Balatoni és kis-balatoni kékalgák toxikusságának vizsgálata MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet

Célkitűzés A Balaton, valamint a Kis-Balaton tározón 2006 év során észlelt cianobaktérium tömegprodukció általános toxicitásának vizsgálata. Gyors és hatékony teszteljárás bevezetése a cianobaktériumok toxicitásának detektálására, amely helyettesíti az etikailag kifogásolt egér-tesztet. A Balatonból, valamint a Kis-Balaton tározóból korábban izolált algatörzsek toxin termelő képességének vizsgálata – a hatóanyagok meghatározása analitikai, valamint immunkémiai módszerekkel.

Anyag és módszer I. Cianobaktériumok általános toxicitásának vizsgálata a sórák (Artemia salina) akut toxicitási teszt alkalmazásával – 24 h LC50 < 20 mg liofilizátum ml-1 = toxikus – B A C D

Tisztított toxinok [μg ml-1] Cilindrospermopszin 4,48 4,35 A sórák akut toxicitási teszt érzékenysége Minta LC50 érték [24 h] Metcalf és mts. (2002) Jelen vizsgálat Tisztított toxinok [μg ml-1] Cilindrospermopszin 4,48 4,35 Mikrocisztin-LR 4,58 5,21 Cilindrospermopszint termelő Cylindrospermopsis raciborskii törzs* [mg ml-1] CR3/AQS 3,24 3,52 *CSIRO gyűjtemény, 2004

II. Neurotoxinok azonosítása szaxitoxinok detektálása fluorimetria útján (Hitachi F-4500) perjódsavas oxidációt követően anatoxinok detektálása kapilláris elektroforézis útján – CETOX Kft – anatoxin-a(s) detektálása in vitro acetilkolineszteráz gátlás teszt alkalmazásával kép. A - 96 férőhelyes „mikroplate” tesztrendszer; B – sórák naupliák a mikroplate cellákban

A Balatonból és a Kis-Balatonból gyűjtött fitoplankton minták Eredmények A Balatonból és a Kis-Balatonból gyűjtött fitoplankton minták 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 raciborskii Anabaena sp. 2006.08.11 Keszthelyi-medence (tóközép) Oscillatoria sp. 2006.09.11 Anabaena sp., Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskii 2006.08.24 Szigligeti-medence (Fonyód) 2006.08.22 Kis-Balaton (Kazetta) Microcystis sp., Aphanizomenon sp. Kis-Balaton (Kányavár) Aphanizomenon sp., Microcystis sp. Kis-Balaton (Pogányvár) 2006.09.24 2006.10.19

Toxikus fitoplankton tömegprodukció

A Balatonból, ill. a Kis-Balaton tározóiból izolált algatörzsek toxicitás vizsgálata Törzsszám Cianobaktérium ACT 9510 Anabaena compacta ACT 9601 Anabaena aphanizomenoides ACT 9607 Anabaena spiroides ACT 9605 Aphanizomenon flos aque ACT 9608 Aphanizomenon issatschenkoi ACT 9609 Aphanizomenon gracile Aphanizomenon flos aque vegyes állomány ACT 9502 Cylindrospermopsis raciborskii ACT 9503 ACT 9504 ACT 9505

A toxikus cianobaktérium törzsek 24 h LC50 értékei

Cianobaktérium 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 ACT 9503 Cylindrospermopsis raciborskii - cilindrospermopszin, szaxitoxinok, anatoxinok, anatoxin-a(s) ACT 9504 Cylindrospermopsis raciborskii

Cianobaktérium törzsek acetilkolineszteráz gátló hatása

Összefoglalás A 2006-ban észlelt lokális fitoplankton tömegprodukció általános toxicitásának vizsgálata a Balaton esetén 1 alkalommal, míg a Kis-Balaton tározón 2 alkalommal mutatott számottevő toxikus hatást. A sórák akut toxicitási teszt gyors és gazdaságos eljárásnak bizonyult a cianobaktériumok általános toxicitásának kimutatására, ami nagy mértékben megkönnyíti a cianobaktérium tömegprodukció toxikusságának kiszűrését. Az anatoxin-a(s) kimutatására alkalmazott in vitro acetilkolin észteráz gátlás vizsgálat az Anabaena spiroides ACT 9607, Cylindrospermopsis raciborskii ACT 9503 és Anabaena aphanizomenoides ACT 9601 törzsek esetén, szignifikáns hatást mutatott, ami e cianobaktériumok anatoxin-a(s) típusú toxin termelését valószínűsíti. A toxikus cianobaktérium törzsek részleges analitikai és immunkémiai vizsgálata nem magyarázza meg teljes mértékben a törzsek általános toxicitásának mértékét, ezáltal azok további vizsgálata indokolt.

Köszönetnyilvánítás A kutatómunka a Miniszterelnöki Hivatal, valamint az OTKA K63451 anyagi támogatásával készült. A szerzők köszönetüket fejezik ki Dr. Borbély György és Dr. Vasas Gábornak a kutatás során nyújtott szakmai segítségért. A toxin standardokat a CETOX Analitikai és Toxikológiai kutató, szolgáltató és szaktanácsadó Kft bocsátotta rendelkezésünkre.

A kutatás résztvevői Kutatók: Farkas Anna tudományos főmunkatárs Kovács Attila tudományos főmunkatárs Paulovits Gábor tudományos főmunkatárs Vehovszky Ágnes tudományos főmunkatárs Technikai munkatársak: Dobos Géza Poór Gábor Szabó Henriett