Srovnání vlivu polycyklických aromatických uhlovodíků a toxických kovů na růst a primární produkci vybraných druhů řas

Bc. Tomáš Zavřel, Ph.D.

Diplomová práce

Comparison of polycylic aromatic hydrocarbons and toxic metals effects on the growth and primary production in selected algal species

Anotace:

V práci je hodnocen vliv kadmia a fluorantenu na růst jednobuněčných zelených řas. Kadmium a fluoranten byli vybráni jako zástupci toxických kovů a polycyklických aromatických uhlovodíků. V rámci práce proběhly tři experimenty – v prvním byl hodnocen vliv teploty a světla na růst řas, v dalších dvou byla sledována odpověď buněk na působení polutantů. Rozdíl byl v pouţitém mediu – ve druhém experimentu byly řasy kultivovány v BBM3N mediu, ve třetím v 5 mM HEPES. Pro experimenty byly vybrány tři druhy řas: Scenedesmus obliquus, Trebouxia erici a Coccomyxa sp. Hodnocena byla změna parametrů indukované fluorescence chlorofylu, přírůstek čerstvé hmotnosti buněk a změna obsahu pigmentů. Zvolené koncentrace kadmia (CdCl2) byly 0, 2, 20 a 200 μM, koncentrace fluorantenu 0, 0,01 0,1 a 1 μM. Byl sledován vliv teploty a světla na působení polutantů, kultivace probíhala za teplot 0°C, 19°C a 25°C, a ozářeností 35, 150 a 250 μmol m-2 s-1. Výsledky naznačují různou citlivost druhů i vliv teploty na působení fluorantenu i kadmia. Pro všechny druhy se jako nejvhodnější růstové podmínky jevila teplota 25°C a ozářenost 35 μmol m-2 s-1. Nejvýraznější odpověď na působení kadmia i fluorantenu jsme zaznamenali u S. obliqus. Koncentrace kadmia vyvolávající sníţení sledovaných parametrů byla jiţ 2 μM, fluoranten v 5 μM koncentraci mírně stimuloval růst. T. erici i Coccomyxa sp. reagovali na oba polutanty podobně – 200 μM kadmia vyvolalo odezvu u obou druhů, u T. erici navíc v některých případech 2 a 20 μM mírně stimulovalo růst buněk. Fluoranten neměl u těchto druhů na sledované parametry vliv v ţádné koncentraci. Při teplotě 0°C byla pozorována nejméně výrazná odpověď na působení polutantů, vliv ozářenosti pozorován nebyl.

Abstract:

The influence of cadmium and fluranthene on algal growth is evaluated in this work. Cadmium and fluoranthene were chosen as representatives of toxic metals and polycyclic aromatic hydrocarbons. There have been done 3 experiments. The first experiment was to evaluate the effect of temperature and light on the growth of algae. In the other two experiments the effect of pollutants was observed. The difference between 2nd and 3rd experiment was in the medium used - in the second experiment algae were cultivated in BBM3N medium and in the third experiment the culture was kept in 5 mM HEPES. There were selected three algal species: Scenedesmus obliquus, Trebouxia erici and Coccomyxa sp. Chlorophyll fluorescence parameters, increase of algae fresh weight and change of pigment content were observed during the experiments. The selected concentrations of cadmium (CdCl2) were 0, 2, 20 and 200 μm, the concentrations of fluoranthene were 0, 0.01 0.1 and 1 μM. The effect of environmental conditions on the action of pollutants was be examined. Temperatures chosen for experiments were: 0°C, 19°C and 25°C, irradiance values were 35, 150 and 250 μmol m-2 s-1. The results suggest a different sensitivity of species and also suggest the effect of temperature on the activity of fluoranthene and cadmium. For all species, the most appropriate conditions for growth appeared to be 25°C and 35 μmol m-2 s-1. The most significant response to the effect of cadmium and fluorantene were detected in S. obliqus. Concentration of cadmium causing a reduction of obsereved parameters was 2 μM, 5 μM fluoranthene slightly stimulated growth. T.erici and Coccomyxa sp. showed very similar response to both pollutants - 200 μM of cadmium invoked a response in both species. Moreover, in some cases 2 and 20 μM slightly stimulated cell growth of T. erici. Fluoranthene had no effect on observed parameters in any concentration in these species. The least significant effect of pollutants was determined at 0°C and the effect of irradiance was not observed.

Klíčová slova

Toxické kovy, polycyklické aromatické uhlovodíky, řasy, teplota, ozářenost, fluorescence chlorofylu, chlorofyl, růst, lišejníky

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 6. 2011
• Vedoucí: Mgr. Peter Váczi, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Obecná biologie