www.alga.cz
Řasy a sinice v praxi bloková přednáška pro studenty bak/mag programu Přírodovědecká fakulta UK 19.-21.4.2013 http://is.cuni.cz/studium/predmety/index.php?do=predmet&kod=MB120P119
RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. Mikrobiologický ústav AV ČR, Třeboň
Mgr. Petr Pumann Státní zdravotní ústav, Praha
RNDr. Jindřich Duras, Ph.D. Povodí Vltavy s.p., Plzeň
CV - RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. 1998-2003 MSc. PřF UK Kat.botaniky Benátská Praha, Systematika bezcévných rostlin
2003-2011 BU AV ČR Brno (Ph.D. 2008 PřF MU) BU AV ČR - Odd.experimentální fykologie a ekotoxikologie, Taxonomie, ekologie a toxicita vodních květů sinic; Čištění OV řasami Popularizace oboru; Organizace kurzů, seminářů a konferencí
2012 MBU AV ČR Třeboň Laboratoř řas.biotechnologie Tř. Eustigmatophyceae Lipidy, Omega mastné kyseliny
Kvalita potravina a udržitelné hospodaření s energií
Mikrobiologický ústav AV ČR, Opatovický mlýn v Třeboni
Centrum řasových biotechnologií - Algatech OP VaVpI CZ 1.05/2.1.00/03.0110
Opatovický mlýn v Třeboni - mezníky ve vývoji ½ 13st. - 1953 (16.st. největší z mlýnů ČK)
1962 AV ČR RNDr. Ivan Šetlík, CSc.
2011 Algatech
Děkuji za pozornost
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Související přednášky Katedra Botaniky & Ekologie
Botanika bezcévných rostlin (LS, Prášil): ekologie, taxonomie sinic a řas + determinace praktika
Algologie I, II (ZS,LS, Škaloud et all.): podrobná taxonomie sinic a řas + determinace praktika.
Děkuji za pozornost
Ekologie sinic a řas (ZS, Nedbalová, Neustupa): Fytobentos a bioindikace prostředí. Eutrofizace. Vodní květy. http://botany.natur.cuni.cz/neustupa/ekologie-ras.html
Vodní ekosystémy (LS, Černý): Přehled organismů sladkovodních lotických a lentických systémů.
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Související přednášky - ÚŽP
Hygiena (ZS, Prof. Bencko): Požadavky na kvalitu pitné vody; Způsoby zajištění pitné vody pro obyvatelstvo; Biologické metody monitorování znečištění životního prostředí.
Limnologie (ZS, Doc. Stuchlík): koloběh vody, trofizace, acidifikace
Znečišťování a ochrana vod (LS, Ing. Benešová): Pitná voda,požadavky na kvalitu, úpravárenství, zdravotní zabezpečení pitné vody.
Environmentální mikrobiologie (LS, RNDr. Novotný): Mikroorganismy ve vodním prostředí: plankton, benthos, stratifikovaná mikrobní společenství.
Děkuji za pozornost
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Basic research X Aplikace vědy
Význam naší přednášky – propojení Praha x Brno
Chci jít do praxe - jaké mám mít znalosti a zkušenosti
Determinace Univerzita – systém sinic a řas, praktické určování DP a Ph.D.
Ekologie sinic a řas: kultura vs. ekosystém (nároky na světlo, teplo, vztah k živinám a znečištění, způsob přezimování a faktory způsobující rozvoj, predátoři)
Kvantifikace … Znalosti o produkci toxinů, slizů, odorů aj. jednotlivými zástupci a jejich účincích Výhodou řidičský průkaz Hlavní je motivace
1. Úvod do problematiky proč jsou řasy a sinice běžnou součástí praxe
+ Biotechnologie +
Děkuji za pozornost + Bioindikace +
+ Ekotoxikologie +
Vodárenství a rekreace -
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
2. Vodní květy sinic (VKS) = sinice s aerotopy (vznášení na hladině)
Optimální podmínky rozvoje: - trofizace (P) - životní strategie a ŽC (aerotopy, přezimování, reinvaze, predace) - dlouhé zdržení vody v nádrži - mechanismy proti predaci (sliz, velké kolonie, cyanotoxiny?)
Komplikace - Ekosystém: nic to nežere, zastínění, snížení diverzity nádrže, bioakumulace cyanotoxinů v potravní pyramidě atd. - Rekreace: dermatotoxicita, neurotoxicita - Vodárenství: detekce a odstranění cyanotoxinů - Determinace a kvantifikace: časově náročná, vyžaduje praxi
Děkuji za pozornost
Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny - BU AV ČR Brno Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Proč jsou sinice VK tak úspešné? 1) Trofizace
65nm
2) Gas vezicles
Na jaké znaky se při určování sinic musíme zaměřit Při určování sinic si musíme být vědomi: - sinice jsou staré organizmy prokaryotního typu, jsou proto mimořádně adaptabilní a to je spojeno s jejich širokou morfologickou variabilitou v rámci jednoho „druhu“ - není zde pohlavní rozmnožování
NUTNÉ prohlédnout co nejvíce kolonií nebo vláken v populaci a buňky měřit! - určovat KOMBINACÍ více ZNAKŮ, tzv. trvalých U kokální typů: U vláknitých typů: - velikost a tvar buněk - přímé/spirální vlákno - tvar kolonií - velikost a tvar buněk - uspořádání buněk v koloniích - míra zaškrcování vláken na přepážkách - šířka a forma slizu - vlákna jsou samostatná nebo tvoří shluky - přítomnost heterocytů a akinet (jejich tvar a umístění ve vlákně) - tvar koncových buněk Dobře určený druh (morfospecies): - musí odpovídat všem znakům, které jsou uvedeny v charakteristice druhu - pokud se vyskytnou sebemenší odchylky od charakteristiky druhu, je mnohem správnější k druhovému označení přiřadit cf. (znamená srovnej=confer) nebo za rod vložit pouze zkratku sp., než populaci označit nesprávným jménem
Nejčastější rody sinic tvořící vodní květy Kokální: Microcystis Woronichinia
Vláknité: Aphanizomenon Dolichospermum (Anabaena) Planktothrix
Vodní květy sinic – zastoupení v systému Řád
Typ stélky
Heterocyty
Akinety
Zástupci
Chroococcales
kokální
NE
NE
Microcystis,Chroococcus, Woronichinia
Oscillatoriales
Vláknitá nevětvená
NE
Planktothrix,Oscillatoria, Phormidium, Spirulina Trichodesmium
Nostocales
vláknitá nevětvená nebo s nepravým větvením
ANO
ANO
Nostoc, Anabeana, Aphanizomenon, Tolypothrix Gloeotrichia
Stigonematales
Vláknitá s pravým větvením
ANO
ANO
Hapalosiphon, Stigonema
NE
Microcystis Rozšíření: sladké eutrofní vody celý svět (kromě pólů) výhradně plankton (pouze klidová stádia bentos) Počet druhů: svět cca 20 – z toho 9 známo pouze z tropů (např. M. protocystis) některé kosmpolitní (např. M. aeruginosa, M.wesenbergii) ČR – 4 …. (prý 10) poměrně uniformních
Tvar a uspořádání buněk: kulovité buňky ve slizových koloniích Sliz: homogenní, bezbarvý, rozplývavý (M.aer.) či ohraničený (M.wes.) Velikost kolonií: mikro- i makroskopické práškovitý vodní květ Tvar kolonií: kulovité, laločnaté, děrované Rozmnožování: rozpadem kolonií Vnitřní struktury viditelné svět. mikr.: aerotopy
Určování Microcystis - molekulárně jsou všechny „druhy“ rodu Microcystis jeden cluster - V PRAXI je lze ale dobře definovat morfologicky
MORFOTOPY – souvisí s nimi toxicita ! Komplikace při určování:
!
-
prokaryotní velmi staré organismy chybí pohlavní rozmnožování mimořádně adaptabilní – některé znaky velice variabilní různé fáze ŽC !!! 1. Velikost b. NUTNÉ URČOVAT 2. Tvar (forma) kolonií KOMBINACÍ 3. Struktura slizu VÍCE ZNAKŮ 4. Nahuštění b. v kolonii
Microcystis M. aeruginosa
M. viridis
M. wesenbergii
M. ichtyoblabe
Kombinace znaků při určování morfotypů Microcystis Vel. b.(um) Tvar kolonií A
B
C
D
2 – 3,2
Nahuštění b. Morfotyp/toxicita pravidelně nepravidelně rozplývavý, rovnoměrně, SILNĚ TOXICKÝ nezřetelný zprvu velice sférické hustě M. ichtyoblabe
4–7
krychlovité
4–6
laločnaté, otvory
Sliz
kopíruje okraje skupin b.
nepravidelně TOXICKÝ Balíčkovité shluky M. viridis
rozplývavý
pravidelně rovnoměrně
TOXICKÝ
M. aeruginosa 5–9
laločnaté, otvory
zřetelně náhodně hraničený, rozmístěné b. NETOXICKÝ oddálen od b. M. wesenbergii
Microcystis ichtyoblabe
Microcystis aeruginosa
Microcystis viridis
Microcystis wesenbergii
Různé fáze životního cyklu = různá morfologie u stejného morfotypu (druhu)
Microcystis
Microcystis – Studium faktorů pro přezimování a reinvazi v mikrokosmech – GAČR - Aerační technologie pro redukci klidových stádií sinic a biodostupnosti živin v sedimentech nádrží - projekt NAZVa QH81012
Microcystis dlouhodobá kultura – ztráta GV, rozpad do jednotlivých buněk
Woronichinia naegeliana slizové stopky
Microcystis
vs.
Woronichinia
Forma slizu
Tvar buněk
Uspořádání buněk
„tradiční“ Anabaena A. flos-aquae
A. planctonica
A. sigmoidea
A. smithii
ROD ANABAENA Bory ex Bornet et Flahault 1888 • Recentní taxonomické revize v tradičním rodě Anabaena:
ANABAENA
DOLICHOSPERMUM (WACKLIN ET AL. 2009) SPHAEROSPERMOPSIS (ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2009) CHRYSOSPORUM (ANABAENA BERGII + APHANIZOMENON OVALISPO (STÜKEN ET AL. 2009, BALLOT ET AL. 2011; ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2012)
ANABAENA
planktonní - aerotopy bentické, perifytické, půdní – bez aerotopů
Zapomělová E. (2012)
Zapomělová E. (2012)
Dolichospermum
Zapomělová E. (2012)
Dolichospermum
„velké morfotypy“ Dolichospermum
ML tree 16S rRNA gene 1414 bp ML/NJ bootstraps (Zapomělová et al. in prep.)
Zapomělová E. (2012)
D. planctonicum vs. D. viguieri Šířka vlákna (7.7) 8-15 m
Šířka vlákna (4.6) 5-7 (9) m
Akinety 15-37 x 9-21 m
Akinety 13.5-30 x 11-16 m
D. viguieri D. planctonicum
( Komárek 1958, Kiselev in Kondraťeva 1968, M. Watanabe 1992)
( Denis, Frémy in Geitler 1932, Nygaard 1949, Komárek 1958, M. Watanabe 1992)
Zapomělová E. (2012)
D. planctonicum vs. D. viguieri D. viguieri
Lipno reservoir, Czech Republic
Mařka fishpond, Czech Republic
D. planctonicum
Nechranice reservoir, Czech Republic
Mařka fishpond, Czech Republic
Zapomělová E. (2012)
D. flos-aquae vs. D. spiroides D. flos-aquae
( Komárek 1958, Kondraťeva 1968)
D. spiroides
( Komárek 1958)
Šířka vlákna 4-7 (8.3) m
Šířka vlákna 6-8 (9) m
Akinety (12)15-24 (35) x (5) 7- 12.8 (14) m
Akinety 15-22 x 9-14 m
Zapomělová E. (2012)
D. flos-aquae vs. D. spiroides
D. spiroides D. flos-aquae
Opatovický fishpond, Czech Republic
Byňov fishpond, Czech Republic Svět fishpond, Czech Republic
Vajgar fishpond, Czech Republic
Dehtář fishpond, Czech Republic
Švarcenberk fishpond, Czech Republic
Římov reservoir, Czech Republic
Aphanizomenon
Cylindrospermopsis
Zapomělová E. (2012)
Fylogeneze Chrysosporum (Zapomělová et al. in prep.)
Dolichospermum spp. + Aphanizomenon spp. ML tree 16S rRNA gene 1414 bp ML/NJ bootstraps
Cuspidothrix issatschenkoi Sphaerospermopsis spp.
Zapomělová E. (2012)
Aphanizomenon „pravý“ • svazečky vláken
• diferencované koncové buňky: - protáhlé
- hyalinní - někdy zúžené
Aphanizomenon flos-aquae Šířka vlákna 4.4-8 m Akinety 40-220 x 6-10.8 m
Novohradské Mts., Czech Republic photo by P. Znachor
Rod fishpond, Czech Republic
(Komárek 1958)
Planktothrix
Monitoring vodních květů sinic v ČR
Organizace MVKS - historie Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny – BU AV ČR Brno 1. Odběr r. 1994 – Prof. Ing. B.Maršálek, CSc. – Determinace: J.+J. Komárkovi – Finanční zázemí: Sdružení flos-aquae 2. Odběr r. 1999 – Rozšíření počtu lokalit (125) a vzorků (189) – Navíc analýzy Mcyst 3. Od 2004 každoroční monitoring
Česká republika 2006 - frekvence výskytu jednotlivých skupin fytoplanktonu
hnědé řasy
64,4%
zelené řasy
77,5%
sinice
96,8%
Anabaena
42,8%
Aphanisomenon Cylindrospermopsis
46,8% 2,3% 67,1%
Microcystis Planktothrix Woronichinia
27,9% 43,7% frekvence výskytu = v kolika % vzorků byly jednotlivé skupiny nalezeny
Metody stanovení cyanotoxinů 1. HPLC – kapalinová chromatografie (obr.) 2. ELISA – imunochemická metoda 3. MALDI-TOF – hmotnostní spektrometrie
BU AV ČR Brno, www.sinice.cz
3.Ekotoxikologické biotesty
Ekotoxikologie – interdisciplinární vědní obor kombinující poznatky: ekosystémy a interakce chemických látek
Ekologie Toxikologie Děkuji za pozornost Cíl: poznání interakcí mezi živými organismy a chemickými/toxickými látkami v prostředí na všech úrovních (molekula – populace) Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Koncept ekotoxikologie Interakce TOXICKÁ L./ŽIVÝ SYSTÉM -
Vstupuje do prostředí Specifická distribuce (voda x vzduch x půda x organismy) Specifický osud (reaktivita x transformace x (bio)degrace – vznik nových látek)
INTERAKCE ŽIVÝ SYSTÉM - ne všechny l. jsou organismům dostupné – vazby na složky v prostředí, nerozpustnost - některé l. se mohou v org. kumulovat
Expozice = míra kontaktu LÁTKA/ŽIVÝ ORG. (dávka, délka, doba – jednorázová, opakovaná, dlouhodobá)
Koncept ekotoxikologie Interakce TOXICKÁ L./ŽIVÝ SYSTÉM
Chem.l. – studium toxicity 1) In vitro – biochemické studie, univerzální pro všechny organismy (př. mutagen) 2) Testy toxicity s jednotlivými organismy - poznání efektů na různých trofických úrovních - akutní toxicita - chronická toxicita: reprodukční toxicita, imunotoxicita 3) Ekotoxikologie populací, společenstev
Producenti – sinice, řasy, VR Konzumenti Destruenti
Účinky na fotoautotrofní organismy
studium interakcí s cizorodými látkami, citlivosti druhů
Zelené řasy (Chlorophyta) Rozsivky (Chromophyta)
Skrytěnky (Cryptophyta)
Vyšší rostliny
Sinice (Cyanophyta)
Organismy používané pro ekotoxikologické biotesty - konzumenti Daphnia magna – Hrotnatka velká Potamopyrgus antipodarum – Písečník novozélandský Pakomáři rodu Chironomus
Tubifex tubifex – Nitěnka obecná Artemia salina Thamnocephalus platyurus
Test s vajíčky obojživelníků
(drápatky)
Spolupráce s VFU a MZLU - experimenty s rybami Spolupráce s VFU - experimenty s ptáky
Lethal dose (LD) LD50 -dávka látky, která způsobí úhyn 50 % testovaných org. do 24 hodin od expozice. Udává se v mg/kg živé hmotnosti
Účinky na obratlovce
Hromadné úhyny ptáků v různých částech světa spojovány s masovými rozvoji sinic – nejednoznačné důkazy Většinou souhrn více faktorů – paraziti, UV, sinice, patogeny – oslabení populací
Úhyny ryb spojené především se snížením obsahu kyslíku
Bioakumulace microcystinu-LR v rybí tkáni
Bioakumulace
Babica P. (2005)
MICROCYSTINU
Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí, MU Brno, http://recetox.muni.cz/
4. Řasy a sinice jako bioindikátory Princip bioindikace - sledování kvality (druhové složení, diverzita), kvantity, deformací, fyziologických, biochemických změn bioty – jedinec, populace:
Fytoplankton Fytobentos Makrofyta
Zooplankton Zoobentos Ryby
Děkuji za pozornost Výhody bioindikace (x chemicko-fyzikální parametry) - odraz dlouhodobějšího stavu lokality (365dní, 24h denně) - záznam impaktů interakcí faktorů ( např. polutantů)
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Bioindikace PovVod v ČR a EU dnes
Rámcová směrnice WFD EU 2000 (Water Framework Directive) – cíl: dosažení dobrého ekologického stavu všech vodních útvarů (3 markery sledování: biologické, hydromorfologické, chemicko-fyzikální parametry)
ČR projekt ARROW - „Akční plán MŽP“ - implementace WFD – Výzkumný a vodohospodářský ústav (VUV) vytvoření metodik: odběrů a zpracování dat výběr referenčních lokalit sledování a hodnocení stavu Tradice makroozoobentos (VUV) Fytoplankton, fytobentos - pracná implementace v ČR (RNDr. Petr Marvan) (determinace - zkušenosti)
Fytoplankton, fytobentos - implemetace WFD v ČR Metodiky Marvan, Kozáková (2006): Metodika odběru a zpracování fytobentosu stojatých vod. VUV, TGM. Marvan, Heteša (2006): Metodika odběru a zpracování fytobentosu stojatých vod. VUV, TGM. Komárková (2006): Metodika odběru a zpracování fytoplanktonu stojatých vod. VUV, TGM. Marvan, Heteša (2006): Metodika odběru a zpracování fytoplanktonu tekoucích vod. VUV, TGM. Výběr a charakterizace referenčních lokalit Revize indikačních seznamů (synonymika úú) Podklad saprobitní index - Sládečkovi 1996, 1997 Situační monitoring – Povodí, VUV Hodnocení: software Omnidia (Francie) ? – různé indexy trofie, saprobity, salinity, kyslíku, pH, diverzity (ČR: SLA, ± ROTTův index Tr. Sap. – Rakousko) !!! Typologie toků … (podloží, n.m.v.)
IPS IBD
TDI
IDG MDIAT
CEE
Rottovy indexy
Geriš R. (2013)
Bioindikace - fytoplankton
Tekoucí vody - omezení: pouze dolní toky řek s omezeným uplatněním fytobentosu a ve výjimečných případech (ovlivnění toku stojatými vodami)
Stojaté vody - kvalitativní a kvantitativní rozbor
Bioindikace - fytobentos
Tekoucí voda - větší výpovědní hodnota než fytoplankton
Stojaté vody – kombinace s fytoplanktonem - využití při algicidních zásazích k hodnocení změn ekologického stavu nádrže (Mgr. Rodan Geriš, Povodí Moravy s.p. Brno
[email protected]
Chladící věže elektráren - biofilmy
Zelené vláknité řasy (Cladophora, Microspora) přirůstající na podklad, tvoří velké biomasy, na povrchu stélek epifytické rozsivky rodů Cocconeis, Fragilaria, Rhoicosphaenia, Gophonema
Bioindikace fytobentos - rozbory – hodnocení
Pleurosira laevis – indikace zvýšené salinity
Program Omnidia – hodnocení kvality vody rozsivky
Lokalita se zvýšenou trofií a saprobitou - hodnocení Omnidia
povlaky sinic ř. Chroococcales, Oscillatoriales
Navicula goepertiana – indikátor zvýšené trofie i saprobity
Van Dam 1994
pH 1 2 3 4 5 6
Catégories acidobiontic acidophilic neutrophile alkaliphilous alkalibiontic indifférent
Salinity 1 2 3 4
fresh fresh brackish brackish fresh brckish
Saprobity 1 2 3 4 5
oligosaprobous ß-mésosaprobous alpha-mésosaprobous alpha-méso - polysaprobous polysaprobous
Trophic state
pH requirements pH optimum <5,5 pH optimum 5,5
7 exclusively occurring at pH >7 No apparent optimum Cl- (mgl-1)
Salinity(‰)
<100 <500 500 - 1000 1000 - 5000
<0,2 <0,9 0,9 - 1,8 1,8 - 9,0
Oxyg. sat.(%) >85 70 - 85 25 - 70 10 - 25 <10
BOD5 (mgl-1) <2 2- 4 4 - 13 13 - 22 >22
1 2 3 4 5 6 7
oligotroaphentic oligo-mésotraphentic mésotraphentic méso - eutroaphentic eutraphentic hypereutraphentic indifférent
Oxygen requirements 1 2 3 4 5
N-Hétérotrophy ([N] orga.) 1 2 3 4
Sensitive N-autotrophic Tolerant N-heterotrophic Facultative N-heterotrophic Obligately N-heterotrophic
continuously high (100% sat.) fairly high (>75% sat.) moderate (>50% sat.) Low (above 30% sat.) very low (about 10% sat.)
MOISTURE 1 2 3 4 5
Strictly aquatic mainly occurring in water bodies regularly on wet and moist places moist or temporarely dry places exclusively outside water bodies
Classification proposée par Van Dam & al 1994
Van DAM , H., A. M ERTENS & J. SINKELDAM (1994 A coded checklist and ecological indicator values of freshwate diatoms from the Netherlands. Netherl. J.Aquat. Ecol. 28(1):117-133
Index trofie ROTTův (st.0,3-3,9) – oblast v grafu 2,8 – 3,3 eutrofie Trofie ROTTtr. 3,4 3,3
Index trofie
3,2 3,1 3 2,9 2,8 2,7 1
2
směr hypertrofie
3
4
5
6
7
8
9
vzorky
10
11
12
13
14
15
16
Saprobní index - Sládečkův (0-4) a ROTTův (1-3,8) Saprobita
saprobní index
červená linie – hranice α-meso-poly-saprobie (Van Dam) 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
1 SLA - index ROTTsp - index
2
3
4
5
6
7
8
vzorky
9
10
11
12
13
14
15
16
Index kyslíku a salinity – Van Dam (1994) Indexy kyslíku
5
index kyslíku
4
3
pH Catégories
1 fairly hight 75%sat.
2
1 0
1
2
low 30% sat.
3
2 3 4 54 6
acidobiontic acidophilic neutrophile alkaliphilous alkalibiontic 5 6 7 indifférent
Salinity
Index salinity
1 2 3 4
fresh fresh brackish brackish fresh brckish
Saprobity
moderate 50% sat.
8 vzorky
9
pH requirements
pH optimum <5,5 pH optimum 5,57 exclusively occurring at15pH >716 10 11 12 13 14 No apparent optimum
Cl- (mgl-1)
Salinity(‰)
<100 <500 500 - 1000 1000 - 5000
<0,2 <0,9 0,9 - 1,8 1,8 - 9,0
Oxyg. sat.(%)
BOD5 (mgl-1)
Odborníci v1oboru využití rozsivek pro bioindikaci v ČR:<2 oligosaprobous >85 RNDr. Petr Marvan, 2Mgr.ß-mésosaprobous Jana Veselá Ph.D., Mgr. Markéta Kozáková, Ph.D. 70 - 85 2- 4
1 2 3 4 5 6 7
oli oli mé mé eut hy ind
N-Hé 1 2 3 4
Sen Tol Fac Ob
Cl
5. Sinice a řasy v potravě člověka
Děkuji za pozornost
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Porphyra (Rhodophyta) stélka tvořená jedinou vrstvou buněk
Mnoho druhů rodu Porphyra má široké využití ve východoasijské kuchyni. Sušené stélky se pod japonským jménem „nori“ prodávají jako polotovar na výrobu suši.
praktika UK
Výskyt: na libovolném substrátu v přílivové zóně (litorálu).
Gigartina
Gelidium Výskyt: v litorálu a sublitorálu, zejména na místech se silným vlnobitím, hojně rozšířené.
Využití: z polysacharidů buněčné stěny se prů-myslově extrahuje AGAR rody Gelidium a Gracilaria - potra-vinářství, mikrobiologie. KARAGEN rody Gigartina a Chondrus - potravinářství.
praktika UK
6. Biotechnologie se zaměřením na zelenou řasu Chlorella
Sluneční laboratoř 1960
Děkuji za pozornost
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
1960s – golden age of algal biotechnology in Třeboň
1959
1000 m2
1970s – political pressure, stagnation Plans for mass production factory abandoned Units operating in Bulgaria, Cuba, Greece
1978 Interkosmos - Salyut 6 The first algal experiments in space growth of Chlorella cultures in microgravity
Thin-layer, sloping cascades - one of the most efficient systems for production of microalgal biomass about 1.5 metric tons of high-quality biomass per year – mostly used as human and animal food supplement
Excellent experimental system Microalgae grow in thin layer on smooth surface (~ 6 mm) High productivity (per area & per volume) Surface/volume ratio >100 m-1 Current applications – several units operating using waste flue gas (biogas, municipal waste, ethanol producers)
Photo-optimized cultures – maximum performance & productivity
zelená řasa Chlorella – MBU AV ČR Třeboň - autotrofní a heterotrofní kultivace v tis.L, desintegrace b.st., sprejové sušení
Děkuji za pozornost
Botanický ústav Akademie věd Č R Mikrobiologický ústav Akademie O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie
Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
věd ČR, Třeboň Operační program RE C E T O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního pro Výzkum a vývoj pro inovace prostředí a ekotoxikologii
Tubular photobioreactors based on Fresnel lens solar concentrators Low-irradiance vertical unit High-irradiance exposure in high-irradiance roof unit - up to 6,000 micromol photon m-2s1
contact: Dr.Jiri Masojidek [email protected]
Determinační semináře a kurzy
Determinační semináře – Vědecké čtvrtky v Opatovickém mlýně na MBU ve Třeboni http://www.alga.cz/cs/ctvrtky.html
Determinační kurzy - fytobentos, fytoplankton SZU Praha – Mgr. Petr Pumann, přes Českou algologickou společnost
Děkuji Vám za pozornost
RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. Laboratoř řasové biotechnologie Sektor fototrofních mikroorganismů Mikrobiologický ústav AV ČR Novohradská 237 379 81 Třeboň - Opatovický mlýn www.alga.cz [email protected]