Hidrológiai tájékoztató, 2005
ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Kováts Nóra - Kovács János - Paulovits Gábor - Hiripi László:ToxAlert® 100 teszt alkalmazása felszíni vizek szennyeződésének kimutatására
láson alapuló módszer volt, amely alapelven több kereskedelmi forgalomban kapható készülék is rendelkezésre áll, méréseinket a Merck által forgalmazott ToxAlert® 100 luminométerrel végeztük. A biolumineszcencia biokémiai reakció, a szervezet általános életképességének, kondíciójának a jelzője. Két enzim felelős a fénykibocsátásért, a luciferáz és a fotogenáz. Toxikus közegben enzimgátlás következik be, amelynek mértéke arányos a szennyezettség mértékével. Ez a biolumineszcencia gátlásában jelentkezik, amely megfelelően kialakított fotométerrel mérhető. A teszt legnagyobb előnye, hogy rövid idő alatt elvégezhető: a szükséges expozíciós idő 30 perc, de egyes szennyezők esetében már akár 5 perc után is mutatkozik értékelhető eredmény. Az első tesztanyagcsoportba cianid és nehézfémek tartoztak. A munka apropóját a 2000-ben előfordult tiszai cianidszennyezés adta, amely esetben a cianid mellett nehézfémek is jelentős mennyiségben előfordultak. Ha a teszt érzékenynek bizonyul ezekre a szennyező komponensekre, akkor a már említett rendkívül rövid hatóideje, expozíciós ideje révén alkalmas lehet havária jellegű mérések elvégzésére. A vizsgálatok másik körét algatoxinok hatásának kimutatása képezte. A cianobaktériumok (régebbi nevükön kékalgák) prokarióta szervezetek, akárcsak a baktériumok. Édesvízi és tengeri környezetben egyaránt előfordulnak. Gyors szaporodásuk tápanyagban gazdag, eutróf vizekben történik, ekkor beszélünk algavirágzásról. Általában egy ilyen algavirágzás 1-2 hétig tart, ha viszont a körülmények kedvezőek maradnak, gyorsan követheti egy másik. A gyors szaporodáshoz a tápanyagon kívül szükséges még viszonylag magas vízhőmérséklet (21-27 °C), ez általában a nyár végén jellemző. Jelenleg nem tudjuk, mi a toxintermelés kiváltó oka, bár arra folynak kutatások, hogy az algatoxin ökológiai szerepét tisztázzák. Borbély et al. (1998) kimutatta, hogy a Cylindrospermopsis raciborskii cylindrospermopsin toxinja magasabb rendű vízinövények, pl. nád anyagcseréjére is gátló hatású. Ez egyértelműen a kompetíció témakörébe tartozik, hiszen a magasabb rendű növények és az algák között versengés folyik a tápanyagért, illetve a fényért. Ez utóbbi kardinális tényező az algák számára, hiszen például egy nádasban az árnyékolás miatt nem tudnak elszaporodni. Algatoxinok kimutatására ökotoxikológiai módszerek közül régebben általánosan alkalmazott teszt volt az egérteszt, amelyben a tesztelni kívánt anyagot intraperitoneális injekciózással juttatták be. Az Európai Unió vegyi anyagokkal kapcsolatos stratégiája (White Paper, European Commission, 2001) explicite kimondja, hogy a magasabbrendü állatokkal végzett tesztek számát csökkenteni kell. Az egérteszt kiváltására számos konvencionális, illetve nem-konvencionális tesztet vizsgáltak meg. Számos gerinctelen tesztszervezetet alkalmazó teszt ígéretes eredményeket adott, többek között az Artemia teszt ( Lawton et al., 1994), a Thamnocephalus teszt (Törökné et al., 2000, Keil et al., 2002), valamint a sáskateszt (Hiripi et al, 1998). További lehetséges alternatíva a Tetrahymena pyriformis (csillós egysejtű) {Ward és Codd, 1999). Több szerző vizsgálta a Vibrio fischeri biolumineszcencia gátláson alapuló Microtox teszt alkalmazhatóságát algatoxinok kimutatására. A teszt általában érzékeny algák okozta toxikus hatás detektálására, de eddig még nem sikerült az ismert cianotoxinok és a kiváltott toxikus hatás között korrelációt kimutatni (pl. Campbell et al., 1994, Vezieet al., 1996). Liofílizált algákkal, illetve algakivonattal végzett Thamnocephalus tesztek során is előfordult, hogy magasabb toxikus hatás mutatkozott, mint az a microcystin tartalommal egyedül magyarázható lenne (Törökné et al., 2000, Keil et al., 2002). Ezek az eredmények arra utalhatnak, hogy más, jelenleg még nem azonosított toxinokkal is számolni kell. Hasonló jelenséget tapasztalt Oberemm et al. (1997) halakon végzett kísérletei során. 2. Anyag és módszer A mérés során először baktériumszuszpenziót készítettünk, fagyasztva szárított baktérium és a tesztekhez szintén a Merck által forgalmazott rekonstituciós oldat felhasználásával. A módszer elve, hogy először megmérjük a baktériumszuszpenzió lumineszcencia intenzitását (RLU - relative luminescence unit), a baktériumszuszpenzióhoz ezután hozzáadjuk a kontroll, illetve a mintaoldatot, majd megfelelő inkubációs idő (expozíciós idő) után ismételten mérjük a lumineszcencia intenzitását. Az expozíciós időt 15 és 30 percre állítottuk. A ToxAlert® 100 luminométer automatikusan kiszámítja a biolumineszcencia gátlás értékeit. Fémek, illetve cianid esetében a következő töménységű oldatokat készítettük el: KCN (400 mg/l cianidra), K4[Fe(CN)6] *3 H20 (400 mg/l cianidra), CuCl 2*2 H 20 ZnS0 4*7 H 20 Pb(CH 3COO) 2*3 H 20 (10 mg/l Cu-ra, Zn-re és Pb-re). Valamennyi oldatból lOx 1:2 hígítási sort készítettünk. A toxicitás vizsgálatához törzstenyészetből és a KisBalatonból származó liofílizált algákat használtunk. A minták a következő helyről és időpontokból származtak: - IVA Microcystis aeruginosa törzstenyészet (Norwegian Institute for Water Research, Dr.OM. Skulberg) 1998 - BGSD243 Microcystis aeruginosa törzstenyészet (Dr. G. Borbély ) 1998 - Kis-Balaton Vízminőségvédelmi Rendszer (KBVR), 4TF, 1998 - KBVR, 4TF, 2000. A mintákból 100 mg/l töménységű törzsoldatot készítettünk, ezekből pedig 6x 1:2 hígítású sorozatot. 3. A teszt érzékenysége cianidra és nehézfémekre A nehézfémekre valamint cianidra kapott EC50 értékek összefoglalása az /. táblázatban látható. Cinkre és rézre Utgikar et al. (2004) nagyságrendileg hasonló értékeket kapott: 15 perces expozíciós idő után a cinkre az érték 1,48 mg/l, rézre pedig 0,5 mg/l volt. Méréseikhez a megegyező alapelven működő, Microbics Corp., Carlsbad, CA által forgalmazott Microtox készü11
