Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 1. szám - Eck-Varanka Bettina - Horváth Eszter - Andreidesz Kitti - Kováts Nóra: Kagyló mikronukleusz teszt és bakteriális tesztek érzékenységének összehasonlítása kommunális szennyvíz genotoxikus hatásának becslésére
65 Kagyló mikronukleusz teszt és bakteriális tesztek érzékenységének ösz- szehasonlítása kommunális szennyvíz genotoxikus hatásának becslésére Eck-Varanka Bettina, Horváth Eszter, Andreidesz Kitti, Kováts Nóra Pannon Egyetem, Környezettudományi Intézet, 8200 Veszprém Egyetem u. 10. Kivonat: Szennyező komponensek, ill. komplex környezeti mátrixok genotoxicitásának minősítésére alkalmazhatunk bakteriális teszteket (pl. SOS Chromotest, Antes teszt, Mutatox, UMU teszt), ill. mikronukleusz és comet teszteket. Előbbiek prokarióta, utóbbiak eukarióta szervezeteken végzett vizsgálatokat jelentenek. Mikronukleusz tesztet kagylókon már az 1980-as évektől végeznek, ennek ellenére a szak- irodalomban nem találni olyan adatokat, amelyek kagyló mikronukleusz teszt és bakteriális tesztek érzékenységét vetnék össze. Jelen tanulmányban festökagylón (Uniópíctorum) végzett mikronukleusz teszt eredményeit vetjük össze két bakteriális teszt, az Ames fluktuációs teszt és az SOS Chromotest által adott értékekkel, kommunális szennyvíz genotoxicitását vizsgálva. A két bakteriális teszt közül az SOS Chromotest csak a legtöményebb minta esetén mutatott választ, az Ames teszt ezzel ellentétben már a legkisebb hígítású minta esetén is mutatott mutagén hatást. A mikronukleusz teszt esetében is világos koncentráció-válasz összefüggést figyeltünk meg Kulcsszavak: kommunális szennyvíz, genotoxicitás, kagyló mikronukleusz teszt, Ames teszt, SOS Chromotest. Bevezetés Kommunális szennyvizekben leggyakrabban gyógyszermaradékok, ill. ezek metabolitjai okozhatnak genotoxikus hatást (Kümmerer és mtsai 2000). Másik lehetséges forrás PAH vegyületek előfordulása, elsősorban azokon a területeken, ahol a szennyvízgyűjtő rendszer egyben a csapadékvizeket is gyűjti, amelyekkel PAH-ok is bemosódhatnak (pl. utakról) (White-Rasmussen 1998). A kibocsátott szennyvíz minőségének ellenőrzését, beleértve a genotoxicitás becslését, a környezetvédelmi és vízügyi miniszter 27/2005. (XII. 6.) KvVM rendelete szabályozza. Genotoxicitás minősítésére a rendelet két bakteriális tesztet javasol, megadva a teszt végrehajtását pontosan leíró szabványokat is: SOS Chromotest OECD (471:1977) és UMU teszt ISO DIS 13829:2000. Az SOS Chromotest nemzetközi ajánlásokban is szerepel (Wadh- ia és Thompson 2007). Bár a rendeletben nem szerepel, a gyakorlatban gyakran, sőt az UMU tesztnél lényegesen gyakrabban alkalmazott teszt a bakteriális reverz mutációs-teszt (Ames teszt). Az SOS Chromotest (a gyártó, az Environmental Bio- detection Products Inc. /EBPI/) által használt megnevezést alkalmazzuk) a genotoxikus anyagok kimutatására alkalmas enzimatikus színreakción alapuló kolorimetriás módszer, amely az Escherichia coli PQ 37-es törzset alkalmazza. Az SOS válasz egy komplex, DNS károsító a- nyagok által aktivált rendszer, amely az SOS promoter szabályozása alatt áll. A PQ 37-es törzsben olyan genetikai módosítást hajtottak végre, melynek hatására a ß-ga- laktozidáz termelésért felelős egyetlen funkcióképes gén az SOS promoter szabályozása alá került. A törzsben a DNS károsodás az SOS javító gének helyett a ß-galakto- zidáz transzkripcióját iniciálja. A baktériumokat a potenciálisan genotoxikus anyaggal együtt inkubáljuk, majd ezt követően a galaktozidáz enzim aktivitását mérjük X- gal (5-bromo-4-kloro-3-indolil-ß-D-galaktopiranozid) h- ozzáadásával. Az oldat abszorbanciája az SOS válasz e- rősségével és a DNS károsító hatás mértékével arányos (Quillardet 1985). Az Ames teszt tesztszervezetként genetikailag módosított Salmonella typhimurium törzseket alkalmaz, amelyek hisztidin szintézisért felelős génjeikben különböző mutációkat hordoznak. Közülük a leggyakrabban használtak a frameshiít mutációk kimutatására alkalmas TA- 98, és a nukleotid szubsztitúció kimutatására alkalmas TA100. A módszer alapja, hogy a mutagén anyagok a hisztidin auxotróf sejtek hisztidintermelő képességét visszaállíthatják, így azok hisztidinmentes táptalajon is növekedni képesek. A tesztnek számos változatát dolgozták ki, ezek közül a legelterjedtebbek a lemez inkorporációs, a preinkubációs illetve a fluktuációs módszerek (Ames 1973, Mortelmans 2000, Jomini 2012). A fluktuációs Ames teszt a módszer mikroplétre adaptált változata, amelyben a reakció végpontja a baktériumok szaporodása közben létrejövő savas kémhatású közeg, amelyet indikátorral jelezni lehet. A módszer segítségével egyszerre nagyszámú minta tesztelésére van lehetőség, érzékenysége pedig a lemez inkubációs módszerét meghaladja (Curieux 1995). A bakteriális tesztek prokarióta szervezeteken végzett tesztek, amelyek különböző mutációkat detektálnak. E- gyedi szennyezők, ill. komplex környezeti mátrixok genotoxicitásának minősítésére már a 80-as évektől alkalmaznak mikronukleusz tesztet (pl. Das és Nanda 1986). A mikronukleusz teszt eukarióta szervezetekben rendellenes sejtosztódásra utal: a mikronukleuszok DNS-t tartalmazó kis testecskék, amik a sejtmag közelében jelennek meg, ha az osztódás során kromoszómatörés vagy osztódási orsó zavar lép fel. Ilyen folyamat ugyan természetesen is lejátszódhat, de a genotoxikus anyagok hatására a normálisnál jóval nagyobb számban jelenhetnek meg. A mikronukleusz gyakorisággal jellemezni lehet az adott egyed élete során felhalmozódott genetikai károsodás mértékét (Bolognesi és mtsai 2009). Mikronukleusz teszteket ráadásul többnyire olyan vízi szervezeteken végeznek, amelyek ténylegesen kontaktusba kerülhetnek a kibocsátott szennyvízzel. Már léteznek olyan szabványok, amelyek a mikronukleusz teszt elvégzését definiálják: az egyelőre csak angol nyelven hozzáférhető ISO 21427-2:2006; MSZ EN ISO 21427-2:2009, ill. ISO 29200:2013. (Érdemes megjegyezni, hogy az ISO 21427-2:2006 szabvány kibocsátása előtt már léteztek európai hasonló nemzeti szabványok, pl. a francia AFNOR 2000). Bár nem szabványszinten definiált, de bevált, ellenőrzött tesztprotokollok léteznek kagyló mikronukleusz teszt elvégzésére (Woznicki és mtsai 2004). A kagylók hálás tesztszervezetek: könnyen gyűjthetők, kezelhetők, és érzékenyek a környezet szennyezésére. Kagyló mikronukleusz tesztekkel a gyakorlatban leegyszerűsítve kétféle alkalmazással találkozhatunk: valós környezetben, in situ jelleggel: adott, feltehetőleg szennyezett élőhelyről gyűjtött kagylókból a mikro-nuk- leusz aránnyal jellemezhető az élőhely, illetve laboratóriumi körülmények között komplex minták valamint egyedi szennyezők genotoxicitásának becslését lehet elvégez
