Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- Klórfenolok
- 4-monoklórfenol
- Kőolajszármazékok (TPH)
- dízelolaj
- Kőolajszármazékok (TPH)
- egyéb kőolaj származék
A szerves anyagok aerob mikrobiális lebontása a biológiai membránokhoz kötött elektrontranszfer láncon keresztül történik. A légzési lánc valamelyik enzimének aktivitását megmérve információhoz juthatunk a sejt energiatermeléséről. Ez az alapja a dehidrogenáz enzimaktivitás mérésnek.
A dehidrogenáz enzimaktivitás méréshez trifenil-tetrazólium-klorid (TTC) mesterséges elektronakceptort használunk. A dehidrogenáz emzim a TTC-t trifenil-formazánná (TPF) redukálja. A reakció mértéke kolorimetriásan meghatározható.
A talaj általános állapotának felmérése, biológiai aktivitás vizsgálata. Szennyezett talajok esetén a környezet spontán kialakult bontóképességének, biodegradációs potenciáljának bizonyítása és mértékének kimérése. Adaptációs folyamatok követése. Talajremediáció követése. Technológiai beavatkozások követése.
A fény befolyásolja a színes termék képződését, zavaró hatású lehet. Ezért fénytől elzárva kell végezni a tesztet.
A mérés menete:
Elkészítjük a reagenseket és a standard trifenil-formazán (TPF) koncentráció-sort (kalibrációs sor).
- Tris-HCl puffer: 12,1 g Tris (hidroximetil)-aminometánt feloldunk 700 ml desztillált vízben, majd sósavval beállítjuk a pH-t 7,4-re és desztillált vízzel kiegészítjük 1000 ml-re.
- Trifenil-tetrazólium-klorid (TTC) oldat: 80 ml Tris pufferben feloldunk 1,5 g talajt, majd kiegészítjük 100 ml-re ugyanazzal a pufferrel.
- TPF standard oldat: 50 mg TPF –t feloldunk 80 ml acetonban, majd acetonnal kiegészítjük 100 ml-re.
- TPF standard sor: a TPF standard oldatból 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0 ml-t pipettázunk 50 ml-es mérőlombikokba, hozzáadunk 8,3 ml Tris puffert, majd acetonnal kiegészítjük 50 ml-re. A kalibrációs sor optikai denzitását megmérjük 546 nm-en, és elkészítjük a kalibrációs egyenest.
Ezt követően a nedves talajokból 5 g-ot, és a TTC oldatból 5 ml-t bemérünk egy-egy mérőedénybe, majd 24 órán keresztül 30 oC-on rázatjuk 100-150 rpm-el. A vak mintában csak 5 ml Tris van TTC nélkül. Az inkubáció után minden mintához 40 ml acetont adunk, majd tovább rázatjuk 2 órán át. Az aceton kioldja a keletkezett TPF-t. Ezután a talajszuszpenziót leszűrjük, és a tiszta szűrlet optikai denzitását mérjük 546 nm-en a vakkal szemben. A kapott abszorbancia értékek ismeretében a kalibrációs egyenesről leolvassuk a koncentrációkat, majd egységnyi talajdózisra megadjuk a a keletkezett TPF mennyiségét.
A talaj biológiai aktivitását jól jellemző, rutinszerűen alkalmazható teszt.
A módszer több célra használható, így a szennyezett talaj saját aktivitása, nem szennyezett talaj válasza szennynezőanyagok különböző koncentációira, koncentrációsorára, beavatkozások hatásának mérése.
A kvantitatív eredmény (dehidrogenáz aktivitás) mögött álló diverzitás-változások nem érzékelhetőek, illetve azok azonosítására kiegészítő mikrobiológiai vizsgálatok szükségesek.
Direkt kontakt toxicitási teszt fejleszthető belőle, ami azt jelenti, hogy talajszuszpenzió vagy zagy is tesztelhető.
Az eredmények interpretálására gátlási %, talajh koncentrációsorozat tesztelésével ED20 vagy ED50, NOEL vagy LOEL érték is kimérhető. Az így kapott talaj dózis értékek egy ismert szennyezőanyag-koncentrációval összehasonlítva koncentráció-egyenértékben is kifejezhetőek.
Az eredmények megfelelő értékelése, interpretációja körültekintést igényel.
Az itt ismertetett módszerrel rokon, de nem kvantitatív metodika magyar szabvány (MSZ-08-1721/3-86) szerint kivitelezett változatát a MOKKA adatbázis 179 sz. adatlapja ismerteti.
Molnár, M., Fenyvesi, É., Gruiz, K., Illés, G., Nagy, ZS., Hajdu, C. and Kánnai P. (2009) Laboratory testing of biodegradation in soil: a comparison of chemical and biological methods, In: Land Contamination & Reclamation (Eds. Gruiz, K. and Meggyes, T.), 17 (3–4), pp. 497–510, EPP Publications Limited, UK
4-klórfenollal 10, 100 és 1000 ppm koncentrációkban szennyezett talajmikrokozmoszokban modelleztük a természetes szennyezőanyag-csökkenést (Natural Attenuation) és követtük a talajokban folyó biodegradációs folyamatokat.
A talaj dehidrogenáz enzimaktivitása jól mutatta a nagymértékben szennyezett (1000 ppm) talaj toxikus hatását a talaj mikroflórájára a szennyezést követően, valamint a kevésbé szennyezett talajokban a mikroflóra adaptálódását. Ugyanakkor a dehidrogenáz enzimaktivitás alakulása jól szemléltette a talajban zajló ellentétes irányú folyamatokat is: hozzáférhetőség-növekedés, mobilizáció és biodegradáció.
