Rymuszka A., Sierosławska A., Skowroński T.

1
1
1,2
Anna Rymuszka , Anna Sieros³awska , Tadeusz Skowroñski
Katedra Fizjologii i Ekotoksykologii, Instytut Biotechnologii,
1
Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Paw³a II, Al. Rac³awickie 14, 20-950 Lublin
2
Stacja Badawcza Centrum Badañ Ekologicznych PAN, ul. Nieca³a 18/3, 20-080 Lublin
Obserwowane w ostatnich latach zakwity sinic stanowi¹ jeden z wa¿niejszych czynników obni¿aj¹cych jakoœæ
wód. Masowy rozwój sinic wi¹¿e siê tak¿e z uwalnianiem wysoce toksycznych metabolitów, cyjanotoksyn.
Do g³ównych producentów toksycznych wtórnych metabolitów zalicza siê takie rodzaje sinic jak: Microcystis,
Anabaena, Planktothrix, Cylindrospermum, Aphanizomenon, Fisherella, Lyngbya, Nodularia, Nostoc,
Pseudoanabaena. Jednymi z czêœciej wykrywanych cyjanotoksyn s¹ mikrocystyny (MCs), wraz z najbardziej
toksyczn¹ mikrocystyn¹-LR (MC-LR).
Microcystis aeruginosa
Anabaena spiroides
Anabaenopsis sp.
Aphanizomenon flos-aquae Nodularia spumigena
Oscillatoria sp.
Lyngbya aestuarii
Celem badañ by³o okreœlenie stê¿enia MCs w ekstraktach uzyskanych z komórek sinic pobranych z ko¿ucha powsta³ego
podczas intensywnego zakwitu w zalewie ko³o Kraœnika. Ponadto ekstrakt poddano ekotoksykologicznej ocenie jego
toksycznego dzia³ania w stosunku do organizmów wskaŸnikowych Daphnia pulex i Tetrahymena thermophila.
Materia³ i metody
!
!
!
!
Próby do badañ pobrano z nowopowsta³ego zalewu kraœnickiego w sierpniu 2008 r.
w trakcie trwania intensywnego zakwitu sinic.
Ekstrakt z komórek z ko¿ucha wykonano poprzez dezintegracjê ultradŸwiêkow¹.
Stê¿enia mikrocystyn w ekstrakcie oznaczano za pomoc¹ testu ELISA
(EnviroGard).
TM
Toksycznoœæ ostr¹ ekstraktu oceniano za pomoc¹ testu Daphtoxkit F pulex
(MicroBioTests, Belgia). Efekt toksyczny badano po 24 i 48 godz., zliczaj¹c
rozwielitki martwe i nie wykazuj¹ce aktywnego ruchu w ka¿dym z badanych stê¿eñ
oraz próbie kontrolnej.
TM
Toksycznoœæ chroniczn¹ ekstraktu oceniano za pomoc¹ testu Protoxkit F
(MicroBioTests, Belgia). Reakcj¹ testow¹ jest zahamowanie rozmna¿ania i
pobierania pokarmu przez orzêski.
Podstawowe dane dotycz¹ce zalewu:
* powierzchnia - 42,66 ha
* pojemnoϾ - 996 tys. m3
* œrednia g³êbokoœæ - 2,5 m
* d³ugoœæ maksymalna - 1180 m
* szerokoϾ maksymalna 570
*
48h
*
*
12,5
25
24 h
efekt toksyczny [%]
!
100
*
*
*
*
80
60
*
*
40
*
20
0
3,125
6,25
50
100
stê¿enia ekstraktu [%]
Rys. 1. Zale¿noœæ pomiêdzy stê¿eniem ekstraktu, a efektem toksycznym
rozumianym jako œmieræ lub unieruchomienie organizmu testowego
Daphnia pulex po 24 h oraz 48 h ekspozycji (n = 8, œr. ± SD)
WNIOSKI
1. W badanym zakwicie dominuj¹cymi gatunkami fitoplanktonu
by³y sinice Microcystis spp.
100
4. Oznaczona wartoœæ stê¿enia efektywnego ekstraktu, wyra¿ona
jako procent ekstraktu, przy którym stwierdzono efekt toksyczny u
po³owy eksponowanej populacji, dla Daphnia pulex wynosi³a po
24 godz. EC50 = 12,46 % ; po 48 godz. EC50 = 7,14%, natomiast dla
Tetrahymena thermophila badany wskaŸnik wyniós³ EC50 = 2,95%.
Praca naukowa finansowane ze œrodków na naukê w latach 2010-2012 jako grant badawczy, Grant Nr N N303
606138 oraz ze œrodków Narodowego Centrum Nauki, Grant Nr N N304 306940.
*
12,5
25
90
2. Stê¿enie równowa¿nika MC-LR w badanym ekstrakcie wynosi³o
25 021 ug/L.
*
80
efekt toksyczny [%]
3. Badania ekotoksykologiczne wskazuj¹ na wysok¹ toksycznoœæ
ekstraktu wzglêdem wybranych organizmów testowych: Daphnia
pulex oraz Tetrahymena thermophila.
*
*
70
60
50
40
30
Stê¿enie ekstraktu [%]
20
10
0
0,781
1,562
3,125
6,25
stê¿enie ekstraktu [%]
Rys. 2. Zale¿noœæ pomiêdzy stê¿eniem ekstraktu a efektem toksycznym
rozumianym jako zaprzestanie pobierania pokarmu przez organizm testowy
Tetrahymena thermophila (n = 8, œr. ± SD)