Toxicita microcystinu pro zelenou řasu Pseudokirchneriella subcapita: srovnání purifikovaného toxinu s komplexními vzorky sinic a kritické hodnocení tradičních biomarkerů

Mgr. Kateřina Bártová, Ph.D.

Advanced ('rigorózní') thesis

Toxicity of microcystin to green alga Pseudokirchneriella supcatitata: comparisons of pure toxins with complex cyanobacterial samples and critical evaluation of traditional biomarkers

Abstract:

Sinice jsou organismy produkující řadu bilogicky aktivních látek, což může být výhodou v kompetičním boji mezi ostatními druhy. Nejznámější skupinou těchto látek jsou běžně detekované cyanotoxiny ve vodních nádržích - microcystiny. Tyto toxiny jsou častou zkoumány jako čistá látka, ovšem v prostředí se vyskytují v komplexních směsích s dalšími metabolity. V naší studii jsme se zabývali vlivem různých intracelularních a extracelulárních cyanobakteriálních směsí obsahujících microcystin (koncentrace 300 μg/l) a bez microcystinu. Sledovanými parametry byly změny detoxifikačních a antioxidačních biomarkerů a také růst zelené řasy Pseudokirchneriella subcapitata během deseti denní exposice. Naše výsledky nevysvětlují možné inetrakce mezi kmplexními směsmi sinic, ale rozšiřují informace o jejich možném působení na fytoplanktonní zelenou řasu P. subcapitata.

Abstract:

Cyanobacteria are organisms that produce a wide spectrum of biologically active compounds. Production of bioactive substances could also be an advantage in competition among organisms. One group of commonly detected cyanotoxins in the water bodies are microcystins. They are often investigated as pure compounds, but they occur in the environment in mixtures with other compounds or metabolites. In our study we examined the effect of various intracellular and extracellular cyanobacterial mixtures with microcystins (concentration 300 μg/L of MC) and without microcystins on growth and detoxification parameters of green alga Pseudokirchneriella subcapitata during 10day exposure. No effects on growth were observed in exponential phase and stationary phase of growth, with exception of growth stimulation caused by both extracellular mixtures with and without microcystins on P. subcapitata in exponential growth phase. Biochemical parameters of detoxification were weak modulated after exposure to all treatments, but significant changes were detected only on activity of glutathione reductase, which was stimulated by pure microcystins and inhibition of glutathione-S-transferase caused by extracellular mixture containing microcystins. As positive control paraquat was used, what affected each of tested biomarkers. Our results did not explain interaction inside cyanobacterial mixtures, but upgraded information about their effects on phytoplanktonic alga P. subcapitata.

Keywords

Microcystin, cyanobacteria, algae, extract, exudate

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 10. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 17. 12. 2008
• Reader: Mgr. Jakub Gregor, Ph.D., Mgr. Hana Slováčková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Biology / General Biology