Algatenyészetek intracelluláris és extracelluláris citokinin hormontartalmának mérése, összehasonlító elemzése és Scenedesmus sp. tenyészetek alkalmazása növényi növekedésserkentésre
Greipel Erika, Futó Péter, Bencsik Zsuzsanna, Bencsik Attila, Kutasi József
Albitech Biotechnológiai Kft., 1045, Berlini út 47-49.
Mikroalga szuszpenziókat régóta használnak fitostimulációs célra, ami az aktuális kutatások szerint a hormon-termelő képességükkel függ össze. A növényi hormonoknak több csoportja ismert, ide tartoznak az auxinok, citokininek, gibberellinek, az abszcizinsav, a jazmonsav és az etilén. Citokininek közül magasabb rendű növényekben leggyakrabban a zeatin, az izopentenil-adenin és ribozidjaik fordulnak elő. Zöld mikro-, és makroalgákból egyaránt mutattak már ki zeatin-ribozidot pl. Protococcus, Chlorella és Scenedemus fajokból. (Tarakhovskaya 2006). Munkánk során Scenedesmus sp. K2012 BEA D01_12 (Sco), Chlorella minutissima K2012 41 (Chlo) és Botryococus braunii K2012 (Bot) tenyészetekből etanolos extrakció és bepárlás útján készített mintákat vizsgáltunk vékony réteg kromatográfiásan. Külön vizsgálatnak vetettük alá a centrifugálás útján nyert sejttömeget és a felülúszót. További kísérletben eltérő nitrogén, és foszfor tartalmú tápközegekben 3 különbőző hőmérsékleten tenyésztett S. obtusiusculus egysejtű zöldalga biomassza és felülúszó zeatin származék és kinetin tartalmát vizsgáltuk. Az algatenyészetek szaporodását alacsony dózisú Azospirillum brasilense NCAIM (P) 001411 (ABT) baktériumtenyészetek adagolásával serkentettük (De-Bashan 2011). Liofilizált mintákból oldószeres extrakciót végeztünk. Zeatin származékok és kinetin detekciója vákuumbepárlást követően vékony réteg kromatográfiásan történt, a mennyiségi meghatározását HPLC-PDA módszerrel végeztük. A felülúszók esetén szilárd fázisú extrakciós kolonnát alkalmaztunk. Az eredményeket a Statistica szoftver segítségével értékeltük.
Az irodalmi adatoknak megfelelően tudtunk az egysejt alga Scenedesmus sp. (Sco), Scenedesmus sp. és Azospirillum brasilense talajbaktérium kevert kultúrája (Sco+ABT), továbbá a Chlorella minutissima (Chlo) és C. minutissima és A. brasilense (ABT) kevert tenyészetek (Chlo+ABT) liofilizált alga biomasszákból citokinineket kimutatni. Botryococcus braunii (Bot) tenyészet szárazanyag biomasszájából is kimutattunk transz-zeatin-ribozidot 45ng/ml-es koncentrációban. A tenyésztési körülmények optimalizálásával ezt a koncentrációt 400 ng/g alga liofilizátum kinetin tartalomban tudtuk maximalizálni. Ugyanakkor Sco és Chlo valamint Sco+ABT és Chlo+ABT kultúráknál teljes tenyészetekből és a felülúszókból nagyságrendileg nagyobb koncentrációban tudtunk citokinineket kimutatni. Az Sco és Sco+ABT teljes tenyészetek átlagosan 332-475 ng/ ml-es koncentrációban tartalmaztak kinetin típusú növényi hormont. A tenyészetek így milliliterenként tartalmaznak annyi citokininnek megfelelő növényi hormont amennyi 1 g liofilizált Sco biomasszában mérhető. Így egy hektárra növényi lombra kijuttatott 10 liter Sco algatenyészet ér el olyan fitostimulátor hatást, mint 100 g 400 ng/ml kinetin tartalmú liofilizált alga biomassza. Átlagosan 1 g alga biomassza mintegy 10-50 liter tenyészetből nyerhető ki. Számításaink szerint az egy hektár növényi lombra kijuttatott 10 liter Sco vagy Sco+ABT algatenyészet képes olyan fitostimulátor hatást biztosítani, amelyet 1000-5000 literből kinyert 100 g alga biomassza kijuttatásával lehet elérni.
