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 * pojemnoœæ - 996 tys. m3 * œrednia g³êbokoœæ - 2,5 m * d³ugoœæ maksymalna - 1180 m * szerokoœæ 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)