İÇME SULARINDA YÜKSEK HASSASİYETTE SİYANOTOKSİN ANALİZİ Cevdet Demir, Habibe Ajderoğlu Uludağ Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 16059 BURSA BUSKİ Dobruca İçme Suyu Arıtma Tesisi, İçme Suyu Laboratuvarı, Osmangazi-BURSA Ulusal Su ve Sağlık Kongresi, 26-30 Ekim 2015 ANTALYA
Giriş Siyanobakteriler içerdikleri fotosentetik pigmentler nedeniyle mavi yeşil alg olarak adlandırılan, sıcak su kaynaklarından, göller ve içme suyu kaynaklarına kadar geniş bir yayılım gösteren organizma grubudur. Son yıllarda nehirlerde göllerde ve içme suyu göletlerinde besleyici tuzların özellikle fosfat ve azot bileşenlerinin seviyesinin artması ile ortaya çıkan ve doğal biyolojik üretimin bir sonucu olan ötrofikasyon, siyanobakteri artışına neden olmaktadır.
Giriş Güvenli su sağlanması için su kaynağındaki siyanobakterilerin ve toksinlerinin izlenmesi gerekmektedir. Siyanobakteriyel risk yönetiminin yapılabilmesi için siyanobakterilerin doğal ekosistemlerinin ve aşırı artışa geçmelerine neden olan ortam koşullarının iyi anlaşılması gerekmektedir. Su yüzeyi yakınında microcystin kolonileri
Mikrosistin üreten siyanobakteriler Mikrosistinler Microcystis Anabaena Oscillatoria Nostoc gibi siyanobakteri cinsleri tarafından üretilmektedir.
Microsistin Kimyası Toksik mikrotoksin türleri Mikrosistin, yedi aminoasit içeren halkalı peptitlerdir. Mikrosistin adı X-pozisyonu aminoasit Molekül Ağırlığı Mikrosistin YR Tirosin 1045.19 Mikrosistin RR Arginin 1038.2 Mirosistin LR Leucine 995.17
Siyanotoksin türleri Omurgalılarda etki yaratan 46 siyanobakteri türü tespit edilmiştir. SİYANOTOKSİN HEPATOKSİN NÖROTOKSİN DERMATOTOKSİN Karaciğer hücrelerini hedef alır. Nefes alamama ve solunum durmasına neden olur. Deri iritasyonu ve alerjik reaksiyonlara neden olur.
Microsistin in insan sağlığı üzerindeki etkileri Bugüne kadar kayıtlara geçmiş en genel toksik madde Microsistin dir. Kaynak Yer Neden olan organizma Etkisi İçme suyu Avustralya 1981 Microcystis Karaciğer hasarı Brezilya 1988 Microcystis Gastroenterit Anabaena Çin 1972 1990 Microcystis Karaciğer hasarı Kullanma suyu Avustralya 1995 Microcystis Gastroenterit Anabaena Aphanizomenon Göz irritasyonu İngiltere 1996 Oscillatoria Ateş ve isilik Hemodiyaliz Brezilya 1996 Microcystis Görme bozukluğu Kusma ve bulantı 63 ölüm vakası
Dünya Sağlık Örgütü (WHO) nün belirlediği Tolere Edilebilir Günlük Alım Miktarı TEGAM: DxVAxM L 1 mg D : Karaciğerde hiçbir zararlı etki görülmemesi için alt limit (0.04 mg/kg/gün) VA: Vücut ağırlığı (60 kg) M : Sudan alınabilecek microcystin miktarı (0.8) L : Günlük tüketilen su miktarı (2L)
Çeşitli ülkelerde standart olarak kabul edilen Microsistin-LR miktarları Microsistin (μg/l) Avustralya 1.3 Brezilya 1.0 Kanada 1.5 Güney Afrika 1.0 Çek Cumhuriyeti 1.0 İspanya 1.0 Yeni Zelanda 1.0 Fransa 1.0 Polonya 1.0 Danimarka 1.0
BUSKİ içme suyu kaynağında tespit edilen siyanobakteri türleri GRUP TÜR Organizma/L Cyanobacteria Anabaena planctonilca 151945 Aphaninizomenon yezoense 175321 Planktolynbya sb 11688 Bacillariophyta Stephanodiscus astrea 222074 Cyclotella sp 35064 Asterionella formosa 35064 Synedra sp 23376 Chlorophyta Dinobryon divergens 105193 Tetraselmis cordiformis 11688 Cryptophyta Plagioselmis nannoplanctica 93505 Cryptomonas erosa 140257 Euglenophyta Trachelomonas oblonga 23375
Siyanotoksin Analizleri LC-MS/MS ile siyanotoksin analizi Analizi yapılan mikrosistinler Mikrosistin adı Molekül Ağırlığı Mikrosistin RR 1038.2 Mikrosistin LR 995.17 Mirosistin YR 1045.19
LC-MS/MS Çalışma şartları LC Parametreleri Analitik Kolon Mobil faz A Mobil faz B Örnek hacmi 100 µl Akış hızı 150 µl/dk Acclaim PepMap100 C18 (150mm x 2.1 mm i.d. 3.0 µm %0.1 formik asit içeren H 2 O %0.1 formik asit içeren asetonitril Gradient Programı Zaman (dk) %A %B 0,0 98 2 0.0 98 2 0.3 70 30 8.0 10 90 12.0 10 90 14.0 98 2 16.0 98 2 MS Parametreleri İyonlaşma modu Pozitif elektrosprey iyonizasyon (ESI) Gaz sıcaklığı 350 C Gaz akışı 9 L/dk azot
Mikrosistin RR Mikrosistin RR
Mikrosistin YR Mikrosistin YR
Mikrosistin LR Mikrosistin LR
Kalibrasyon Grafikleri
Ağustos 2015 Farklı tarihlerde içme suyu kaynağında tespit edilen Mikrosistin içerikleri (µg/l) Numune no Mikrosistin RR Mikrosistin LR Mikrosistin YR 1 0.000 0.061 0.000 2 0.000 0.064 0.000 3 0.000 0.063 0.000 4 0.000 0.070 0.000 5 0.000 0.105 0.000 6 0.000 0.124 0.000 7 0.000 0.066 0.000 8 0.000 0.063 0.000 9 0.000 0.064 0.000 10 0.000 0.067 0.000 LİMİT DEĞER=1 µg/l
Sonuç Siyanobakterilerin ekolojileri ve yaşam koşulları iyi bilinmelidir. Siyanobakteri türleri belirlenmelidir. Siyanotoksinler belirlenmelidir. Çalışılacak alana uygun yönetim planı seçilmelidir. Halk bilinçlendirilmelidir. Sürekli izleme programı uygulanmalıdır. Aşırı artış dönemleri için alarm planı yapılmalıdır.
DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER Prof.Dr.Cevdet DEMİR cevdet@uludag.edu.tr