PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Application of Biotests in Cyanobacterial Extract Toxicity Assessment

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Zastosowanie biotestów do oceny toksyczności ekstraktu uzyskanego z komórek sinic
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The aim of the study was to determine the toxicity of the extract obtained from the cyanobacterial cells derived from the waters of Zemborzycki dam reservoir with use of a battery of biotests. The taxonomic identification of the bloom-forming cyanobacteria revealed high abundance of Aphanizomenon flos-aquae and Dolichospermum spp. (Anabaena spp.) and in a lower degree of Microcystis aeruginosa and Planktothrix agardhii. In the extract obtained from concentrated cyanobacterial cells, hepatotoxin microcystin-LR at a concentration of 22.89 ± 3.74 μg/L and neurotoxin Antx-a at 13.02 ± 0.01 μg/L have been detected. Toxicity of the extract was evaluated with the following assays: Daphtoxkit F magna with the crustacean Daphnia magna, Thamnotoxkit F with the crustacean Thamnocephalus platyurus, Rotoxkit F with the rotifer Brachionus calyciflorus and Protoxkit F with ciliate Tetrahymena thermophila. The most sensitive organism among all studied was T. platyurus for which EC50 was estimated to be 1.2% of the initial extract concentration. On the basis of the highest obtained value of the toxicity unit (TU = 83) the studied sample was classified to the IV class, which is of high acute toxicity. Additionally, it was found that reactivity on cyanobacterial products differs greatly among organisms used in bioassays, which indicate the need for using a set of biotests.
PL
Celem pracy była ocena toksyczności ekstraktu uzyskanego z komórek cyjanobakterii obecnych w wodzie pobranej podczas zakwitu sinic z Zalewu Zemborzyckiego, z wykorzystaniem zestawu biotestów. Identyfikacja taksonomiczna wykazała w badanej próbce wysoką liczebność Aphanizomenon fl os-aquae i Dolichospermum spp. (Anabaena spp.) oraz w mniejszym stopniu Microcystis aeruginosa i Planktothrix agardhii. Analiza HPLC ekstraktu uzyskanego z zagęszczonych komórek cyjanobakterii wykazała obecność mikrocystyny-LR w stężeniu 22,89 μg/L oraz anatoksyny-a w stężeniu 13.02 μg/L. Stopień toksyczności uzyskanego ekstraktu oceniano na podstawie reakcji organizmów testowych, z użyciem następujących biotestów: Daphtoxkit F magna (Daphnia magna), Thamnotoxkit F (Thamnocephalus platyurus), Rotoxkit F (Brachionus calyciflorus) oraz Protoxkit F (Tetrahymena thermophila) (Microbiotests Inc., Belgia). Przeprowadzone badania wykazały szczególnie silne działanie toksyczne analizowanego ekstraktu wobec T. platyurus (24hEC50 oszacowane na 1,2% ekstraktu wyjściowego). Wyraźny efekt toksyczny obserwowany był także wobec B. calyciflorus i w mniejszym stopniu wobec T. thermophila. Natomiast największą odporność na toksyczne działanie ekstraktu wykazywała D. magna. Na podstawie uzyskanych wartości TU (jednostek toksyczności) badany ekstrakt zaliczony został do IV klasy toksyczności, tj. o wysokiej toksyczności ostrej. Z przeprowadzonych badań wynika, że organizmy na których wykonywane są testy toksyczności wykazują zróżnicowaną wrażliwość na produkty cyjanobakterii, stąd ocena toksyczności próbek zawierających tego typu substancje powinna być prowadzona z wykorzystaniem jak najszerszego zestawu biotestów.
Rocznik
Strony
115--121
Opis fizyczny
Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.
Twórcy
  • Department of Physiology and Ecotoxicology, Institute of Biotechnology, The John Paul II Catholic University of Lublin, I Konstantynów 1, 20-708 Lublin, Poland
autor
  • Department of Physiology and Ecotoxicology, Institute of Biotechnology, The John Paul II Catholic University of Lublin, I Konstantynów 1, 20-708 Lublin, Poland
  • Department of Physiology and Ecotoxicology, Institute of Biotechnology, The John Paul II Catholic University of Lublin, I Konstantynów 1, 20-708 Lublin, Poland
Bibliografia
  • [1] Błaszczyńska, A., Toruńska, A., Kobos, J., Browarczyk-Matusiak, G. & Mazur-Marzec, H. (2010). Ecology of toxic cyanobacteria, Kosmos, 59, 173–198.
  • [2] James, K.J.A., Furley, I.R., Scherlock, M.A., Stack, M., Twoigh, F.B., Caudwell, O. & Skulbarg, M. (1998). Sensitive determination of anatoxin-a, homoanatoxin-a and their degradation products by liquid chromatography with fl uorometric detection, Journal of Chromatography, 789, 147–157.
  • [3] Lampart-Kałużniacka, M. & Śliwińska, A. (2011). Assessment of degree of eutrophization of lake Trzesiecko streams based on biotic indicators, Annual Set The Environment Protection, 13, 1069–1080.
  • [4] Marszalek, B. & Blaha, L. (2004). Comparison of 17 biotests for detection of cyanobacterial toxicity, Environmental Toxicology, 19, 310–317.
  • [5] Nicholson, B.C. & Burch, M.D. (2001). Evaluation of analytical methods for detection and quantification of cyanotoxins in relation to Australian drinking water guidelines. Cooperative Research Centre for Water Quality and Treatment, National Health and Medical Research Council of Australia, Australia. ISBN Print: 1864960949 Online: 1864961007.
  • [6] Pawlik-Skowrońska, B., Pirszel, J. & Kornijów, R. (2008). Spatial and temporal variation in microcystin concentrations during perennial bloom of Plantothrix agardhii in a hypertrophic lake, Annales de Limnologie, 44, 145–150.
  • [7] Pawlik-Skowrońska, B. & Toporowska, M. (2011). Blooms of toxin-producing Cyanobacteria – a real threat in small dam reservoirs at the beginning of their operation, Oceanological and Hydrobiological Studies, 40, 30–37.
  • [8] Pawlik-Skowrońska, B., Skowroński, T., Pirszel, J. & Adamczyk, A. (2004). Relationship between cyanobacterial bloom composition and anatoxin-a and microcystin occurrence in the eutrophic dam reservoir (SE Poland). Polish Journal of Ecology, 52, 479–490.
  • [9] Tarkowska-Kukuryk, M. (2013). Effect of phosphorous loadings on macrophytes structure and trophic state of dam reservoir on a small lowland river (Eastern Poland). Archives of Environmental Protection, 39, 3, 33–46.
  • [10] Persoone, G., Marsalek, B., Blinova, I., Torokne, A., Zarina, D., Manusadzianas, L., Nałęcz-Jawecki, G., Tofan, L., Stepanowa, N., Tothova, L. & Kolar, B. (2003). A practical and userfriendly toxicity classification system with microbiotests for natural waters and wastewaters, Environmental Toxicology, 18, 395–402.
  • [11] Sierosławska, A., Rymuszka, A., Kalinowska, R., Skowroński, T., Bownik, A., Pawlik-Skowrońska, B. (2010). Toxicity of cyanobacterial bloom in the eutrophic dam reservoir (Southeast Poland), Environmental Toxicology and Chemistry, 29, 556–560.
  • [12] Wiatkowski, M. & Rosik-Dulewska, Cz. (2013). Water quality assessment of Włodzienin Reservoir in the first year of its operations, Annual Set The Environment Protection (Rocznik Ochrona Środowiska), 15, 2666–2682.
  • [13] Wolska, L., Sagajdakow, A., Kuczyńska, A. & Namieśnik, J. (2007). Application of ecotoxicological studies in integrated environmental monitoring: Possibilities and problems, Trends in Analytical Chemistry, 26, 332–344.
  • [14] Sieroslawska, A. (2013). Evaluation of the sensitivity of the organisms used in commercially available toxkits to the selected cyanotoxins. Polish Journal of Environmental Studies, 22, 1817–1823.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-cca40588-d7b1-4e47-8f18-97dbefdb5197
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.