Zöld mikroalgák sótoleranciája és sótalanító képessége

Dátum
Szerzők
Figler, Aida
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
Globális szinten az egyik legfontosabb környezeti probléma, hogy világszerte csökken az édesvízkészletek mennyisége, valamint azok minősége fokozatosan romlik. A minőség romlásához egyre inkább hozzájárul a nagy sótartalmú szennyvizek növekvő mennyisége, amelyek előkezelés nélkül sem a felszíni vizekbe, sem az általános szennyvíztisztító rendszerekbe nem vezethetők be. Számos tanulmány kimutatta már, hogy a mikroalgák megfelelően alkalmazhatók különböző eredetű szennyvizek kezelésére, képesek eltávolítani a szennyezőanyagok széles skáláját, illetve egyes mikroalgák még a víz sótartalmát is képesek tolerálni, vagy akár csökkenteni azt. Algákkal történő szennyvíztisztítás során a tápanyagok optimálistól eltérő mennyisége és aránya gátolhatja a folyamat hatékonyságát, emiatt mindenképpen szükséges a megfelelő arányok és mennyiségek meghatározása az eredményes szennyvíztisztítás érdekében. Az antropogén hatások mellett a klímaváltozás okozta fokozott párolgás és az ebből adódó kiszáradás is hozzájárul a természetes vizek betöményedéséhez, melyhez az élőlények számos módon alkalmazkodhatnak. Az algák több csoportja körében gyakori a nem mozgékony ciszták kialakítása. Az ilyen algafajok cisztásodási folyamatainak és azok indukálási lehetőségeinek vizsgálata hozzájárulhat a cisztásodás folyamatának általános megértéséhez, ezzel segítve az előrejelzését annak, hogy a globális környezeti hatások milyen változási irányokat okozhatnak a fitoplankton közösségekben. A doktori munka során megvizsgáltuk 9 édesvízi faj sótoleranciáját és sótalanító képességét, amely során bebizonyosodott, hogy a változatos élőhelyeken előforduló, közönséges zöldalgák képesek csökkenteni a közeg sótartalmát és általánosságban széles só-toleranciával jellemezhetők, sótűrőnek tekinthetők. A megfelelő tápanyagtartalommal és arányokkal foglalkozó további kísérleteink során meghatároztuk, hogy a nagy tápanyagtartalom kedvezően befolyásolja a kloridfelhalmozást és a sótoleranciát, valamint a nagy N:P arány kedvez a hatékony foszfát-eltávolításnak. A munkánk utolsó szakaszában a szalinitás hatásait vizsgáltuk egy cisztaképző alga, a Haematococcus pluvialis életciklusára, amely során igazoltuk, hogy a NaCl hozzáadásával növelt szalinitás az általános védelmi mechanizmusokat indukálja, megindul a cisztaképzés és az astaxanthin-felhalmozás. Továbbá az eredmények alapján elmondható, hogy a növekvő szalinitás mellett a nitrát és a foszfát gyors kimerülése, valamint a térfogatcsökkenés és ezzel együtt az „élőhely” fényviszonyainak megváltozása azok a fő környezeti tényezők, amelyek a cisztaképzést és az anyagcseretermék-felhalmozást indukálják.
In recent years, one of the most important environmental problems at the global level is the decrease in the amount of freshwater resources and the gradual deterioration of their quality. Increasing amounts of wastewater with high salt concentration contribute to the decreasing quality. Such wastewaters cannot be entered into surface waters or general wastewater treatment systems without pretreatment. Several studies have already shown that microalgae can be properly used to treat wastewater from different origins, they can remove a wide range of pollutants, and some microalgae can tolerate or even reduce water salinity. During wastewater treatment with algae, the non-optimal quantity and ratio of nutrients can inhibit the efficiency of the process. As a result, it is necessary to determine and adjust the appropriate nutrient content and their ratio for effective wastewater treatment. In addition to anthropogenic effects, the increased evaporation caused by climate change and the resulting drying out also contribute to the concentration of natural waters. Organisms can adapt to dehydration as an environmental effect in many ways. The formation of non-motile cysts is common among several groups of algae. Investigating the cyst formation processes of individual algal species and their induction possibilities can contribute to the general understanding of cyst formation processes, thus helping to predict the direction of changes in phytoplankton communities caused by global environmental effects. In this thesis, we investigated nine common freshwater green algae’s salt tolerance and desalination abilities, during which it has been proven that common green algae occurring in diverse habitats can generally be characterized by a broad salt tolerance and can be considered salt-tolerant. During our further experiments dealing with the appropriate nutrient content and ratios, we determined that the high nutrient content has a favorable effect on chloride accumulation and salt tolerance, as well as a high N:P ratio favors to efficient phosphate removal. In the last stage of our work, we examined the effects of salinity on the life cycle of a cyst-forming alga, Haematococcus pluvialis, during which it has been proved that salinity increased by the addition of NaCl induces general defense mechanisms, cyst formation and astaxanthin accumulation has begun. Furthermore, based on the results, it can be said that in addition to the increasing salinity, the rapid depletion of nitrate and phosphate, as well as the decrease in volume and with this, the change in the light conditions of the "habitat", are the main environmental factors that induce cyst formation and the accumulation of metabolic products.
Leírás
Kulcsszavak
zöld mikroalgák, sótolerancia, N:P arány, sóeltávolítás, tápanyag-eltávolítás, cisztaképzés, green microalgae, salt tolerance, N:P ratio, nutrient removal, desalination, cyst formation
Forrás