kataláz és oxidáz teszt, glükóz oxidatív és fermentatív bontása, aerob savképzés
