Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.
25 Szikes tavak baktériumközösségeinek szénforrás értékesítési vizsgálata BIOLOG rendszerrel Borsodi Andrea 1, Reskóné Nagy Mária 2, Gedeon Gábor 3, Vladár Péter', Boros Emil 4, Márialigeti Károly 1 'ELTE Mikrobiológiai Tanszék; 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C. 2Közép-Dunántúli Környezetvédelmi Felügyelőség; 8000. Székesfehérvár, Hosszúsétatér 1. 3ELTE Genetikai Tanszék; 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C. 'Kiskunsági Nemzeti Park Igazgatóság; 6000. Kecskemét, Liszt F. u. 19. Kivonat: A mikroorganizmusok kis méretük és rendkívül gyors szaporodásuk következtében egyrészt faji összetételük, másrészt metabolikus aktivitási viszonyaik megváltoztatásával gyorsan reagálnak a vízi ökoszisztémákban végbemenő tér és időbeni változásokra. Vizsgálataink során a mikroba közösségek BIOLOG szubsztrát oxidációs mintázatának elemzésével tanulmányoztuk azok „anyagcsere ujjlenyomatát". Hazai sekély vizű szikes tavaink közül 2001-ben a Velencei-tó területének reprezentatív pontjairól származó víz és felszín közeli üledékrégiók bakteriális aktivitását teszteltük évszakos mintavételi gyakorisággal, majd 2002-től vizsgálatainkat kiteijesztetttlk a Kiskunsági Nemzeti Park területén található szikes tavak közül, a Kelemen-székre és a Zab-székre is. A hígítatlan víz és megfelelően hígított üledékmintákkal tenyésztés nélkül, közvetlenül inokuláltuk a 95 különböző szénforrást és indikátor festéket tartalmazó BIOLOG GN mikrotiter lemezeket. A szubsztrát hasznosítást mutató adszorpció értékek lemezenkénti mintázatainak összehasonlítását főkomponens analízissel végeztük. A hasznosított szénforrások típusa alapján a baktériumközösségek általában erőteljes szénhidrát és biopolimer bontó aktivitással voltak jellemezhetők A főkomponens analízis eredményei alapján valamennyi mintavételi időpontban jelentősen eltért a víz és az üledék aerob kemoorganotróf mikroba közösségeinek fiziológiai profilja. A vizsgált paraméterek (az összaktivitási értékek, az átlagos szinfejlődés mértéke) vonatkozásában a lokális különbségek mellett határozott szezonalitás mutatkozott. Velencei-tó, Kiskunsági Nemzeti Park, BIOLOG GN szénfonás értékesítés, mikrobiális közösségi-szintű fiziológiai profil Kulcsszavak: Bevezetés A mikroorganizmusok a bioszférában mindenütt jelen vannak, és valamennyi élőlény közül leggyorsabban reagálnak környezetük kémiai és fizikai változásaira. A természetes vizek üledékében és víztestében élő baktériumközösségek alapvető szerepet töltenek be a létfontosságú tápelemek bio-geokémiai körforgalmában, az elhalt szerves anyagok lebontásában, valamint a környezetet érő szennyeződések biotranszformációs folyamataiban. Ezért a mikroba közösségek szerkezetében és aktivitásában megnyilvánuló változások gyakran előjelei a környezet egésze működésében bekövetkező változásoknak, ami megfelelően megválasztott módszerek segítségével jól nyomon követhető. A közösségek biokémiai aktivitási viszonyainak feltérképezésére és a változások nyomon követésére a BIOLOG, Inc. (Hayward, California, USA) által kifejlesztett gyorsdiagnosztikai eljárás a közösségi szénforrás hasznosító képesség tesztelésével közvetlenül, a mikroorganizmusok tenyésztése nélkül teremt lehetőséget. A BIOLOG mikrotiter (MT) lemezek 95 különféle szénforrást (polimereket, szénhidrátokat, karbonsavakat, aminosavakat, aminokat, amidokat, stb.) és oxidált állapotú, színtelen tetrazólium-ibolya redox-indikátort tartalmaznak. Az aerob mikrobiális szerves szubsztrát oxidációt követő elektrontranszport során a tetrazólium festék mesterséges elektron-akceptorként fiinkcionál és vízben oldhatatlan, bíbor színű formazánná redukálódik. A színváltozás kolorimetnásan értékelhető, és a minták közti különbségek az adatok többváltozós statisztikai elemzésével meghatározhatók (Garland és Mills, 1991; Haack és mtsai, 1995, Viclorio és mtsai, 1996; Garland, 1997; Konopka és mtsai, 1998; Smalla és mtsai, 1998). Az alábbi, többéves kísérletsorozat meglévő eredményei alapján arra kerestünk választ, hogy a BIOLOG rendszer a közösségi-szintű biokémiai profil meghatározásával alkalmas eszköz lehet-e természetes vízi és üledék baktériumközösségek anyagcsere aktivitásaiban bekövetkező térbeli és időbeni változások jellemzésére. Vizsgálati anyag és módszerek Vizsgálatainkhoz hazai szikes tavaink közül a természetesen eutrofizálódott, majd az emberi beavatkozások következtében is megváltozott, eltérő vízminőségi tájakkal jellemezhető Velencei-tavat, továbbá a Kiskunsági Nemzeti Park (KNP) területén fekvő, tipikus fehérvizű és szélsőséges vízjárású Kelemen-széket és Zab-széket választottuk. Mintavételezést a Velencei-tó területének 6 pontján [Császár-öböl (CS), Német-tisztás (N), Lángi-tisztás (L), Hosszú-tisztás (G), Kajakpálya (K), Fürdető (F)] végeztünk, 2001-ben és 2002-ben is három alkalommal (2001. V. 28-án, VII. 10-én, X. 15-én, illetve 2002. IV. 15-én, VI. 17-én és Vffl. 5-én). A vízmintákat (V) a vízfelszín alól, kb. 20 cm mélységből, az üledékmintákat (U) az üledékréteg felső 3-5 cm-es rétegéből vettük. A Kelemen-széken és a Zab-széken 2002. IV. 19-én és VTI. 8-án gyűjtöttünk víz- és üledékmintákat. A mintákat minden esetben a laboratóriumi feldolgozásig hűtve (4-6°C) tároltuk. A vízmintákat hígítás nélkül közvetlenül használtuk fel a 95 különböző szénforrást és indikátort tartalmazó BIOLOG GN2 MT lemezek inokulálásához, míg az üledékmintákból steril fiziológiás sóoldat felhasználásával a GN-NENT, vagyis a nem-enterális baktériumok standardjának megfelelő sűrűségű szuszpenziót készítettünk. Az inokulált mintákat 25°C-on inkubáltuk. A szubsztrát hasznosítást mutató adszorpció értékeket ELISA reader segítségével OD 59 0 értéken olvastuk le 24, 48, 72 és 96 óra (néhány esetben 1 hét) elteltével. Kiértékelésnél a pozitív reakciót a csövecskékben lévő indikátor bíbor színűvé válása jelezte. Ennek erősségét a kontrollhoz (Al) viszonyitott érték nagysága határozta meg. Az eredmények értékelésekor a mintákat a mikrobiális összaktivitás (valamely mintában mért, a szubsztrát hasznosításokból eredő adszorpciós értékek összege), az átlagos színfejlődés mértéke és az értékesített szubsztrátok típusa, valamint a különböző minták közösségi-szintű mikrobiális szénforrás értékesítési mintázatának főkomponens analízise (PCA) (Podani. 1997) alapján hasonlítottuk össze. A mikroba közösségek szubsztrát hasznosítására utaló átlagos színfejlődés mértékét [AWCD = I ( i -,, 95 ) (R,-C)/95, ahol C a kontroll csőben (Al) mért adszorpció érték; R, az i-edik csőben (A2-H12) mért adszorpció érték] 24, 48, 72 és 96 órás inkubáció elteltével határoztuk meg.
