Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

The effects of environmental factors on biomass and microcystin production by the freshwater cyanobacterial genera Microcystis and Anabaena

Jaana Vaitomaa

Doctoral dissertation, June 2006.
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Applied Chemistry and Microbiology, Division of Microbiology.

Ympäristötekijöiden vaikutuksia makeiden vesien Microcystis ja Anabaena syanobakteerisukujen biomassaan ja maksamyrkyntuottoon

Monet syanobakteerien eli sinilevien suvut voivat tuottaa maksamyrkkyjä, mikrokystiinejä. Myrkyntuotto on mahdollista niissä soluissa, joissa on myrkkyä tuottavia entsyymikomplekseja. Vesistöissä voi esiintyä samanaikaisesti useita eri syanobakteerisukuja sekä niiden myrkyllisiä ja myrkyttömiä muotoja. Ympäristötekijöiden vaikutuksia on tutkittu lähinnä syanobakteeriviljelmillä laboratoriossa. Tutkiminen vesistöissä on ollut vaikeaa, sillä aiemmin ei ole ollut menetelmiä, joilla maksamyrkkyä tuottaneet solut olisi voitu tunnistaa.

Tässä tutkimuksessa kehitetyllä geneettisellä menetelmällä pystytään tutkimaan maksamyrkkyjä tuottavia syanobakteereita vesistöissä, ja menetelmällä voidaan arvioida kahden tärkeimmän maksamyrkyntuottajasuvun määriä vesistöissä. Tuusulanjärvellä ja Hiidenvedellä maksamyrkyn tuottamiseen tarvittavia geenejä havaittiin Microcystis- ja Anabaena-suvun syanobakteereissa. Tuusulanjärvellä ja Hiidenveden Kiihkelyksenselällä näitä geenejä oli todennäköisesti eniten Microcystis-suvun syanobakteereilla. Näiden tietojen ansiosta voi olla mahdollista suunnitella sellaisia järvien kunnostusmenetelmiä, joilla voisi vähentää juuri haitallisimman syanobakteerisuvun kasvua.

Fosfori- ja typpipitoisuudet ja niiden yhteisvaikutus tehostivat Microcystis-suvun maksamyrkyllisten ja myrkyttömien syanobakteerien kasvua. Ravinteet edistivät erityisesti maksamyrkyllisten syanobakteerien kasvua. Fosfori- ja typpipitoisuudet ja niiden yhteisvaikutus kasvattivat kahden Microcystis-syanobakteerin maksamyrkkypitoisuutta. Korkea fosforipitoisuus lisäsi myös Anabaena-syanobakteerin kasvua, mutta typpipitoisuudella ei ollut tilastollisesti merkittävää vaikutusta sen kasvulle todennäköisesti siksi, että suku pystyy sitomaan ilmasta veteen liuennutta typpikaasua.

Syanobakteerit pystyvät irrottamaan tuottamillaan solun ulkopuolisilla entsyymeillä ravinteita orgaanisesta aineesta. Anabaena-puhdasviljelmässä havaittiin leusiiniaminopeptidaasiaktiivisuutta (LAP). Fosforipitoisuus kasvatti LAP-aktiivisuutta. Typpipitoisuudella ei ollut tilastollisesti merkittävää vaikutusta. Hiidenvedellä suurin LAP-aktiivisuus havaittiin järven kaikkein rehevimmissä osissa. Jos oletetaan, että syanobakteerien LAP-aktiivisuus oli Hiidenvedellä yhtä suurta kuin Anabaena-puhdasviljelmässä, voidaan päätellä, että Hiidenvedellä LAP-aktiivisuus oli enimmäkseen peräisin syanobakteerien yhteydessä elävistä muista bakteereista.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 12.06.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki