Hidrológiai Közlöny 2001 (81. évfolyam)
5-6. szám - XLII. Hidrobiológus Napok: „A magyar hidrobiológia időszerű kérdései az ezredfordulón” Tihany, 2000. október 4–6.
503 A Cylindrospermopsis raciborskii cianobaktérium periplazmatikus alkalikus-foszfatáz aktivitásának és toxicitásának változása foszforéhezés hatására Vasas G., Surányi Gy., M-Hamvas M., Máthé Cs., Molnár E., Grigorszky I. és Borbély Gy. Kossuth Lajos Tudományegyetem Növénytani Tanszék. 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: Munkánkban a Cylindrospermopsis raciborskii cianobaktérium balatoni izolátumával végeztünk laboratóriumi kísérleteket. A Pi-éhezés hatására a tenyészet növekedése leállt és a 4 naptól kezdve a periplazmatikus alkalikus foszfatáz-aktivitás emelkedik, a Pi éhezést követö 11. napra a kontroll tenyészethez képest 4-szeres enzimaktivitás emelkedést mértünk A vizsgált enzim pH optimuma 9.5, az enzimaktivitás emelkedéssel párhuzamosan a faj toxicitása csökkent, és a Pi éhezést követő 12. napon a kiindulási érték felére csökkent. Bevezetés A foszfornak mind a heterotrof, mind a fotoautotrof szervezetekben fontos szerepe van. (Healey, 1973). A különböző cianobaktériumok foszforfelvételének mértéke pH 7.5-8.5 között optimális (Healey, 1982). Foszforhiányos körülmények között a belső foszforkoncentráció - számos eukarióta algához és heterotrof baktériumhoz hasonlóan - minimálisra csökken (Ballerton, 1968). A foszfor hiányával csökken a fotoszintézis üteme, az ATP, a klorofill-a, a fehéije, az RNSés a DNS mennyisége (Batterton, 1968; Healey, 1982). A cianobakténumokban a felhasználható külső és belső foszforkoncentráció szabályozza az alkalikus foszfatáz aktivitását (Healey 1975). A belső foszforkoncentráció csökkenésével nő az enzimaktivitás (Healey, 1982). A felvehető anorganikus foszfortartalom és a teljes foszforkoncentráció nagymértékben eltér azokban a tavakban, ahol a Cylindrosfiermopsis raciborskii nagy mennyiségben jelen van A Balatonból származó terepi adatokból arra következtethetünk, hogy a foszforraktározásnak fontos szerepe van a vízvirágzások kialakulásában (Padisák, 1997). Munkánkban megvizsgáltuk, hogy a Cylindrospermopsis raciborskii cianobaktérium foszforéhezés körülményei között, hogyan növekszik és a foszforéhezés indukál-e periplazmatikus alkalikus foszfatáz-aktivitás változást. A foszforéhezés hogyan befolyásolja a faj toxicitását a mustár csíranövény- tesztben. Anyag és módszer Munkánk során az 1995-ös balatoni Cylindrospermopsis raciborskii BGSD 266 vízvirágzásból származó törzzsel dolgoztunk. A tenyészetek növekedését klorofill-a és fehérje mérésével követtük nyomon. (Bradford, 1976). Az alkalikus foszfatáz enzim aktivitását Ihlenfeldt és Gibson (1975) módszere szerint in situ mértük. A foszfátéheztetett tenyészet létrehozásához exponenciális növekedésben lévő buborékoltatott Cylindrospermopsis raciborskii tenyészetből a sejteket kétszer mostuk foszfátmentes médiumban való reszuszpendálás és centrifűgálás segítségével, majd a sejtüledéket felszuszpendáltuk foszfátmentes BG-11 -N0 3 (kötött nitrogént nem tartalmazó) médiumban, amelyben a káliumot KCl-lel pótoltuk A tenyészetet Brunswick-típusú rázógépen rázattuk. A foszfátéheztetés 4. napján a tenyészetet a következő médiumokba oltottuk szét: - BG-11 -NO, + K 2HPO< (kontroll) - BG-11 -NO, -K 2HP0 4 A minták toxicitásának méréséhez a mustár csíranövénytesztet használtuk (Blue-Green Sinapis Test, Kós és mts-ai, 1995). A Pi éheztetett tenyészetek toxintartalmának nyomon követésére naponta mintát vettünk és a sejteket centrifugálással összegyűjtöttük. A centrifugált Cylindrospermopsis raciborskii sejtüledéket liofilezés után analizáltuk, az IC50 értéket mg/ml cianobaktérium-sejt szárazanyag-tartalomra adtuk meg. Eredmények és megbeszélésük A foszforéheztetés során a tenyészetek növekedése megállt, míg a kontroll tenyészetek klorofill-a (/. ábra) és fehéije tartalma növekedett (ábrát nem mutatunk be). A foszforéheztetés alatt a tenyészetek színe sötétzöldről szalmasárgára változott. 1. ábra A Cylindrospermopsis raciborskii növekedése klorofdl-a alapján •:Pi mentes BC-NOj • : BG-NOj A periplazmatikus alkalikus foszfatáz pH optimuma foszfor-éheztetett sejtek esetén pH 9.5-nek adódott, míg normál foszfát tartalmú tápoldatban nevelt tenyészet esetén periplazmatikus alkalikus foszfatáz aktivitást nem sikerült mérnünk (2. ábra). 2. ábra A Cylindrospermopsis raciborskii periplazmatikus alkalikus foszfatázának pH optimuma •:Pi mentes BG-NOj •: BG-NOj
