Influence of cyanobacterial bloom on freshwater biocoenosis. Use of bioassays for cyanobacterial microcystins toxicity assessment

The issues presented in this study concern a very important problem of the occurrence of cyanobacterial blooms in surface water used for water supply purposes. The objective of this study was to analyze the occurrence of cyanotoxic risk in the catchment area of the Obrzyca River (including Sławskie lake which is the beginning of the river), which is a source of drinking water for the inhabitants of Zielona Góra. In order to evaluate toxicity of cyanobacterial bloom it was conducted toxicological testing using aquatic invertebrates (Daphnia magna, Dugesia tigrina) and heterotrophic bacteria (Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Pseudomonas fluorescens). Test samples were collected from May to October, 2012. The most toxic was a sample collected from Lake Sławskie on 20th October when cyanobacteria bloom with a predominance of Microcystis aeruginosa occurred and the amount of microcystins was the largest. The methanol extract of the sample was toxic only above a concentration of 6x103 μgxdm-3. The lethal concentration (48-h LC 50) for Daphnia magna was 3.09x103 and for Dugesia tigrina (240-h LC 50) 1.51x103μgxdm-3 of microcystins (MC-LR, MC-YR and C-RR). The same extract stimulated growth of Escherichia coli and Enterococcus faecalis cells.

Zagadnienia przedstawione w niniejszym artykule dotyczą bardzo ważnego problemu występowania zakwitów sinic w wodach powierzchniowych wykorzystywanych do celów wodociągowych. Celem pracy była ocena cyjanotoksycznego ryzyka w zlewni rzeki Obrzyca (w tym jeziora Sławskiego będącego początkiem rzeki), która jest źródłem wody do picia dla mieszkańców Zielonej Góry. W celu oceny toksyczności sinic przeprowadzono badania toksykologiczne przy użyciu bezkręgowców wodnych (Daphnia magna i Dugesia tigrina) oraz bakterii heterotroficznych (Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Pseudomonas fluorescens). Próbki do badań pobierano od maja do października w 2012 roku. Ekstrakt metanolowy z zakwitu sinic (dominacja gatunku Microcystis aeruginosa) w J. Sławskim, gdzie ilość mikrocystyn była największa, był toksyczny dopiero po zatężeniu do 6•103 μg•dm-3. Stężenie letalne (48-h LC 50) dla Daphnia magna wyniosło 3,09•103 a dla Dugesia tigrina (240-h LC 50) było równe 1,51•103 μg•dm-3 mikrocystyn (MC-LR, MC-YR i MC-RR). Ten sam ekstrakt stymulował wzrost komórek Escherichia coli i Enterococcus faecalis.