Hidrológiai tájékoztató, 2011

DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Ősz Ágnes: Különböző szövettani eljárások eredményességének összehasonlítása halakon végzett toxikológiai elemzések céljából

Különböző szövettani eljárások eredményességének összehasonlítása halakon végzett toxikológiai elemzések céljából* ŐSZ ÁGNES Bevezetés, célok Természetes vizeinket, az egyre szigorodó környezetvédelmi előírások ellenére is, rendszeresen érik ipari eredetű szennyezések, gyáraink nagy része, elhelyezkedésükből adódóan is, az ipari szennyvizet folyóinkba juttatják. A szennyezőforrások környezetre gyakorolt hatásának modellezésére régóta használnak toxikológiai teszteket, melyek eredményeinek kiegészítéseként jól használhatók a szövettani vizsgálatok. A halak az egyetlen olyan gerinces osztály amely teljes életciklusát a vízben tölti, így kifejezetten alkalmas, a különböző víztoxikológiai vizsgálatokhoz. Szervezetükben mérgezések hatására elsősorban a bőrben, a kopoltyúkban, és a májban alakulnak ki szövettanilag megfigyelhető elváltozások. Ezek alapján a céljaink a következők voltak: 1. Három ipari tevékenység (tejipar, cukorgyártás és papírgyártás) környezeti szennyezését kívántunk modellezni, egy általunk tervezett toxikológiai teszttel. 2. Vizsgálni kívántuk hogy találunk-e olyan koncentrációt, amely már szövettanilag is kimutatható eltérést okoz a halak szervezetében (toxikológiai rangsor felállítása). 3. Vizsgáltuk, hogy az adott szervek szövettani vizsgálataihoz leginkább javasolt festési eljárások közül melyik nyújtja számunkra a legtöbb információt az elváltozásokról (újabb rangsor az egyes festési eljárások toxikológiai célú felhasználhatóságára). Anyag és módszer A kisérleti állományt a Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Karának, Halgazdálkodási Tanszéke biztosította, a kísérletet és a szövettani előkészítést szintén itt végeztük el, végül az egyetem Allatorvostudományi Karának, Kórbonctani és Igazságügyi Állatorvostani Tanszékén zajlott a minták értékelése. A kísérletet zebradánió (Danio rerio) halfajjal végeztük el. A halakat recirkulációs rendszerben (ZebTec, Tecniplast), kontrollált körülmények között (megvilágítás, hőmérséklet, vezetőképesség, pH) tartottuk. A kísérletben csak egészséges, a fajra jellemző fenotípusos tulajdonságokat jól mutató, 2,5-3,0 cm-es halakat használtunk. A toxikológiai tesztelés két hétig tartott, az oldatokat minden negyedik napon cseréltük. A felhasznált anyagok (cukor, tej, újságpapír) hatását külön vizsgálva, előkísérletek alapján beállított öt különböző koncentrációban (5000, 1000, 100, 10 és 1 ppm), féltstatikus rendszerben, két ismétléssel végeztük a kísérletet. 3 literes medencékben, 7-7 egyedet véletlenszerűen helyeztünk el. Két kontroll medencét is beállítottunk a kísérletbe, amely csak a hígítóvizet tartalmazta. A növendékeket mindennap egyszer etettük száraz táppal (SDS Small gran). Oldatkészítés során 10000 ppm-es cukros, illetve tejes törzsoldatot használtunk. A papír sorozatnál nem törzsoldatot, hanem újságpapír darabokból táramérlegen kimért, a tesztkoncentrációkhoz szükséges mennyiséget alkalmaztunk. A vízminőséget jelző paramétereket is mértük egy négynapos periódus alatt. Az oldatcserék idejére az egyes rekeszekből külön-külön egy edénybe helyeztük át a halakat, majd az oldatfrissítés után visszahelyeztük őket az edényekbe. Minden hígításból kiemeltünk 2-2 egyedet, és 10 %-os formaiinban fixáltuk a mintákat, a lehetséges változások nyomon követésére. A blokkok paraffinos beágyazással készültek. Hossz- és keresztmetszeti mintákat is készítettünk mikrotóm segítségével. Minden blokkból több metszet készült a különböző festések miatt. A metszeteket tárgylemezen rögzítettük, majd hemtoxilin-eozin és PAS-festést, továbbá Grohe-Perls-féle eljárást alkalmaztunk minden mintán. Eredmények Az állatok pusztulását csak a tejes oldat 5000 ppm-es koncentrációja okozta. Az állatok különböző viselkedésváltozást mutattak a kontroll csoporthoz képest: pipáltak, a cukoroldatban aktívabban mozogtak, a papírok közt a halak bujkáltak, megették a darabokat. A fizikai és kémiai paraméterek mérésekor minden esetben tapasztaltuk az oldatok oldott oxigén koncentrációjának csökkenését a 4. nap végére. Ehhez nagyban hozzájárulhattak a különböző bomlási folyamatok mindhárom tesztanyag esetében. A cukor- és tejoldatoknál biofilm bevonat is kialakult a medencék falán és a víz felszínén. Mivel a tesztelés kontrollált hőmérsékleti viszonyok között zajlott, jelentős hőmérsékletbeli eltérés nem mutatkozott. Az edényekben a pH értékek mindvégig a halak által tolerálható tartományban maradtak. Halaknál elsősorban a bőr, a máj és a kopoltyúk, melyek leginkább károsodhatnak mérgezése esetén, így a szövettani vizsgálatoknál ezeket kívántuk vizsgálni. A metszetek PAS és hemtoxilin-eozin festésével a hámrétegen, a kopoltyún és a májon történő esetleges elváltozásokat kerestük. A Grohe-Perls-féle festés a májban lezajló bomlási folyamatok során létrejövő vas kimutatatására alkalmas. Az általunk választott mindhárom tesztanyaggal, már a legkisebb koncentrációval is sikerült szövettani elváltozásokat kimutatni a halak szervezetében, sőt a tesztanyagoknak volt olyan koncentrációja, amely kifejezetten mérgezően hatott a tesztállatokra. Mindegyik anyag a kopoltyúban különböző mértékű bővérűséget okozott. A cukros és tejes oldatban a kopoltyúban és bőrön is a nyálka nagymértékű felhalmozódását figyel* A 2010. évi Lászlóffy Woldemár diplomamunka pályázaton alapképzés kategóriában könyvjutalmat nyert diplomamunka kivonata. 22