Toxiny sinic (microcystiny) a jejich účinky u bakterií

Bc. Inka Rusová

Master's thesis

Effects of cyanobacterial toxins (microcystins) in bacteria

Abstract:

Bioluminiscence je významným biologickým jevem. Byla a je pozorována u početného množství organismů, mezi které patří i bakterie. Bakteriální bioluminiscence má řadu praktických využití. Jedním z možných využití jsou BBTT, kdy sledování změny (úbytku) bioluminiscence v přítomnosti toxických látek odpovídá toxickému signálu. Základní uspořádání BBTT však není vhodné pro hodnocení toxicity zbarvených a zakalených vzorků. Jednou z možností řešení je kinetická podoba BBTT. Standardním testovacím organismem je bakterie Vibrio fischeri. Tato bakterie však vyžaduje přídavky vysokých koncentrací solí do média a tyto podmínky nejsou relevantní pro hodnocení toxicity vzorků ze sladkovodního prostředí, sedimentů a půdy. Řešením by mohlo být použití terestrické bakterie Photorhabuds luminescens. V této diplomové práci byla optimalizována desková podoba kinetického BBTT za použití bakterie Photorhabdus luminescens. Součásti optimalizace bylo nalezení vhodných látek pro extrakci (1% PBS), pro negativní (1% PBS) a pozitivní kontrolu (K2Cr2O7). Dále byla vyzkoušena nutnost měření extraktů v den jejich extrakce, kdy bylo zjištěno, že extrakty lze měřit i následující den. Po této optimalizaci byla provedena analýza reálných vzorků a ověřena opakovatelnost (CV = 11,703%). Na závěr bylo prokázáno, že zbarvení vzorku neovlivňuje toxicitu a že MCs (sekundární metabolity sinic) nejspíše nejsou odpovědny za akutní toxicitu sinic.

Abstract:

Bioluminiscence is a biological phenomenon which appears with many organisms including bacteria. Bacterial bioluminiscence has a lot of practical performance. We have possibility of using BBTT, when observing bioluminiscence decrease in toxic subtance is like toxic signal. Getting from the base, there is „BBTT standard test“ which, however, is not able to be used with coloured or turbid samples. Therefore, new kind of BBTT test appears, „BBTT kinetic test“. Standardized test organism is bacteria Vibrio Fischeri. This specific bacteria needs high concentration of salt in medium what makes not relevant conditions for assesment of toxic samples from freshwater, sediments or earth. Possible solution for these samples could be instead of Vibrio Fischeri, rather use terrestrial bacteria Photorhabdus Luminescens. Process of „BBTT kinetic desk test“ was optimized by using bacteria Photorhabdus luminescens in my Diploma Theses. Another goal of the optimalization was to find proper samples for extraction (1% PBS), for negative (1% PBS) and positive control (K2Cr2O7). The necessity of meassuring samples during the day of extraction or, as well, the day after was also tested. I deduce that extractions can be still tested another day. After these optimalizations I made analysis of real samples and proved the repeatabilit (CV = 11,703%). Finaly, I prove that color of the sample does not affect its toxicity and MCs (secondary metabolites of cyanobacteria) might not be responsible for acute toxicity of cyanobacterial samples.

Keywords

bakteriální bioluminiscence, bakteriální bioluminiscenční test toxicity, Flash test, Photorhabdus luminescens, microcystiny

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 1. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 8. 2. 2010
• Supervisor: prof. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry