Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 1. szám - Petruska Fanni - Geda Orsolya - Resetár Anna - Ajtay Kitti: A lemna-minor, a Lemna trisulca és a Wolffia arrhiza tenyészetek cilindrospermopszinnal szembeni érzékenységének összehasonlító vizsgálata
PETRUSKA F. - GEDA O. - RESETAR A. - AJTAY K : A Lemna minor ... tenyészetek .. 79 (M-Hamvas et al. 2010, Prieto 2011), amit jelen eredményeink is megerősítenek. Összefoglalás CYN tartalmú nyers kivonatottal kezelt Lemnaceae növények különböző érzékenységet mutattak a cianotoxin kezeléssel szemben, ami természetes jelenség (Jámbrik et al. 2009, Kováts et al. 2011). Az alkalmazott 0-10 ng mlCY- N koncentráció tartományban a nyers cianobaktérium teljes kivonata serkentő és gátló hatást egyaránt előidézett a nedves tömegre vonatkoztatott klorofill és fehérjetartalmakban. Ez összhangban van mások tiszta CYN és még fokozottabban nyers CYN tartalmú kivonatokkal végzett kísérleti megfigyeléseivel (Kinnear et al. 2007, Jámbrik et al. 2010, Beyer et al. 2009). A klorofill tartalmak alapján a Lemnaceae fajok közül a L. minor izolátumok voltak a legérzékenyebbek a CYN kezelésekre, a legnagyobb pigmentcsökkenés a L. minor monostorpályi izolátumában mérhető 10 pg ml'1 CYN koncentrációnál. 10 pg ml'' CYN a Lemna növények klorofill tartalmának csökkenését, a fehérjetartalom és a peroxidázok aktivitásának emelkedését idézte elő. A IVolf- fia pigmenttartalma kevéssé változott, de ez nem jelenti, hogy növekedésüket ne gátolta volna a CYN (nem közölt a- datok és Jámbrik et al. 2009 eredményei). A fehérje és per- oxidáz aktivitásemelkedés a WolffiáVhm is detektálható, de a 0,1-1 pg mlCYN koncentráció-tartományban. Vizsgálataink alapján a Lemna növényekben az oxidativ stresszek kivédésében fontos peroxidázok gélelektroforézis- sel jól vizsgálhatók, megerősítik annak lehetőségét, hogy a CYN is kiválthat oxidativ stresszválaszokat a növényekben, mint másodlagos hatást. Az általunk alkalmazott módszer is fontos lehet azokban a kutatásokban, amelyek célja az ehhez vezető hatásmechanizmus/ok tisztázása. Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozunk dr. Jámbrik Katalinnak és Jambrovics Károlynak a gélöntésben és kiértékelésben, Lovas-Kiss Adám- nak a mintagyűjtésben nyújtott segítségért, dr. Máthé Csabának, dr. Mészáros Ilonának, dr. Mikóné dr. Hamvas Mártának, dr. Vasas Gábornak és Barna Erzsébetnek, valamint a DE TTK Növénytani Tanszék dolgozóinak, hogy segítették munkánkat. A kutatások a Nemzeti Tehetség Program NTP-FTNYT- MPA-12-027 sz. „Diószegi Nyári Iskola 2013” c. pályázat támogatásával valósultak meg. Irodalom Allen M M. (1968) Simple conditions for the growth of unicellular blue-green algae on plates. J. Phycol. 4:1-4. Banker R., Carmeli S., Hadas O., Teltsch B., Porát R, Sukenik A (1997) Identification of cylindrospermopsin in Aphanizomenon o- valisporum (Cyanophyceae) isolated from lake Kinneret, Israel. J. Phycol. 33:613-616. Bácsi I., Vasas G., Surányi Gy., M-Hamvas M., Máthé Cs., Tóth E., Grigorszky I., Gáspár A., Tóth Sz., Borbély G. (2006) Alteration of cylindrospermopsin production in sulfate- or phosphate-starved cyanobacterium Aphanizomenon ovahsporum. FEMS Microbiol. Lett. 259(2)303-310. Beyer D., Surányi G., Vasas G., Roszik J , Erdődi F , M-Hamvas M , Bácsi [., Bátori R , Serfözö Z., Szigeti Z.M., Vereb G., Demeter Z , Gonda S., and Máthé C. (2009) Cylindrospermopsin induces alterations of root histology and microtubule organization in common reed (Phragmiles autralis) plantlets cultured in vitro, Toxicon 54: 440-449. Bradford M.M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilising the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72:248-254. Carmichael W.W. (1994) The toxins of cyanobacteria. Scientific American. 270: 64-72. Carmichael W. W., Skulberg O.M. (1993) Algal toxin seafood and drinking water. Academic Press, pp. 145-205. Collins M. (1978) Algal toxins. Microbiol. Rev 42:725-746. Elstner E.F. (1982) Oxygen activation and oxygen toxicity. Annual Review Plant Physiology 33:73-96. Foyer C.H., Lelandais M., Kunért K.J. (1994) Photooxidative stress in plants Phisiology Plantarum 92. 696-717 Harada K.I., Ohtani I., Iwamoto K., Suzuki M., Watanabe M. F., Wata- nabe M., Terao K. (1994) Isolation of cylindrospermopsin from a cyanobacterium Umezakia natans and its screening method, Toxicon 32: 73-84. Harris H , Hopkinson D A. Handbook of enzyme electrophoresis in human genetics. North-Holi Press, 1976. Jámbrik K., Mikóné Hamvas M., Máthé Cs., Beyer D., Bácsi I., Koncz G., Tóth Sz., Surányi Gy., Borbély Gy. (2009) Vízinövények cilind- rospermopszinnal szembeni érzékenységének vizsgálata. Hidrológiai Közlöny 89(6): 122-125. Jámbrik K, Máthé C., Vasas G„ Bácsi I , Surányi G., Gonda S., Borbély G., M-Hamvas M (2010) Cylindrospermopsin inhibits growth and modulates protease activity in the aquatic plants Lemna minor L. and Wolffia arrhiza (L. Hoerkel). Acta Biologica Hungarica 61 (Suppl.) 77-94. Jámrik K. A mikrocisztin-LR és a cilindrospermopszin hatása a vízinövények növekedésére, proteáz és nukleáz enzimeik aktivitására. Ph- D dolgozat. Debrecen, 2011. Kinnear S.H.W., Duivenvoorden L.J., Fabbro L.D. (2007) Growth and bioconcentration in Spirodela oligorrhiza following exposure to Cylindrospermopsis raciborskií whole cell extracts. Austr. J. Ecoto- xicol. 13: 19-31. Kinnear S.H.W, Fabbro L.D., Duivenvoorden L.J. (2008) Variable growth responses of water thyme (Hydrilla verticillata) to wholecell extracts of Cylindrospermopsis raciborskii. Arc. Environ. Contain. Toxicol. 54: 187-194 Kinnear S. (2010) Cylindrospermopsin: A Decade of Progress on Bioaccumulation Research. Marine Drugs 8: 542-564 Keating K.I. (1977) Allelopathic influence on blue-green bloom sequence in an eutrophic lake. Science 196: 885-886. Kós P., Gorzó Gy., Surányi Gy., Borbély Gy. (1995) Simple efficient method for isolation measurement of cyanobacterial hepatotoxins by plant tests (Sinapis alba L.). Analytical Biochemistry 225: 49-53 Kováts N., Ács A., Paulovits G„ Vasas G. (2011) Response of Lemna minor clones to microcystis toxicity. Applied Ecology and Environmental Reseasrch 9(1): 17-26. Li R., Carmichael W.W., Brittain S. (2001) First report of the cyanoto- xins cylindrospermopsin and deoxycylindrospermopsin from Ra- phidiopsis curvala (Cyanobacteria), J. Phycol. 37: 1121-1126. Máthé Cs., M.-Hamvas M., Molnár E., Grigorszky L, Vasas G., Borbély Gy. (1999) A stresszválasz kialakulása a peroxidáz enzimaktivitás változásai a mikrocisztinnel kezelt mustámövényeken és nád szövettenyészetekben Hidrológiai Közlöny 79/5-6: 367-368. Máthé C., M-Hamvas M., Vasas G., Surányi Gy., Bácsi L, Beyer D., Tóth Sz., Tímár M., Borbély G.(2007) Microcystin-LR, a cyanobacterial toxin, induces growth inhibition and histological alterations in common reed Phragmiles australis /Cav./ Trin. Ex Steud.) plants regenerated from embryogenic calli. New Phytologist 176/4: 824-835. Máthé C., M-Hamvas M., Vasas G. (2013a) Microcystin-LR and cylindrospermopsin induced alterations in chromatin organization of plant cells - a review. Marine Drugs 11 (10): 3689-3717. Máthé C, Vasas G, Borbély G, Erdődi F, Beyer D, Kiss A, Surányi G, Gonda S, Jámbrik K, M-Hamvas M (2013b) Histological, cytologi- cal and biochemical alterations induced by microcystin-LR and cylindrospermopsin in white mustard (Sinapis alba L.) seedling. Acta Biol. Hung. 64 (1): 71-85. Metcalf J.S, Beattie K A, Saker M L, Codd G.A (2002) Effects of organic solvents on the high performance liquid chromatographic analysis of the cyanobacterial toxin cylindrospermopsin and its recovery from environmental eutrophic waters by solid phase extraction. FEMS Microbiol. Lett. 216:159-164 Metcalf J.S., Barakate A., Codd G.A. (2004) Inhibition of plant protein synthesis by the cyanobacterialhepatotoxin, cylindrospermopsin. F- EMS Microbiol. Lett. 235: 125-129. M-Hamvas M., Máthé C , Vasas G., Jámbrik K, Papp M., Beyer D„ Mészáros L, Borbély G. (2010) Cylindrospermopsin and microcystin-LR alter the growth, development and peroxidase enzyme activity of white mustard (Sinapis alba L.) seedlings, a comparative a- nalysis. Acta Biol. Hung. 61 (Suppl.) 35-48.
