Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kadmium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- cink
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- réz
Egy fajt alkalmazó, laboratóriumi bakteriálistoxicitási teszt, fémszennyezettség felmérésére fejlesztettük ki. A Bacillus subtilis toxikus fémekre mérsékelten érzékeny talajbaktérium.
A környezeti mintából (talaj, talajvíz, pórusvíz, üledék, hulladék, stb.) agar-agarral szilárdított mintakorongot készítünk, és ezt helyezzük a tesztorganizmust tartalmazó tápagar felületére. A szennyezőanyag a mintakorongból az agarlemezbe diffundál és mennyisége és toxicitása függvényében gátolja a mikrobaszaporodását. A mintakorong körül kialakult, kisebb denzitású, un. kioltási zóna mutataj a gátlást.
Szennyezett területek felmérése során elővizsgálatra, a negatív minták kiszűrésére javasolt, gyors ökotoxikológia teszt.
A teszt toxikus fémekkel (Cd, Cu, Zn) szennyezett folyadék- és szilárd-fázisú minták vizsgálatára is alkalmas.
Standard oldatsor esetén a kioltási zóna átmérője arányos a szennyezőanyag koncentrációjával, így a zóna átmérőjéből következtethetünk a szennyezőanyag mennyiségére.
Talajminták esetén vegyi anyagok keverékével álluk szemben, amelyek agarban jellemző viselkedését a talajalkotók is jelentősen befolyásolják. A szennyezőanyagok legkülönbözőbb kémiai formáinak oldhatósága és diffúziója eltérő. Ezért szilárdfázisú minták esetén a kioltási zóna átmérője és a minta toxicitása közötti viszony nem mindig kvantitatív, viszont jól mutataja az aktuális toxicitást.
A Bacillus subtilis törzset 24 órán át, 28 oC-on, rázatás közben szaporítjuk 20 ml húslé tápoldatban (inokulum).
A kísérleteket 30x30 cm-es steril üvegtálcában végezzük, melybe 100 ml 50 oC-os húslé agarhoz kevert 20 ml inokulumot öntünk. Az egyenletes tápagar vastagság érdekében vigyázni kell, hogy a tápagar megszilárdulása teljesen vízszintes felületen történjen.
Az érzékenységi vizsgálatokhoz a mintakorong készítése a következők szerint történik: 3,5 cm átmérőjű edénykébe 0,2 ml standard oldatot és 2 ml megolvasztott vizes agar keverékét öntünk, majd megszilárdulás után 13 mm átmérőjű dugófúróval vágjuk ki a mintakorongot. Talajminták esetén 2 ml megolvasztott vizes agar-agarhoz 1 g talajt keverünk, megszilárdulás után hasonlóan járunk el, mint a standard oldatok készítése esetén.
Az elkészített mintakorongokat az agar megszilárdulása után a tápagar felületére helyezzük.
A mintakorongokat hordozó agarlemezeket 30 oC-on inkubáljuk, 24 óra elteltével értékeljük a kísérleteket. Az értékeléskor a mintakorong körül kialakult zónát méretével és jellegével (gátlási, serkentési) jellemezzük. Gyengítési zóna gyakran több gyűrűre osztható, értékeléshez mindig a legkülső gyűrű átmérőjét használjuk.
Könnyen, gyorsan kivitelezhető, olcsó ökotoxikológiai eljárás.
Műszer- és eszközigénye kicsi.
Folyadék- és szilárdfázisú minták vizsgálatára egyaránt alkalmazható.
Elővizsgálatra, szűrővizsgálatra alkalmas, gyors ökotoxikológiai teszt. Egy nap alatt akár 500 minta vizsgálata is elvégezhető.
Talajminták esetén, általában nem egyedülálló szennyezőanyaggal állunk szemben, hanem vegyi anyagok keverékével, amelyek agarban jellemző viselkedését a talajalkotók maguk is jelentősen megváltoztathatják. Másrészről, a szennyezőanyagok a legkülönbözőbb kémiai formában lehetnek jelen, amelyeknek oldhatósága és diffúziója igen eltérő. Ezért szilárdfázisú minták esetén a kisebb denzitású zóna átmérője és a minta toxicitása közötti viszonyról kvantitatív következtetéseket csak nagy körültekintéssel lehet levonni. Így teljes talajminták esetén, a módszer kvalitatív természetű (toxikus, nem toxikus) eredményeket szolgáltat.
A módszer nagy kiterjedésű diffúzan szennyezett területek előzetes felmérése során kifejezetten hasznos lehet, a negatív minták kiszűrésére.
A módszernek nincsenek jelentős veszélyei.
Az eredmények megfelelő értékelése, interpretációja nagy körültekintést igényel.
A Gyöngyösorosziban található Pb-Zn bánya okozta környezeti károk felmérésére fejlesztettük ki ezt a laboratóriumi ökotoxikológiai tesztet. A korábban izolált és törzsgyűjteményünkben tárolt nehézfém-érzékeny törzseket a Gyöngyösoroszi meddőhányóról származó, a vizsgált területre jellemző toxikus fémtartalmú hulladékra való érzékenység szerint szelektáltuk.
1.) Gruiz, K., Horváth, B. és Molnár, M. (2001) Környezettoxikológia, Vegyi anyagok hatása az ökoszisztémára, Műegyetemi Kiadó, Budapest
2.)Horváth, B. and Gruiz, K. (1996) Impact of Metalloferrous Ore Mining in Gyöngyösoroszi, Hungary. A Case Study. Science for the Total Environment, 184 p. 215–227
Gyöngyösoroszi területén található Pb-Zn bánya toxikus fémekkel szennyezett területének felmérése során alkalmaztuk a módszert.
Az eljárás kiválónak bizonyult negatív minták kiszűrésére, így nagy kiterjedésű diffúzan szennyezett területek előzetes felmérésénél alkalmazása kifejezetten javasolt.
