Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)
6. szám - LII. Hidrobiológus Napok: „Alkalmazott hidrobiológia” Tihany, 2010. október 6-8.
34 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2011. 91. ÉVF. 6. SZ. méket. Az elektroforetikus futtatásokhoz 40-60% közötti denaturáló koncentrációjú ureát és formamidot tartalmazó 7 %-os poliakrilamid (PAA) gélt alkalmaztunk. A minták futtatása INGENY phor U készülékben 1%-os TAE pufferben 60°C-on, 120 V feszültség értéken 14-15 órán át tartott. Ennek során a közösségi DNS-ből származó egyes taxonokra jellemző, közel azonos hosszúságú, de eltérő szekvenciájú 16S rDNS szakaszok bázissorrendjüktől és összetételüktől függően különböző denaturáló ágens koncentrációknál denaturálódtak és mozgásuk a gélben megállt. A kialakult mintázatot etídium-bromidos festéssel, UV gerjesztéssel tettük láthatóvá. A sávmintázatot TotalLab (TL 120) v2006 szoftverrel értékeltük ki. Mivel a PCR termékek végén található GC-kapocs megakadályozta, hogy denaturáció során a DNS molekulák két szála teljesen szétváljon egymástól, a megjelenő elektroforetikus csíkok száma a mintákban előforduló domináns taxonok számára utalt. A PAA gélből az egyes taxonokhoz tartozó különálló DNS csíkokat steril szikével kivágtuk, és a DGGE csíkokból nyert 16S rRNS gén bázissorrend meghatározásához a Sanger-féle módszer automatizált változatát és a BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing rendszert (Applied Biosystems) használtuk. A GenBank adatbázishoz tartozó BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) program és az EzTaxon program segítségével megkerestük a szekvenciáinkhoz legközelebbi rokon szekvenciákat. Eredmények és értékelésük A felszíni vizekkel összehasonlítva a termál csurgalékvízre nagyobb só-, ezen belül szinte kizárólagosan a nátrium-hidrogénkarbonát tartalom a jellemző. Ugyanakkor pHértéke 8,1 körüli, így a hidrogén-karbonátionok mellett több -kevesebb felvehető szén-dioxidot (szénsavat) is tartalmaz, míg karbonátionok csak nyomokban lehetnek jelen. A felszíni vizekét több nagyságrenddel meghaladó oldott szervesanyag-tartalmat a KOI|( és a BOI 5 értéke mutatja. Az összes fenolként mérhető fenol és fenolszármazékok magas koncentrációja, a felszíni vizek élővilágának jelentős részére toxikus mértékű. A csurgalékvíz nitrogénspektrumában (az összes N több mérés átlagában 17,5 ± 6,5 mgAVl) a redukált nitrogénformák dominálnak, minimális nitrit- és nitrát-nitrogén koncentráció mellett. Az ammónia/ammóniumnitrogén aránya a szerves kötésű nitrogénhez képest 2:1. Az összes foszfor jelentős része oldott reaktív foszfor (ortofoszfát-P) formában van jelen (1. táblázat). A csurgalékvízzel összehasonlítva, a tóban szignifikáns csökkenés következett be a KOI k (n=5; t=-6,30; p=0,000), a BOI 5 (n=5; t=-6,22; p=0,000) és az összes fenol (n=5; t=4,23; p=0,003) koncentrációkban. Az összes nitrogénen belül, annak kisebb mértékű csökkenése mellett, a szervetlen nitrogén (n=5; t=-4,32; p=0,003), ezen belül az ammónia/ ammónium-nitrogén (n=5; t=-4,30; p=0,003) jelentős csökkenése, szerves kötésű nitrogénné való transzformálódása figyelhető meg a formált KOI k növekedésével párhuzamosan (1. táblázat). A tóban lejátszódó anyagforgalmi folyamatokban az alacsony oldott oxigén koncentrációt és lúgos, reduktív állapotot toleráló (2. táblázat), anaerob környezetet igénylő és kialakító mikrobaközösségek vehetnek részt. A Therm-Organ tavi mintákban lévő baktérium-közösségekből származó 16S rRNS génszakaszok DGGE vizsgálata során nyert sávmintázatok összehasonlító elemzését az 2. ábra mutatja. Az egyes mintáknak megfeleltethető gélsávokban előforduló csíkok számának és gélben való helyzetének figyelembevételével TotalLab szoftver segítségével hasonlósági dendrogramot szerkesztettünk. 1. táblázat. A termál csurgalékvíz és a tóvíz vizsgálatának eredményei a tó hossztengelye mentén, 2010. március 23-án Paraméterek Mértékegység Mintavételi helyek Paraméterek Mértékegység VO VI V2 V4 V6 vízmélység cm 40 40 45 45 Secchi-átlátszóság cm 30 15 15 20 vízhőmérséklet °C 13,2 13,3 13,6 12,7 oldott oxigén mg/l 0,15 0,05 0,03 0,04 vezetőképesség u0 c > |iS/cm 3830 4150 3880 3850 3840 nátrium mg/l 1 260 1 170 1 110 1 150 1 100 kálium mg/l 32,8 27,9 26,5 24,4 25,1 kalcium mg/l 4,43 6,66 10,5 11,7 11,5 magnézium mg/l 1,13 1,62 2,94 3,16 3,25 KOI k (oldott) mg/l 743 435 357 312 KOI k (formált) mg/l 40 4 134 73 KOI k (összes) mg/l 1 020 783 439 491 385 BOI, mg/l 911 589 192 159 2,8 összes fenol mg/l 7,72 5,45 2,75 2,68 2,03 ammónia/ammónium-N mg/l 13,1 9,50 4,03 3,24 3,05 nitrit-N mg/l <0,020 0,011 0,015 0,034 0,014 nitrát-N mg/l <0,100 0,035 0,071 0,072 0,006 összes-szervetlen-N mg/l 13,1 9,54 4,11 3,34 3,07 összes-oldott-szerves-N mg/l 0,56 1,04 2,48 1,23 összes-formált-szerves-N mg/l 2,5 3,49 2,46 3,71 összes-szerv es-N mg/l 2,3 3,06 4,53 4,94 4,94 összes-N mg/l 15,4 12,6 8,64 8,28 8,01 ortofoszfát-P mg/l <0,050 0,028 0,036 0,050 0,164 összes-P mg/l 0,040 0,199 0,318 0,317 0,319 2. táblázat A helyszíni mérés eredményei (átlag ± S.E.) (n=7) víz üledék pH 8,73±0,02 8,80±0,10 E h (mV) 102±33,7 -35,3±5,6 rH 20,9±6,9 16,4±2,6 A gélsávokban való elhelyezkedésük alapján tavasszal a vízminták baktériumközösségei mutatták egymáshoz a legnagyobb (75 %-os) hasonlóságot, ami a planktonikus baktérium-közösségeknek a víztestben való egyenletes eloszlására utal. Az üledékminták baktériumközösségei a dendrogramokon a vízmintáktól elkülönülő, lazább (átlagosan 60 %os) hasonlósági csoportot képeztek. A vízminták baktérium közösségeiben hasonló számú (11-14) domináns csíkot detektáltunk, míg az üledékminták baktériumközösségeiben a domináns csíkok száma (18-27) nagyobb eltéréseket mutatott. A biofílm mintákban előforduló baktérium-közösségekre jellemző domináns csíkok száma (16-28) az üledékmintákban észleltekkel mutatott egyezést. Ennek ellenére a biofílm minták baktériumközösségei a domináns csíkok gélben való elhelyezkedése alapján az üledékmintáktól és egymástól is jelentősen eltérő közösségszerkezeti képek kialakulását eredményezték. A befolyó víz baktériumközössége a tóvíz, az üledék és a biofílm mintáktól is különböző, egyedi sávmintázattal rendelkezett. Az általunk is alkalmazott PCR-DGGE molekuláris biológiai ujjlenyomat módszer előnye, hogy a gélből kivágott csíkokból visszanyert DNS szakaszok bázissorrendjének elemzésével a mintákban jelenlévő domináns szervezetekről taxonómiai-filogenetikai információt nyerhetünk. A kivágott, összesen 26 csíkból származó és mintegy 400-500 bázispár hosszúságú DNS szakaszok 78-98%-os hasonlóságot mutattak már ismert és tenyésztésbe vont baktériumfajokkal (3. táblázat). Annak ellenére, hogy viszonylag csekély számú csík azonosítására került sor, meglepően nagy filogenetikai diverzitást sikerült feltárnunk, különösen a biofílm mintákból (5 filogenetikai törzs képviselőit mutattuk ki).
