A DISITOBI modell eredményeinek értékelése

A „simple extraction” PLFA analízis során kimutatott foszfolipid-zsírsavakat a 10. táblázat tartalmazza (PLFA elnevezését ld. 2.4.1. fejezet). A DISITOBI modell azon foszfolipid-zsírsavakhoz tartozó modell paramétereit, valószínűségi szintjeit és determinációs koefficienseit, melyek R² értékei 70 % vagy a feletti, a 11a. és b. táblázat mutatja.

toxikussági gradiens

1. csoport

2. csoport

10. táblázat A PLFA analízissel kimutatható foszfolipid-zsírsavak

20 Gram (-): Zelles, 1999;

21 Gram (+): Zak et al., 1996; Zogg et al., 1997; Ringelberg et al., 1997; Zelles, 1997;

Bardgett et al. (1996); Frostegård et al., 1996;

22 Gram (-): Zak et al., 1996, Zogg et al., 1997; Ringelberg et al., 1997; Bardgett et al., 1996; Frostegård et al., 1996;

23 Gram (-) és mikroeukarióták: egyszeresen telítetlen: Ratledge & Wilkinson, 1988; Zelles 1999;

Eukarióták: többszörösen telítetlen: Zak et al., 1996; Zogg et al., 1997; Ringelberg et al., 1997; Pinkart et al., 2002; Madan, 2002;

Alifás zsírsavak

11a. táblázat Azon foszfolipid-zsírsavakhoz tartozó DISITOBI modell paraméterek, valószínűségi szintek és a determinációs koefficiensek, melyek R² értékei 70 % vagy a feletti

Paraméter 12:0 16:0 20:0 23:0 14:0 a 15:0 a 17:0 a 14:0 i 16:0 i

B0 -0,3853^XXX -1,3389^XXX 2,3269^XXX 0,3569^XXX 0,7778 10,8983^XXX 6,6206^XXX -0,3031^XXX 8,4300^XXX

B1 (L) 0,0553^X 1,1732 -0,2349 -0,0295 -0,2273^XXX -1,2315 -1,0335^X 0,0713 -0,9801

B2 (Pb) 0,0014^X 0,0528 -0,0003 -0,0001 0,0002 -0,0013 0,0006 0,0011 0,0008

B3 (Zn) 0,0008 0,0632 -0,0014^XX 0,0001^XX 0,0001 0,0000 0,0013 0,0011 0,0030

B4 (Cr) 0,0006^XXX 0,0112 -0,0027^XXX -0,0002^XXX -0,0021^XXX -0,0126^XXX -0,0087^XXX -0,0002^XXX -0,0129^XXX

B5 (LxPb) -0,0000 -0,0003 -0,0000 0,0000 -0,0001 0,0001 0,0000 -0,0000 0,0001

B6 (LxZn) 0,0000 0,0016 0,0001^XX -0,0000 -0,0000 0,0002 0,0001 -0,0000 0,0001

B7 (ZnxPb) ^{-0,0000 -0,0000 0,0000 0,0000 -0,0000 -0,0000 0,0000 -0,0000 -0,0000}

B8 (LxCr) 0,0001^XXX 0,0045^XXX 0,0002^XXX 2,56x10^{-5 XX} 0,0001 0,0001 0,0002 0,0000 0,0002

B9 (CrxPb) 3,81x10^{-7 XX} 1,22x10^{-5 X} 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

B10 (CrxZn) 0,0000 0,0000 1,03x10^{-6 XXX} -0,0000 0,0000 -0,0000 -0,0000 0,0000 -0,0000 B11 (L²) -0,0121^XXX -0,5366^XXX 0,0075 0,0013 0,0309^XXX 0,0996^XX 0,0904^XXX -0,0056^XX 0,0869^XX B12 (Pb²) -9,21x10^{-7 XXX} -4,01x10^{-5 XXX} 0,0000 -0,0000 -0,0000 0,0000 -0,0000 -6,65x10^{-7 XXX} -0,0000 B13 (Zn²) -6,45x10^{-7 XXX} -4,84x10^{-5 XXX} 0,0000 -0,0000 -0,0000 0,0000 -0,0000 -6,83x10^{-7 XXX} -0,0000 B14 (Cr²) -9,65x10^{-7 XXX} -2,95x10^{-5 XXX} 8,12x10^{-7 XXX} -0,0000 1,00x10^{-6 XXX} 5,76x10^{-6 XXX} 3,85x10^{-6 XXX} -0,0000 6,12x10^{-6 XXX}

R² (%) 77,2 71,2 71,9 70,4 76,0 90,6 73,2 78,5 80,9

11b. táblázat

XXX=p<0,01; XX=p<0,05; X=p<0,10

Paraméter 16:0 2OH 19:0 cy br 17:0 br 23:0 17:1 18:1 18:3 16:1c9 18:1c9 18:1tr9

B0 0,6722 13,4764^XXX 7,5661^XXX 0,1978 10,1178^XXX 3,9606^XXX 4,3011 4,6611^XXX 5,8772^XXX 7,8875^XXX

B1 (L) -0,1112^XX -1,0889 -0,9749 -0,0090 -0,6640 -0,8734^XX -0,1001 -0,3334 -0,1397 -0,2109

B2 (Pb) -0,0001 -0,0026 0,0010 0,0000 -0,0017 0,0006 -0,0003 0,0019 0,0082 -0,0020

B3 (Zn) -0,0001 -0,0012^X 0,0018 0,0001 0,0004 0,0013 -0,0001 0,0009^XX 0,0028 -0,0013

B4 (Cr) -0,0006^XXX -0,0128^XXX -0,0104^XXX -0,0007^XXX -0,0108^XXX -0,0041^XXX -0,0086^XXX -0,0070^XXX -0,0048^XXX -0,0089^XXX

B5 (LxPb) 0,0000 -0,0000 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0,0001 -0,0001 -0,0005^X -0,0001

B6 (LxZn) 0,0000 0,0003^X 0,0002 -0,0000 0,0002 0,0001 0,0001 -0,0000 0,0001 0,0000

B7 (ZnxPb) 0,0000 0,0000 0,0000 -1,40x10^{-7 XX} 0,0000 0,0000 0,0000 -0,0000 0,0000 0,0000 B8 (LxCr) 4,84x10^{-5 XXX} 0,0005^XX 0,0004^XX 1,78x10^{-5 X} 0,0004^XX 0,0001 0,0000 0,0003^XXX 0,0005^X 0,0003^XX B9 (CrxPb) -0,0000 2,61x10^{-6 XX} -0,0000 0,0000 2,79x10^{-6 XX} -0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 1,80x10^{-6 XX} B10 (CrxZn) -0,0000 0,0000 -0,0000 1,45x10^{-7 XX} 0,0000 -0,0000 0,0000 0,0000 -0,0000 1,60x10^{-6 XX} B11 (L²) 0,0050^XXX 0,0467^X 0,0487^X -0,0003 0,0149 0,0806^XXX -0,0136 0,0194 0,0105 0,0066 B12 (Pb²) 0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -1,30x10^{-6 X} -0,0000 0,0000 B13 (Zn²) 0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -2,65x10^{-6 XX} -0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 -0,0000 B14 (Cr²) 1,68x10^{-7 XX} 3,71x10^{-6 XXX} 3,97x10^{-6 XXX} 3,92x10^{-7 XXX} 2,41x10^{-6 XX} 1,69x10^{-6 X} 4,37x10^{-6 XXX} 2,13x10^{-6 XXX} -0,0000 2,13x10^{-6 XX}

R² (%) 82,6 79,2 86,0 79,5 76,6 70,9 70,4 73,3 74,3 83,4

A PLFA analízis eredményeként 36 foszfolipid-zsírsavat lehetett azonosítani, közülük a DISITOBI modell szerint 19-nél volt illeszthető a modell (11a. és b. táblázat). A kezelések hatását a zsírsav csoportok, és nem az egyes zsírsavak alapján értékeljük.

A mikroba csoportokra jellemző foszfolipid-zsírsav tartalom változása

A „simple extraction” PLFA analízissel detektálható foszfolipid-zsírsavakból a Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumokra, illetve az eukariótákra jellemző zsírsav csoportok változását lehet nyomon követni. A DISITOBI modell paramétereit, valószínűségi szintjeit és determinációs koefficiens értékeit a 12. táblázat tartalmazza.

12. táblázat

A mikroba csoportokra jellemző PLFA tartalom változásához tartozó DISITOBI modell paraméterek, valószínűségi szintek és a determinációs koefficiensek

XXX=p<0,01; XX=p<0,05; X=p<0,10

A mikroba csoportok mennyiségi meghatározására használt mérőszámok származtatott értékek, így a modell egyenletének torzítása erőteljesebb, mint a közvetlenül

Paraméter

B0 50,8400^XXX 36,6153^XXX 4,1342

B1 (L) -0,8166 -4,0116^XX -0,1031

B2 (Pb) -0,0106 -0,0038 0,0001

B3 (Zn) -0,0091^XX 0,0028 0,0005

B4 (Cr) -0,0250^XXX -0,0407^XXX -0,0089^XXX

B5 (LxPb) -0,0015^XX 0,0003 0,0000

mért talajmikrobiológiai, -biokémiai mutatók esetében. Fontos megjegyezni továbbá azt is, hogy az egyszerű PLFA preparálással nem nyomon követhető mikrobiális diverzitásváltozásból fakadó kompetíciós viszonyok kialakulásával a kapott összefüggések gyakran nem, vagy nehezen interpretálhatók. Ezért a továbbiakban a mikroba csoportokra (markánsan) ható tényezők meghatározására kerül a hangsúly.

A modell alapján a lignitnek, és mind a három fémnek van hatása a Gram-negatív baktériumokra jellemző PLFA relatív arányának változására, de a modell paraméterei alapján a lignit és a Cr hatása a meghatározó (R²=85,81%). A Gram-pozitívok esetében az igazolt hatótényező a lignit és a Cr (R²=91,54%), míg az eukariótáknál (esetünkben döntő mértékben a mikroszkópikus gombáknál) csupán a Cr hatása a szignifikáns (R²=75,52%) (12. táblázat).

A közvetlenül mért talajmikrobiológiai, -biokémiai mutatókkal összhangban a mikroba csoportokra jellemző PLFA csoportok relatív arányának változására is a két legmarkánsabb ható tényező a lignit és a Cr-kezelés.

A környezeti hatást jelző karakterisztikus foszfolipid-zsírsav csoportok változása

A környezeti hatást jelző karakterisztikus zsírsavcsoportok DISITOBI modell szerinti paramétereit, valószínűségi szintjeit és a determinációs koefficiens értékeit a 13. táblázat tartalmazza.

13. táblázat

A környezeti hatást jelző karakterisztikus PLFA csoportok változásához tartozó DISITOBI modell paraméterek, valószínűségi szintek és a determinációs koefficiensek

XXX = p<0,01; XX = p<0,05; X = p<0,10

A modell szerint a transz/cisz, illetve a ciklopropil/prekurzor PLFA arányának változásánál (jó indikátorai a környezeti stressznek) a modellek nem illeszthetők (R²=56,34%, illetve 67,81%), de a Gram-negatív/Gram-pozitív baktériumokra jellemző PLFA (szintén jó indikátora a környezeti stressznek), valamint az egyszeresen telítetlen/telített PLFA (az aerob feltételeket és a szubsztráthozzáférhetőséget jelzi) esetében az R² értékek 70% felettiek (13. táblázat).

A karakterisztikus zsírsav csoportok mennyiségi meghatározására használt mérőszámok is származtatott értékek, ezért itt is érvényes az, hogy a modell egyenletének torzítása erőteljesebb, mint a közvetlenül mért talajmikrobiológiai, -biokémiai mutatók esetében, így a továbbiakban a karakterisztikus zsírsav csoportokra (markánsan) ható tényezők meghatározására kerül a hangsúly.

B0 0,8344^XXX 275,6661 -0,3881^XXX -0,4858^XXX

B1 (L) -0,0084 -9,5467 0,5701^X 0,2924

B9 (CrxPb) 0,0000^XXX 0,0002^XXX -0,0000 -0,0000

B10 (CrxZn) 0,0000^XXX 0,0002^XXX 0,0000 -0,0000

B11 (L²) 0,0011 0,5935 -0,0547^XXX -0,0209^XXX

B12 (Pb²) 0,0000^XXX 0,0000 -0,0000 -4,23x10^{-7 XX}

B13 (Zn²) -0,0000 0,0000 0,0000 -0,0000

B14 (Cr²) 0,0000^XXX 0,0000 -2,96x10^{-6 XXX} -1,12x10^{-6 XXX}

R² (%) 56,34 67,81 73,14 78,66

A modell alapján a lignitnek és a Cr-nak van hatása a Gram-negatív/Gram-pozitív baktériumokra jellemző foszfolipid-zsírsavak arányának változására (R²=73,14%). Ennek magyarázata az lehet, hogy a környezeti stressz ezt a két mutatót befolyásolja leginkább.

Az egyszeresen telítetlen és telített foszfolipid-zsírsavak arányának vizsgálatánál a lignitnek, a Cr-nak és az Pb-nak a hatása is igazolható, a Zn hatása pedig a LxZn párkölcsönhatásban nyilvánul meg, de a modell paraméterei alapján a legmarkánsabb hatótényező a lignit (R²=78,66%). Ennek magyarázata az lehet, hogy bár a lignit nem számít tápanyagforrásnak a mikrobák számára, de pozitívan befolyásolhatja a szubsztrát hozzáférhetőséget, és kedvez az aerob feltételeknek.

A szakirodalommal ellentétben a transz/cisz, illetve a ciklopropil/prekurzor PLFA arányainak változásai nem bizonyultak jó környezeti stresszindikátornak az I. kísérletben, csupán a Gram-negatív/Gram-pozitív baktériumokra jellemző PLFA arány változás (Zelles et al., 1995). Az egyszeresen telítetlen/telített PLFA arány pedig a szakirodalommal összhangban jó indikátora a szubszrát hozzáférhetőségnek és az aerob feltételek alakulásának (Bossio & Scow, 1998).

6.3.2. A DISITOBI modell eredményeinek értékelése

In document Nehézfém immobilizációs modellkísérletek lignittel (Pldal 82-89)