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.
33 bacter sp., Sterolibacter sp.) és a Firmicutes képviselői (Peptostreptococcus sp.) válnak, mellettük megjelennek a CFB csoport (Bacteroidetes) tagjai is. SynechcHEoccus unc.Cyanobacteri :. Sterolibacteriurr igomonos sp Ver-ru ry^ro b i < Novosphingobium Peptostrepfococcus sp. Polaromonas Chromobacteri "3? Sphingomonas sp 2. ábra. Alul restrikciós enzimmel készült T-RFLP kromatogramok. A csúcsok azonosítása korábban létrehozott klónkönyvtár (nem publikált) alapján történi A nagy tisztaságú vizeket kolonizáló mikrobiális közösségek vizsgálatára direkt számláláson, tenyésztésen és nem tenyésztésen (molekuláris módszerek) alapuló vizsgálatokat alkalmazhatunk. A különböző módszerek kombinálásával pontosabb képet kaphatunk a közösségek fajösszetételéről és abundancia viszonyairól, ezért célszerű a különböző környezeti minták diverzitásának becslésére a fent említett módszereket egyidejűleg használni, a mintákat polifázikus módon vizsgálni. Munkánk során a tenyésztéses és molekuláris módszerekkel kapott eredményeink összevetésével a mintákról komplex képet kaptunk: mindkét módszerrel diverz bakteriális közösségi összetételt tártunk fel számos nagyobb filogenetikai csoport, pl. a- és y-proteobaktériumok, CFB csoport (Bacteroidetes) és a Gram-pozitív baktériumok tagjait kimutatva. A TKE minta esetén mindkét módszerrel az aproteobaktériumok dominanciáját tapasztaltuk, bár eltérő faj összetétellel. Mellettük a T-RFLP módszerrel Cyanobacterium-ok viszonylag nagy mennyiségét sikerült detektálnunk; jelenlétüket egyébként más ultra tiszta vizekből is kimutatták (Chen et al., 2004). A TKU minta tenyésztéses és molekuláris eredményeit vizsgálva kissé eltérő képet kaptunk: míg az előbbi módszerrel főleg a-proteobaktérium dominanciát detektáltunk, addig a molekuláris módszer a Firmicutes (Peptostreptococcus sp.) és P-proteobaktérumok dominanciáját mutatják. Mindez nem meglepő, hiszen az alkalmazott táptalajok és tenyészkörülmények nem voltak alkalmasak anaerob mikroorganizmusok (pl. Peptostreptoporodás is megfigyelhető mind a Firmicutes, mind az eddig tenyésztésbe nem vont Sterolibacterium sp. esetében. A kimutatott baktériumok nagy része képes nagyobb polimerek bontására, biofilm képzésére, s szerepet játszhatnak a rendszerben tapasztalható korróziós folyamatok indukálásában. Köszönetnyilvánítás A kutatás az ELTE-KKKK (Környezettudományi Kooperációs Kutató Központ) keretén belül valósulhatott meg. Irodalom Altschul, S. F., Madden, T. L., Schaffe!, A. A., Zhang, Z, Miller, W„ Lipmann, D. J. 1997. Gapped PLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res., 25, 3389-3402. Charaklis W. G.. Marshall, K. C. 1990. Biofilms. John Wiley, New York. Chavicchioli, R., Fegatella, F.. Octrowski., M„ Eguchi, M„ Gottschal, J. 1999. Sphingomonads from marine environments. J. Industr. Microbiol. Biotechnol. 23, 268-272. Chen, C-L., Liu, W-T., Chong, M-L., Wong, M-T., Ong, S. L„ Sean, H., Ng. W. J. 2004. Community structure of microbial biofilms associated with membranebased water purification processes as revealed using a polyphasic approach. Appl. Microbiol. Biotechnol., 63, 466-473. Dantec, C., Duguet, J-P., Montiéi, A., Dumoutier, N., Dubrou, S., Vincent, S. 2002. Occurence of Mycobacteria in water treatment lines and in water distribution systems. Appl. Environm. Microbiol., 68/11, 5318-5325. Embley, T. M„ Wait, R. 1994. Structural lipids of eubacteria. In: Goodfellow, M„ O'Donnell A. G. (eds). Chemical methods in prokaryotic systematics. J. Wiley and Sons, New York, 121-163. Hirsch, R. E., Amann, R. /., Stahl, D. A. 1992. Dual staining of natural bacterioplancton with 4\6-diamidino-2-phenylindol and fluorescent oligonucleotide probes targeting kingdom-level 16S rRNA sequences. Appl. Environ. Microbiol., 58, 2458-2163. Kulakov, L. A.. McAlister, M. B.. Ogden, K. L„ Larkin, M. J., OHanlon, J. F. 2002. Analysis of bacteria contaminating ultrapure water in industrial systems. Appl. Environ. Microbiol., 68, 1548-1555. Matsuda, N., Agui, W., Tougou, T„ Sakai, H., Ogino, K„ Abe. M. 1996. Gram-negative bacteria viable in ultrapure water isolated from ultrapure water and effect of temperature on their behavior. Colloids Surf. Biointerfaces, 5, 279-289. Patterson, M. K.. Husted, G. R., Rutkowski, A., Mayette, D. C. 1991. Isolation, identification and microscopic properties of biofilms in high-purity water distribution systems. Ultrapure Water, 8, 18-23. Penna, V. T. C, Martins. S. A. M.. Mazzola, P. G. 2002. Identification of bacteria in drinking and purified water during the monitoring of a typical water purification system. BMC Public Health, 2. Podani, J. 2001. SYN-TAX 2000 computer programs for data analysis in ecology and systematics. User's Manual. Poindexter, J. S. 1981. Oligotrophy: fast and femine existence. Adv. Microb. Ecol., 5, 63-89. Reasoner, D. J.. Geldreich, E. E. 1985. A new medium for the enumeration and subculture ofbacteria from potable water. Appl. Environ. Microbiol., 49, 1-7. Saito, A., Mitsui. H„ Hattori, R., Minamisawa, K., Hattori, T. 1998. Slow-growing and oligotrophy soil bacteria phylogenetically close to Bradyrhizobium japonicum. FEMS Microbiol. Ecol., 25, 277-286. Sarró, M. I.. Garcia, A. M., Moreno, D. A. 2005. Biofilm formation in spent nuclear fuel pools and bioremediation of radioactive water. Int. Microbiol., 8, 223-230. Sarró, M. I., Garcia, A. M., Moreno, D. A. 2007. Developement and characterisation of biofilms on stainless steel and titanium in spent nuclear fuel pools. J. Indust. Microbiol. Biotecnol. In press. Soini , S. M., Koskinen, K. T., Vilenius, M. J., Puhakka, J. A. 2002. Occurence of bacteria in industrial fluid power systems. Clean Techn. Env. Policy, 4, 26-31. Wolfram.J. K.. Dirk. W. J. 1997. Biofilm development and the survival of microorganisms in water systems of nuclear power reactors and spent fuel pools. In: Wolfram, J. H., Rogers, R. D., Garró, L. G. (eds.) Microbial degradation processes in radioactive waste repository and in a nuclear fuel storage areas. Vol. 11. NATO ASI Ser. 1, Disammament Technolog. Kluwer, Dordrecht, 139-147 Xie, C-H., Yokota, A. 2005. Dyella japonica gen. nov., sp. nov., a y-proteobacterium isolated from soil. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 55, 753-756. coccus sp.) kitenyésztésére. Mindemellett a bakteriális szaBacteriological study of an industrial cooling water using cultivation and molecular methods Bohus, V. - Szoboszlay, M. - Márialigeti, K. - M. Tóth, F. Abstract: Many industrial applications suffer from the microbial pollution of ultra pure water that they use e.g. as cooling waters. The microbes occur not only in the water but also form biofilms on tubing etc. surfaces and induce corrosion processes. In our study, cooling water of a volume compensatory tank (TK), which stores and gives the refineried saltless water to the primary cycle of a Hungarian power plant, was examined in front of and behind the tank in the boyler cycle. For cultivation, oligotrophic medium was used. After random isolation, bacteria were grouped based on their fatty acid profile. Phenon representative and ungrouped strains were subjected to partial 16S rDNA sequencing. Simultaneously, 11-11 litres of water samples were filtered and after direct DNA isolation, T-RFLP analysis was carried out. The peaks were identified by using a previously constructed clone library. Cultivation results showed the dominance of aerobic, chemoorganotrophic a-proteobacteria in both samples. In the case of TKU sample beside the increased CFU value, more variable bacterial community structure (members of ß- and y-proteobacteria, Grampositive bacteria) could be detected. T-RFLP method also indicated a complex microbial community structure with changes in the taxon composition: while in the inlet water a-proteobacteria (Sphingomonas sp., Novosphingobium hassiacum) dominated, in the outlet water the bacterial community shifted to ß-proteobacteria (Rhodoferax sp., Polynucleobacter sp., Sterolibacter sp.), CFB (Bacteroidetes) and Firmicutes. Keywords:oligotrophic water, bacteria, cultivation, sequence analysis, T-RFLP.
