Skip to main content

Azomonas agilis (Azotobacter agile) direkt kontakt dehidrogenáz aktivitás gátlási teszt talajra

Data provider

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Contact details
Telephone/fax
+36-1-4632347
Compulsory sheet
Method Hungarian nameAzomonas agilis (Azotobacter agile) direkt kontakt dehidrogenáz aktivitás gátlási teszt talajra
Method name
Azomonas agilis (Azotobacter agile) dehydrogenaze activity test for soil
Stage of development
developed, proven by demonstration
Name and number of the project
OM Biotechnologia 2000, BIO-000066/2000
Information on the method
Method type
laboratory test: acute toxicity test
Other type
interaktív teszt szuszpezióban
Measured endpoint
Toxicity tests
respiration: O2 consumption, CO2 production, enzime activity, ATP production
Endpoint of the test
EC20 / EC50 (Effective Concentration)
ED20 / ED50 (Effective Dose)
%
Number of used species
single species test
Test organisms
Bacterium
Exposition scenario
Characterisation of air
Duration of the test
short term = acute
Description of the measurement technique
Selectivity
non-selective
Measuring range
Contaminant group|Typical contaminant
  • Metals, semi-metals and their compounds
Selectivity
non-selective
Measuring range
Contaminant group|Typical contaminant
  • Petroleum derivatives (TPH)
Selectivity
non-selective
Measuring range
Contaminant group|Typical contaminant
  • Halogenated aliphatic organic compounds
Measuring range
Contaminant group|Typical contaminant
  • Other organic chemical substance
Implementation conditions
Instrument/equipment needed to perform the measurement
Mikrobiológiai eszközök és felszerelések
Standard materials for the test
Cu koncentráció sorozat referenciaként
Reagents/materials for the test
TTC: trifenil-tetrazoliumklorid
How many samples are needed
2 g talaj vagy 5 ml folyadék
How many tests can be performed simultaneously with one equipment
100
Data processing level
based on calibration curve with calculator
Necessary qualification
secondary education (chemical technician, chemical worker, laboratory assistant)
Type of laboratory for testing
microbiological laboratory
Implementation costs
Purchase price of the equipment
below 40 Euro
Estimated equipment cost
below 40 Euro
Labour cost/measurement
2 - 4 Euro
Total cost/measurement
8 - 20 Euro
Innovation, main features
Brief concise description explaining the innovation

A teljes talaj használata a kivonat helyett közvetlen érintkeztetést biztosít a tesztorganizmussal. A toxikus anyag által gátolt légzést a dehidrogenáz enzim aktivitásán keresztül mérjük. A dehidrogenáz aktivitását egy alternatív elektronakceptor, a tesztelegyhez tett TTC színváltozása jelzi. A színváltozást az okozza,hogy a TTC-ből formazán keletkezik. Ezt a piros színt vagy a talajszuszpenzióban vizuálisan állapítjuk meg (igen-nem), vagy oldószeres extrakció után fotométerrel mérjük.

Typical (recommended) application of the method

Ismeretlen talajszennyezőanyagokkal és keverékekkel szennyeztt talaj esetén. Ha a szennyezőanyag hozzáférhetősége korlátozott és várható az idő és a körülmények függvényében megváltozhat. Ha fontos, hogy a tesztelés folyamán a tesztmikroorganizmusok érintkezzenek a tesztelendő talajjal vagy más meghatározó kölcsönhatások megnyilvánuljanak.

Limits of the method

A talajszuszpenzió jelenléte ronthatja a vizuális kiértékelés jóságát.

Is there any Protocol
yes
Detailed Protocol

Az Azomonas agilis-t ferde Fjodorov tápagaron tartjuk fenn. Átoltás után 48 órán át 28 ºC-on inkubáljuk.
A teszthez 30 ml steril Fjodorov táptalajba, Azomonas agilis-t oltunk be, az inokulumot 72 órán át 28 ºC-on rázógépen rázatjuk.
A vizsgálandó mintákból 2-2 g talajt egy órán keresztül, áramló gőzben sterilezzük. A talajmintákból a méréshez öttagú, kétszeres léptékű hígítási sort készítünk: 0,5 g, 0,25 g, 0,125 g, 0,0625 g és 0,0312 g, kémcsőbe bemért mennyiségekkel. A bemérést steril körülmények között végezzük. Idegen mikroorganizmusok gátolhatják az Azomonas agilis szaporodását.
A 48 órán keresztül, 25 oC-on rázatott baktériumszuszpenzióból 5 cm3-hez 100 cm3 steril Fjodorov táptalajt és 1 cm3 steril TTC oldatot adunk. Az elkészített keverékből a talajokat tartalmazó kémcsövekbe 2-2 cm3-t pipettázunk, homogenizáljuk (Vortex segítségével), 72 órán át 28 ºC-on sötétben inkubáljuk.
Referenciaként 400, 40, 4, 0,4 és 0,04 ppm koncentrációjú Cu- hígítási sorozatot használtunk. Az értékelést 72 óra múlva végeztük, vizuális módon. A piros szín megjelenése mikrobiális tevékenységre utal. Toxikus anyagok jelenlétében a dehidrogenáz enzimaktivitás gátolt, a TTC redukciója nem történik meg, a piros szín nem jelenik meg, vagy intenzitása kisebb, mint a szennyezetlen kontrollé. Ahol a piros szín nem jelenik meg, az enzimaktivitás gátlás 100%, 50%-os gátlás esetében halvány piros szín látható. A piros szín megjelenése mikrobiális tevékenységre utal (nincs gátlás).
A bemért talajmennyiségek függvényében ábrázoljuk a gátlás-értékeket. A kapott dózis-válasz görbéről leolvassuk az 50% enzimaktivitás-gátláshoz tartozó szennyezett talajdózis-értékeket(ED50), ami azt jelenti, hogy hány gramm talaj csökkenti az enzimaktivitást a felére.

SWOT (evalaution based on scores)
Costs
4-low
Time requirement
4-low
Workload requirement
3-medium
Equipment, apparata requirement
5-very low
Qualified labour
4-low
Environmental risk and workplace risks
4-low
Environmental reality
4-good
Adequate accuracy
3-average
Reproducibility
3-average
Cost efficiency
4-good
Feasibility
4-good
Availability
2-weak
Well known
2-weak
SWOT (evaluation in words)
Strengths

Ez a tesztorganizmus és a direkt kontaktust biztosító teszt a toxikus fémek mellett, a nehezen hozzáférhető szennyezőanyagokra is érzékeny, mint például PAH-ok, PCB-k.
Talajlakó tesztorganizmusról lévén szó, reális választ kaphatunk a segítségével a talajökosztisztémára gyakorolt hatásról.

Weaknesses

A tesztorganizmus érzékenységét kontrollálni kell. A végpont, a piros anyagcseretermék észlelése szubjektív lehet, barnás színű, sötétebb és a vizes szuszpenzióban nem ülepedő talajoknál nehezebb értékelni.

Possibilities

A teszt értékelése nem csak vizuálisan történhet, a keletkezett anyagcsereterméket, mely a piros színt okozza, szerves oldósezrrel ki is extrahálhatjuk, és fotometrálhatjuk, így az eredmény objektívebb,és kvantitatív.

Threats

A mintát sterilezni kell, a sterilezés hatására végbemenő fizikai-kémiai hatásokra gondolnunk kell (párolgás, bomlás, új toxikus bomlástermék), és annak megfelelően kell megválasztanunk a talajminta sterilezésének módját.

Other information, references
Important findings, points of interest, remarks

A talajszuszpenzióval végzett teszt eredménye nagy Kow értékű szenyezőanyagok esetében és szinergista hatások esetén nagyobb toxicitást mutat, mint ugyanazon talaj vizes extraktumával végzettteszt. Így ez a teszt a vizes kivonathoz képet konzervatívabb eredményt ad, de egy reális határon belül. Egyes szennyezőayag-talaj kölcsönhatások olyan erősek lehetnek, hogy szuszpenziós tesztben a talaj mátrixhatása miatt kisebb hatást mérünk, mint egy vizes kivontaban vagy csurgalékban. A két eredmény összhasonlítása a talaj toxicitást pufferoló képességére ad felvilágosítást.

Publications

Gruiz, Horváth és Molnár (2001)Környezettoxikológia – Vegyi anyagok hatása az ökoszisztémára, Műegy.Kiadó, Bp.
Gruiz, K. (2005) Soil testing triad for contaminated soil – In: Soil Remediation No6. (Eds.Fava and Canepa) pp.45–70, INCA, It
Feigl, V., Atkári, Á., Anton, A., Gruiz, K. (2007) Chemical stabilisation combined with phytostabilisation, Adv. Mat. Res. 20–21, 315–318.
Feigl V., Atkári Á., Uzinger N., Gruiz K. (2006) Fémmel szennyezett területek integrált kémiai és fitostabilizációja, Orsz. Körny.véd. Konf. Kiadványa 99–108.

Completed applications
Location of the application, country
Magyarország
Location of the application, town and/or region
Gyöngyösoroszi
Application area
Contaminant characterisationin in environmental element/phase/sample
General characterisation of surface water
Characterisation of the interaction between soil and pollutant
Characterisation of the effect of technological interventions
Environmental problem the method was applied to (old)
Polluted sites assessment: Screening
Polluted sites assessment: Detailed assessment method
Polluted sites assessment: Technology selection supporting method
Environmental monitoring: During technology operation: biomonitoring and integrated monitoring to follow the emissions
Environmental monitoring: After technology application (postmonitoring)
Direct, effect based decision systems
Measurement of the harmful effect:Toxicity, mutegenity and teratogenity testing of environmental samples
Measurement of the harmful effect: Toxicity, mutegenity and teratogenity testing of mixtures, wastes
Environmental element the method was applied to
Environmental monitoring
Environmental scenario the method was applied to
Water habitat: sediment exposed to threat by polluted surface water
Water habitat: water exposed to threat by polluted sediment
Water habitat: soil exposed to threat by polluted sediment (flood, erosion)
Terrestial habitat: polluted soil
Terrestial habitat: groundwater exposed to threat by polluted soil
Environmental element/phase the method was applied to
saturated soil (direct contact)
unsaturated soil (direct contact)
pore water
subsurface water
leachate
Lessons learned

Fitoremediációs technológia követésére jól alkalmazahtó teszt, jól követhető az alkalmazott adalékanyagok toxikusfém-stabilizációs hatása.

Pictures
Properties of the datasheet
Datasheet id (original)
41
Creator
Gruiz Katalin
Status
Verified
Adatlap típusaBiological, ecotoxicological assessment and monitoring methods
Létrehozás
Módosítás