Balatoni és kis-balatoni kékalgák toxikusságának vizsgálata

Balatoni és kis-balatoni kékalgák toxikusságának vizsgálata

MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet

CélkitűzésCélkitűzés

• A Balaton, valamint a Kis-Balaton tározón 2006 év során észlelt A Balaton, valamint a Kis-Balaton tározón 2006 év során észlelt cianobaktérium tömegprodukció általános toxicitásának vizsgálata.cianobaktérium tömegprodukció általános toxicitásának vizsgálata.

• Gyors és hatékony teszteljárás bevezetése a cianobaktériumok Gyors és hatékony teszteljárás bevezetése a cianobaktériumok toxicitásának detektálására, amely helyettesíti az etikailag kifogásolt egér-toxicitásának detektálására, amely helyettesíti az etikailag kifogásolt egér-tesztet.tesztet.

• A Balatonból, valamint a Kis-Balaton tározóból korábban izolált A Balatonból, valamint a Kis-Balaton tározóból korábban izolált algatörzsek toxin termelő képességének vizsgálata – a hatóanyagok algatörzsek toxin termelő képességének vizsgálata – a hatóanyagok meghatározása analitikai, valamint immunkémiai módszerekkel.meghatározása analitikai, valamint immunkémiai módszerekkel.

Anyag és módszerAnyag és módszer

I. Cianobaktériumok általános toxicitásának vizsgálata a sórák (I. Cianobaktériumok általános toxicitásának vizsgálata a sórák (Artemia salinaArtemia salina) akut ) akut toxicitási teszt alkalmazásávaltoxicitási teszt alkalmazásával – – 24 h24 h LCLC5050 < 20 mg liofilizátum ml < 20 mg liofilizátum ml-1-1 = toxikus = toxikus – –

A B

CAMERA

MINTA

HIDEGFÉNYADATRÖGZITŐ

ÁTALAKITÓ

C D

A sórák akut toxicitási teszt érzékenysége

MintaMinta LCLC5050 érték [24 h] érték [24 h]

Metcalf és mts. Metcalf és mts. (2002)(2002)

Jelen Jelen vizsgálatvizsgálat

Tisztított toxinok [μg mlTisztított toxinok [μg ml-1-1]]

CilindrospermoCilindrospermopspszzinin

4,484,48 4,354,35

MikrocMikrociisszztin-LRtin-LR 4,584,58 5,215,21

CilindrospermopsCilindrospermopszzint termelő int termelő Cylindrospermopsis raciborskiiCylindrospermopsis raciborskii törzs* [mg ml törzs* [mg ml--

11]]

CR3/AQSCR3/AQS 3,243,24 3,523,52*CSIRO gyűjtemény, 2004

II. Neurotoxinok azonosításaII. Neurotoxinok azonosítása

• szaxitoxinok detektálása fluorimetria útján (Hitachi F-4500) szaxitoxinok detektálása fluorimetria útján (Hitachi F-4500) perjódsavas oxidációt követően perjódsavas oxidációt követően

• anatoxinok detektálása kapilláris elektroforézisanatoxinok detektálása kapilláris elektroforézis útján – CETOX Kft –útján – CETOX Kft –

• anatoxin-a(s) detektálása anatoxin-a(s) detektálása in vitroin vitro acetilkolineszteráz gátlás teszt acetilkolineszteráz gátlás teszt alkalmazásávalalkalmazásával

A Balatonból és a Kis-Balatonból gyűjtött fitoplankton minták

EredményekEredmények

Gyűjtés Gyűjtési hely Domináns fajok

2006.07.04 Siófoki-medence (Tihany, MTA BLKI Kisöböl) Microcystis sp.

2006.07.10 Keszthelyi-medence (Máriafürdő) Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskiiAnabaena sp.

2006.08.11 Keszthelyi-medence (tóközép) Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskiiOscillatoria sp.

2006.09.11 Keszthelyi-medence (Máriafürdő) Anabaena sp., Aphanizomenon sp.,Cylindrospermopsis raciborskii

2006.08.24 Szigligeti-medence (Fonyód) Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskii

2006.08.22 Kis-Balaton (Kazetta) Microcystis sp., Aphanizomenon sp.

2006.08.22 Kis-Balaton (Kányavár) Aphanizomenon sp., Microcystis sp.

2006.08.22 Kis-Balaton (Pogányvár) Aphanizomenon sp., Microcystis sp.



Toxikus fitoplankton tömegprodukcióToxikus fitoplankton tömegprodukció

MTA Kisöböl, '06.07.04

Kis-Balaton (kazetta), '06.08.22

Kis-Balaton (Kazetta), '06.10.19

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

cilindrospermopszin mikrocisztin LR

ug

toxi

n m

l-1

Mcyst.Apha.

Mcyst.Apha.

mg

liof

iliz

átu

m m

l -1Nyers kivonatok 24h LC50 értéke

Mcyst.

A Balatonból, ill. a Kis-Balaton tározóiból izolált algatörzsektoxicitás vizsgálata

TörzsszámTörzsszám CianobaktériumCianobaktérium

ACT 9510ACT 9510 Anabaena compactaAnabaena compacta

ACT 9601ACT 9601 Anabaena aphanizomenoidesAnabaena aphanizomenoides

ACT 9607ACT 9607 Anabaena spiroidesAnabaena spiroides

ACT 9605ACT 9605 Aphanizomenon flos aqueAphanizomenon flos aque

ACT 9608ACT 9608 Aphanizomenon issatschenkoiAphanizomenon issatschenkoi

ACT 9609ACT 9609 Aphanizomenon gracileAphanizomenon gracile

Aphanizomenon flos aqueAphanizomenon flos aque vegyes állomány vegyes állomány

ACT 9502ACT 9502 Cylindrospermopsis raciborskiiCylindrospermopsis raciborskii




A toxikus cianobaktérium törzsek 24 h LCA toxikus cianobaktérium törzsek 24 h LC5050 értékei értékei

ACT 9607

ACT 9601

ACT 9605

Apha vegyes

ACT 9503

ACT 9504

0

2

4

6

8

10

12

0

2

4

6

8

10

12

cilindrospermopszin mikrocisztin LR

ug

toxi

n m

l-1

mg

liof

iliz

átu

m m

l -1

Nyers kivonatok 24h LC50 értéke

Cianobaktérium törzsek toxintartalmaCianobaktérium törzsek toxintartalma

Valószínűsíthető toxinok:

ACT 9607 Anabaena spiroides

- szaxitoxinok, anatoxinok, anatoxin-a(s)

ACT 9601 Anabaena aphanisomenoides

- szaxitoxinok, anatoxinok

ACT 9605 Aphanizomenon flos aque

- cilindrospermopszin, szaxitoxinok, anatoxinok

Aphanizomenon flos aque vegyes állomány

- cilindrospermopszin, szaxitoxinok, anatoxinok

ACT 9503 Cylindrospermopsis raciborskii

- cilindrospermopszin, szaxitoxinok, anatoxinok, anatoxin-a(s)

ACT 9504 Cylindrospermopsis raciborskii

- cilindrospermopszin, szaxitoxinok, anatoxinok, anatoxin-a(s)

Cianobaktérium törzsek acetilkolineszteráz gátló hatásaCianobaktérium törzsek acetilkolineszteráz gátló hatása

0,25 0,50 0,75 1,00

20

30

40

50

60

70

80

90

100

ACT 9607 (Anabaena sp.) ACT 9503 (Cyl. racib.) ACT 9601 (Anab. apha.)A

Ch

E g

átlá

s [%

]

mg liofilizátum

ÖsszefoglalásÖsszefoglalás

• A 2006-ban észlelt lokális fitoplankton tömegprodukció általános A 2006-ban észlelt lokális fitoplankton tömegprodukció általános toxicitásának vizsgálata a Balaton esetén 1 alkalommal, míg a Kis-toxicitásának vizsgálata a Balaton esetén 1 alkalommal, míg a Kis-Balaton tározón 2 alkalommal mutatott számottevő toxikus hatást.Balaton tározón 2 alkalommal mutatott számottevő toxikus hatást.

• A sórák akut toxicitási teszt gyors és gazdaságos eljárásnak bizonyult A sórák akut toxicitási teszt gyors és gazdaságos eljárásnak bizonyult a cianobaktériumok általános toxicitásának kimutatására, ami nagy a cianobaktériumok általános toxicitásának kimutatására, ami nagy mértékben megkönnyíti a cianobaktérium tömegprodukció mértékben megkönnyíti a cianobaktérium tömegprodukció toxikusságának kiszűrését.toxikusságának kiszűrését.

• Az anatoxin-a(s) kimutatására alkalmazott Az anatoxin-a(s) kimutatására alkalmazott in vitroin vitro acetilkolin észteráz acetilkolin észteráz gátlás vizsgálat az gátlás vizsgálat az Anabaena spiroidesAnabaena spiroides ACT 9607, ACT 9607, Cylindrospermopsis Cylindrospermopsis raciborskiiraciborskii ACT 9503 és ACT 9503 és Anabaena aphanizomenoidesAnabaena aphanizomenoides ACT 9601 ACT 9601 törzsek esetén, szignifikáns hatást mutatott, ami e cianobaktériumok törzsek esetén, szignifikáns hatást mutatott, ami e cianobaktériumok anatoxin-a(s) típusú toxin termelését valószínűsíti.anatoxin-a(s) típusú toxin termelését valószínűsíti.

• A toxikus cianobaktérium törzsek részleges analitikai és immunkémiai A toxikus cianobaktérium törzsek részleges analitikai és immunkémiai vizsgálata nem magyarázza meg teljes mértékben a törzsek általános vizsgálata nem magyarázza meg teljes mértékben a törzsek általános toxicitásának mértékét, ezáltal azok további vizsgálata indokolt.toxicitásának mértékét, ezáltal azok további vizsgálata indokolt.

KöszönetnyilvánításKöszönetnyilvánítás

• A kutatómunka a Miniszterelnöki Hivatal, valamint az OTKA K63451 A kutatómunka a Miniszterelnöki Hivatal, valamint az OTKA K63451 anyagi támogatásával készült.anyagi támogatásával készült.

• A szerzők köszönetüket fejezik ki Dr. Borbély György és Dr. Vasas A szerzők köszönetüket fejezik ki Dr. Borbély György és Dr. Vasas Gábornak a kutatás során nyújtott szakmai segítségért.Gábornak a kutatás során nyújtott szakmai segítségért.

• A toxin standardokat a CETOX Analitikai és Toxikológiai kutató, A toxin standardokat a CETOX Analitikai és Toxikológiai kutató, szolgáltató és szaktanácsadó Kft bocsátotta rendelkezésünkre.szolgáltató és szaktanácsadó Kft bocsátotta rendelkezésünkre.

A kutatás résztvevőiA kutatás résztvevői

• Kutatók:Kutatók:

– Farkas Anna tudományos főmunkatársFarkas Anna tudományos főmunkatárs

– Kovács Attila tudományos főmunkatársKovács Attila tudományos főmunkatárs

– Paulovits Gábor tudományos főmunkatársPaulovits Gábor tudományos főmunkatárs

– Vehovszky Ágnes tudományos főmunkatársVehovszky Ágnes tudományos főmunkatárs

• Technikai munkatársak:Technikai munkatársak:

– Dobos GézaDobos Géza

– Poór GáborPoór Gábor

– Szabó HenriettSzabó Henriett

Balatoni és kis-balatoni kékalgák toxikusságának vizsgálata

Documents