Magyarország víztereiben megjelenő algavirágzások domináns cianobaktérium fajainak toxintermelés és toxinvariabilitás vizsgálata

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Munkánk során öt éven keresztül gyűjtöttünk mintákat Magyarország különböző víztereiben megjelenő algavirágzásokból. A virágzásokat két jól ismert cianobaktérium faj a Microcystis aeruginosa és a Planktothrix agardhii okozta. A csíranövény teszt segítségével kimutattuk a minták eltérő toxicitását. A minták közül négy esetben a csíranövényteszt nem mutatott toxicitást. A legtoxikusabb minta a Bárdos-tóból származott. A MALDI-TOF MS analízissel a 14 mintában összesen 12 MC variánst azonosítottunk. A M. aeruginosa virágzásokban minden estben detektáltunk MC formákat. A M. aeruginosa virágzások leggyakoribb MC formái a MC-LR, MC-RR, és a MC-YR voltak. A P. agardhii virágzások kevésbé voltak toxikusak, mint a M. aeruginosa virágzások. A P. agardhii virágzások fő MC formája a [Asp3] MC-LR volt. Az észak-magyarországi Kocka-tó felszínén vörös színű virágzást figyeltünk meg, amelyet a Planktthrix rubescens okozta. A Kocka-tóban megjelenő P. rubescens virágzás nagy mennyiségű MC-t tartalmazott. A fő MC forma a NRM vizsgálat követően:[D-Asp3, Mdha7] MC-RR variáns volt. A CE analízissel mért MC koncentrációkat összehasonlítottuk, a terepi mintában ötször nagyobb MC koncentrációt kaptunk, mint az izolált BGSD 500 törzsben. Ez a különbség annak köszönhető, hogy a természetes populációk különböző toxikus potenciállal rendelkező egyedek keveréke. A BGSD-500 törzs mcy génklaszterének tanulmányozásakor két mutációt tártunk fel. A deléció a mcyE és mcyD spacer régió között, az inszerció a mcyT és mcyD spacer régió között helyezkedett el. Nem mondhatjuk biztosra, hogy ezen elemek befolyásolják a MC bioszintézisét, de nem hagyhatjuk figyelmen kívül az IS elem egyes génrészletekkel hasonlóságot mutató szekvenciák termékeinek funkcióit. A hasonló szekvenciák termékeinek funkciói kapcsolatba hozhatók metabolit termelés szabályozásával. Összegezve, az utolsó évtizedekben számos esetben beszámoltak Magyarország különböző víztereiben megjelenő toxikus cianobakteriális virágzásokról. Eddig fő MC termelő fajként a M. aeruginosat és a P. agardhiit tartották számon. A mi eredményünk bizonyítja elsőnek a P. rubescens magyarországi előfordulását és MC termelését. Ezzel az MC termelő fajok száma eggyel növekedett az országban. During our research we had been collecting algae bloom samples appearing in Hungarian water areas through five years. Blooms were caused by two well-known cyanobacterium species Microcystis aeruginosa and Planktothrix agardhii. We detected the different toxicity of the samples with seedling test. Seedling test didn’t show toxicity in four cases. The most toxic sample was collected from Bárdos-lake. We classified altogether 12 MC variants from 14 samples with the help of MALDI-TOF MS analysis. MC variants were detected in M. aeruginosa blooms in every case. The most frequent MC forms of M. aeruginosa blooms were MC-LR; MC-RR and MC-YR. P. agardhii blooms were less toxic than M. aeruginosa. The major MC form of P. agardhii blooms was [Asp3] MC-LR.
We detected red coloured blooms causing P. rubescens on the surface of Northern Hungarian Kocka-lake. Our observation is unique in this region because any of this kind of blooms hasn’t been detected in our country. P. rubescens blooms appearing in Kocka-lake contained MC in large quantities. MC concentrations measured by CE analysis were compared, and MC concentration was five times higher in ground samples than in isolated BGSD-500 strain. This difference is due to that natural population are the compound of individuals having different toxic potential. We revealed two mutations during the research of mcy gene cluster of from BGSD-500 strain. Deletion was located between mcyE and mcyD spacer regions; our insertional region was located in spacer region between mcyT and mcyD. We are not sure that these elements influence the biosynthesis of MC, but we cannot leave functions of sequences indicating similarity to gene-parts of IS element out of consideration. Functions of products of similar sequences can be in connection to the control of metabolite production. In summary, toxic cyanobacterial blooms in Hungarian different water areas were reported in many cases. M. aeruginosat and P. agardhii were the major producer species. P. rubescens Hungarian appearance and MC production had been proved by our research first. Herewith the number of MC producer species increased with another one in the country.

Leírás
Kulcsszavak
Planktothrix rubescen, Microcystis aeruginosa
Forrás