Hidrológiai Közlöny 2001 (81. évfolyam)

5-6. szám - XLII. Hidrobiológus Napok: „A magyar hidrobiológia időszerű kérdései az ezredfordulón” Tihany, 2000. október 4–6.

507 A Desulfovibrio alcoholivorans például a különböző szerves savakon kívül sokféle alkohol hasznosítására képes, míg a Desulfovibrio fructusivorans kitűnik fruktóz hasznosító képességével, amelyet a SRB között eddig csak a Desulfotomaculum nigrificans-näl írtak le. A szekvencia analízisek alapján az egészséges nádrizoszférából izolált törzsünk (S20) több, mint 98%-ban hasonlított a Desulfovibrio alcoholivorans-boz. A pusztuló nádrizoszférából kitenyésztett SRB törzs (S14) azonban mindössze csak 95,6 %-ban hasonlított a hozzá legközelebb álló Desulfovibrio fructosivorans-hoz Ez a viszonylag alacsony hasonlósági érték a parciális szekvencia alapján nem tette lehetővé számunkra a törzs egyértelmű faji szintű identifikációját. Ez utóbbi törzsünk a BIOLOG identifikációs gyorsteszttel vizsgálva jellemzően különböző szerves savakat hasznosított szénforrásként, de nagyon kismértékű fruktóz hasznosítást is mutatott. Mindezek után elvégeztük a törzs 16S rDNS-ének teljes szekvencia analízisét, ami alapján már több mint 99 %-ban megegyezett egy francia bordesztilláló üzem hulladékát lebontó fluidágyas anaerob biodegradálóban megtalált környezeti klónnal (Godon és mtsai, 1997). Összegzés Vizsgálati eredményeink is megerősítették, hogy a nádrizoszféra anaerob mikrobiális lebontási folyamataiban mind a fermentatív anyagcseréj ű Clostridium-ok, mind pedig az anaerob respiratórikus anyagcserét folytató szulfátredukáló baktériumok nagy aktivitással vesznek részt. Az elhalt, főként növényi eredetű szerves anyagok és a gyökérexudátumok mikrobiális degradációjakor jelentős mennyiségben keletkeznek fitotoxikus hatású kis szénatomszámú szerves savak (például ecetsav) és szulfid ionok. Mindkettő képes gátolni a gyökér növekedését és a tápanyagfelvételt (Mendelssohn és McKee, 1988). A szulfidion ezen túlmenően jól ismert inhibitora az aerob légzésnek és a fotoszintézisnek (Állam és Hollis, 1972; Pezehski és mtsai, 1988). Az ecetsav pedig membránkárosodást és a gyökér ionvesztését okozhatja (Jackson és Taylor, 1970). Armstrong és mtsai (1996) nád esetében a szulfid- és az acetát ionnak a gyökér ligmfikációját és az aerenchimának, valamint a szállítószövet rendszemek az eltömődését okozó hatását is kimutatták. Dinka és mtsai (1995) eredményeire támaszkodva megállapították, hogy a magyarországi nádpusztulásos helyeken a szulfidion koncentrációja jóval magasabb a toxicitási küszöbértéknél, és ez több Magyarországon megfigyelt korai elöregedést mutató nádas állomány kialakulásában szerepet játszhat. Köszönetnyilvánítás A kutatás megvalósításához szükséges támogatást az OTKA T032444 sz. pályázata biztosította. Irodalom Állam, A. /., Hollis, J. P. (1972): Sulphide inhibition of oxidases in rice roots. Phytopathology 62:634-639. Armstrong, J., Afreen-Zobayed, F., Armstrong. W. (1996): Phragmites die-back: sulphide- and acetic acid-induced bud and root death, lignifications, and blockages within aeration and vascular systems. New Phytol. 134:601-614. Dinka, M., Szeglet, P., Szabó, /. (1995): Hungarian group report. In: van Puten, W„ Ed. Reed news reports of EC project EUREED-EV5 VCT92-0083, vol. 3. Hetercn, The Netherlands. Netherlands Institute of Ecology, 96-107. Godon, J. J., Zumstein, E„ Dabert, P., Habouzit, F., Moletta, R. (1997): Molecular microbial diversity of an anaerobic digestor as determined by small-subunit rDNA sequence analysis. Appl. Environ. Microbiol. 63:2802-2813. I lines, M. E., Visscher, P. T„ Devereux R..(!997): Sulfur cycling, in: Hurst, C. J.(ed..) Manual of Environmental Microbiology ASM Press, Washington, pp 324-333 Jackson, P.C., Taylor, J. M. (1970): Effects of organic acids on ion uptake and retention in barley roots. Plant Physiology 46:538-542. Karlsson.S., Banhidi, Z. G., Albersson, A. C.(1988): Identification and characterization of alkali-tolerant Clostridia isolated from biodeteriorated casein-containing building materials. Appl. Microbiol. Biotechnol. 28:305-310 Krekeler, II, Cypionka, II (1995) The preferred electron acceptor of Desulfovibrio desuljuricans CSN. FEMSMicrob. Ecol. 17:271-277. Leshine, S. B. (1995): Cellulose degradation in anaerobic environment. .innu. Rev. Microbiol. 49: 399-426. Leshine, S. B., Canale-Parola, E. (1983): Mesophilic cellulolytic Clostridia from freshwater environments. Appl. Environ. Microbiol. 46: 728-737. Mendelssohn, I A., McKee, K. L. (1988): Spartina altemifola die-back in l,ouisiana: time-course investigation of soil waterlogging effects. Journal of Ecology 76:509-521. Olliver, B., Cord-Ruwisch, It, Hatchikian, E. C„ Garcia, J. L. (1988): Characterization of Desulfovibrio fructosovorans sp. nov. Arch. Microbiol. 149:447-450. Ouattara, S. A., Patel, B. K. C„ Cayol, J. L„ Cuzin, N„ Traore, A. S„ Garcia, J. L. (1999): Isolation and characterization of Desulfovibrio burkinensis sp. nov. from an African ricefield, and phylogeny of Desulfovibrio alcoholivorans Int. J. Syst. Bacteriol. 49:639-643. Pezeshki, S. R., Pan, S. Z„ DeLaune, R. D„ Patrick, W. H. Jr. (1988): Sulfide-induced toxicity: inhibition of carbon assimilation in Spartina altemiflora. Photosynthetica 22:437-442. Investigations on the activity of anaerobic bacteria in the reeds of Lake Velencei Vladár, P., Borsodi, A., Cech, G., Micstnai, A., Reskóné, N. M, Márialigeti, K. Abstract: It was shown that on Lake Velencei the number of fermentative Clostridia and sulfate reducing bacteria which play a very important role in the anaerobic community metabolism is higher in the rizosphere than in the sediment. This investigation is particularly important because the level of volatile fatty acids and other metabolic end products (e.g. sulfide ions) coming from the degrading organic matter can increase to phytotoxic concentration in the rizosphere. From the rizosphere 54 Clostridium strains and 21 sulfate reducers were isolated. The Clostridium strains were clustered into 17 phena based on 23 phenotypic characteristics. The ARDRA of the 16S rDNA region of the 7 pure sulfate reducing strains resulted 2 groups from which representatives were sequenced. The strain isolated from the rhizosphere of the healthy reed stand proved to be Desulfovibrio alcoholivorans at a similarity value of 98.4%. The sequence of the other strain isolated from the degrading stand was found to be nearly identical (99%) with the sequence of an environmental Desulfovibrio clone obtained from a French wine distillery's anaerobic digestor. Keywords: anaerobic biodegiadation, Clostridium, sulfate reducing bactcria, MPN, numerical analysis, 16S rDNA sequencing