Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

2. szám - Kováts Nóra–Ács András–Ferincz Árpád–Kakasi Balázs–Kovács Anikó: Lumineszcens baktériumteszt egyes változatainak alkalmazása üledék-toxicitás vizsgálatára

35 Lumineszcens-baktérium teszt egyes változatainak alkalmazása üledék­toxicitás vizsgálatára Kováts Nóra - Ács András - Ferincz Árpád - Kakasi Balázs - Kovács Anikó Pannon Egyetem, Limnológia Tanszék, 8200, Veszprém, Egyetem u. 10. Kivonat:Üledékek ökotoxicitásának értékelésére általánosan alkalmazott teszt a Vibrio fischeri biolumineszcencia-gátláson alapuló vizsgálat. A teszt eredeti változata vizes fázis vizsgálatára használható, ez a fázis üledék esetében pórusvíz, ill. kivonat. Egyik sem reprezentálja ugya­nakkor az üledékszemcséken erősen kötődő szennyezőanyagok toxicitását. Ennek kiküszöbölésére a V. fischeri toxicitás tesztnek léteznek ún. direkt kontakt teszt változatai, amelyek esetében a tesztszervezet direkt kontaktusban van a szennyezett közeggel. A direkt kontakt teszteknek legújabb változata, a 2010-ben szabványszintre emelkedett Flash teszt kinetikus mérést valósít meg, lehetővé téve a minta szí­néből ill. a benne levő lebegő részecskékből adódó virtuális toxicitás kiküszöbölését. A fejlesztések másik irányzata olyan rekombináns baktériumok alkalmazása, amelyek szintén biolumineszcenciára képesek, ill. egyedi szennyezőkre mutatnak érzékenységet. Kulcsszavak: üledéktoxicitás. Vibrio fischeri, Microtox, Flash teszt, rekombináns baktérium. Bevezetés Denis, 2002; Viguri et al., 2007; Coz et al., 2008; Macken et Üledékek ökotoxicitásának értékelését, felmérését számos al., 2008; Dauvin, 2010). tényező nehezíti meg. Ezek között szerepel az üledék térbeli (horizontális és vertikális) heterogenitása, ill. magának a szeny­nyezettségnek a komplexitása. A gyakorlatban általában több­féle szennyező komponens keverékével kell számolni, ame­lyeknek nemcsak az ökotoxicitása lehet eltérő, hanem a kör­nyezetben mutatott viselkedése (pl. bomlása, adszorpciója az ü­ledékrészecskéken, felvehetősége, bioakkumulációra való haj­lama, stb.). Éppen ezért a gyakorlatban az üledékminták ökoto­xicitásának vizsgálatát nem egy, hanem többféle teszttel végez­zük, amelyek leggyakrabban eltérő fajba tartozó tesztorganiz­musokkal végzett vizsgálatok. Egy másik megközelítésmód szerint az üledékmintát különböző mátrixként kezeljük, ill. ké­szítjük elő a tesztelésre: alkalmazhatunk ún. direkt kontakt teszteket, amikor is a tesztszervezet és az üledék tényleges, fi­zikai kontaktusban vannak egymással, alkalmazhatjuk teszt­mátrixként a pórusvizet ill. az (általában szárított) üledékből ki­vonatot készíthetünk (különböző kivonószerekkel). Az első e­setben a teljes üledék toxicitását elemezzük, általában üledékla­kó szervezetekkel, míg a másik két esetben vizes fázis lesz a tesztközeg, és valamilyen vízi organizmust alkalmazunk teszt­szervezetként. Hatékonyság szempontjából a leggyakrabban alkalmazott tesztszervezet a Vibrio fischeri. Biolumineszcens, Gram nega­tív baktérium, a szervezetet ért toxikus hatás a fénykibocsátás csökkenését eredményezi. A gátlás mértéke arányos a toxikus hatás erősségével, és jól számszerűsíthető végpont, mivel a fénykibocsátás egy megfelelően kialakított luminométerrel mérhető. A tesztet 1981-ben kezdte el forgalmazni a Beckman Instruments, ennek továbbfejlesztett és standardizált változata jelenleg Microtox néven szerepel a piacon (Microbics Corpora­tion, Carlsbad, CA ill. újabban Azur Environmental) (Bulich és Isenberg, 1981). Üledékek ökotoxicitásának minősítése során egyre elterjed­tebb az a gyakorlat, hogy a három mátrixot egymással párhuza­mosan vizsgálják, az üledék szennyezettségének mértékéről, a szennyező anyagok várható viselkedéséről komplementer in­formációkat kapva. Többnyire többféle mátrixot és többféle tesztszervezetet alkalmaznak: így pl. Wang et al. (2009) kivo­natra V. fischeri (baktérium) és Selenastrum capricornutum (al­ga), a teljes üledékre Heterocypris incongruens (kisrák) teszte­ket; Lahr et al. (2003) pórusvízre V. fischeri, Brachionus caly­cifiorus (kerekesféreg) és Thamnocephalus platyurus (kisrák), teljes üledékre pedig Chironomus riparius (árvaszúnyog) tesz­teket. Ezek a munkák azért viszonylag nehezen összevethetők, mi­vel az egyes minták tényleges toxikussága függ az adott szeny­nyező várható környezeti viselkedésétől (azaz hogy melyik mátrixot alkalmazzuk) és a tesztszervezet érzékenységétől. Több olyan munka is található ugyanakkor, amelyek esetében a tesztszervezet megegyezik (a Vibrio fischeri), ugyanazon üle­dékmintából többféle mátrixon alkalmazva (pl. Ribera és Saint ­Pórusvíz és kivonat vizsgálata A V. fischeri biolumineszcencia-gátláson alapuló tesztet ere­detileg vizes fázis elemzésére fejlesztették ki, hazánkban a rele­váns szabványok: MSZ EN ISO 11348-1:2000: Vízminőség. Vízminták gátló hatásának meghatározása a Vibrio fischeri fénykibocsátására (lumineszcensbaktérium-teszt). 1. rész: Vizs­gálat frissen előkészített baktériumokkal; MSZ EN ISO 11348­2:2000: Vízminőség. Vízminták gátló hatásának meghatározása a Vibrio fischeri fénykibocsátására (lumineszcensbaktérium­teszt). 2. rész: Vizsgálat folyadékból szárított baktériumokkal és az MSZ EN ISO 11348-3:2000: Vízminőség. Vízminták gát­ló hatásának meghatározása a Vibrio fischeri fénykibocsátására (lumineszcensbaktérium-teszt). 3. rész: Vizsgálat fagyasztva szárított baktériumokkal szabványok alapján). Értelemszerűen pórusvíz, ill. kivonat vizsgálatára alkalmazható. A teszt elvég­zésére több, kereskedelmi forgalomban kapható rendszer léte­zik: Microtox (AZUR Environmental), ToxAlert (Merck), LU­MlStox (Hach Lange), BioTox (ABOATOX). A mérés elvégzéséhez először a baktérium szuszpenziót kell elkészíteni, fagyasztva/folyadékból szárított baktérium és ún. rekonstituciós oldat felhasználásával. A módszer elve, hogy e­lőször megmérjük a baktériumszuszpenzió lumineszcencia in­tenzitását (RLU - relatíve luminescence unit), a baktérium­szuszpenzióhoz ezután hozzáadjuk a mintaoldatot, majd meg­felelő inkubációs idő (expozíciós idő) után ismételten méijük a lumineszcencia intenzitását. Az expozíciós idő max. 30 perc. A fénykibocsátás gátlását ebben az esetben mindig egy ab­szolút kontrollhoz képest kapjuk meg. Illusztrációképpen a ToxAlert £100 által alkalmazott számítási módot ismertetjük. A műszer először az fk, korrekciós faktort számolja ki a mért lumineszcencia-intenzitásból ([1] egyenlet). fk, = lk, / 10 (t = 30 perc) [1] fk, az expozíciós (kontakt) időre megadott korrekciós faktor lk, lumineszcencia intenzitás a kontroliban, RLU-ban (rela­tive luminescence units) mérve, az expozíciós idő után 1 0 a kontroll tesztszuszpenzió lumineszcencia intenzitása közvetlenül a hígító (2%-os NaCl) oldat hozzáadása előtt. A korrekciós faktor alkalmazásával az egyes tesztminta kü­vettára kiszámolja 1 0 korrigált értékét ([2] egyenlet). l c,= l 0xfk, [2] fk, az fk, értékek átlaga 1 0 a kontroll tesztszuszpenzió lumineszcencia intenzitása közvetlenül a hígító (2%-os NaCl) oldat hozzáadása előtt l c, az 1 0 korrigált értéke a tesztminta küvettákra közvetlenül a tesztminta hozzáadása előtt. Ezek után a tesztminta H, inhibeáló effektusát számítja ki ([3] egyenlet). H, =[(1o-1T./1C)]x100 [3] H, a tesztminta inhibeáló effektusa az expozíciós idő után, %-ban megadva l c, az 1 0 korrigált értéke a tesztminta küvettákra közvetlenül a tesztminta hozzáadása előtt

Next

/
Oldalképek
Tartalom