Eredmények

1. Olajszennyezett talajokból izolált mikroorganizmusok AflatoxinB1 degradációsaktivitásának vizsgálata CserhátiMátyás1, KrifatonCsilla1, SzoboszlaySándor1, Háhn Judit1, KukolyaJózsef2, KrisztBalázs2 1Környezetvédelmi és Környezetbiztonsági Tanszék, Szent István Egyetem, Páter K. U. 1. H-2100 Gödöllő, Hungary; 2Agruniver Holding Kft., Ganz Á. u. 1., H-2100 Gödöllő, Hungary Bevezetés Az aflatoxin B1 (továbbiakban AFB1) egy karcinogén mikotoxin, melyet az Aspergillus flavus és az A. parasiticus gombák termelnek metabolitként. A citotoxikus hatása mellett az AFB1 az egyik legerősebb természetes eredetű mutagén szennyező. Ezen tulajdonságok következtében nem meglepő, hogy a legalacsonyabb határértéket – 0,2 µg/kg (EFSA, 2006) - rendelték hozzá, mely előfordulhat az élelmiszerekben és takarmányokban a nemzetközi hatóságok a mikotoxinok között. A teljes éves gazdasági veszteség a világon, csak az aflatoxinoknak köszönhetően, több milliárd Euró. Laboratóriumunkban az elmúlt évek során hazai olajszennyezett területekről származó talaj és talajvízmintákból, speciális szelekciós eljárással szénhidrogénbontó mikroorganizmusokat izoláltunk. Ennek eredményeként egy közel 300 tételből álló mikroorganizmus törzsgyűjteményt alakítottunk ki, melynek tagjai különböző szénhidrogének biodegradációjára képesek. Mivel az aromás szénhidrogének szerkezete jelentős hasonlóságot mutat az aflatoxinok szerkezetével, megvizsgáltuk a fenti gyűjteményből származó, 20 aromás-bontó törzsnek az AFB1 biodegradációs képességét. Anyag és módszer Törzsek identifikálása: Az általunk izolált törzseket 16S rDNS szekvencia analízis alapján azonosítottuk. AFB1 biodegradáció vizsgálata: A kísérleti rendszereket 300 ml-es Erlenmeyer lombikokban állítottuk be, melyben 45 ml LB tápoldathoz 5 ml 0,6 OD sűrűségű mikroba inokulumot adtunk, majd 4ppm AFB1 toxin koncentrációt állítottunk be. A kísérlet során 3 napon keresztül, 28 oC-on, 170 rpm fordulatszámon inkubáltuk a beálított tenyészeteket. 72 óra elteltével mintáztuk a lombikok tartalmát: a felülúszó és a pellet maradék aflatoxin tartalmát ELISA tesztrendszerben vizsgáltatuk meg. AflatoxinB1 ELISA teszt: A méréseket a Soft Flow Biotechnology Kft. (Gödöllő) végezte az általuk kifejlesztett TOXI-WATCH nevű ELISA kittel. Az ELISA méréseket 3 párhuzamos mintából háromszori ismétlésben végezték. 1. ábra:azAflatoxin B1 szerkezete 1. grafikon: Az AFB1 bontási kísérlet ELISA és SOS-Chromoteszt eredményei Eredmények Vizsgálataink során előszöraz izolált törzseket identifikáltuk molekuláris genetikai eszközökkel (1. táb.). A törzsekkel végzett AFB1 bontási vizsgálat eredményei alapján (1. graf.) a szennyezett területekről izolált 20 törzs jelentős része képes az aflatoxin B1 bontására. A leghatékonyabban (90%) a Pseudomonas citronellolis ZS1, Pseudomonas pseudoalcaligenes FEH 28, Pseudomonas putida DN1, Pseudomonas stutzeri Kö5 és a Pseudomonasazelaica TN5 törzsek képesek az AFB1 degradációjára. Az SOS-Chromoteszt vizsgálat eredményei viszont azt mutatják, hogy nem mindegyik törzs képes az AFB1 genotoxikus hatását megszüntetni. Eredményeink szerint csupán két törzs a Streptomyces albus K15 és a Pseudomonas putida DN1 képes az AFB1 eredményes degradációra, úgy hogy a keletkező bomlástermék nem rendelkezik genotoxikus hatással. A két törzs közül a K15 közel 75%, míg a DN1 90%-os AFB1-biodegradációs képességgel rendelkezik. Következtetés: A toxikus tulajdonságokat hordozószerves szennyező anyagok mikrobiológiai bontása során minden esetben meg kell győződni a a káros biológiai hatás megszűnéséről is. Jóllehet az aflatoxin metabolizmusra képes mikroba törzseknél az eredeti toxin szint drasztikus csökkenés nagy hatékonyságot jelez, azonban sok esetben olyan metabolitok is keletkeznek, melyek a toxin eredeti biológiai hatását elérik, vagy meghaladhatják. Az analitikai és ELISA alapú toxinszint mérési eredmények tehát minden esetben kiegészítendőek a biológiai hatásmérésen alapuló ökotokiológiai mérésekkel, hogy a biodekontaminációra legalkalmasabb, biztonságos törzsek kerülhessenek kiválasztásra. Köszönetnyilvánítás: A kutatásunkat a MYCOSTOP Tech_08-A3/2-2008-0385 OM-00234/2008 pályázat és a KMOP 1.1.1.-07/1-2008-0002 projekt keretében végezhettük el. SOS-Chromoteszt vizsgálatok ismertetése: Az SOS-Chromomteszt Kit-et (Environmental Bio-Detection Products Inc. Kanada) a gyártó által kiadott használati útmutató alapján hajtottuk végre. Az enzim aktivitást (β-galaktozidáz és alkalikus foszfatáz relatív koncentrációját) ELx800 (BioTek Instruments, Inc.) készülékkel 405 és 620 nm hullámhossztartományon mértük. A minták genotoxicitása IF = 1,5 (Legault et al, 1996), e-fölött a minták genotoxikusak, alatta biztonságosak. 1. táblázat: Az izolált törzsek identifikálása és származása