Alglere ağır metal ve mikroplastik etkisinin araştırılması

Ağır metal ve mikroplastik kirliliğinin çevresel ekosistemlere verdiği zarar canlı yaşamını tehdit eder olup özellikle sucul ekosistemlerde varlığını sürdüren organizmalar, ağır metallerin suda çözünmesi sebebiyle daha fazla risk altına girmektedir. Sucul ekosistemleri tehdit etmesi ve fotosentez kapasitesini düşürmesi sebebiyle özellikle mikroalgler üzerinde stres koşulları oluşturması olası görülmektedir. Bu çalışmada Chlorella vulgaris yeşil alg'i ve Microcystis aeruginosa, Arthrospira platensis mavi-yeşil alglerinin üç farklı ağır metale ve bunların konsantrasyonlarına, farklı tür ve çaptaki mikroplastiklere maruziyeti sonucu oluşan etkiler incelenmiştir. Yapılan çalışmada mikroalgler'in metal ve mikroplastik maruziyetine verdiği tepkileri anlamak için OD560 değerleri, klorofil-a, askıda katı madde, hücre sayımı, Malondialdehit ve hidrojen peroksit miktarları incelenmiştir. Yürütülen çalışmada Chlorella vulgaris, Microcystis aeruginosa ve Arthrospira platensis ağır metallere maruz bırakılmış olup Chlorella vulgaris için kurşun, bakır ve kadmiyum; Microcystis aeruginosa ve Arthrospira platensis için kadmiyum ağır metallerinin farklı konsantrasyonları (0.5-1-2.5-5-10 mg/L) seçilmiştir. Deney süresi boyunca en yüksek konsantrasyonda (10 mg/L) metal maruziyeti etkisinde olan kültürde klorofil-a miktarı, OD 560 değerleri ciddi düşüşler göstermiş alg hücrelerinde büyüme ve gelişim yavaşlamış ölümler başlamıştır. Toksik etkinin fazla olması sebebiyle yapılan analizlerde en yüksek konsantrasyona maruz bırakılan kültürlerde malondialdehit ve hidrojen peroksit miktarları yüksek çıkmıştır. Malondialdehit ve hidrojen peroksit miktarlarının yüksek olması ağır metal konsantrasyonlarının artmasına bağlı olarak hücredeki toksik etkinin ve yıkımın fazla olduğunun bir göstergesi olarak kabul edilebilir. Başka bir deney setinde Chlorella vulgaris yeşil alg'i bakır ve kurşun ağır metallerinin farklı konsantrasyonları (0.5-1-2.5 mg/L) ile 100 μm den küçük çapa sahip polipropilen, polivinilklorür ve polistiren mikroplastikleri nin etkisi altına bırakılmış olup zamana bağlı olarak Chlorella vulgaris hücrelerindeki büyüme ve gelişim incelenmiştir. Ağır metal toksikliği ve mikroplastik etkisin mikroalg hücreleri üzerinde büyüme ve gelişmeyi yavaşlattığı, ölümlere sebebiyet verdiği tespit edilmiştir. 2.5 mg/L metal ve polivinilklorür mikroplastiği ilavesi yapılan kültürde klorofil-a ve OD 560 değerlerinde azalmalar tespit edilmiş olup aynı kültürün enzim aktivitesi sonucu oluşan malondialdehit ve hidrojen peroksit miktarında artışlar tespit edilmiştir. Yürütülen başka bir sette Chlorella vulgaris farklı tür ve çaptaki mikroplastiklere maruz bırakılmış olup mikroplastik türü ve çapı olarak Polipropilen, polivinilklorür mikroplastikleri için 100 μm nin altında ve üstünde, polistiren mikroplastiği için 1μm çap seçilmiştir. Zamana bağlı olarak yapılan bu incelemede bütün kültürler kendi arasında kıyaslandığında en iyi klorofil-a artışı 1μm boyutlu polistiren mikroplastiği 'nin eklendiği kültürde tespit edilmiştir. En az klorofil-a miktarı ise 100 μm nin üstünde çapa sahip polivinilklorür mikroplastiğinde tespit edilmiştir. Hidrojen peroksit ve malondialdehit miktarı analiz edilen klorofil-a değerleri ile uyumlu tespit edilmiştir. Yapılan bütün çalışmada yürütülen setlerin tamamında saf kültürden oluşan kontrol grubu oluşturulmuştur. Sonuç olarak Ağır metal ve mikroplastiklerin sucul ekosistemlere, bu ekosistemlerde yaşayan organizmalara ciddi zararlar vermekte olduğu anlaşılmaktadır. Ekosistemlerde yaşayan canlıların ağır metal veya mikroplastik kirliliğine maruz kalması, canlılıklarının son bulması maruz kalınan toksik etkinin besin zincirinin üst basamaklarına taşınmasına sebebiyet verecektir.