Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.
21 A Microcystis aeruginosa Kützig (Cyanobacterium) tenyészetek nyerskivonatának hatása a Cryptomonas ovata Ehrenberg (Cryptophyta) tenyészetek növekedésére Bácsinc Béres Viktória 1, Bácsi István 1, Borbély György 1, Grigorszky István 2 'Debreceni Egyetem, TTK, Növénytani Tanszék, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. 2Debreceni Egyetem, TTK, Hidrobiológiái Tanszék, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: Toxikus és nem-toxikus algafajok közti interakciós kapcsolatok egyik lehetséges módja, ha a vizsgált fajokat közös tenyészetben tartják fent és figyelik a fajok szaporodásában bekövetkező változásokat. Az interakciós kapcsolatok konkrét feltárásához tudni kell, hogy a tápanyagokért való versengésről, vagy tényleges toxicitásról van e szó. Ezekre a kérdésekre segít választ adni, ha nemcsak „együtt-nevelt" tenyészeteket vizsgálnak, hanem az adott fajok ún. „nyerskivonatát" is tesztelik oly módon, hogy monokultúrákat hoznak létre, és egy másik vizsgált faj nyerskivonatát adják hozzá a tenyészetekhez. Munkánk során megpróbáltuk feltárni a C. ovata és a M. aeruginosa közti interakciós kapcsolatokat. Vizsgálataink során a C. ovata tenyészeteket különböző sejtszám-összetételi beállításnak megfelelő módon a M. aeruginosa nyerskivonatával kezeltük, s figyelemmel kísértük a sejtszámban végbemenő változásokat. Eredményeink alapján elmondható, hogy a nyerskivonattal kezelt C. ovata tenyészetekben a kontroll C. ovata tenyészetekhez képest az 1:1 arányú nyerskivonat kezelés esetén jelentős eltérés nem tapasztalható. A kontroll tenyészetekhez képest az 1:2, 1:4 és 1:25 arányú nyerskivonat kezelés esetén növekedés figyelhető meg a kezelt tenyészetek sejtszámában. Az 1:50 arányú kezelés esetén pedig csökkentek a sejstzám a kezelt C. ovata tenyészetekben. Kulcsszavak: Cryptomonas ovata, Microcystis aeruginosa, nyers kivonat, interakció Bevezetés Különböző planktonikus algafajok közt lévő interakciós kapcsolatok feltárásának több lehetséges módja van: (i) axenikus tenyészetek együttélésének tesztelése; (ii) axenikus tenyészet más axenikus tenyészet nyerskivonatával történő kezelése; (iii) toxikus faj esetében, a faj tisztított toxinjával történő kezelése más axenikus tenyészetnek, (iv) szesszilis formák létrehozása (amennyiben megoldható) (Sommer 1994). Az így kapott eredmények segítenek eldönteni, hogy allelopathiáról, konkurenciáról, vagy toxicitásról van e szó a vizsgált populációk között. Közismert hogy a cianobaktériumok által termelt kémiailag aktív metabolitok, toxinok, bizonyos koncentráció felett letálisak a vizsgált élőlényre (Ikawa és mtsai 2001, Kearns és Hunter 2001). A terepi vizsgálatok azt mutatják, hogy nagyobb cianobaktérium virágzást követően csökkent az eukarióta fitoplanktonikus fajok egyedszám-növekedése (Keating 1978, Sukenik és mtsai 2002). A laboratóriumi kísérletek azt bizonyítják, hogy a toxinok letális koncentrációja alatti toxin mennyiség is már jelentős mértékben befolyásolja a vizsgált szervezetek szaporodását, fotoszintézisét (Sukenik és mtsai2002, Singh és mtsai2001, Suikkanen és mtsai 2004). Az elmúlt években megnőtt az érdeklődés a terepi körülményeket imitáló kísérletek iránt, s egyre nőtt azon tanulmányok száma, melyekben tisztított toxin helyett, ill. mellett már nyers kivonatokat is használtak az interakciós kapcsolatok felderítésére. Azonban ezen tanulmányok vizsgálati „alanyai" elsősorban a hajtásos növények (Triticum aestivum, Allium cepa) (Pflugmacher és mtsai 2007, Sanevas és mtsai 2006), zooplanktont alkotó fajok (Cladocera sp.) (Okumura és mtsai 2007), valamint különböző béka és a halfajok (Oberemm és mtsai 2000). A cianobakteriális nyerskivonatok eukarióta algákra kifejtett hatásairól még kevés adat áll rendelkezésre, s ezen vizsgálatok során jórészt nagy mennyiségű toxint tartalmazó nyerskivonatokkal dolgoztak a szerzők (Pietsch és mtsai2001). Vizsgálataink során, a kapott eredmények értékelésénél figyelembe véve korábbi eredményeinket (Béres és mtsai 2007) arra a kérdésre kerestük a választ, hogy milyen interakciós kapcsolat van a C. ovata és a M. aeruginosa között. Milyen „mennyiségi" viszonyok között beszélhetünk még tápanyag-konkurenciáról, hol kezdődik az allelopathia? Anyag és módszer Vizsgálataink során a C. ovata (CCAP 979/61 törzs) tenyészetek sejtszámában bekövetkező változásokat kísértük figyelemmel M. aeruginosa (BGSD 243 törzs) nyers kivonatának hatására. A vizsgálatok időtartalma kísérletenként 16 nap volt. A tenyészeteket 400 ml végtérfogatban, Jaworski médiumban, állandó fényintenzitáson (20 Gmol / m 2 /sec), buborékoltatva tartottuk fent. A tenyészetekből naponta vettünk mintákat. A kísérletek háromszoros ismétlésben történtek. M. aeruginosa nyers kivonatának elkészítése: A M. aeruginosa nyers kivonatának elkészítéséhez 300 ml M. aeruginosa tenyészetet centrifugáltunk össze. A tenyészet sejtszáma 16 millió egyed/ml volt, az összecentrifugálás után 4800 millió sejt gyűlt össze, melyet a kísérletek indításáig -20°C-on tároltuk. A C. ovata kezelése a M. aeruginosa nyers kivonatával: A C. ovata sejtszámát minden tenyészetben megközelítőleg 0,1 xlO 6 egyed/ml-re állítottuk be. Az így elkészült tenyészetekhez egyszeres (1:1), kétszeres (1:2), négyszeres (1:4), huszonötszörös (1:25) és ötvenszeres (1:50) sejtszám aránynak megfelelő mennyiségben adtuk hozzá a M. aeruginosa nyers kivonatát, vagyis az összegyűjtött 4800 millió M. aeruginosa sejt/ml-ből kiszámoltuk, hány pl-t kell a C. ovata tenyészethez adni, hogy az megfeleljen az 1:1, 1:2, 1:4, 1:25 és 1:50 sejtszám arányoknak. A tenyészet sejtszámában végbemenő változások nyomon követése: A tenyészetek sejtszámának vizsgálatához naponta 10 pl mintát vettünk ki, melyben az egyedszámot (sejtszámot) Jenaval fénymikroszkópon 250-szeres nagyításon határoztuk meg. A tenyészetek fehérjetartalmában végbemenő változások nyomon követése: A tenyészetek fehérjetartalmának meghatározásához naponta 1 ml mintát vettünk ki a tenyészetekből. Ezeket a mintákat Fischer-típusú centrifugán 8000 rpm sebességen 5 percig centrifugáltuk, majd a felülúszó eltávolítása után a fehérjetartalom meghatározásáig a mintákat -20°C-on tároltuk. A fehérjetartalom meghatározása Bradford-módszerrel (Bradford, 1976) történt. A tenyészetek klorofill-tartalmában végbemenő változások meghatározása: A tenyészetek klorofíll-tartalmának meghatározásához naponta 200 pl mintát vettünk ki a tenyészetekből. A klorofíll-tartalom meghatározásáig a mintákat -20°C-on tároltuk. A klorofíll-tartalom meghatározása Bendall és mtsai által kifejlesztett módszerrel történt (Bendall és mtsai, 1988).
