Kryteria oceny toksyczności środowiska wodnego w bioteście wykorzystującym synchroniczną hodowlę glonów Chlorella vulgaris

• Autorzy: Czaplicka A. , Lodowska J.

Warianty tytułu

EN

Criteria for assessing the toxicity of aquatic environment in a biotest using synchronous culture of Chlorella vulgaris algae

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ocenie jakości różnorodnych środowisk wodnych może być wykorzystana hodowla synchroniczna glonów Chlorella vulgaris, w której w fazie jasnej wszystkie komórki znajdują się na tym samym etapie rozwoju, co osiągnięto przez cykliczne zmiany oświetlenia i ściśle kontrolowane warunki ich wzrostu. Kryterium pozwalającym ocenić stopień toksyczności zanieczyszczeń zawartych w wodach powierzchniowych i ściekach może być przyrost biomasy w pojedynczym cyklu życiowym tych glonów, wyrażony zarówno przez współczynnik podziału komórek, jak i wskaźnik inhibicji wzrostu. Do tego celu może być także przydatne porównanie dynamiki zmian aktywności biologicznej komórek w fazie jasnej, oceniane poprzez zmianę mierzonej absorbancji komórek przy długości fali 680 nm w poszczególnych godzinach fazy jasnej (0-10 godz.) oraz profilu barwników fotosyntetycznych wyizolowanych z komórek potomnych (24 godz.) pobranych z hodowli badanej (medium hodowlane sporządzone na testowanych próbach środowiskowych) i kontrolnej ( prowadzonej u pożywce przygotowanej na wodzie destylowanej).

EN

Synchronous culture of Chlorella vulgaris algae can be used to check the quality of various aquatic environment. In its light period stage, all cells develop at the same pace, which is a result of periodical changes of lighting and strictly controlled conditions of development. The criterion which allows to assess the level of toxicity of contamination in surface water and wastewater may be the growth of biomass during a single life cycle of the algae, shown both by the rate of cellular division and the growth inhibition ratio. Another method of measuring the toxicity of contamination can be the comparison of the dynamics of changes in biological activity of cells in their light period stage, assessed by the changes in the cell culture absorbance measured at 680 nm during particular hours of the light period stage (0-10 h), with the profile of photosynthetic pigments isolated from daughter cells (24 h) taken from test cultures (culture medium based on tested environmental samples) and control cultures (using medium prepared from distilled water).

Słowa kluczowe

PL

biotest; Chlorella vulgaris; hodowla synchroniczna; kontrola jakości wód

EN

Chlorella vulgaris; synchronous culture; biotest; water quality control

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 1 (45)
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Czaplicka A.

• Politechnika Krakowska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska

autor

Lodowska J.

• Śląski Uniwersytet Medyczny, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Katedra i Zakład Biochemii

Bibliografia

• [1]Borns E., Bohm H., Schultze D.: Untersuchungen zum Einflüsse verschiedener Nahrloossungs kombinationen auf das Wachstum synchroner kulturen von Chlorella vulgaris, Wiss. Hefte des Pedagog, Institut Köthen 2, 55,1973.
• [2]Chiu S. Y., Kao C. Y., Chen C. H., Kuan T. C., Ong S. C., Lin C. S.: Reduction of C02 by a high-density culture of Chlorella sp. in a semicontinuous photobioreactor. „Bioresour Technol.” 99(9), 2008,3389-3396.
• [3]Czaplicka-Kotas A.: Badania wpływu jakości wody na wytwarzanie barwników fotosyntetycznych w komórkach glonów Chlorella vulgaris na potrzeby biomonitoringu wód powierzchniowych, „Ochrona Środowiska” 1, 2007, 27-33.
• [4]Czaplicka-Kotas A., Lodowska J.: Biomo- nitoring of surface water by synchronous culture of Chlorella vulgaris algae. „Environ. Protect Eng.” 40(4), 2014, 29-40.
• [5]Czaplicka-Kotas A., Lodowska J., Wilczok A., Ślusarczyk Z.: Changes of photosynthetic pigments concentration in the synchronous culture of Chlorella vulgaris as an indicator of water quality in Goczałkowice Reservoir. „Arch. Environ. Protect.” 35(1), 2009, 65-73.
• [6]Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej.
• [7]Dz. U. z 22 października 2014 roku, poz. 1482 w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych.
• [8]Eaton A. D., Franson M. A. H.: Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater. American Public Health Association 2005.
• [9]Griffiths M. J., Garcin C., van Hille R. P., Harrison S. T.: Interference by pigment in the estimation ofmicroalgal biomass concentration by optical density. „J. Microbiol. Methods” 85(2), 2011,119-123.
• [10]Hsieh C. H., Wu W. T.: Cultivation of microalgae for oil production with a cultivation strategy of urea limitation. „Bioresour Technol.” 100(17), 2009, 3921-3926.
• [11]Kiihl A., Lorenzen H.: The handling and culturing of Chlorella [w:] Prescott D. M. [Ed.], Methods in Cell Physiology, Academic Press. New York, London 1964, 159-187.
• [12]Lodowska J., Czaplicka-Kotas A., Nogaj P., Tam I., Wilczok A., Cwalina B.: Synchronous culture of Chlorella vulgaris as a biotest for quality of wastewater from tannery. Proc. Int. Conf. Trace Elements: Effect on Organisms and Environment, Cieszyn, 23-26.06.1998, 1998, 103-107.
• [13]Mazurek U.: Changes of C18 fatty acids content in phospholipides of synchronously cultured Chlorella vulgaris. „Acta Biochim. Polon.” 40(1), 1993,120-122.
• [14]Mazurek U., Naglik T., Wilczok A., Latocha M.: Effect of cadmium on photosynthetic pigments in synchronously growing Chlorella cells. “Acta Biochim. Polon.” 37(3), 1990, 391-394.
• [15]Mazurek U., Wilczok A., Tyrawska D., Świderska D.: The development of Chlorella vulgaris cells exposed to cadmium at successive stages of their life cycle. „Biol. Plant.” 34(3-4), 1992, 319-323.
• [16]Parfiniewicz B.: Ocena toksyczności Cd (II) w obecności Cu (II), Co (II) i Zn (II) w synchronicznej hodowli glonów Chlorella vulgaris Beijerinck 1890, szczep A-8, Praca doktorska Śl.A.M., Sosnowiec 1998.
• [17]PN-74/C-04610/05. Woda i ścieki. Badania toksyczności zanieczyszczeń dla organizmów wodnych. Oznaczanie toksyczności ostrej na glonie Chlorella.
• [18]Rosenberg D. M., Resh V. H. (Eds): Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates, Champan & Hall, New York, London 1993.
• [19]Roy S.: High - performance liquid chromatographic analysis of chloro- pigments. „J. Chromatogr.” 3911, 1987, 19-34.
• [20]Skoda B.: Contributions to the biochemical taxonomy of the genus Chlorella Beijerinck sensu lato - pigment composition, I. Cultures growing under optimal conditions. „Arch. Hydrobiol. Suppl. 91, „Algological Studies” 63,1992,19-35.
• [21]Wardas W.: Interakcja egzogennych węglowodorów z glonami Chlorella w środowisku wodnym, Prace Nauk. Inż. Ochr. Środ. Politechniki Wrocławskiej 53, seria: Monografie. 22,1983, 5-107.
• [22]Wilczok A., Mazurek U.: The role of water in size and shape characteristics of newly formed aplanospores o/Chlorella vulgaris, „Stud. Biophys.” 122(1-3), 1987,237-248.
• [23]Wilczok A., Mazurek U., Tyrawska D., Sosak-Świderska B.: Effect of cadmium on the cell division of Chlorella vulgaris Beijerinck 1890, strain A-8. “Pol. Arch. Hydrobiol.” 41(1), 1994,123-131.
• [24]Wright S. W., Jeffrey S. W., Manto- ura R. F. C., Llewellyn C. A., Bjornland T., Repeta D., Welschmeyer N.: Improved HPLC method for the analysis of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton. „Mag. Ecol. Prog. Ser.” 77,1991,183-196.
• [25]Wright S.W., Shearer J. D.: Rapid extraction and high - performance liquid chromatography of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton. „J.Chromatogr.” 294,1984, 281-295.
• [26]Wytyczne OECD do badań substancji chemicznych, Glony, badanie hamowania wzrostu, 1984, nr 201.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.