Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Kováts Nóra–Kiss István–Ács András: A békalencse növekedés-gátlásának vizsgálatán alapuló ökotoxikológiai teszt bizonytalansági tényezői
61 A békalencse növekedés-gátlásának vizsgálatán alapuló ökotoxikológiai teszt bizonytalansági tényezői Kováts Nóra' - Kiss István 2 - Ács András 1 'Pannon Egyetem, Környezcttudomáyi Intézet, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. 2Pannon Egyetem, Társadalomtudományok és Nemzetközi Tanulmányok Intézet, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. Kivonat: Az ökotoxikológiai gyakorlatban elterjedten alkalmazott teszt a Lemna minor (kis békalencse) reprodukció gátlásán alapszik. A teszt elvégzésének módját először az OECD szabványosította, emellett szintén nemzetközi protokoll a Magyarországon is már bevezetésre került MSZ EN ISO 20079:2006 szabvány (Vízminőség. A víz alkotóelemei és a szennyvíz békalencsére (Lemna minor) gyakorolt toxikus hatásának meghatározása. A békalencse-növekedés gátlásának vizsgálata). Jelenleg ez az egyetlen Európában alkalmazott szabvány, amely magasabb rendű vízi növényt alkalmaz tesztszervezetként. Emellett feltétlen előnye a tesztnek könnyű kivitelezhetősége és viszonylagos olcsósága. Ugyanakkor, mint minden ökotoxikológiai teszt esetében, számolni kell olyan bizonytalansági tényezőkkel, amelyek egyrészt a szabvány protokollban rögzített feltételekből, ill. magából a tesztszervezetből fakadnak. Jelen cikkben ezeket a tényezőket tekintettük át. Kulcsszavak: Lemna minor, makrofita, bizonytalansági tényezők, tesztprotokol. I. Bevezetés est Observed Effect Concentration, azaz az a legkisebb kon1.1. A békalencse-növekedés gátlásának vizsgálata centráció, ahol már megfigyelhető/mérhető hatás lép fel.) A békalencse fajokat gyakorlatilag már az 1940-es évek- A teszt elvégzése egyszerű, szofisztikáit laboratóriumi tői kezdve alkalmazzák az ökotoxikológiai gyakorlatban, elsősorban növényvédő-szerek tesztelésére (e.g. Fromm et al., 1949). A teszt szabványosítását először Svédországban vetették fel (SIS, 1995), majd a USEPA publikált egy előzetes változatot széleskörű megvitatásra (United States Environmental Protection Agency /1996/ OPPTS 850.4400 Aquatic Plant Toxicity Test using Lemna spp. Public draft, EPA 712 -C-96-156). Ezen ajánlások alapján végzett tesztek adatait 1997-98-ban az OECD P. Whitehouse vezette munkabizottsága tovább tanulmányozta, és erre alapozva dolgozták ki az OECD szabvány első verzióját. 1998-ban több mint 30 laboratórium közreműködésével nemzetközi körvizsgálatot indítottak (OECD Lemna ring test (1998): published in „The OECD Lemna growth inhibition test. R&D Technical report EM A 003. Environment Agency, USEPA Office of Prevention, Pesticides and Toxic Substances"). E körvizsgálatban munkacsoportunk is részt vett. Eredetileg standard laboratóriumi, steril tenyészetek felhasználását tervezték, ezt a protokolt azonban később kiterjesztették különböző élőhelyekről származó Lemna minor törzsekre. Referencia vegyületként a körvizsgálatban kálium-bikromát különböző koncentrációit használták. Az eredményeket értékelve alakították ki a jelenleg érvényes szabvány szövegét. A nemzetközi érvényességű OECD protokollon kívül (OECD, 2006) Magyarországon már bevezetésre került a víz biológiai tulajdonságainak vizsgálatára szolgáló MSZ EN ISO 20079:2006 szabvány (Vízminőség. A víz alkotóelemei és a szennyvíz békalencsére /Lemna minor/ gyakorolt toxikus hatásának meghatározása. A békalencse-növekedés gátlásának vizsgálata). A növekedés-gátlás vizsgálatához a békalencse azon tulajdonságát használjuk fel, hogy ivartalanul szaporodik: az anyanövény új leveleket hoz, amelyeknek saját gyökere fejlődik. Az új levelek előbb-utóbb leválnak és önálló egyedként kezdenek el funkcionálni. A teszt során azt mérjük, hogy valamilyen feltehetőleg toxikus közegben a kontrollhoz képest hogyan csökken a növekedés mértéke, azaz a vizsgált komponens milyen gátló hatású a növekedésre. A növekedés mértékének számszerűsítésére a leggyakoribb mért paraméter a levélkeszám, de szabvány szerint mérhetjük a száraz ill. nedves tömeget, valamint a felületet is. A kalkulált paraméterek az ökotoxikológiai gyakorlatnak megfelelően EC 5 0, NOEC vagy LOEC formájában adhatók meg. (EC 5 0: ún. félletális koncentráció, amely 50 %-os hatást, jelen esetben 50 %-os növekedés-gátlást vált ki. NOEC: No Observed Effect Concentration, azaz az a koncentráció, amely még nem vált ki észlelhető hatást. LOEC: Lowhátteret sem igényel. A tesztszervezetet (mivel egy elterjedt, számos élőhelytípusban tömegesen előforduló növényről van szó) könnyű begyűjteni, és könnyű a laboratóriumban tartani. Mindezek eredményeként a békalencsével végzett toxicitás-becslés gyakorlatilag a legolcsóbban elvégezhető ökotoxikológiai teszt. Lévén ez az első (és Európában egyetlen) szabványosított teszt, amely magasabbrendű vízinövényt használ, felmerül a kérdés, érzékenysége mennyiben vethető öszsze a már addig is elterjedten alkalmazott algateszt érzékenységével. Az irodalomban számos olyan publikáció található, amely a két teszt, pontosabban alapvetően a két tesztszervezet: Lemna minor és Pseudokirchneriella subcapitata érzékenységét vetette össze különböző szennyezőkre. Cedergreen és Streibig (2005) munkájukban 146 különböző növényvédő-szer toxikus hatását tárgyalták és kimutatták, hogy bizonyos (gyengén savas, pK 3 < 5) növényvédő-szerekre a L. minor több nagyságrenddel érzékenyebbnek mutatkozott. Blinova (2004) egyes nehézfémekre szintén ezt a tesztszervezetet találta érzékenyebbnek. A Lemna teszt olyan, sötétebb színű minták (pl. szennyvizek) toxicitás-vizsgálatánál is jobb megoldás lehet az algateszttel szemben, amikor az oldat sötét színe a megváltozott fényelnyelési sajátosságok miatt a toxicitás tényleges mértékére hamis becslést adna (Cleuvers és Ratte, 2002). Paixao et al. (2008) ugyanakkor valós környezeti (szennyvíz) minták tesztelésénél arra jutottak, hogy a 27 minta többségében a Lemna alacsonyabb érzékenységűnek mutatkozott, mint az algateszt. A békalencse és algateszt egymáshoz képesti érzékenységét Gausman (2006) átfogóan tárgyalta dolgozatában. Számos vegyületre, ill. vegyületcsoportra részben saját, részben irodalmi adatot vetett össze. A teljesség igénye nélkül: a C 1 6 alkohol-etoxilát felületaktív anyagra az algateszt esetében a kapott EC 5 0 érték 0,5 mg/l, a békalencséé 113,3. Egy másik esetben viszont szintén hasonlóan nagy különbség mutatkozik az érzékenység esetében, csak éppen az ellenkező irányban: a C 1 0 alkil-benzol-szulfonát nevű felületaktív anyagra az algateszt EC 5 0 értéke 209 mg/l, míg a békalencséé 35 mg/l. Látható, hogy a Lemna teszt nem az algateszt kiváltására vagy helyettesítésére szolgál, sokkal inkább azzal párhuzamosan ajánlott elvégezni. Vervliet-Scheebaum et al. (2005) szerint néhány specifikus hatásmóddal bíró herbicidet leszámítva a békalencse és alga tesztek elegendő információt adnak, hogy valamilyen szennyező komponens vízinövényekre feltehető kockázatát minősítsük. 1.2. Bizonytalansági tényezők Szabványos tesztprotokollok alkalmazásának a legfontosabb mozgatóereje a reprodukálhatóság: ugyanazon toxikus
