Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

5-6. szám - XLV. Hidrobilógus Napok „Vizeink hosszú idejű változásai” Tihany, 2003. október 1–3.

112 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 200

4. 84. ÉVF. A Cr (VI) hatása a Chlorella pyrenoidosa és a Lemna gibba növekedésére és fotoszintézis aktivitására Oláh Viktor

1, Hörcsik Zsolt

2, Cseke Georgina

1, Láposi Réka

1, Veres Szilvia

1, Gáspár Angéla

1, Lakatos Gyula

3 és Mészáros Ilona

1 'Debreceni Egyetem, TTK Növénytani Tanszék, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. 'Nyíregyházi Főiskola, 4400. Nyíregyháza, Sóstói út 31/b. 1 Debreceni Egyetem, TTK Alkalmazott ökológiai, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: Két gyakran alkalmazott teszt szervezet - Chlorella pyrenoidosa és Lemna gibba - steril tenyészeteiben összehasonlítottuk a króm(VI) hatását a növekedési és a fotoszintézis paraméterek alapján. Mindkét faj tenyészetében a krómkezelések hatására az alkalmazott dózistól (10-40 ppm) függő mértékben az egyedszám gyarapodásának a mértéke csökkent. 40 ppm Cr(VI) koncentráció mellett a békalencse egyedszáma mérsékelten növekedett, a zöldalga tenyészetben azonban a klorofill-tartalom alapján becsült sejtszám a kiindulásihoz képest 50 %-os csökkenést mutatott. A króm(VI)kezelések az Fv/Fm és az Fm/Fo értékét szignifikánsan csökkentették. Kimutattuk, hogy a krómkezelés a Chlorella pyrenoidosa fotokémiai teljesítményében nagyobb mértékű gátlást okozott, mint a Lemna gibba esetében. Chlorella, fotokémiai hatékonyság, Lemna, klorofill fluoreszcencia, króm homogenitását és pH-ját 7.2 értéken. Az alga-szuszpenziót folyamatos fluoreszcens fénnyel világítottuk meg (18 Wm"

2) és 25°C-on tartottuk a teljes tenyésztési periódus alatt. Az algatesztekben a békalencse-tesztekhez hasonlóan 0, 10, 20 és 40 mg l"

1 króm(VI) kezeléseket használtunk. A kultúrákat a kezelés előtt 3-4 napig tenyésztettük, amíg el nem értük a kb. 1x105 sejt ml • rüséget. 1. táblázat A békalencse-tesztek körülményei és a króm (VI) kezelések koncentrációi Kulcsszavak: Bevezetés Az egysejtű zöldalgákat és a békalencse fajokat gyakran alkalmazzák a mérgező anyagok ökotoxikológiai hatásainak tanulmányozására, mivel axenikus tenyészetekben jól nevelhetők és megfelelő táptalajon gyorsan szaporodnak. A toxikus vegyületek mérgező hatásának a megállapítása a tenyészetek egyedszámában vagy biomasszájában bekövetkező változások, vagy a fiziológiai folyamatok (fotoszintézis, respiráció) zavara alapján végezhető el (Lakatos és mtsai 1993) A vizsgálataink során két gyakran alkalmazott teszt szervezet (

Chlorella pyrenoidosa és a Lemna gibba) esetében összehasonlítottuk a króm(VI) hatását a tenyészeteik növekedése és néhány fotoszintézis paramétere alapján. A korábbi munkánk (Oláh és mtsai 2002) folytatásaként a tesztelések során célunk volt az is, hogy a fiziológiai állapot megítéléséhez a klorofill fluoreszcencia indukció módszer alkalmazhatóságát tovább vizsgáljuk és a terepi és laboratóriumi ökotoxikológiai tesztekhez rutinszerűen használható mérőrendszert alakítsunk ki. Számos növényi stresszfiziológiai kutatási eredmény meggyőzően bizonyítja, hogy ez az eljárás nem destruktív és lehetővé teszi a fotoszintetikus apparátus változásainak in situ mérését. Anyag és módszer Békalencse-tesztek A púpos békalencsét (Lemna gibba L.) steril körülmények között teljes értékű Hutner-tápoldaton (pH 6.3) neveltük 16h/8 h fotoperiódus mellett. A tenyészetet 200 Hmol m'

2 s"

1 fényintenzitáson és 25/18°C (nappali/éjszakai periódus) hőmérsékleten tartottuk fenn Conviron E7/ 2 típusú fitotronban a Debreceni Egyetem Növénytani Tanszékén. A hosszú és rövidtávú tesztekben a króm(VI) kezeléseket 10, 20 és 40 mg Cr(VI) l"

1 koncentrációkkal végeztük (7. táblázat). Algatesztek A kísérletek során használt zöldalgát (

Chlorella pyrenoidosa IAM-C128) a University of Tokyo (Japán) Alkalmazott Mikrobiológia Tanszékéről szereztük be és agaragaron tartottuk fenn a Nyíregyházi Főiskola Állattani Tanszékén. A sejtek szaporítását C-30 táptalajon, steril algatenyésztő csövekben végeztük. Az algakultúrákat 4% C0

2 tartalmú levegővel buborékoltattuk át, mely szénforrásként szolgált, továbbá stabilizálta az alga-szuszpenzió sűKezelési feltételek Hosszú távú tesztek Rövid távú tesztek Időtartam 10 nap 48 óra Megvilágítás 200 nmol m"

2 s'

1 16/8 h fotoperiódus 200 nmol m"

2 s'

1 Folyamatos Hőmérséklet 25/18°C 25°C Növényszám 5-5 db 10-10 db Króm (VI) kezelés (K

2Cr

J0

7) 0, 10, 20 és 40 mg r

1 0, 10, 20 és 40 mg I"

1 A tenyészetek növekedésének a vizsgálata A Cr(VI) hatását a steril békalencse és alga tenyészetek növekedésére az egyedszám változásain keresztül követtük nyomon. Az alga tenyészetek sejtszámának változását a klorofill-tartalom alapján állapítottuk meg. A klorofill tartalmat Amon (1949) módszere szerint, 80 %-os acetonos kivonatban határoztuk meg. Az egyes Cr (VI) koncentrációkkal a kezeléseket 3-4-szeres ismétlésben végeztük. A fotoszintézis aktivitás mérése A Cr(VI) hatását a fotoszintézis teljesítményre rövidtávú tesztekben a klorofill fluoreszcencia indukció módszer alkalmazásával követtük nyomon (Mészáros és mtsai 1998). Az in vivo klorofill fluoreszcencia mérését PAM-2000 típusú fluorométerrel végeztük (WALZ Gmbh, Németország). A békalencse vizsgálatához az erre a célra kialakított mérőküvettát használtuk fel (Oláh és mtsai 2002). A zöldalga esetében az ismert sejtszámú és térfogatú szuszpenziót szűrtük és az algabevonattal bevont szűrőpapírt helyeztük a készülék száloptikája alá. A bevonatot a mérés során tápoldattal folyamatosan nedvesen tartottuk. A klorofill fluoreszcencia méréseket Schreiber és mtsai (1995) módszere alapján végeztük. A mintákat a mérések előtt sötétadaptáltuk 20 percig. A sötétadaptált mintát egy modulált gyenge mérőfénnyel megvilágítót-