Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

6. szám - XLVIII. Hidrobiológus Napok: Európai elvárások és a hazai hidrobiológia Tihany, 2006. október 4–6.

57 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 6. SZ. Az eredmények értékelése A kapott eredmények alapján megállapítható, hogy a C. ovata sejtszámát a M. aeruginosa sejtszám-növekedése jelentős mértékben befolyásolja, csökkenti. Azokban az esetekben, mikor a M. aeruginosa kiindulási egyedszáma sokkal magasabb, mint a C. ovata kiindulási egyedszáma, a Cryptophyta sejtszámának csökkenése drasztikusan és viszonylag hamar megy végbe (4.a. és 4.b. ábra). Az 1:2 arányú tenyészetek esetében a C. ovata a 12. napon tűnik el teljesen a tenyészetből, és a sejtszám-csökkenése ezalatt az idő alatt fokozatos (4.c. ábra). Az 1:1 arányú tenyészetben azonban a sejtszám csökkenése csak a 7. naptól megy fokozatosan végbe, addig a C. ovata sejtszáma oszcillál. A tenyészetből a 16. napon tűnik el teljesen a C. ovata (4.d. ábra). A fehérjetartalom változásait figyelemmel kísérve megállapítható, hogy az 1:50 sejtszám-arányú kevert minták esetében a C. ovata sejtszámának hirtelen lecsökkenése nem befolyásolta jelentős mértékben a fehérjetartalmat (5.a. ábra). Az 1:25 sejtszám-arányú kevert minták esetén a fehérjetartalomban jelentős változás csak a kezelés legelején figyelhető meg (5.b. ábra). Az 1:2 és 1:1 kevert tenyészetek esetében azonban a C. ovata sejtszámában bekövetkező csökkenés és a M. aeruginosa sejtszámában végbemenő jelentős növekedés már jól nyomon követhető a tenyészetek fehérjetartalmának változásával (5.c. és 5.d. ábra). A kísérletek során arra is fény derült, hogy nemcsak a M. aeruginosa hat aktívan a C. ovata-ra, hanem kölcsönös hatásról van szó. Ezt az bizonyítja a legjobban, hogy míg azokban az esetekben, mikor a sejtszám-arány nagy a tenyészetekben (1:50 és 1:25) a M. aeruginosa kontroll tenyészetek képesek növekedni (3 a. és 3.b. ábra), és a tenyészet eléri a stacioner állapotot, addig a kis sejtszám-arányú tenyészetek esetében (1:2 és 1:1) a M. aeruginosa kontroll tenyészetei nem képesek növekedni, fokozatosan csökkennek, és néhány nap alatt degradálódnak (3.c. és 3 d. ábra). Ezzel szemben az 1:2 és 1:1 sejtszámarányú kevert tenyészetekben a M. aeruginosa sejtek nemcsak életben maradnak, hanem folyamatosan szaporodva jelentős sejtszám gyarapodás figyelhető meg náluk (4 c és 4.d ábra). Összefoglalás A toxikus vízvirágzások már régóta az érdeklődés középpontjában állnak. A M. aeruginosa által termelt toxinok vizsgálata sokrétű, mind laboratóriumi, mind terepi (Keating, 1978) kísérletek és vizsgálatok bizonyítják a prokarióta (Singh et al., 2001), valamint az eukarióta (Sukenik et al., 2002, Keams és Hunter, 2001) élőlényekre gyakorolt kedvezőtlen, gyakran letalis hatását. A szakirodalomban mind algákkal, mind hajtásos növényekkel (Weiss et al., 2000; Pflugmacher, 2002; Pflugmacher et al, 1999,2001) végezett kísérletek eredményei megtalálhatók, de e vizsgálatok jórészt nyers, vagy tisztított toxinnal történtek. Vizsgálataink során kapott eredményeink jól összevethetők Kearns és Hunter 2001-ben Chlamydomonas reinhardtii tenyészetekkel végzett kísérleteivel. Ők a tenyészeteket mikrocisztinnel kezelték, s megfigyelték, hogy a toxinkezelt tenyészetekben a sejtek hamar kiülepedtek, majd lizáltak. Vizsgálataink során mi is azt tapasztaltuk, hogy a C. ovata sejtek a kezelt tenyészetekben lizálnak, s ezekben a tenyészetekben számos esetben a C. ovata sejtek aggregációja is megfigyelhető volt. Sukenik és mtsai 2002-ben írták le, hogy a P. gatunense növekedése, szaporodása nagymértékben csökken M. aeruginosa jelenlétében. Vizsgálataink során mi is jelentős mértékű növekedésgátlásról számolhatunk be, mely hosszabb-rövidebb inkubációs idő eltelte után mindig letalitáshoz vezet. Az alga-alga interakció még számos lehetőséget rejt magában. Vizsgálataink során éppen ezért kerestük arra a választ, hogy a C. ovata és a M. aeruginosa kapcsolata több e, mint toxicitás. Az eddigi vizsgálataink azt sugallják, nem egyszerű toxicitásról van szó. Bár a M. aeruginosa sejtek minden esetben elpusztítják a C. ovata sejteket, ugyanakkor abban az esetben, mikor a M. aeruginosa alacsony egyedszámban fordul elő a kevert tenyészetekben, a C. ovata segíti a Microcystis sejtek életben maradását. Ugyanezen tenyészetek kontroll csoportjainál a M. aeruginosa sejtek elpusztulnak. Irodalom Bradford, M.M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. ANAL BIOCHEM 72: 248-254. Doan, N.T., Rickards, R.W., Rotschild, J.M., Smith, G.D. (2000) Allelopathic action of the alcaloid 12-epi-hapalindole E isonitrile and calothrixin A from cyanobacteria of the genera Fischerella and Chalothrix. J. APPL. PHYCOL. 12: 409-416. Gross, E.M., Wölk, C.P., Juttner, F. (1991) Fischerellin, a new allelochemical from the fershwater cyanobacterium Fischerella muccicola. J. PHYCOL. 27: 686-692. Ikawa, M., Sasner, J.J., Haney, J.F. (2001) Activity of cyanobacterial and algal odor compounds found in lake waters on green alga Chlorella pyrenoidosa growth. HYDROBIOLOGIA 443: 19-22. Keams, K.D., Hunter, M.E. (2001) Toxin producing Anabaena flos aquae induces settling of Chlamydomonas reinhardtii

, a competing motile alga. MICROB. ECOL. 42: 80-86. Keating, K.I. (1978) Blue-green algal inhibition of diatom growth: Transition from mesotrophic to eutrophic community structure. SCIENCE 199: 971-973. Keating, K.I. (1999) Allelochemicals in plankton communities. P. 165178. In K.M. Indeijit, M. Dakshibi, L.C. Foy [eds ], Principles and practice in plant ecology: Allelochemicals interactions. CRC. Lee, E.-S.J., Gleason, F.K. (1994) A second algicidal natural product from cianobacterium, Scytonema hofmanni. PLANT SCI. 103: 155160. Papke, U., Gross, E.M., Francke, W. (1997) Isolation, identification and determination of the absolute configuration of fischereilin B. A new algicide from the freshwater cyanobacterium Fischerella muccicola (Thuret.). TETRAHEDRON LETT. 38: 379-382. Pflugmacher, S. (2002) Possible allelopathic effects of cyanotoxins, with reference to microcystin-LR, in aquatic ecosystems. ENVIRON. TOXICOL. 17: 407-413. Pflugmacher, S., Wiegand, C., Beattie, K.A., Codd, G.A., Steinberg, C.E.W. (1999) Uptake of the cyanobacterial hepatotoxin microcystin-LR by aquatic macrophytes. J. APPL. BOT. 72: 228-232. Pflugmacher, S., Wiegand, C., Beattie, K.A., Krause, E., Steinberg, C.E.W., Codd, G.A. (2001) Uptake, effects and metabolism of cyanobacterial toxins in the emergent reed plant Phragmites australis (Cav.) TRIN. EX. STEUD. ENVIRON. TOXICOL. CHEM. 20: 846-852. Singh, D P., Tyagi, M B., Kumar, A., Thakur, J.K. (2001) Antialgal activity of a hepatoxin-producing cyanobacterium Microcystis aeruginosa. WORLD J. MICROBIOL. BIOTECHNOL. 17: 15-22. Sukenik, A., Eshkol, R., Livne, A., Hadas, O., Rom, M., Tchemov, D., Vardi, A., Kaplan, A. (2002) Inhibition of growth and photosynthesis of the dinoflagellate Peridinium gatunense by Microcystis sp. (cyanobacteria): a novel allelopathic mechanism. LIMNOL. OCEANOGR. 47: 1656-1663. Watanabe, M.M., Kaya, K., Takamura, N. (1992) Fate of the toxic cyclic heptapeptides, the microcystins, from blooms of Microcystis (cyanobacteria) in a hypereutrophic lake. J. PHYCOL. 28: 761-767. Weiss, J., Liebert, H.P., Braune, W. (2000) Influence of microcystinRR on growth and photosynthetic capacity of the duckweed Lemna minor

, L. J. APPL. BOT. 74: 100-105. Wiegand, C., Pflugmacher, S. (2005) Ecotoxicological effects of selected cyanobacterial secondary metabolites a short review. TOX. APPL. PHARM. 203:201-218. Köszönetnyilvánítás: A tanulmány az Országos Tudományos Kutatási Alap (K60452) és a KutatásI, Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda (PL-9/2005) támogatásával készült. The interaction between Cryptomonas ovata Ehrenberg (Cryptophyta) and Microcystis aeruginosa Kiitzig (Cyanobacteria) species Béres, V.- Bácsi, /.- Surányi, Gy.- Vasas, G.- Mikóné Hamvas, M.- Tóth, Sz.- Máthé, Cs. - Kiss Keve, T.- Borbély, Gy.- Schnitchen, Cs. Grígorszky, I

2 Abstract: One of the ways of the interactions between species is when individuals of one taxa produce a compound that has an adverse effect on the reproduction, distribution, feeding and life cycles of individuals of the other taxon. In our examinations we were trying to described the interaction between Microcystis aeruginosa and Cryptomonas ovata cultures. We worked with C. ovata control cultures, M. aeruginosa control cultures and so-called mixed cultures (these contain C. ovata and M. aeruginosa, too). The mixed cultures contained C. ovata and M. aeruginosa cells in the ratio of cell number: 1:50, 1:25, 1:2 and 1:1. We followed the changes of the cell numbers and protein levels of cultures. The effects of these examinations suggest that the growth of cell numbers of M. aeruginosa was essentially evoked the fall of cell numbers of C. ovata. Not only M. aeruginosa affects C. ovata but the affects were mutual. In the M. aeruginosa control cultures of ratio 1:2 and 1:1 the cells didn't alive, but in the mixed cultures of ratio 1:2 and 1:1 the cells not only alived, but they growth tendency was same like in 1:50, 1:25 mixed and control experiments. So the examined interaction between these algae suggest that the effects of these two species to each other are mutual, because in 1:2 and 1:1 mixed cultures the C. ovata "keep" to alive the cells of M. aeruginosa. Keywords: Cryptomonas ovata

, Microcystis aeruginosa, interactio