BULLETIN VÚRH VODŇ ANY

Ročník 45(1)

leden–březen

2009 Volume 45(1) January–March ___________________________________________________________________________

B U L L E T I N V Ú R H

V O D Ň A N Y

1 Tato publikace byla vydána z prostředků EU a Evropského rybářského fondu v rámci projektu „Příprava a vydání 45. ročníku odborného čtvrtleníku Bulletin VÚRH Vodňany“ (CZ.1.25/3.1.00/08.00290).

Vydává Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický ve Vodňanech Published by University of South Bohemia České Budějovice, Research Institute of Fish Culture and Hydrobiology, Vodňany, Czech Republic

ISSN 0007-389X

Bulletin VÚRH Vodňany

45(1) – 2009

OBSAH CONTENTS Původní články – Original papers S.M.H. ALAVI, M. RODINA, D. GELA, O. LINHART 3 Morfologie spermií, složení seminální plazmy, motilita a parametry zvlnění bičíku spermie u štiky obecné (Esox lucius) Sperm morphology, seminal plasma composition, motility and flagellar wave parameters in pike (Esox lucius) P. PODHOREC, J. KOUŘIL 10 Hypothalamické faktory (GnRH a DA) a jejich využití k odstranění reprodukční dysfunkce u kaprovitých ryb (přehled) Hypothalamic factor (GnRH and DA) and their utilization to elimination of reproductive dysfunction in cyprinidae fish (A review) J. TUREK, T. RANDÁK, J. VELÍŠEK, R. HANÁK, E. SUDOVÁ 18 Porovnání abundance a biomasy rybí obsádky v morfologicky a průtokově odlišných úsecích malého toku Comparison of fish abundance and biomass in parts of small brook with different morphological and discharge conditions

Krátká sdělení – Short communications O. VALENTOVÁ, J. MÁCHOVÁ 25 Zavedení nových metod stanovení vybraných parametrů kvality vody v centrální laboratoři VÚRH JU Vodňany New analytical methods for selected parameters of water quality introduced in the hydrochemical laboratory of RIFCH USB Vodňany

Zprávy a Informace – News and Information Poradenské, informační a školící rybářské centrum při VÚRH JU Vodňany – semináře plánované na rok 2009

30

Informace o semináři – Současnost a perspektivy v oblasti hospodaření na pstruhových vodách

31

XIX. Vodňanské rybářské dny

32

Pokyny pro autory

33

2


45(1) – 2009

MORFOLOGIE SPERMIÍ, SLOŽENÍ SEMINÁLNÍ PLAZMY, MOTILITA A PARAMETRY ZVLNĚNÍ BIČÍKU SPERMIE U ŠTIKY OBECNÉ (ESOX LUCIUS) SPERM MORPHOLOGY, SEMINAL PLASMA COMPOSITION, MOTILITY AND FLAGELLAR WAVE PARAMETERS IN PIKE (ESOX LUCIUS) S.M.H. ALAVI, M. RODINA, D. GELA, O. LINHART Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Zátiší 728/II, 389 25 Vodňany, e-mail: [email protected]

Abstract Pike (Esox lucius L.) spermatozoa are uniflagellated and are differentiated into a head without acrosome, a midpiece and a tail region with fin(s). Total, flagellar, nucleus and midpiece lengths of spermatozoa were measured to be 34,5; 32,0; 1,32; 1,17 µm, respectively. Anterior and posterior widths of midpiece were 0,8 and 0,6 µm, respectively. Ionic composition of seminal fluid were; Na+ (116 mM), Cl- (116 mM) and K+ (25 mM), Ca 2+ (1 mM). The osmolality of seminal plasma was in range of 230–350 mOsmol.kg-1. After triggering of sperm motility in very low osmolality (distilled water), blebs appeared along the flagellum. At later periods in the motility phase, the tip of flagellum became curled into a loop which shortened the flagellum and restricted waves to the proximal part of flagellum. The highest percentage of motile sperm and sperm velocity were observed in range of 125 to 235 mOsmol.kg-1. Osmolality more than 350 mOsmol.kg-1 inhibited the motility of spermatozoa. After triggering of sperm motility in activation media, beating waves propagated along the full length of flagella, while waves appeared dampened later during the motility phase, then completely absent at the end of the motility phase. By increasing of osmolality when the velocity of spermatozoa reaches the highest value, wave length and amplitude showed the highest significant values as well number of waves and curvatures. Klíčová slova: štika obecná, Esox lucius, spermie, rastrovací elektronová mikroskopie, bičík, osmolalita Key words: Pike, Esox lucius, Sperm, SEM, Flagella, Osmolality

ÚVOD Na rybích spermiích lze rozlišit hlavičku, redukovanou centrální část s distálním a proximálním centriolem a bičík s typickými 9 + 2 páry mikrotubulů (Lahnsteiner a Patzner, 2008). Spermie jsou v testes imobilní, u sladkovodních druhů ryb je motilita spermií indukována změnou – snížením osmolality prostředí (např. kapr Cyprinus carpio L.) nebo poměrem obsahu některých iontů, především K+ a Ca2+ (jeseterovití Acipenseridae) (Cosson a kol., 1999; Alavi a Cosson, 2006). U některých druhů ryb (lín obecný Tinca tinca, sumec velký Silurus glanis, štika obecná Esox lucius, bolen dravý Aspius aspius) mohou být potencionálně aktivovány již během jejich transportu z testes k močopohlavnímu otvoru močí (Morisawa, 1985). V případě řízené reprodukce štiky obecné je hlavním problémem získat dostatek kvalitního spermatu. Sperma získané masáží břišní partie ryby je kontaminováno močí z močového měchýře, a tím okamžitě aktivováno (Alavi a kol., nepublikovaná data). Proto je pro optimalizaci řízené reprodukce štiky důležité porozumět vlivu osmolality aktivačního média na motilitu spermií (Alavi a kol., 2007, 2008a; Linhart a kol., 2008). Předmětem této studie je (a) morfologie spermie štiky obecné studovaná za použití elektronového mikroskopu, (b) efekt osmolality na procento motilních spermií a jejich rychlost, (c) efekt velmi nízké osmolality na morfologii spermií na konci pohyblivosti studovaný s využitím světelné a elektronické mikroskopie a (d) dokumentace a pochopení parametrů zvlnění bičíku spermie při aktivaci roztoky o různé osmolalitě.

3


45(1) – 2009

MATERIÁL A METODIKA Získání vzorků V březnu roku 2007 a 2008, při přirozeném reprodukčním období štiky obecné, bylo v odchovném rybníce VÚRH JU odloveno 16 kusů spermiujících mlíčáků štiky (o délce těla 500–670 mm) a převezeno do rybí líhně VÚRH JU. Pro vyšší spermiaci nebyla použita žádná hormonální stimulace ryb. Sperma bylo od mlíčáků získáno masáží břišní partie těla ryby. Sperma od každého jedince bylo u močopohlavního otvoru nasáto do sterilních injekčních stříkaček o objemu 10 ml tak, aby bylo zabráněno kontaminaci spermatu močí, rybím slizem nebo vodou. Vzorky byly uloženy v chladícím boxu na drceném ledu, tzn. při teplotě 0–4 °C. Morfologie spermií štiky obecné Pro studium morfologie spermií štiky obecné byly vzorky spermatu fixovány 2,5 % glutaraldehydu v 0,1 M fosfátovém pufru, fixované vzorky byly opakovaně promývány 2 hodiny při 4 °C ve 4% roztoku OsO4 a následně dehydrovány acetonovou řadou. Vzorky byly dále pozlaceny v pokovovací jednotce E5100 (Polaron Equipment Ltd., England) a pozorovány rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM) JSM 6300 (JEOL Ltd., Akishima, Tokyo, Japan) (Alavi a kol., 2008b). Morfologické parametry byly měřeny z digitálních snímků pomocí software Olympus MicroImage (verze 4.0.1. pro Windows). Složení seminální plazmy Iontové složení (Na+, K+, Ca2+ a Cl-) a osmolalita seminální plazmy byly měřeny plamenovým spektrometrem SpectrAA 640 (Varian Techtron, Australia) a osmometrem (Vapour Pressure osmometer Wescor, USA). Pro oddělení seminální plazmy a spermií ve vzorcích bylo použito odstředění 2 200 g po dobu 5 minut. Motilita spermií a parametry zvlnění bičíku Efekt osmolality na procento motilních spermií a jejich vlastní pohyb byl studován za použití různých koncentrací NaCl a sacharózy rozpuštěných v destilované vodě s přidáním 20 mM Tris, pH média bylo upraveno na úrovni 8,5. Osmolalita aktivačního média a seminální plazmy ze vzorku spermií byla měřena za pomoci osmometru. Jako kontrolní aktivační médium byl použit 0,1% roztok BSA. Pro vlastní sledování motility byl 1,0 µl spermatu naředěn a aktivován 49 µl aktivačního roztoku a motilita spermií byla pozorována mikroskopií v tmavém poli se stroboskopickým osvětlením a zaznamenána pomocí CCD videokamery na S-VHS videorekordér. Parametry motility spermií (pohyblivost a procento motilních buněk) a parametry zvlnění bičíku (počet zvlnění, délka vln a jejich amplitudy) byly následně analyzovány pomocí programu Micro Image 4.0 (Alavi a kol., 2007, 2008b). Vyhodnocení dat Statistická průkaznost byla hodnocena pomocí analýzy variance (ANOVA, SPSS 10.0). Pravděpodobnost na hladině < 0,05 byla akceptována za průkaznou. VÝSLEDKY A DISKUZE Morfologie spermií štiky obecné Tak jako u většiny kostnatých ryb, má spermie štiky obecné hlavičku bez akrozomu, centrální část a jeden bičík, který však po jedné straně vybíhá v „ploutvičku“– lem připomínající ploutevní lem úhoře (Lahnsteiner and Patzner, 2008) (Obr. 1). Celková délka, délka bičíku, hlavičky a centrální části byly průměrně 34,5; 32,0; 1,32; 1,17 µm. Šířka

4


45(1) – 2009

centrální části byla 0,8 (kraniálně) a 0,6 µm (kaudálně). „Ploutvička“ podél bičíku byla zaznamenána podobná, jako již byla popsána u spermií jeseterů (Pšenička a kol., 2008). Složení seminální plazmy Iontové složení seminální plazmy bylo následující: Na+ (116 ± 9 mM), Cl(116 ± 7 mM) a K+ (25 ± 4 mM), Ca 2+ (1 ± 0,2 mM). Úroveň osmolality se pohybovala v rozmezí 230–350 mOsmol.kg-1. Srovnání těchto hodnot s hodnotami zjištěnými u ostatních kostnatých ryb ukazuje na charakteristickou druhovou specifičnost (Alavi a kol., 2007, 2008; Hulák a kol., 2008). Při porovnání s hodnotami u chrupavčitých ryb, reprezentovaných jeseterovitými, jsou hodnoty obsahu iontů, a tím i osmolalita spermatu, vyšší, což odpovídá základním rozdílům mezi spermatem kostnatých a chrupavčitých ryb. Motilita spermií a parametry zvlnění bičíku 45 sekund po aktivaci spermií v prostředí o velice nízké osmolalitě (destilovaná voda) se uprostřed bičíku vytvořil ohyb (Obr. 2), jenž zabraňuje správné a efektivní funkci bičíku. Po několika dalších sekundách motility konec bičíku vytvořil spirálu, která bičík zkrátila a vlastní zvlnění pro pohyb spermie zůstalo zachováno pouze v proximální části. Poškození střední části bičíku bylo pozorováno po 60 sekundách od počátku aktivace spermií destilovanou vodou. Tato poškození bičíků spermií nebyla pozorována, pokud byl použitý aktivační roztok o vyšší osmolalitě (> 125 mOsmol.kg-1) (Linhart a kol., 2008). Obr. 1. Morfologie spermie štiky obecné (Esox lucius). N: Nucleus – hlavička, M: Midpiece – střední část, F: Flagellum – bičík. Šipka ukazuje „ploutvičku“ podél bičíku spermie. Fig. 1. Sperm morphology in Esox lucius. N: Nucleus, M: Midpiece, F: Flagellum. Arrow shows fin(s) along flagellum of spermatozoa.

Obr. 2. Efekt hypoosmotického šoku na morfologii spermie 45 a 60 sekund po její aktivaci destilovanou vodou Fig. 2. Effects of hypo-osmotic shock on sperm morphology at 45 and 60 sec post activation of spermatozoa in distilled water 45 s po aktivaci

60 s po aktivaci

Obr. 1

Obr. 2

Nejvyšší procento pohyblivých spermií bylo pozorováno 15 sekund po aktivaci při osmolalitě v rozmezí 125–235 mOsmol.kg-1 při použití roztoku NaCl (Obr. 3A) nebo sacharózy (Obr. 3B). Po 60 sekundách od počátku aktivace bylo zjištěno průkazně nejvyšší procento pohyblivých spermií při osmolalitě 200–230 mOsmol.kg-1. Osmolalita vyšší než

5


45(1) – 2009

350 mOsmol.kg-1 již motilitu spermií inhibovala. Stejně tomu bylo i v případě rychlosti pohybu spermií: nejvyšší hodnoty v čase 15 s od aktivace byly zaznamenány v roztoku osmolality 125–235 mOsmol.kg-1, v čase 60 s po aktivaci byly nejvyšší hodnoty zaznamenány v roztoku osmolality 200–235 mOsmol.kg-1 (P < 0,05). Společně s vlivem osmolality na rychlost spermií se projevil i její vliv na trajektorii hlaviček pohybujících se spermií. Se zvyšující se osmolalitou aktivačního média se ve stejném čase trajektorie prodlužovala (Obr. 4). Po aktivaci spermií médiem se vlnění bičíku šířilo po jeho celé délce, s přibývajícím časem se tlumilo a kompletně ustalo na konci fáze motility. Parametry vln bičíku se měnily v závislosti na užité osmolalitě aktivačního média. Obr. 5 zobrazuje parametry zvlnění bičíku spermií aktivovaných roztoky různé osmolality. S osmolalitou zvyšující se k hodnotám, kdy pohyblivost spermií dosahovala maxima, vykázala nejvyšší hodnoty délka vlny a její amplituda, stejně tak jako počet vln a ohybů bičíku. Při stejné osmolalitě aktivačního média se s přibývajícím časem délka vlny a její amplituda postupně snižovala. Toto snižování amplitudy bičíku po jeho celé délce nazýváme “wave dampening – tlumení vlny” (Cosson a kol., 2000). Počet zakřivení a vln v rámci stejné úrovně osmolality se v čase od aktivace zvyšuje. Obr. 3. Efekt osmolality na procento mobilních spermií a jejich rychlosti po aktivaci médiem s obsabem NaCl (A) a sacharózy (B) + 20mM Tris, pH 8,5. Hodnoty se stejnými písmeny se statisticky průkazě neliší (P > 0,05). Osmolalita spermatu použitých mlíčáků byla v rozmezí 230–350 mOsmol.kg-1. Fig. 3. Effects of osmolality on percentage of motile spermatozoa and sperm velocity after activation in media containing NaCl (A) and Sucrose (B) + 20mM Tris, pH 8,5. Values with different letters are not significantly different (P > 0,05). The osmolality of males studied in this part of study was in range of 230–350 mOsmol.kg-1. A

B 10 s po aktivaci

c

c

c

c

100 b d

80 60

c

c

40 ab

10 s po aktivaci 60 s po aktivaci

120

60 s po aktivaci

Procento pohyblivých spermií (%)

Procento pohyblivých spermií (%)

120

a

b

20

100

b

c

c

c

80 b

60 a

40 20

a

a

0

a

0 0

80

125

200

300

350

0

10 s po aktivaci 60 s po aktivaci

d

250

b

10 s po aktivaci 60 s po aktivaci b

-1

Rychlost pohybu spermií (μm s )

e

b

200

a

150

100

d c

50

c

b

350

Osmolalita (mOsmol.kg )

-1

Rychlost pohybu spermií (μm s )

de c

235 -1

Osmolalita (mOsmol.kg-1)

250

125

ab

150 b

c

a

100

50 a

a

0

b

200

a

0 0

80

125

200

300

350

0

-1

125

235

Osmolalita (mOsmol.kg-1)

Osmolalita (mOsmol.kg )

6

350


45(1) – 2009

Obr. 5. Parametry vlny bičíku motilní spermie štiky obecné (Esox lucius) při odlišných osmolalitách 10 (a), 20 (b), 30 (c) a 45 (d) sekund po aktivaci Fig. 5. Flagellar wave parameters during sperm motility in Esox lucius at different osmolalities at 10 (a), 20 (b), 30 (c) and 45 (d) sec post activation a

a

Délka vlny

20

Počet ohybů Počet vln

5 bc b a

Počet ohybů a vln

4 3,5 3 2,5

b

b

b

b

a

2

18

1,5

Amplituda výkyvu

bc

b

a

c

bc

Délka vlny a amplitudy (μm)

4,5

c

b

16 14 12 10 8

d

d

c

b

6

a

4

1 2

0,5 0 0

0 0

25

50

100

25

50

100

150

Osmolalita aktivačního média (mOsmol.kg-1)

150


b bc

4,5

ab

a

ab


Počet ohybů a vln

3

a

ab

ab

b

b

b

b

18

3,5

2 1,5 1 0,5

b

a

a

16 14 12 10 8 6

cd

bc

d

b

a

4 2

0

0 0

25

50

100

150

0

25

-1

Osmolalita aktivačního média (mOsmol.kg )

50

100

150


c

c 20


6

c

c

abc

bc

ab

18

Délka vlny Amplituda výkyvu a

a

ab


bc

5

Počet ohybů a vln

Délka vlny Amplituda výkyvu

20

c

4

2,5

b


5

ab

4

3

a b

b

b

b

2

16 14 12 10 8 6

c

c

b

4

c a

1

2 0

0 0

25

50

100

150

0

Osmolalita aktivačního média (mOsmol.kg )

d b

b

100


a

4

b

150

Délka vlny Amplituda výkyvu

20 18

5

Počet ohybů a vln

50

d Počet ohybů Počet vln

6

3

25


-1

b a

2

16

b

c

a

14 12 10 8 6 4

a

a

a

25

50

100

1

2 0

0 25

50

100



7


45(1) – 2009

Obr. 4. Trajektorie hlavičky spermie štiky obecné (Esox lucius) po její aktivaci (a) destilovanou vodou (0,0 mOsmol.kg-1) a aktivačním médiem s obsahem NaCl + 20 mM Tris, pH 8,5 o osmolalitě (b) 50, (c) 200 a (d) 300 mOsmol.kg-1. Fig. 4. Sperm head trajectories in Esox lucius during motility after activation in (a) distilled water (0,0 mOsmol kg-1) and activation media containing NaCl + 20 mM Tris, pH 8,5 at osmolalities (b) 50, (c) 200 and (d) 300 mOsmol kg-1).

ZÁVĚR Spermie štiky obecné mají morfologii obvyklou pro kostnaté ryby s vnějším oplozením. Méně obvyklý je pozorovaný jednostranný lem bičíku, jemuž můžeme přičítat typické zalomení bičíku po aktivaci v aktivačním médiu nízké osmolality. Tento jev lze dále pozorovat např. u spermií candáta obecného (Stizostedion lucioperca). Aktivace spermií štiky je závislá na osmolalitě aktivačního média, a nikoliv iontového složení, což potvrzuje aktivace roztoky na bázi cukrů (sacharóza). Mechanická destrukce bičíku, pohybového aparátu spermie, vyvolaná aktivací médiem velmi nízké osmotické úrovně (např. destilovanou vodou) a dokumentovaná elektronovou mikroskopií může vysvětlovat negativní vliv kontaminace spermatu močí, která je u sladkovodních ryb hypotonická. Na druhé straně, inhibice pohybu spermií v médiu osmotické úrovně nad 350 mOsmol.kg-1 ukazuje na možnost využití vhodných imobilizačních roztoků pro uchování pohyblivosti spermatu štiky po odběru. Praktické využití výše zmiňovaných informací lze využít při návrhu imobilizačního roztoku pro odběr spermií štiky, a tím se v praxi při umělém výtěru vyhnout obvyklému použití testikulárního spermatu ze zabitých mlíčáků. SOUHRN Tak jako u většiny kostnatých ryb, má spermie štiky obecné (Esox lucius L.) hlavičku bez akrozomu, centrální část a jeden bičík s jednostranným lemem. Celková délka, délka bičíku, hlavičky a centrální části jsou průměrně 34,5; 32,0; 1,32; 1,17 µm. Šířka centrální části byla 0,8 (kraniálně) a 0,6 µm (kaudálně). Iontové složení seminální plazmy bylo následující: Na+ (116 ± 9 mM), Cl- (116 ± 7 mM) a K+ (25 ± 4 mM), Ca 2+ (1 ± 0,2 mM). Úroveň osmolality se pohybovala v rozmezí 230–350 mOsmol.kg-1. 15 sekund po aktivaci bylo nejvyšší procento pohyblivých spermií pozorováno při osmolalitě v rozmezí 125–235 mOsmol.kg-1 při použití roztoku NaCl nebo sacharózy. Po 60 sekundách od počátku aktivace průkazně nejvyšší procento pohyblivých spermií bylo zjištěno při osmolalitě 200–230

8


45(1) – 2009

mOsmol.kg-1. Osmolalita vyšší než 350 mOsmol.kg-1 již motilitu spermií inhibovala. Stejně tomu bylo i v případě rychlosti pohybu spermií: nejvyšší hodnoty v čase 15 sekund od aktivace byly zaznamenány v roztoku osmolality 125–235 mOsmol.kg-1, v čase 60 sekund po aktivaci byly nejvyšší hodnoty zaznamenány v roztoku osmolality 200–235 mOsmol.kg-1. Společně s vlivem osmolality na rychlost spermií se projevil i její vliv na trajektorii hlaviček pohybujících se spermií. Se zvyšující se osmolalitou aktivačního média se ve stejném čase trajektorie prodlužovala. Po aktivaci spermií médiem se vlnění bičíku šířilo po jeho celé délce, s přibývajícím časem se tlumilo a kompletně ustalo na konci fáze motility. Parametry vln bičíku se měnily v závislosti na užité osmolalitě aktivačního média. S osmolalitou zvyšující se k hodnotám, kdy pohyblivost spermií dosahovala maxima, vykázala nejvyšší hodnoty délka vlny a její amplituda, stejně tak jako počet vln a ohybů bičíku. Při stejné osmolalitě aktivačního média se s přibývajícím časem délka vlny a její amplituda postupně snižovala. Počet zakřivení a vln v rámci stejné úrovně osmolality se v čase od aktivace zvyšuje. Poděkování Tato práce byla vypracována v rámci výzkumného záměru VÚRH JU Vodňany MSM6007665809 a GA ČR č. 524/06/0817. LITERATURA Alavi, S.M.H., Cosson, J., 2006. Sperm motility in fishes: (II) Effects of ions and osmotic pressure. Cell Biology International, 30: 1-14. Alavi, S.M.H., Rodina, M., Policar, T., Kozák, P., Pšenička, M., Linhart, O., 2007. Semen of Perca fluviatilis L: Sperm volume and density, seminal plasma indices and effects of dilution ratio, ions and osmolality on sperm motility. Theriogenology, 68: 276-283. Alavi, S.M.H., Cosson, J., Coward, K., Rafiee, R., 2008a. Fish Spermatology, Alpha Science Ltd, Oxford, UK. 460 pp. Alavi, S.M.H., Pšenička, M., Rodina, M., Policar, T., Linhart, O., 2008b. Changes of sperm morphology, volume, density and motility and seminal plasma composition in Barbus barbus (Teleostei: Cyprinidae) during the reproductive season. Aquatic Living Resources, 21: 75-80. Cosson, J., Billard, R., Gibert, C., Dreanno, C., Suquet, M., 1999. Ionic factors regulating the motility of fish sperm. In: C. Gagnon (Editor), The male gamete: From basic to clinical applications, Cache Rive Press, Vienna, II, pp 161-186. Cosson, J., Linhart, O., Mims, S.D., Shelton, W.L., Rodina, M., 2000. Analysis of motility parameters from paddlefish and shovelnose sturgeon spermatozoa. Journal Fish Biology, 56: 1-20. Hulák, M., Rodina, M., Alavi, S.M.H., Linhart, O., 2008. Evaluation of semen and urine of pike (Esox lucius L.): Ionic compositions and osmolality of the seminal plasma and sperm volume, density and motility. Cybium, 32: 189-190. Lahnsteiner, F., Patzner, R.A., 2008. Sperm morphology and ultrastructure in fish. In: Alavi, S.M.H., Cosson, J., Coward, K., Rafiee, R. (Eds.), Fish Spermatology, Alpha Science Ltd, Oxford, UK. pp. 1-61. Linhart, O., Alavi, S.M.H., Rodina, M., Gela, D., Cosson, J., 2008. Comparison of sperm velocity, motility and fertilizing ability between firstly and secondly activated spermatozoa of common carp (Cyprinus carpio). Journal of Applied Ichthyology, 24: 386-392. Morisawa, M., 1985. Initiation mechanism of sperm motility at spawning in teleosts. Zoological Science, 2: 605-615. Pšenička, M., Alavi, S.M.H., Rodina, M., Cicova, Z., Gela, D., Cosson, J., Nebesářová, J., Linhart, O., 2008. Morphology, chemical contents and physiology of chondrostean fish sperm: A comparative study between Siberian sturgeon (Acipenser baerii) and sterlet (Acipenser ruthenus). Journal of Applied Ichthyology, 24: 371-377.

9


45(1) – 2009

HYPOTHALAMICKÉ FAKTORY (GnRH a DA) A JEJICH VYUŽITÍ K ODSTRANĚNÍ REPRODUKČNÍ DYSFUNKCE U KAPROVITÝCH RYB (PŘEHLED) HYPOTHALAMIC FACTORS (GnRH AND DA) AND THEIR UTILIZATION TO ELIMINATION OF REPRODUCTIVE DYSFUNCTION IN CYPRINIDAE FISH (A REVIEW) P. PODHOREC, J. KOUŘIL Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Zátiší 728/II, 389 25 Vodňany, e-mail: [email protected]

Abstract Most of the cyprinids reared under controlled conditions show signs of reproductive dysfunction, that resembles the inability of undergoing final oocyte maturation (FOM) and ovulation. Reproductive dysfunction is invoked by insufficient sensory-organs stimulation of the fish beeing reared in the environs of fish farms, which do lack natural FOM inductors (spawning substrate, stream hydraulics, nutriment etc.). The consequence of previous is the blockade of endogenous gonadotropin-releasing hormone (GnRH) secretion and sequentially also blockade of luteinizig hormone (LH) that is inevitable for final phases of gametogenesis. In addition to the methodics using the application of exogenous gonadotropins the usage of method functioning on the base of hypothalamic factors of FOM and ovulation control is beeing preffered recently. This was made possible mainly because of detailed knowledge of the gonadotropin-releasing hormone system and gonadotropin-releasing hormone forms of fish with the identification of a Dopamine inhibitory factor. The replacement of natural gonadotropin-releasing hormones forms with chemically synthetisized gonadotropinreleasing hormones analogues characterized by amino acid substitutions on the positions sensitive to enzymatic degradation has resulted in a centuple increase in effectiveness of luteinizing hormone secretion induction. Combining gonadotropin-releasing hormone analogues with Dopamine inhibitory factors made it possible to develop an extremely effective agent inevitable for the successful artificial reproduction of the cyprinids. Klíčová slova: finální zrání oocytů, ovulace, luteinizační hormon, GnRH, gonadotropin, dopamin, Cyprinidae Keywords: final oocyte maturation, ovulation, luteinizing hormone, GnRH, gonadotropin, dopamine, Cyprinidae

ÚVOD Čeleď Cyprinidae, jež zahrnuje více než 2 010 druhů seskupených ve 210 rodech, patří z hospodářského, ale i z ekologického úhlu pohledu mezi jednu z nejvýznamnějších skupin sladkovodních ryb pokrývajících svým rozšířením Severní Ameriku, Afriku a Euroasii (Nelson, 2006). Ať z hlediska záchranářsko-introdukčních programů, či hospodářské činnosti, je základní podmínkou chovu úspěšné zvládnutí všech fází umělé reprodukce, zajišťující dostatečné množství kvalitního násadového materiálu. U většiny kaprovitých druhů chovaných v kontrolovaných podmínkách se vyskytuje některá z forem reprodukční dysfunkce, zapříčiněná podmínkami chovu v zajetí diametrálně se lišících od podmínek, ve kterých se generační ryby vyskytují v přirozeném prostředí řek a jezer. Změněné faktory vnějšího prostředí (výtěrový substrát, hydraulika toku, potrava, kvalita vody, antropogení stres aj.) působí na senzorické orgány ryby, jejichž prostřednictvím ovlivňují negativním směrem endogenní prostředí těla ryby, mající za následek reprodukční dysfunkci (Zohar a Mylonas, 2001). U kaprovitých ryb se nejčastěji setkáváme s dysfunkcí na úrovni neschopnosti podstoupit finální dozrání pohlavních produktů, zejména oocytů. Ryba po úspěšném ukončení vitelogeneze není schopna dalších kroků gametogeneze a následné ovulace (Mylonas a Zohar, 2007). Objevení primární struktury savčího neurodekapeptidu GnRH (Burgus a kol., 1971) začátkem 70. let znamenalo významný posun v možnostech hormonální terapie reprodukčních dysfunkcí nejen u kaprovitých ryb. K doposud využívanému typu hormonální terapie, nahrazující nedostatečnou produkci endogenního

10


45(1) – 2009

luteinizačního hormonu (LH) exogenním luteinizačním hormonem (rybí hypofýza, choriogonadotropin), se přidala možnost přímé stimulace gonadotropních buněk, sekretujících rybímu organismu vlastní luteinizační hormon. Současně s identifikací inhibičního faktoru LH – dopaminu (Peter a kol., 1986) a využití jeho antagonistů se podařilo vyvinout mimořádně účinnou stimulační metodiku sekrece LH aplikovatelnou u celé plejády rybích druhů, tzv. hypothalamický přístup (Peter a kol., 1988). Charakteristika hypothalamických reprodukčních dysfunkcí

faktorů

využívaných

při

odstraňování

Stimulační faktor LH sekrece – GnRH V čeledi Cyprinidae, jako i u jiných kostnatých ryb, je spouštěcí hormon gonadotropinu (GnRH) považován za ústředního regulátora reprodukční kaskády s výsadním postavením při stimulaci sekrece gonadotropinů: folikulostimulačního hormonu a luteinizačního hormonu (Millar a kol., 2004). Samotná syntéza GnRH probíhá v neurosekrečních neurónech hypothalamu (hypothalamická jádra), konkrétně v somatě endoplazmatického retikula, odkud je následně předávaný Golgiho aparátu, kde se balí do granulí s membránou o průměru 100–300 nm (Fink, 1988). Z nervových zakončeních jsou granule putující v axonech uvolňované změnou akčního potenciálu trvajícího 10x déle, než je tomu u jiných vláken z důvodu zajištění dostatečné sekrece hormonu (Yaron a kol., 2003). U ryb, v porovnání se savci, nedochází k vytváření portálního systému a hypothalamická nervová vlákna probíhají z hypothalamu přes hypofyzární stopku do distální části hypofýzy. K uvolňování neurohormonů dochází v těsné blízkosti sekrečních buněk (Nagahama, 1983; Okubo a Nagahama, 2008). GnRH o složení aminokyselinového spektra pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-ProGly.NH2 (mGnRH) se poprvé podařilo izolovat ze savčího hypothalamu (Burgus a kol., 1971). Jako první formu GnRH u kostnatých ryb se podařilo identifikovat lososí GnRH (sGnRH) u lososa keta (Oncorhynchus keta) s velmi podobnou strukturou, jakou má mGnRH, rozdíly jsou pouze u aminokyselin na pozici 7 (Trp) a 8 (Leu), (Sherwood a kol., 1983). Kostnaté ryby se mezi obratlovci celkově vyznačují nejvyšším počtem doposud identifikovaných forem GnRH (Kah a kol., 2007; Okubo a Nagahama, 2008), když byl nalezen souběžný výskyt nejméně dvou variant GnRH (Penligton a kol., 1997) s výskytem až třech forem u některých druhů, např. mořan zlatý (Sparus aurata) (Powell a kol., 1994). Fernald a White (1999) navrhli rozdělit objevené fomy GnRH do třech linií. Do linie GnRH1 řadíme formy plnící hypofyziotropickou funkci s hlavním místem výskytu v preoptické oblasti, jedná se např.: o mGnRH, mořaní GnRH (Powell a kol., 1994), sumčí GnRH (Bogerd a kol., 1992). Do linie GnRH2 je řazena pouze forma kuřecí GnRH-II (cGnRH-II) o aminokyselinovém složení (pGlu-His-Trp-Ser-His-Gly-Trp-Tyr-Pro-Gly.NH) vyskytující se u všech doposud studovaných kostnatých druhů ryb, s místem exprese ve středním mozku (Peter a Yu, 1997). Experimentálně byl prokázán její vliv na stimulaci sexuálního chování (Volkoff a Peter, 1999) jako i inhibici příjmu potravy (Matsuda a kol., 2008). Linie GnRH3 je představovaná formou sGnRH (pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Trp-Leu-Pro-Gly.NH2) vyskytující se pouze u kostnatých ryb s hlavním místem výskytu v čichových lalocích a předním mozku (Penlington a kol., 1997). U druhů vykazujících jen 2 formy GnRH si cGnRH-II zachovává svoji expresi ve středním mozku, přičemž druhá souběžně se vyskytující forma zabírá místa exprese linie GnRH1 i GnRH3 (Peter a Yu, 1997). Na základě dosavadních výzkumů se podařilo u příslušníků čeledě Cyprinidae, konkrétně u karasa obecného (Carassius carassius) (Peter a kol., 1991), plotice obecné (Rutilus rutilus) (Penlington a kol., 1997) a dania pruhovaného (Brachydanio rerio) (Steven a kol., 2003), potvrdit výskyt jen 2 linií GnRH. GnRH vyskytující se u doposud

11


45(1) – 2009

prozkoumaných příslušníků čeledě Cyprinidae řadíme do linií GnRH2 a GnRH3, bez GnRH náležející do linie GnRH1. Zdá se, že v případě nepřítomnosti linie GnRH1 u ryb čeledi Cyprinidae, přebírá na sebe její aktivitu v uvolňování gonadotropinu sGnRH s jistou výpomocí ze strany cGnRH-II (Okubo a Nagahama, 2008). Důkazem toho je jednak projekce sGnRH neuronů z preoptické oblasti do hypofýzy, jako i to že sGnRH je forma s nejvyšší hladinou výskytu v hypofýze (Steven a kol., 2003). GnRH receptory GnRH vykonává svou regulační úlohu prostřednictvím rozpoznání a navázání se na receptory lokalizované na membráně, řadící se mezi receptory spřažené s G proteinem. Typická struktura těchto receptorů sestává ze tří funkčních domén: z extracelulárního Nkonce, intraceluárního cytoplazmatického C-konce a transmembránové části. Ta sedmkrát prochází membránou a spojuje extra- a intracelulární část (Millar a kol., 2004). Extracelulární a intracelulární části jsou zapojené do rozpoznání a navázání ligandu, zatímco cytoplazmatická doména interaguje s G proteinem (Blomenröhr a kol., 1997; Sealfon a kol., 1997). Rybí typ GnRH receptoru se liší od dobře známého savčího GnRH receptoru stavbou intracelulární C části. To má značný vliv na vazbu liganda, fosforylaci, znecitlivění a míru exprese receptoru na povrchu buňky (vyšší míra exprese proti savčímu typu) (Parhar, 2003). Zatímco při delším působení analogu GnRH na savčí typ GnRH receptoru bylo zaznamenáno výrazné snížení jeho citlivosti (Blomenröhr a kol., 1997), u rybích GnRH receptorů k němu nedochází ani po kontinuální aplikaci GnRH analogů (Trudeau, 1997), což nalézá značné uplatnění v akvakulturních postupech využívajících dlouhodobé stimulace GnRH receptoru za účelem vyvolání sekrece LH. U některých příslušníků čeledě Cyprinidae bylo identifikováno více typů GnRH receptoru (Illing a kol., 1999). Z hlediska hormonální indukce ovulace je významným faktem i rozdílná míra exprese GnRH receptorů v průběhu roku s maximální mírou výskytu v předvýtěrovém období (Parhar, 2003). Inhibiční faktor LH sekrece – Dopamin (DA) Doposud jediným známým faktorem inhibičně ovlivňujícím sekreci LH u čeledě Cyprinidae je dopamin (Peter a kol., 1991; Trudeau, 1997; Popesku a kol., 2008). Je zařazován mezi katecholaminní neurotransmitery s místem výskytu DA produkujících buněk v preoptické oblasti (Dufour a kol., 2005). DA vykonává svůj inhibiční účinek prostřednitvím receptorů patřících mezi receptory spřažené s G proteinem, jež se v případě DA receptorů rozdělují do skupin D1 a D2 (Missale a kol., 1998). Po vyloučení DA z nervových zakončení v hypofýze a následné aktivaci D2 receptorů dochází k inhibičnímu efektu, jehož je možno z časového hlediska rozdělit na efekt s okamžitým účinkem a na efekt s dlouhotrvajícím účinkem (Van der Kraak a kol., 1998; Yaron a kol., 2003). Efekt s okamžitým inhibičním účinkem DA je představován narušením vnitrobuněčné signální kaskády GnRH (Chang a kol., 1993; Chang a Jobin, 1994), přičemž efekt s dlouhotrvajícím účinkem je představován redukcí počtu GnRH receptorů na povrchu LH tropních buněk (de Leeuw a kol., 1984) a zablokováním uvolňování GnRH peptidu z nervových zakončení v hypofýze (Popesku a kol., 2008). Inhibiční účinek DA se projevuje i v preoptické oblasti, kde prostřednictvím D1 receptoru lokalizovaného na GnRH neuronech dochází k přímému narušování syntézy GnRH peptidu (Peter a kol., 1991; Yu a Peter, 1992). Působení DA způsobuje i celkové snižování počtu LH tropních buněk, což bylo potvrzeno působením DA antagonistů majících opačný účinek přímo úměrný času a výšce dávky (Osornio a kol., 2004).

12


45(1) – 2009

Podstata endokrinní dysfunkce finálního zrání oocytů Podstata endokrinní dysfunkce při finálním dozrávání oocytů spočívá v nedostatečném uvolňování luteinizačního hormonu (LH) z hypofýzy, nutného pro následnou aktivaci steroidogeneze a ovulace (Zohar a Mylonas, 2001). Jedním z prvních důkazů potvrzujících tento fakt byla schopnost rybí hypofýzy (obsahuje gonadotropní hormony) vyvolat ovulaci u různých druhů pohlavně zralých ryb (Kouřil a Chábera, 1976). Jednoznačně se to podařilo potvrdit porovnáním hladiny pohlavních hormonů v období výtěrové periody mezi jedinci z kontrolovaných podmínek a jedinci z volných vod u anadromního druhu morčák pruhovaný (Morone saxatilis) (Mylonas a kol., 1997). Jestliže u jedinců odlovených z přírody byl v krevním oběhu zaznamenán vzrůst hladiny LH od časných stádií vitelogeneze přes finální zrání oocytů až po ovulaci, u jedinců z kontrolovaných podmínek nebyl po ukončení vitelogeneze zaznamenán žádný růst LH a oocyty začaly podstupovat atrézii (Mylonas a Zohar, 2001). Měřením úrovně LH, mRNA LH, mRNA receptorů LH v hypofýze u volně žijících jedinců i jedinců z farmového chovu nebyly zjištěny žádné rozdíly, což potvrzuje předpoklad dysfunkce na úrovni sekrece a nikoliv syntézy LH (Steven, 2000). Významné rozdíly byly ale zaznamenané na úrovni množství spouštěcího hormonu gonadotropinu obsaženého v hypofýze, na rozdíl od stejných hodnot GnRH mRNA v mozku volně žijících a na farmě chovaných jedinců (Steven a kol., 2000). Tyto údaje nasvědčují tomu, že syntéza GnRH v hypothalamu není narušená, ale problém se vyskytuje v sekreci GnRH z nervových zakončení v adenohypofýze. Hypothalamická hormonální terapie v akvakultuře GnRH neuropeptid První práce uplatňující využití GnRH peptidu v akvakultuře se objevují v sedmdesátých letech 20. století (Breton a Weil, 1973). Využívání syntetických preparátů na bázi GnRH má proti přípravkům na bázi gonadotropinu (rybí hypofýza, choriogonadotropiny) více předností. Nejvýznamější je vlastní oprava endokrinní dysfunkce představovaná stimulací gonadotropních buněk adenohypofýzy sekretujících endogenní LH. Postavení hypothalamického faktoru GnRH na vyšších příčkách hormonální kaskády umožňuje při hormonální terapii zapojení spolupůsobících endokrinních faktorů gametogeneze přímou nebo nepřímou stimulací jejich sekrece, např. růstový hormon (Le Gac a kol., 1993), inzulín jako růstový hormon (Negatu a kol., 1998), prolaktin (Weber a kol., 1995), thyroidní hrmony (Cyr a Eales, 1996). Chemická syntéza GnRH odstraňuje potenciální možnost přenosu infekčních onemocnění a zároveň umožňuje aplikaci přesných dávek GnRH. Významným faktorem je i vysoký stupěň mezidruhové podobnosti GnRH peptidů (Okubo a Nagahama, 2008), a tím daná možnost použití jednoho přípravku pro více druhů ryb. Počáteční pokusy s indukcí ovulace pomocí přirozených GnRH peptidů se vyznačovaly potřebou použití vysokých dávek GnRH s reativně nízkou účinností stimulace ovulace (Kouřil a Barth, 1981). Problémem se ukázala být nízká odolnost přirozeného GnRH peptidu vůči štěpení endopeptidázami lokalizovanými v ledvinách, játrech a hypofýze (Zohar a kol. 1990). Řešení se podařilo najít syntézou GnRH analogů vyznačujících se substitucemi aminokyselin na lehce štěpitelných místech původního GnRH řetězce. Jako nejméně rezistentní místa mGnRH vůči enzymatické degradaci se identifikovaly vazby mezi aminokyselinami Tyr5 – Gly6 a Pro9 – Gly10.NH2 (Peter a Yu, 1997). Substitucí aminokyseliny na pozici 6 za pravotočivou aminokyselinu a stabilizací C konce peptidového řetězce formou záměny aminokyseliny na pozici 10 za ethylamidovou skupinu bylo dosaženo rapidního zvýšení účinosti GnRHa (Karten a Rivier, 1986). Především záměna aminokyselin na pozici 6 má za následek výrazně vyšší odolnost neuropeptidu k enzymatické

13


45(1) – 2009

degradaci (Zohar, 1988). Substituce aminokyselin způsobují i modifikaci polarity a změnu terciární sruktury GnRHa, což vede ke zvýšení afinity analogu k receptoru GnRH (Zohar a Mylonas, 2001). Neuspokojivou potenci přirozených GnRH peptidů se podařilo odstranit syntetizováním superaktivních GnRHa schopných vyvolat výrazné zvýšení LH hladiny již při 100krát nižších dávkách, než při použití přirozených forem GnRH (Kouřil a kol., 1986; 2003; 2007). V české akvakulturní praxi byl u několika druhů ryb úspěšně vyzkoušen necertifikovaný přípravek Kobarelin (mGnRHa), který byl později nahrazen účinnějšími veterinárními přípravky jako Supergestran s účinnou látkou Lecirelin (Kouřil a kol., 2006) a Gonazon s účinnou látkou azagly-nafarelin (Mikolajczyk a kol., 2003). Supergestran je primárně určen pro synchronizaci estrálního cyklu teplokrevných hospodářských zvířat, zatím co Gonazon je jediným evropským registrovaným přípravkem na bázi GnRHa určeným k indukcii ovulace ryb. Inhibitory dopaminu Určení DA jako hlavního inhibičního faktoru sekrece LH u ryb čeledě Cyprinidae (Peter a kol., 1991; Popesku a kol., 2008) a některých dalších hospodářsky významných druhů ryb (Pavlick a Moberg, 1997) vedlo k vytvoření efektivní stimulační techniky, založené na současném podání GnRHa a inhibitoru DA, např. domperidon, pimozide, reserpin, metoclopramide, haloperidol, isofloxythepin (Peter a kol., 1988; Peter a Yu, 1997; Kouřil a kol., 2006, 2007). Podání inhibitoru DA má za následek odtlumení inhibičního účinku DA, což v kombinaci s účinným GnRHa vyvolá žádaný předovulační vzrůst hladiny LH a následnou ovulaci jikernačky. Specifickým a podle našich informací doposud jedinými známými příslušníky čeledě Cyprinidae, u nichž absentuje dopaminní kontrola sekrece LH v období finálního dozrávání pohlavních produktů, jsou lín obecný (Tinca tinca) a perlín ostrobřichý (Scardinius erythrophthalmus). Již dávka 1 μg/kg mGnRHa byla schopná u malého počtu jikernaček uvedených druhů stimulovat ovulaci (Kouřil a kol., 1986; Hamáčková a kol., 2001), což u jiných druhů kaprovitých ryb nepřichází v úvahu (Peter a kol., 1988; Kouřil a kol., 2003). Využití DA antagonistů je v posledních letech ztížené veterinární legislativou Evropské unie, která vyžaduje pro každý léčivý, příp. pomocný přípravek, aplikovaný u potravinových zvířat stanovení MRL – minimálního reziduálního limitu (Directive 2001/82/EC of the European Parliament and of the Council on the Community code). Vzhledem k tomu, že u DA inhibitorů není MRL stanoven, není jejich používaní u potravinových zvířat povolené. SOUHRN Hormonální stimulace finálních stádií dozrávání oocytů a ovulace ryb se již dříve stala důležitým pomocníkem při efektivní reprodukci většiny hospodářsky významných druhů ryb. Avšak až v poslední době se na základě bližšího poznání mechanismů neuroendokrinní regulace LH podařilo vyvinout vysoce efektivní metodiku splňující i náročná kritéria welfare kladené na současného chovatele. Efektivita metodiky využívající GnRH analogy s anebo bez DA inhibitoru spočívá nejen v přímém odstranění hormonální dysfunkce, ale i přidružené stimulaci spektra podpůrných hormonálních faktorů obsažených v adenohypofýze. Významným přínosem je i vysoká míra univerzálnosti GnRH přípravků v rámci velkého spektra rybích druhů, což spolu s lehkou dostupností a relativně nízkou cenou vytváří velké předpoklady pro využívání v akvakultuře.

14


45(1) – 2009

Poděkování Výsledků bylo dosaženo v rámci řešení výzkumného záměru MSM6007665809 a projektu KONTAKT ME853, financovaných z prostředků MŠMT a projektu NAZV QH91310, financovaného z prostředků MZe. LITERATURA Blomenröhr, M., Bogerd, J., Leurs, R., Schulz, R., W., Tensen, C., P., Zandbergen, M., A., Goos, H., J., Th., 1997. Differences in structure-function relations between nonmammalian and mammalian gonadotropinreleasing hormone receptors. Biochem. Biophys. Res. Commun., 238: 517-522. Bogerd, J., Li, K.W., Janssen-Dommerholt, C., Goos, H., 1992: Two gonadotropin-releasing hormones from African catfish (Clarias gariepinus). Biochemical and Biophysical Research Communications, 187: 12734. Breton, B., Weil, C., 1973. Effets du LH/FSH-RU synthetique et d extraits hypothalamiques de carpe sur la secretion d hormone gonadotrpe in vivo Cheb la carp (Cyprinus carpio L.). C.R. Academia Scie. Paris, 27: 2061-2064. Burgus, R., Butcher, M., Ling, N., Monahan, M., Rivier, J., Fellows, R., Amoss, M., Blackwell, R., Vale, W., Guillemin R., 1971. Molecular structure of the hypothalamic factor (LRF) of ovine origin monitoring the secretion of pituitary gonadotropic hormone of luteinization (LH). Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. Série D: Sciences naturelles, 273: 1611-1613. Guillemin, R., 1971. Molecular structure of the hypothalamic factor (LRF) of ovine origin monitoring the secretion of pituitary gonadotropic hormone of luteinization (LH). C R Acad. Sci. Hebd. Seances Acad. Sci. D, 273: 1611-1613. Cyr, D.G., Eales, J.G., 1996. Interrelationships between thyroidal and reproductive endocrine systems in fish. Rev. Fish Biol. Fish., 6: 165-200. De Leeuw, R., Habibi, H.R., Nahorniak, C.S., Peter, R.E., 1989. Dopaminergic regulation of pituitary gonadotrophin-releasing hormone receptor activity in the goldfish (Carassius auratus). J. Endocrinol., 121: 239-247. Directive of the European parliament and of the Council (2004): Directive 2004/28/EC of the European Parliament and of the Council of 31 March 2004 amending Directive 2001/82/EC on the Community code relating to veterinary medicinal products. Official J. European Union, L136, 58-84. Dufour, S., Weltzien, F., A., Sebert, M., E., Le Belle, N., Vidal, B., Vernier, P., Pasqualini, C., 2005. Dopaminergic inhibition of reproduction in teleost fishes: ecophysiological and evolutionary implications. Ann. NY Acad. Sci., 1040: 9-21 Fernald, D., F., White, B., R., 1999. Gonadotropin-releasing hormone genes: phylogeny, structure, and functions. Front. Neuroendocrinol., 20: 224-240. Fink, G., 1988. Gonadotropin secretion and its control. In: Knobil, E., Neill, J., (Editors), The physiology of reproduction. Raven Press, New York, pp. 1349-1377. Hamáčková, J., Kouřil, J., Barth, T., Lepičová, A., Kozák, P., Lepič, P., 2001: Induction of ovulation in rudd (Scardinius erythrophthalmus) using hormone preparations. Collections Symposium Series, ÚOChB AV ČR, Praha, 4: 87-89. Chang, J.P., Jobin, R.M., 1994. Regulation of Gonadotropin Release in Vertebrates: a Comparison of GnRH Mechanisms of Action In: Davey, K., G., (Editor), Perspectives in Comparative Endocrinology, National Research Council of Canada, Ottawa, pp. 41-51. Chang, J.P., Jobin, R.M., Wong, A.O., 1993. Intracellular mechanisms mediating gonadotropin and growth hormone release in the goldfish, Carassius auratus. Fish Physiol. Biochem., 11: 25-33. Illing, N., Troskie, B.E., Nahorniak, C.S., Hapgood, J.P., Peter, R.E., Millar, R.P., 1999. Two gonadotropinreleasing hormone receptor subtypes with distinct ligand selectivity and differential distribution in brain and pituitary in the goldfish (Carassius auratus). Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96: 2526-2531. Kah, O., Lethimonier, Ch., Somoza, G., Guilguir, L., Vaillant, C., Lareyre, J.J., 2007. GnRH and GnRH receptors in Metazoa: A historical, comparative and evolutive perspective. Gen. Comp. Endocrinol., 153: 346-364. Karten, M.J., Rivier, J.E., 1986. Gonadotropin-releasing hormone analog design. Structure-function studies toward the development of agonists and antagonists: rationale and perspective. Endocr. Rev., 7: 44-66. Kouřil, J., Chábera, S., 1976. Umělý výtěr lína obecného (Tinca tinca L.), Bul. VÚRH Vodňany, 12: 7-13. Kouřil, J., Barth, T., 1981. Docílení ovulace jiker pomocí LH-RH při umělém výtěru lína obecného (Tinca tinca L.). Bul. VÚRH Vodňany, 17: 13-18. Kouřil, J., Barth, T., Hamáčková, J., Flegel, M., 1986. Induced ovulation in tench (Tinca tinca L.) by various LH-RH synthetic analogues: effect of site of administrative and temperature. Aquaculture, 54: 37-44.

15


45(1) – 2009

Kouřil, J., Hamáčková, J., Kozák, P., Barth, T., 2003. Použití kombinovaných přípravků obsahujících analog GnRH a dopamionergní inhibitor k hormonálně indukovanému umělému umělému výtěru jikernaček kapra obecného (Cyprinus carpio) a amura bílého (Ctenopharyngodon idella). Sb. ref. VI. Česká ichtyologická konference, Praha, UK, 35-40. Kouřil, J., Hamáčková, J., Barth, T. 2006. Hormonálně indukovaná umělá reprodukce ryb. Biotechnology 2006, Scientific Pedagogical Publishing, České Budějovice, Czech republic, 251-253. Kouřil, J., Mráz, J., Hamáčková, J., Barth, T., 2008. Hormonal induction of tench (Tinca tinca L.) with the same treatments at two sequential reproductive seasons. Cybium, 32: 61. Le Gac, F., Blaise, O., Fostier, A., Le Bail, P., Y., Loir, M., Mourot, B., Weil, C., 1993. Growth hormone (GH) and reproduction: A review. Fish Physiol. Biochem, 11: 219-232. Matsuda, K., Nakamura, K., Shimakura, S.I., Miura, T., Kageyama, H., Uchiyama, M., Shioda, S., Ando, H., 2008. Inhibitory effect of chicken gonadotropin-releasing hormone II on food intake in the goldfish, Carassius auratus. Horm. Behav., 54: 83-89. Mikolajczyk, T., Chyb, J., Sokolowska-Mikolajczyk, M., Enright, W.J., Epler, P., Filipiak, M., Breton, B., 2003. Attempts to induce an LH surge and ovulation in common carp (Cyprinus carpio L.) by differential application of a potent GnRH analogue, azagly-nafarelin, under laboratory, commercial hatchery and natural conditions. Aquaculture, 223: 141-157. Millar, R.P., Lu, Z.L., Pawson, A.J., Flanagan, C.A., Morgan, K., Maudsley, S.R., 2004. Gonadotropinreleasing hormone receptors. Endocr. Rev., 25: 235-275. Missale, C., Nash, S.R., Robinson, S.W., Jaber, M., Caron, M.G., 1998. Dopamine receptors: from structure to function. Physiol. Rev., 78: 189-225. Mylonas, C.C., Scott, A.P., Zohar, Y., 1997. Plasma gonadotropin II, sex steroids, and thyroid hormones in wild striped bass (Morone saxatilis) during spermiation and final oocyte maturation. Gen. Comp. Endocrinol, 108: 223-236. Mylonas, C.C., Zohar, Y., 2001. Endocrine regulation and artificial induction of oocyte maturation and spermiation in basses of the genus Morone. Aquaculture, 202: 205-220. Mylonas, C.C., Zohar, Y., 2007. Promoting oocyte maturation, ovulation and spawning in farmed fish. In: Babin, J., P., Cerda, J., Lubzens, E., (Editors), The Fish Oocyte. Springer, The Netherlands, pp. 437-474. Nagahama, Y., 1983. The functional morphology of teleost gonads. In: Hoar, W.S., Randall, D.J., Donaldson, E.M., (Editors), Fish Physiology. Vol. IXA. Academic Press, New York, pp. 223-275. Negatu, Z., Hsiao, S.M., Wallace, R.A., 1998. Effects of insulin-like growth factor-I on final oocyte maturation and steroid production in Fundulus heteroclitus. Fish Physiol. Biochem., 19: 13-21. Nelson, J.S., 2006. Fishes of the world (4th edition). John Wiley and Sons, New York, 601 pp. Okubo, K., Nagahama, Y., 2008. Structural and functional evolution of gonadotropin-releasing hormone in vertebrates. Acta Physiol., 193: 3-15. Osornio, A.G., Chavez, M., Peter, E.R., Cardenas, R., 2004. Quantification of the effects of resperine on gonadotroph expression in the pituitary of goldfish (Carassius auratus). J. Mol. Histol., 35: 417-420. Parhar, S.I., 2003. Gonadotropin-releasing hormone receptors: neuroendocrine regulators and neuromodulators. Fish Physiol. Biochem., 28: 13-18. Pavlick, R.J., Jr., Moberg, G.P., 1997. Dopaminergic influence on gonadotropin secretion in white sturgeon (Acipenser transmontanus). Fish Physiol. Biochem., 16: 35-43. Penlington, M.C., Williams, M.A., Sumpter, J.P., Rand-Weaver, M., Hoole, D., Arme, C., 1997. Isolation and characterisation of mRNA encoding the salmon- and chicken-II type gonadotrophin-releasing hormones in the teleost fish Rutilus rutilus (Cyprinidae). J. Mol. Endocrinol., 19: 337-346 Peter, R.E., Yu, K.L., 1997. Neuroendocrine regulation of ovulation in fishes: basic and applied aspects. Rev. Fish Biol. Fish., 7: 173-197. Peter, R.E., Chang, J.P., Nahorniak, C.S., Omeljaniuk, R.J., Sokolowska, M., Shih, S.H., Billard, R., 1986. Interactions of catecholamines and GnRH in regulation of gonadotropin secretion in teleost fish. Recent. Prog. Hormone Res., 13: 229-239. Peter, R.E., Lin, H.R., Van Der Kraak, G., 1988. Induced ovulation and spawning of cultured freshwater fish in China: advances in application of GnRH analogues and Dopamine antagonists. Aquaculture, 74: 1-10. Peter, R.E., Trudeau, V.L., Sloley, B.D., 1991. Brain regulation of reproduction in teleosts. Bull. Inst. Zool., 16: 89-118. Popesku, T.J., Martyniuk, J.C., Mennigen, J., Xiong, H., Zhang, D., Xia, X., Cossins, R.A., Trudeau, L.V., 2008. The goldfish (Carassius auratus) as a model for neuroendocrine signaling. Mol. Cell. Endocrinol., 293: 43-56. Powell, J.F., Zohar, Y., Elizur, A., Park, M., Fischer, W.H., Craig, A..G., Rivier, J.E., Lovejoy, D.A., Sherwood, N.M., 1994. Three forms of gonadotropin-releasing hormone characterized from brains of one species. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91: 12081-12085.

16


45(1) – 2009

Sealfon, S.C.,Weinstein, H., Millar, R.P., 1997. Molecular mechanisms of ligand interaction with the gonadotropin-releasing hormone receptor. Endocr. Rev., 18: 180-205. Sherwood, N., Eiden, L., Brownstein, M., Spiess, J., Rivier, J., Vale, W., 1983: Characterization of a teleost gonadotropin-releasing hormone. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80: 2794-2798. Steven, C., 2000. Studies on the GnRH-GtH system of female striped bass (Morone saxatilis): effects of GnRH agonist therapy and comaprison of reproductive endocrine parameters between wild and captive fish. M.Sc. Dissertation, University of Maryland, College Park. Steven, C., Gothilf, Y., Holland, M.C.H., Stubblefield, J., Mylonas, C.C., Zohar, Y., 2000. Differential expression of the three GnRH genes in wild and captive striped bass, Morone saxatilis, in response to natural nad hormonally induced maturation. In: Norberg, B., Kjesbu, O., S., Taranger, G., L., Andersson, E., Stefansson, S., O., (Editors), Reproductive Physiology of Fish. University of Bergen, Bergen, pp. 66. Steven, C., Lehnen, N., Kight, K., Ijiri, S., Klenke, U., Harris, W.A., Zohar, Y., 2003. Molecular characterization of the GnRH system in zebrafish (Danio rerio): cloning of chicken GnRH-II, adult brain expression patterns and pituitary content of salmon GnRH and chicken GnRH-II. Gen. Comp. Endocrinol., 133: 27-37. Trudeau, V.L., 1997. Neuroendocrine regulation of gonadotrophin II release and gonadal growth in the goldfish, Carassius auratus. Rev. Reprod., 2: 55-68. Van der Kraak, G., Chang, J.P., Janz, D.M., 1998. Reproduction. In: Evans, D.H. (Editor), The Physiology of Fishes. CRC Press LLC, Boca Raton, pp. 465-488. Volkoff, H., Peter R.E., 1999. Actions of two forms of gonadotropin releasing hormone and a GnRH antagonist on spawning behavior of the goldfish Carassius auratus. Gen. Comp. Endocrinol., 116: 347-355. Weber, G.M., Borski, R.J., Powell, J.F.F., Sherwood, N.M., Grau, E.G., 1995. In vivo and in vitro effects of gonadotropin-releasing hormone on prolactin in the tilapia Oreochromis mossambicus. Amer. Zool. (Abstract), 34: 121. Yaron, Z., Gal, G., Melamed, P., Rosenfeld, H., Elizur, A., Levavi-Sivan, B., 2003. Regulation of fish gonadotropins. Int. Rev. Cytol., 255: 131-185. Yu, K.L., Peter, R.E., 1990. Dopaminergic regulation of brain gonadotropinreleasing hormone in male goldfish during spawning behaviour. Neuroendocrinol., 52: 276-283. Yu, K.L., Peter, R.E., 1992. Adrenergic and dopaminergic regulation of gonadotropin-releasing hormone release from goldfish preoptic-anterior hypothalamus and pituitary in vitro. Gen. Comp. Endocrinol., 85: 138-146. Zohar, Y., 1988. Gonadotropin releasing hormone in spawning induction in teleosts: Basic and applied considerations. In: Zohar, Y., Breton, B., Reproduction in Fish: Basic and Applied Aspects in Endocrinology and Genetics. INRA Press, Paris, pp. 47-62. Zohar, Y., Mylonas, C.C., 2001. Endocrine manipulations of spawning in cultured fish: from hormones to genes. Aquaculture, 197: 99-136. Zohar, Y., Goren, A., Fridkin, M., Elhanati, E., Koch, Y., 1990. Degradation of gonadotropin-releasing hormones in the gilthead seabream Sparus aurata II. Cleavage of native salmon GnRH, mammalian LHRH and their analogs in the pituitary, kidney and liver. Gen. Comp. Endocrinol., 79: 306-319.

17


45(1) – 2009

POROVNÁNÍ ABUNDANCE A BIOMASY RYBÍ OBSÁDKY V MORFOLOGICKY A PRŮTOKOVĚ ODLIŠNÝCH ÚSECÍCH MALÉHO TOKU COMPARISON OF FISH ABUNDANCE AND BIOMASS IN PARTS OF SMALL BROOK WITH DIFFERENT MORPHOLOGICAL AND DISCHARGE CONDITIONS J. TUREK, T. RANDÁK, J. VELÍŠEK, R. HANÁK, E. SUDOVÁ Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Zátiší 728/II, 389 25 Vodňany, e-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrakt Electrofishing equipment was used for ichthyological research in Lobezský brook. There was found lower abundance and biomass of fish in part A with artificial concrete bunding of brook compared to natural part of this brook B. In part A, bigger fishes were found only in part behind small stone weir and several parts with perforated concrete bunding. Decreasing of fish abundance and biomass was also found in natural part of brook C, caused by low water level, because the most of water was taken off as water supply for small hydroelectric power plants. Klíčová slova: ichtyofauna, úpravy koryta, pstruh obecný, Salmo trutta m. fario Keywords: ichthyofauna, river regulation, brown trout, Salmo trutta m. fario

ÚVOD V minulosti byly a dosud stále jsou na mnoha tocích prováděny nešetrné zásahy do morfologie koryta a průtokových poměrů. Tyto zásahy spočívají např. ve výstavbě malých vodních elektráren (MVE), narovnávání koryt a dalších nešetrných úpravách vodních toků. Pro rybí populace a ostatní vodní živočichy představují největší nebezpečí MVE na menších tocích s průtoky v rozmezí několika desítek litrů za sekundu (Hartvich, 1995). Ekologický stav řeky je částečně charakterizován i jejím průtokem (Norris a Thoms, 1999). Členitost prostředí je totiž rozhodujícím činitelem, který určuje početnost obsádky pstruha obecného (Salmo trutta m. fario L.) v našich tocích (tzv. úkrytová kapacita toku) (Baruš a kol., 1995). Čím je tok členitější, tím obsahuje větší počet možných teritorií a početnost obsádky se zvyšuje (Libosvárovský a Lusk, 1974). Snížené průtoky na menších tocích znamenají vždy výrazné snížení počtu mikrostanovišť a méně příznivé hydrologické podmínky pro ryby. Snižuje se početnost i biomasa ryb – zůstanou jen mladší jedinci, zatímco starší ryby migrují jinam a vyhledávají hlubší staviště (Hartvich, 1995). Kolísavé a minimální průtoky vytváří nevhodné podmínky (migrační možnosti, koloběh živin a potravní dostupnost) pro rybí společenstva, vedoucí často ke sníženému přežívání nejmladších vývojových stádií a fyziologickému stresu adultních ryb (Rogers a kol., 2005). Cílem studie bylo zhodnotit a porovnat stav ichtyofauny Lobezského potoka v různých úsecích toku, kterými byly: (1) úsek toku ovlivněný činností MVE, (2) úsek s nešetrně provedenou úpravou koryta, (3) přírodní úsek bez uvedených negativních vlivů. MATERIÁL A METODIKA Lobezský potok se nachází u města Sokolov a je pravostranným přítokem Ohře. Odvodňuje povodí o ploše 42,6 km2 a jeho průtoky v ústí do Ohře jsou uvedeny v Tab. 1.

18


45(1) – 2009

Tab. 1. M-denní průtoky (l.s¯¹) Lobezského potoka Tab. 1. M-day flow volumes (l.s¯¹) of Lobezský brook M

30 853

60 601

90 470

120 384

150 320

180 269

210 227

240 190

270 157

300 126

330 93

355 60

364 35

Sledovaná část Lobezského potoka poblíž obce Vítkov byla 6. 8. 2008 zaměřena pomocí GPS navigace (Obr. 1). Její celková délka byla 850 m. Z hlediska morfologie koryta byla lokalita kategorizována na tři od sebe odlišné habitaty. Jejich délka byla zjištěna rovněž pomocí GPS. Obr. 1. Lokalizace zkoumané části toku; 1 – spodní hranice; 2 – horní hranice; A, B, C – sledované úseky Fig. 1. Map of lokality. 1 – lower border; 2 – upper border; A, B, C – each studied stretches

Spodní úsek toku (A) o délce 285 m byl tvořen dlážděným korytem bez přirozených úkrytů pro ryby i bezobratlé (Obr. 2). Spodní konec tohoto úseku byl tvořen tůní nad jízkem zbudovaného z kamene a spojeného betonovou maltou. V horní části tohoto úseku byl proveden pokus o revitalizaci v podobě do dna zapuštěných jednotlivých kamenů. Horní konec tohoto úseku tvořil rozhraní regulovaného a přirozeného koryta. Prostřední úsek toku (B) o délce 95 m měl charakter přirozeného členitého toku (Obr. 3). Řečiště bylo členěno mnoha kameny různých velikostí. Dále se zde vyskytovaly i poměrně rozsáhlé tůňky. Dolní část tohoto úseku byla ohraničena koncem opevněného koryta a naopak horní konec úseku byl tvořen vyústěním náhonu z malé vodní elektrárny (MVE). Délka horního úseku toku (C) byla 470 m. Dolní hranice tohoto úseku se nacházela u výtoku náhonu z MVE, horní hranice úseku byla u konce kamenolomu, kde část toku byla svedena trubním vedením do objektu MVE. Maximální povolený odběr MVE byl stanoven na 180 l.s-1. Z tohoto důvodu protékalo korytem, jehož charakter je shodný s prostředním úsekem toku (přirozený stav toku), méně vody a místy docházelo až k fragmentaci toku (Obr. 4). V provozním řádu MVE je pro provoz v období s nedostatkem vody stanovena podmínka zachování minimálního biologického průtoku v toku Qmin = 100 l/s.

19

Bulletin VÚRH Vodňany Obr. 2. Úsek A Fig. 2. Stretch A

45(1) – 2009 Obr. 3. Úsek B Fig. 3. Stretch B

Obr. 4. Úsek C Fig. 4. Stretch C

Každý úsek toku byl důkladně proloven neseným elektrickým agregátem (FEG 1500, EFKO-Germany). Ryby odlovené v jednotlivých úsecích byly rozděleny do věkových (velikostních) kategorií, spočítány, zváženy a poté vypuštěny zpět do úseku odlovení. U pstruha obecného (Salmo trutta m. fario) byli za tohoroční ryby (0 +) považováni pstruzi o celkové délce (TL) menší než 100 mm, pstruzi s TL mezi 100 a 250 mm byli považováni za juvenilní. Větší jedinci byli řazeni do kategorie adultních. Vranky obecné (Cottus gobio) byly rozděleny na juvenilní (TL < 30 mm) a adultní (TL > 30 mm). Ulovený lipan podhorní (Thymallus thymallus) byl vzhledem k celkové délce (TL > 250 mm) považován za adultního. Vzhledem ke členitosti horních úseků toku a nevyrovnané šířce toku při různých průtocích ve spodním úseku byl pro výpočet abundace a biomasy zvolen přepočet na 1 metr délky toku. Dále byly změřeny základní fyzikální a chemické ukazatele kvality vody. Teplota vody v toku byla v době odlovu 16,5 °C a pH 7,3. Nasycení vody kyslíkem se pohybovalo kolem 100 %. VÝSLEDKY V úseku A byly zjištěny tři druhy ryb: pstruh obecný (Salmo trutta m. fario), vranka obecná (Cottus gobio) a lipan podhorní (Thymallus thymallus). V případě lipana se jednalo pouze o jednoho adultního jedince. Naprostá většina zjištěných jedinců byla odlovena ve spodní tůni nad jízkem nebo v nátržích opevnění dna. Abundace ryb na 1 metr délky toku zde představovala 49,7 % a biomasa ryb 26,0 % hodnot v přírodním úseku toku B. V dlážděném korytě tohoto úseku toku byly zachyceny pouze ojedinělé juvenilní exempláře pstruha obecného a vranky obecné. Charakteristika společenstva ryb žijícího v úseku A je uvedena v Tab. 2.

20


45(1) – 2009

Tab. 2. Ichtyofauna spodního úseku A Tab. 2. Ichtyofauna of bottom stretch A

Druh

Pstruh obecný Pstruh obecný Pstruh obecný Vranka obecná Vranka obecná Lipan podhorní Celkem

Regulovaný dlážděný úsek – délka 285 m Věková Počet Celková Průměrná Abundance kategorie (ks) hmotnost kusová (ks/m toku) (g) hmotnost (g) 0+ 95 458 4,8 0,333 juvenilní 77 3 587 46,6 0,270 adultní 2 478 239 0,007 0+ 9 9,3 1 0,031 adultní 13 218 16,8 0,046 adultní 1 205 205 0,003 197 4 955,3 25,2 0,691

Biomasa (g/m toku)

1,607 12,586 1,677 0,033 0,765 0,719 17,387

V prostředním úseku toku B byl zjištěn dostatek úkrytů pro ryby po celé jeho délce. Jemný štěrk a písek zjištěný v tomto úseku byl vhodným substrátem pro případné přirozené rozmnožování lososovitých ryb. Jednalo se o ekologicky nejhodnotnější část toku, čemuž odpovídala i hustota a složení obsádky ryb. Z ryb zde byl zastoupen pstruh obecný (Salmo trutta m. fario), vranka obecná (Cottus gobio) (Tab. 3). Tab. 3. Ichtyofauna prostředního úseku B Tab. 3. Ichtyofauna of middle stretch B Úsek přírodního charakteru a plným průtokem pod vyústěním náhonu z MVE – délka 95 m Druh Věková Počet Celková Průměrná Abundance Biomasa kategorie (ks) hmotnost kusová (ks/m toku) (g/m toku) (g) hmotnost (g) Pstruh obecný 0+ 11 31,5 2,86 0,116 0,332 Pstruh obecný juvenilní 92 4 233 46,01 0,968 44,558 Pstruh obecný adultní 10 1 957 195,7 0,105 20,600 Vranka obecná 0+ 11 13 1,18 0,116 0,137 Vranka obecná adultní 8 116 14,5 0,084 1,221 Celkem 132 6 350,5 48,11 1,389 66,847

Horní úsek toku (C) byl svojí morfologií shodný s prostředním úsekem. Avšak z důvodu nižšího průtoku vody, který byl způsoben odběrem vody z toku pro činnost MVE, byl úsek tohoto toku často segmentován na prakticky oddělené tůňky. Výška vodního sloupce byla obecně menší v porovnání s úsekem B. Obsádka ryb v tomto úseku, reprezentovaná pstruhem obecným a vrankou obecnou, je uvedena v Tab. 4. Abundace ryb na 1 metr délky tohoto úseku toku představovala 37,1 % a biomasa ryb 26,6 % hodnot přírodního úseku toku B.

21


45(1) – 2009

Tab. 4. Ichtyofauna horního úseku C Tab. 4. Ichtyofauna of upper stretch C Úsek přírodního charakteru s nižším průtokem nad vyústěním náhonu MVE – délka 470 m Druh Věková Počet Celková Průměrná Abundance Biomasa kategorie (ks) hmotnost kusová (ks/m toku) (g/m toku) (g) hmotnost (g) Pstruh obecný 0+ 22 55,5 2,52 0,047 0,118 Pstruh obecný juvenilní 179 6 970 38,94 0,381 14,830 Pstruh obecný adultní 7 1 091 155,86 0,015 2,321 Vranka obecná 0+ 15 16,5 1,1 0,032 0,035 Vranka obecná adultní 19 233 12,26 0,040 0,496 Celkem 242 8 366 34,57 0,515 17,8

DISKUSE Zkoumaný tok Lobezského potoka byl velice vhodnou lokalitou pro existenci a úspěšnou reprodukci pstruha obecného a vranky obecné. Zjištěné parametry kvality vody odpovídaly požadavkům pstruha obecného, jak jsou uváděny Svobodovou a kol. (1987) a Čítkem a kol., 1997. Velikosti populací těchto ryb však byly zřejmě negativně ovlivněny antropogenními vlivy – tj. nevhodná a přírodě vzdálená úprava koryta toku v úseku A, nízké průtoky způsobené činností MVE v úseku toku C a segmentace toku v tomto úseku způsobená rozdělovacím objektem regulujícím nátok vody do MVE. Značné snížení biomasy ryb v pstruhovém toku, způsobené sníženým průtokem, konstatuje na základě několikaletého pozorování Ovidio a kol. (2008) či na základě porovnání stavu před a po snížení průtoku, způsobeného provozem MVE, uvádí Mužík (1995). Snížení abundace a biomasy v úsecích pod přehradami se sníženým průtokem oproti přírodním úsekům nad přehradami zmiňuje i Baran a kol. (1995). Naopak Capra a kol. (2003) nepozoroval negativní vliv snížení průtoku na populaci pstruha obecného v horském potoce Roizonne, kde hlavními limitujícími faktory byly vysoké průtoky v době bezprostředně po vylíhnutí plůdku. Vzhledem ke skutečnosti, že sledovaná část toku nemá žádný přítok a jednotlivé úseky na sebe bezprostředně navazují, lze konstatovat, že zásahy do morfologie toku (úsek A) a jeho průtokových poměrů (úsek C) jsou hlavní příčinou poklesu abundace a biomasy společenstva ryb (viz Obr. 5 a 6). I přes skutečnost, že byl průzkum prováděn v letním období, kdy by dle provozních podmínek měla být MVE mimo provoz, náhon odváděl značné množství vody. Zjištěná abundace a biomasa v úseku C byla blízká hodnotám zjištěným v úseku A s vydlážděným korytem. Na základě tohoto zjištění je možné usuzovat, že snížený průtok má na ichtyofaunu v tomto toku podobně negativní dopad jako tvrdé opevnění koryta s občasnými jízky. Poměr abundace i biomasy v úseku C k hodnotám v nezasaženém úseku B odpovídá zjištění Mužíka (1995), který v potoce Ľubochianka po spuštění MVE a snížení průtoku zjistil hodnoty abundace a biomasy pstruha obecného na úrovni 37 %, respektive 40 % stavu stejného úseku v předchozím roce před zahájením činnosti MVE. Za důsledek obou antropogenních zásahů je zde možno považovat významnou degradaci ekologické hodnoty toku. Dochází k výraznému poklesu „odchovné kapacity toku“, ztížení migrací ryb a pravděpodobně i k narušení přirozené reprodukce. Starší jedinci pstruha obecného, schopní reprodukce, byli odloveni převážně v úseku B. Jejich abundace i biomasa na 1 metr byla v tomto úseku několikanásobně vyšší než ve zbývajících dvou úsecích, což rovněž vypovídá o negativním vlivu zásahů do morfologie a průtokových poměrů. Největší dopad snížených průtoků právě na větší jedince pstruha obecného konstatuje i Mužík (1995). Výrazné, až několikanásobné, 22


45(1) – 2009

snížení celkové abundance a biomasy ryb v postižených úsecích A a C plně odpovídá publikovaným závěrům mnoha autorů (Čermák, 2002; Harsányi a Aschenbrenner, 2002; Lusk a kol. 2005; Slavík, 2005), že nešetrné úpravy toků způsobují ztrátu jejich členitosti a snížení úkrytové kapacity. To je možno považovat za velice významný negativní faktor ve vztahu k populacím ryb. Abundace a biomasa na metr toku spočtená pro spodní úsek (A) je ovlivněna skutečností, že absolutní většina ryb zjištěných v tomto úseku byla odlovena v tůni nad jízkem a nátržích v opevnění koryta. I když průtok není v tomto úseku snížen, úkrytová kapacita pro větší ryby je zde omezena stejně jako v úseku C. Vyšší abundanci tohoročních pstruhů v tomto lze zřejmě přičítat menšímu predačnímu tlaku starších jedinců. Jejich abundance je zde významně nižší. V důsledku nižšího průtoku konstatuje i Kubečka a kol. (1997) posun struktury populace od adultních jedinců větších druhů (pstruh obecný, jelec tloušť, lipan, apod.) směrem k většímu výskytu menších druhů, případně potěru pstruha. Pro zlepšení podmínek pro život a případnou reprodukci ryb v úsecích toku, které jsou negativně ovlivněny antropogenními zásahy, lze doporučit výstavbu jízků v dolní části toku (A), v ideálním případě pak odstranění kamenného opevnění (dláždění) dna a břehů v kombinaci s výstavbou jízků, které vytvoří tůně s dostatečnou hloubkou. Zapuštění jednotlivých kamenů provedené v horní části sice způsobilo rozvlnění proudnice, avšak bez odstranění zděného opevnění dna nepřináší výraznější zlepšení podmínek pro oživení toku. Jako revitalizační opatření je tedy zcela nedostatečné. Pro zlepšení podmínek pro život a rozmnožování ryb v části toku C je vhodné zvýšení a stabilizace zůstatkového průtoku (např. instalace betonového prahu v nátoku na MVE), nebo alespoň důsledná kontrola dodržování v současnosti stanoveného Qmin. Obr. 5 a 6. Abundace (ks.m-1) a biomasa (g.m-1) v jednotlivých úsecích Fig. 5 and 6. Abundace (ind.m-1) and biomass (g.m-1) in each stretches

1,4 1,2

70,00

Pstruh ob.

60,00 -1

0,8

g.m

ks . m

-1

1

Ostatní

0,6

Pstruh ob.

50,00 40,00

0,4

30,00

0,2

20,00

0

Ostatní

10,00

Úsek A

Úsek B

Úsek A

Úsek C

Úsek B

Úsek C

SOUHRN Na základě ichtyologického průzkumu byla zjištěna výrazně nižší abundance a biomasa ryb v těch úsecích Lobezského potoka, které byly negativně ovlivněny opevněním koryta, respektive snížením průtoku způsobeným činností MVE, oproti úseku s přírodním korytem a plným průtokem. Uvedené antropogenní vlivy lze považovat za hlavní příčinu sníženého výskytu ryb v takto postižených úsecích vodních toků.

23


45(1) – 2009

Poděkování Tato studie byla zpracována za podpory výzkumného záměru MSM6007665809 a projektu QH71305. LITERATURA Baran, P., Delacoste, M., Dauba, F., Lascaux, J., M., Belaud, A., Lek, S., 1995. Effects of reduced flows on brown trout (Salmo trutta L.) populations downstream dams in French Pyrenées. Regulated Rivers, 10: 347-361. Baruš, V., Oliva, O., 1995. Mihulovci Petromyzontes a ryby Osteichthyes. Academia, Praha, 623 pp. Capra, H., Sabaton, C., Gouraud, V., Souchot, Y., Lim, P. 2003. A population dynamic model and habitat simulation as a tool to predict brown trout demography in natural and bypassed stream reaches. River Research and Applications 19: 551-568. Čermák, J., 2002. Úpravy a regulace vodních toků , aneb proč ubývá pstruh obecný? Rybářství, 4: 180 . Čítek, J., Svobodová, Z., Tesarčík, J., 1997. Nemoci sladkovodních a akvarijních ryb. Informatorium, Praha, 218 pp. Harsányi, A., Aschenbrenner, P., 2002. Vývoj obsádky a rozmnožování lipana (Thymallus thymallus) v dolním Bavorsku. Bulletin VÚRH, Vodňany, 3: 99-127. Hartvich, P., 1995. Ochrana ichtyofauny u malých vodních elektráren. Bulletin VÚRH Vodňany, 3: 63-65. Kubečka, J., Matěna, J., Hartvich, P., 1997. Adverse ecological effects of small hydropower stations in the Czech Republic: 1. Bypass plants. Regulated Rivers: Research and Management, 13: 101-113. Libosvárský, J., Lusk, S., 1974. Some effects of stocking on the performance of a brown trout population. Acta Sci. Nat. Brno, 8(5): 1-42. Lusk, S., Lusková, V., Halačka, K., 2005. Zamyšlení nad příčinami trvalého poklesu úlovků pstruha obecného a lipana podhorního. In: Vykusová B. (Editor.): Pstruh obecný (Sborník příspěvků z odborného semináře), Pastviny, Rada ČRS a VÚRH JU Vodňany. Mužík, V., 1995. The effect of small hydroelectric power-plant on ichthyofauna of the Lubochinanka brook. Živočišná výroba, 40: 221-226. Norris, R.H., Thoms, M.C., 1999. What is the river health? Freshwater Biology, 41: 197-209. Ovidio, M., Capra, H., Philippart, J.C., 2008. Regulated discharge produces substantial demographic changes on four typical fish species of a small salmonid stream. Hydrobiologia, 609: 59-70. Rogers, M.H., Allen, M.S., Jones, D., 2005. Relationship between river surface level and fish assemblage in the Ocklawaha River, Florida. River Research and Applications, 21: 501-511. Slavík, O., 2005. Zlepšení podmínek pro přirozený vývoj populací pstruha obecného v tekoucích vodách. In: Vykusová B. (Editor): Pstruh obecný (Sborník příspěvků z odborného semináře), Pastviny, Rada ČRS a VÚRH JU Vodňany. Svobodová, Z., Justýn, J., Krupauer, V., Máchová, J., Simonov, L., Valentová, O., Vykusová, B., Wohlgemuth, E., 1987. Toxikologie vodních živočichů. SZN, Praha, 231 pp.

24


45(1) – 2009

ZAVEDENÍ NOVÝCH METOD STANOVENÍ VYBRANÝCH PARAMETRŮ KVALITY VODY V CENTRÁLNÍ LABORATOŘI VÚRH JU VODŇANY NEW ANALYTICAL METHODS FOR SELECTED PARAMETERS OF WATER QUALITY INTRODUCED IN THE HYDROCHEMICAL LABORATORY OF RIFCH USB VODŇANY O. VALENTOVÁ, J. MÁCHOVÁ Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Zátiší 728/II, 389 25 Vodňany, e-mail: [email protected]

Centrální laboratoř zabezpečuje stanovení základních hydrochemických ukazatelů ve vodách povrchových, odpadních a pitných pro potřeby výzkumných pracovníků a zakázkových úkolů. Laboratoř je zapojena do systému vnější kontroly formou každoroční účasti v mezilaboratorním porovnávání zkoušek pořádané Střediskem pro posuzování způsobilosti laboratoří při VÚV v Praze. Ve sledovaných ukazatelích laboratoř opakovaně prošla se stoprocentní úspěšností a veškerá osvědčení a ostatní dokumenty jsou na vyžádání k dispozici v laboratoři. V loňském roce (2008) bylo v laboratoři inovováno přístrojové vybavení, které zvyšuje kapacitu prováděných rozborů, vede k významné úspoře elektrické energie a vody a současně představuje snížení zátěže vypouštěných odpadních vod chemickými látkami s nebezpečnými vlastnostmi. Přehled zakoupených přístrojů a jejich využití: 1) Termostatová skříň třípolicová k manometrickému stanovení BSK5

včetně

12místné

sestavy

OxiTop

Control

Sestava zdvojnásobuje možnost současně probíhajícího stanovení BSK z dosavadních 12 na 24 vzorků a kapacita termostatu umožňuje výhledově doplnit sestavu o dalších 12 pozic (Obr. 1).

2) Termoreaktor TR 620 se dvěma odděleně vyhřívanými bloky včetně fotometrických testů Spectroquant (firmy MERCK) pro stanovení celkového dusíku, celkového fosforu a CHSKCr Výhřevné teplotní bloky termoreaktoru poskytují možnosti pro rozklady vzorků při stanovení CHSKCr, TOC (celkový organický uhlík) a celkových obsahů fosforu, dusíku a kovů. V reaktoru je zabudováno 7 snadno nastavitelných časových a teplotních režimů a po uplynutí doby ohřevu dochází k automatickému vypnutí (Obr. 2).

25


45(1) – 2009

Obr. 1. Termostatová skříň Fig. 1. Thermostatic box

Obr. 2. Termoreaktor Obr. 2. Thermoreactor

V současné době je termoreaktor využíván pro stanovení následujících parametrů kvality vody: a) stanovení celkového dusíku kyvetovým testem (laboratoř toto stanovení dosud neprováděla) Podstatou metody je oxidace dusíkatých látek peroxodisíranem v alkalickém prostředí na dusičnany, které se stanoví fotometricky přímo v kruhové kyvetě. Použité uzavřené kyvety včetně chemikálií jsou předávány specializované firmě k odborné likvidaci. K ověření analytické kvality tohoto stanovení byl použit referenční standard CombiCheck 50 s certifikovanou hodnotou 5,0 ± 0,12 mg.l-1. Analýzou tohoto standardu byly naměřeny hodnoty: 5,1; 5,1 a 5,0 mg.l-1 N. b) stanovení organických látek metodou CHSKCr Laboratoř toto stanovení dosud prováděla obecně používanou titrační makrometodou (ČSN 83 0540). Při tomto postupu je vzorek (20 ml) společně se standardním roztokem dichromanu draselného (10 ml), katalyzátorů a kyseliny sírové (30 ml) umístěn na varnou plotýnku pod zpětným chladičem, kde probíhá dvouhodinový var (Obr. 3). V laboratoři, vzhledem k stávajícímu vybavení, bylo možno takto jednorázově stanovit vždy pouze 3 vzorky (ke každé sérii bylo vždy nutno připravit i slepý vzorek). Potřeba chladící vody tak při analýze 12 vzorků, které lze nyní jednorázově připravit v novém termoreaktoru, činila přibližně 650 litrů. Při práci s kyvetovým testem se pracuje s celkovým objemem 6 ml vzorku (včetně přídavku chemikálií). To představuje významnou výhodu oproti standardní metodě ve spotřebě elektrické energie, vody (při využití této metody nejsou vzorky chlazeny) i v množství škodlivin vypuštěných do kanalizace. Při použití tak minimálních objemů činidel jsou však kladeny vysoké nároky na přesnost jejich dávkování, a proto bylo třeba laboratoř ještě vybavit odpovídajícími automatickými mikropipetami.

26


45(1) – 2009

Obr. 3. Sestava na stanovení CHSKCr standardní makrometodou se zpětnými chladiči Fig. 3. Unit for COD determination by clasical macromethod with reverse cooling

Kontrola kvality analytické práce při stanovení CHSKCr před zavedením nové metody byla provedena opakovanou analýzou referenčního standardu CombiCheck 50 s certifikovanou hodnotou 20,0 mg.l-1 CHSK. Byly stanoveny hodnoty: 20,0; 22,0; 21,0; 20,0 a 20,0 mg.l-1. Maximální odchylka od standardu při stanovení 22,0 mg.l-1 představuje + 10 %, přičemž toleranční meze úspěšnosti nutné k získání Osvědčení od ASLAB se v případě CHSK udávají ± 25 %. Dále byly porovnány tři reálné vzorky rybniční vody současnou analýzou standardní metodou dichromanem draselným oproti kyvetovému testu Merck. Přehled výsledků je uveden v tabulce č. 1.

Tab. 1. Porovnání hodnot CHSK stanovených dvěma metodami Tab. 1. Comparison of COD values analysed by two different methods Vzorek rybniční vody 1 2 3

CHSKCr v mg.l-1 MERCK kyvetový test Standardní metoda (pro CHSKCr 10–150) 54 54,3 92 92,5 29 29,2

Z tabulky vyplývá velmi dobrá shoda výsledků získaných oběma metodami (rozdíly výsledků zde nepřekračují výši 1 %). Další výhodou nově použité metody je široké koncentrační rozpětí CHSKCr (10–150 mg.l-1), které je vyhovující pro většinu povrchových vod a minimalizuje se tak nutnost opakování analýz vzorku, jehož ředění neodpovídalo stupni zatížení. c) stanovení celkového fosforu Stanovení bylo dosud prováděno oxidačním rozkladem na rozpuštěné anorganické orthofosforečnany a jejich následným stanovením absorpční spektrofotometrií po reakci s molybdenanem amonným a po redukci kyselinou askorbovou (ČSN 83 0530). Nově používaný postup testu Spectroquant využívá stejného reakčního principu, ale podobně jako

27


45(1) – 2009

v případě CHSKCr se pracuje s nižšími objemy vzorku a činidel. Navíc, rozklad vzorku v termoreaktoru je jednoznačně definován teplotou a časem, a není tak ovlivněn subjektivním přístupem analytika. V případě dříve používané metody bylo nutno pečlivě sledovat závěrečnou fázi mineralizace, neboť v případě, že bylo spalování vzorku ukončeno v nesprávný okamžik, došlo ke znehodnocení vzorku (tzn., že konečný výsledek stanovení byl značně ovlivněn zkušeností a precizností práce analytika). Další nespornou výhodou nově využívané metody je široký rozsah měření, který umožňuje analyzovat vzorek až do koncentrace 5,00 mg.l-1 P bez ředění, zatímco u dřívějšího postupu již u koncentrací vyšších než 0,35 mg.l-1 PO43-P bylo nutno vzorek ředit. Před zavedením nové metody byly i v tomto případě prováděny souběžné analýzy oběma postupy a výsledky jsou uvedeny v tab. č. 2.

Tab. 2. Porovnání hodnot Pcelk. stanovených dvěma metodami Tab. 2. Comparison of total phosphorus values analysed by two different methods P celk. v mg.l-1 Vzorek rybniční vody Test Spectroquant ČSN 83 0530 1 0,13 0,12*) 2 0,99 1,10*) 3 0,65 0,66*) 4 0,41 0,42*) 5 1,80 1,90*) 6 1,20 1,18*) *) průměrná hodnota ze tří stanovení

I v tomto případě je zřejmé, že výsledky získané při použití obou metod se velmi dobře shodují a rozdíly ve stanovení mezi oběma metodami nepřesahují 15 %, přičemž toleranční meze úspěšnosti nutné k získání Osvědčení od ASLAB se v případě celkového fosforu udávají ± 20 %.

3) Spectroquant Pharo 100 – spektrofotometr s plynule měnitelnou vlnovou délkou v rozsahu 320–1100 nm, umožňující běžná spektrofotometrická měření absorbance a transmitance (Obr. 4). Přístroj lze vyžívat pro všechny metody kyvetových a reagenčních testů Spectroquant k analytické koncovce všech výše popsaných metod. Jeho výhoda spočívá v určité komfortní obslužnosti, neboť byl vyvinut jako systémový fotometr právě pro tyto testy.

28


45(1) – 2009

Obr. 4. Spektrofotometr Fig. 4. Spectrophotometer

ZÁVĚR Z předloženého přehledu vyplývá, že inovace přístrojového vybavení centrální laboratoře VÚRH JU je přínosem jak v oblasti úspor energetických vstupů, tak spotřeby (a tím i vypouštění) množství chemických látek vykazujících nebezpečné vlastnosti a umožňuje rozšíření kapacity poskytovaných služeb v dané laboratoři. Výsledky dokladují, že nově používané metody nenaruší kontinuitu ani návaznost dosud prováděných měření. Poděkování Přístrojové vybavení laboratoře a zpracování příspěvku bylo provedeno za finanční podpory výzkumného záměru VÚRH JU Vodňany MSM6007665809 a NAZV QH82117.

29


45(1) – 2009

Poradenské, informační a školící rybářské centrum při VÚRH JU Vodňany

POZVÁNKA Vážení přátelé, jako v předcházejícím období, tak i na rok 2009 pro Vás chystáme řadu odborných akcí, vycházejících z vašich dotazů a požadavků. Současně Vás tímto zveme na již druhý letošní seminář

BIOLOGIE A CHOV DRAVÝCH DRUHŮ RYB A DOTAČNÍ POLITIKA V RYBÁŘSTVÍ, který se uskuteční ve dnech 14.–15. května 2009 v zasedací místnosti MěÚ Vodňany. Přednášet budou odborníci z VÚRH JU Vodňany i dalších organizací z celé ČR. Účast na semináři je bezplatná, nutná je přihláška. Účastníci semináře obdrží veškeré materiály v tištěné formě i na CD ROM. Úspěšní účastníci obdrží potvrzení (certifikát) v souladu s Řádem celoživotního vzdělávání Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Pro vaši informaci a možnost plánování účasti uvádíme i termíny a témata dalších seminářů: 1. seminář (18.–19. 3. 2009 – Současnost a perspektivy v oblasti hospodaření na pstruhových vodách – semináře se zúčastnilo 80 osob, případní další zájemci mohou získat materiály ze semináře na CD ROM za manipulační poplatek 100 Kč – zahrnuje i poštovné. 2. seminář (14.–15. 5. 2009) – Biologie a chov dravých druhů ryb + dotační politika (seminář je pořádán v rámci konání tradičních Vodňanských rybářských dnů). 3. seminář (10.–11. 11. 2009) – Nové technologie v chovu ryb I. 4. seminář (8.–9. 12. 2009) – Nové technologie v chovu ryb II. (na semináři 3 a 4 budou představeny nové technologie využitelné v chovu ryb, např. chov jeseterů, parem a dalších méně rozšířených druhů ryb). Přihlášky zašlete do 7. května 2009 na kontaktní adresu. V případě jakýchkoliv dotazů nás neváhejte kontaktovat. Těšíme se na Vaši účast a věříme, že budete s organizací i náplní seminářů spokojeni. Informace (včetně přihlášky) naleznete také na našich webových stránkách (www.vurh.jcu.cz).

Kontaktní adresa: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický ve Vodňanech Ing. Blanka Vykusová, CSc. Zátiší 728/II 389 25 Vodňany Tel. 387 774 627; 724 504 922, fax 383 382 396, e-mail [email protected]

Akce je pořádána v rámci řešení projektu: Organizace a provedení odborných rybářských seminářů (OP Rybářství, CZ.1.25/3.1.00/08/00288) Tento projekt je spolufinancován z prostředků EU, Evropského rybářského fondu a státního rozpočtu České republiky

30


45(1) – 2009 Informace o semináři

Současnost a perspektivy v oblasti hospodaření na pstruhových vodách Ve dnech 18.–19. března 2009 byl uspořádán první z letošních čtyř plánovaných odborných seminářů. Vzhledem k velkému zájmu účastníků museli pořadatelé konání semináře přesunout do velké zasedací místnosti Městského úřadu ve Vodňanech. Z přihlášených více jak 90 osob se nakonec skutečně prezentovalo 80 účastníků, a to z řad produkčních a svazových rybářů i odborné rybářské veřejnosti. V programu semináře bylo připraveno 12 přednášek. Ing. Jiří Vostradovský, CSc. z ČRS seznámil přítomné s vývojem úlovků lososovitých ryb a lipana v revírech Českého rybářského svazu, Ing. Tomáš Randák, PhD. (odborný garant semináře, VÚRH JU Vodňany) přednášel o faktorech negativně ovlivňujících rybí společenstva v pstruhových vodách a o potenciálních možnostech stabilizace a následného rozvoje populací pstruha obecného a lipana podhorního v našich vodách. O náhradách škod způsobených vydrou a kormoránem na rybích obsádkách a o revitalizačních opatřeních referovali pracovníci Krajského úřadu Jihočeského kraje (Ing. Marie Beňová a Ing. Zdeněk Klimeš). Ing. Jana Máchová (VÚRH JU) seznámila přítomné s hlavními příčinami havarijních úhynů ryb a Ing. Jan Turek (VÚRH JU) se zahraničními zkušenostmi z chovu pstruha obecného a lipana podhorního a také referoval o adaptabilitě odchovaných násad lipana podhorního v podmínkách volných vod. Pracovníci z VÚV TGM Praha přednášeli o významu migrací pstruhů obecných z pohledu rybářského hospodáře (Ing. Ondřej Slavík, Ph.D.), vlivu domestikace na chování ryb v přirozeném prostředí (Ing. Pavel Horký) a o využití potravní nabídky v tocích se společným a odděleným výskytem pstruha obecného a sivena amerického (Ing. Petra Kulíšková). Ing. Jan Kohout (ÚŽFG AV ČR v.v.i. Liběchov) seznámil účastníky semináře s nástinem genetické struktury pstruha obecného a lipana podhorního v ČR a SR ve vztahu k rybářskému obhospodařování toku. Po jednotlivých přednáškách i po skončení denního programu byl vždy vyhrazen i dostatečný prostor pro diskusi. Ta pokračovala i o přestávkách a dokonce i do pozdních večerních hodin. Akce byla pořádána v rámci řešení projektu: Organizace a provedení odborných rybářských seminářů (OP Rybářství, CZ.1.25/3.1.00/08/00288) Tento projekt je spolufinancován z prostředků EU, Evropského rybářského fondu a státního rozpočtu České republiky

31


45(1) – 2009

32


45(1) – 2009

Pokyny pro autory Odborné zaměření časopisu Bulletin VÚRH přijímá k publikování a následně po lektorování uveřejňuje původní vědecké práce, krátká sdělení, přehledové referáty a recenze, týkající se všech aspektů sladkovodního rybářství, ichtyologie a akvakultury. Tato odborná oblast zahrnuje především vědecké práce týkající se: biologie, fyziologie, reprodukce, genetiky, šlechtění, chovu, výživy a nemocí sladkovodních ryb a dále také sladkovodní ekologie, toxikologie, hydrobiologie, rybářské statistiky a ekonomiky chovu ryb. Příležitostně jsou v něm publikovány i příspěvky přednesené na vědeckých a odborných konferencích či seminářích. Autorská práva předkládané práce Autor předkládané práce je plně odpovědný za původnost práce a za její věcnou i formální správnost. Autor se při předkládání práce do redakce časopisu zaručuje, že tato práce je jeho autorské dílo, které nebylo nikde publikováno a neporušuje (či nebude porušovat) autorská díla třetích osob. První autor předkládané práce přebírá veškerou zodpovědnost za všechny spoluautory práce. Autoři práce se zaručují, že žádná část jejich práce nebude dále publikována či nijak rozšiřována bez souhlasu vydavatele Bulletinu VÚRH Vodňany. V případě využití částí děl jiných autorů se autor zavazuje dodržovat citační pravidla dle § 31 autorského zákona 121/2000 Sb. Proces předložení, posouzení, lektorování a následné uveřejnění předkládané práce Autoři předkládají práce (především odborné a přehledové články) výhradně elektronicky bez tištěného originálu na emailovou adresu [email protected]. Předložená práce je posouzena redakcí časopisu. Poté je práce zaslána ke korektuře. Dva nezávislí odborní oponenti z jiných českých vědecko-výzkumných institucí posoudí předloženou práci z hlediska odborného a věcného. Po korektuře a případných vyžádaných úpravách, které jsou realizovány a odsouhlaseny samotnými autory, je předložená práce doporučena k uveřejnění. O konečném uveřejnění prací rozhoduje redakční rada časopisu, a to se zřetelem k vědeckému významu, přínosu a kvalitě předložené práce. Před konečným uveřejněním první autor práce odsouhlasí publikování práce v konečné podobě vlastním podpisem na speciálním formuláři „Souhlas s vytištěním dané publikace“. Po tomto odsouhlasení se práce stává majetkem vydavatele. Všechny následná autorská práva jsou poté chráněny copyrightem vydavatele. Technická úprava rukopisu Text příspěvku bude zpracovaný v českém jazyce v programu Microsoft Word (pokud možno v co nejaktuálnější verzi) s příponou *. rtf. Vyžadovaný formát příspěvku je: formát stránky A4; řádkování 2; zarovnání textu do bloku; font Times New Roman CE; základní písmo textu velikosti 12; okraje 2,5 cm po všech stranách; stránky i řádky textu budou průběžně číslovány; u každého odstavce bude odsazení prvního řádku 1 cm; žádný text ani informace nesmí být v záhlaví ani v zápatí stránky. Text je doporučeno graficky upravit tak, jak si jej autor přeje otisknout, tedy s vložením tabulek, grafů i obrázků přímo do textu. Vyžaduje se tabulky přímo vytvářet v programu Microsoft Word. Obrázky a grafy se vyžaduje vkládat do textu jako grafický formát „obrázek“ a to v černobílém provedení (stupních šedi). Všechny grafy a obrázky musí být dělány s dostatečným rozlišením, velikostí písma atd., aby byly přehledné a čitelné i po zmenšení na jednu stránku formátu velikosti A5. Nepřehledné, barevné či jinak neodpovídající grafy a tabulky nebudou do textu zařazeny. Pro kvalitnější otištění se vyžaduje grafy a obrázky zaslat ještě elektronicky ve formátu *.tif, *,bmp, *,jpg. Na každou tabulku, graf či obrázek musí být odkaz v textu (jako např.: Tab. 1 nebo Obr. 1). U tabulek nejsou povoleny žádné barevné prvky ani stínování buněk tabulky. Nadpis a legenda tabulky, grafu a obrázku jsou vždy umístěny nad tabulkou, grafem či obrázkem velikostí písma 12, s řezem písma obyčejné. Pod českým názvem je vyžadován anglický překlad nadpisu a legendy, který je psán kurzívou s velikostí písma 12. V práci je nutné používat jednotky odpovídající soustavě SI. Pokud autor používá v práci zkratek jakéhokoliv druhu, je nutné, aby byla zkratka při prvním použití vysvětlena. V názvu práce a v souhrnu se použití zkratek nedoporučuje. Jakékoliv cizí názvosloví je nutné při prvním použití

33


45(1) – 2009

v textu vysvětlit v českém jazyce. Při první zmínce v textu o živočišném či rostlinném taxonomickém subjektu je nutné uveřejnit jejich vědecký český (pokud je znám) i latinský název. Vlastní úprava práce Název Název se píše velkými písmeny, tučně se zarovnáním na střed, velikost písma 14. Anglický název se uvede hned pod český název velkými písmeny, kurzívou (ne tučně), velikost písma 13 se zarovnáním na střed. Mezi českým a anglickým názvem není žádné odsazení řádků. Autoři Autorský kolektiv se uvede pod název práce s odsazením jednoho řádku, velikost písma 12, tučně, zarovnání na střed, všechna písmena velká. Uvádí se nejprve počáteční písmeno křestního jména autora následované celým příjmením daného autora. Jednotliví autoři se od sebe oddělují čárkou, za počátečním písmenem křestního jména daného autora se dává tečka (bez čárky). Afilace Pod jména autorů se s odsazením jednoho řádku uvádí adresy pracoviště autorů včetně emailových adres. Velikost písma 10, kurzíva, zarovnání do bloku. Jsou-li autoři z více pracovišť, uvede se na každý řádek jedno pracoviště a u jednotlivých autorů se jejich příslušnost k adrese vyznačí číslicí s horním indexem za jejich příjmením. Abstrakt Po afilaci autorů s odsazením 2 řádků následuje anglický abstrakt. Abstrakt se píše kurzívou, velikost písma 10, zarovnání do bloku. Vypracování abstraktu je nutné věnovat zvláštní péči. Autor do něj má shrnout vše, co je na jeho práci pozoruhodné a nové a co má být zdokumentováno. Abstrakt má být nekritickým informačním výběrem významného obsahu a závěru článku, nikoli však jeho pouhým popisem. V abstraktu se nepoužívají žádné zkratky. Abstrakt musí obsahovat základní číselné údaje včetně statistických hodnot. Abstrakt se uvádí jen v jednom odstavci a jeho rozsah je maximálně 250 slov. Klíčová slova Klíčová slova následují s odsazením 1 řádku po anglickém abstraktu v českém a následně anglickém jazyce. Velikost písma 10, zarovnání do bloku, klíčová slova v českém jazyce – obyčejný řez písma, klíčová slova v anglickém jazyce – kurzíva. Úvod Má obsahovat současný stav studovaného problému a hlavní důvody, proč byla práce uskutečněna. Je nutno se v něm vyhnout rozsáhlým historickým přehledům. Materiál a metodika Metody se popisují pouze tehdy, jsou-li původní, jinak postačuje citovat autora metod a uvádět jen případné odchylky. Je popsán pokusný materiál. Popis metod by měl umožnit, aby kdokoliv z odborníků mohl podle něho a při použití uvedených citací práci opakovat. Členění textu na podsekce je možné, grafické řešení ale musí být řešeno přehledně a srozumitelně. Výsledky Tato část by neměla obsahovat teoretické závěry ani dedukce, ale pouze faktické nálezy a hodnoty. Doporučuje se dát přednost grafickému vyjádření a minimalizovat počet tabulek. Tabulky, grafy a obrázky v textu nesmí obsahovat zdvojené informace. Tzn. co se vyjádří v textu, se již nesmí uvádět v tabulce či jiném grafickém vyjádření. Diskuse Obsahuje zhodnocení práce a vlastní postřehy autorů. Výsledky práce se konfrontují s dříve publikovanými výsledky, pokud mají souvislost nebo jsou s předloženou prací srovnatelné. Souhrn (v českém jazyce) U původních prací (včetně přehledových prací) následuje po diskusi souhrn v českém jazyce, který je obdobou anglického abstraktu na začátku předložené práce. Poděkování Zde se uvádí především titul, číslo a zdroj finančních prostředků poskytnutých k provádění publikované práce a dále poděkování těm spolupracovníkům, kteří svým úsilím jakkoliv významně přispěli k realizaci publikované práce.

34


45(1) – 2009

Literatura Všechny publikace citované v textu příspěvku musí být zahrnuty do seznamu použité literatury. Velikost písma u seznamu literatury je 10. První řádek každého literárního odkazu je předsazen o 1 cm. Literární odkazy v textu musí obsahovat jméno autora a rok vydání, podle vzoru: (Al-Sabti, 1986); … jak uvádí Linhart (1991) … Práce kolektivu tří a více autorů budou v textu citovány podle vzoru: (Kouřil a kol., 1988); … podle Streisingera a kol. (1984)… V těchto případech však budou u příslušného příspěvku v seznamu literatury uvedeni všichni spoluautoři. Seznam literatury bude sestaven abecedně podle jmen autorů a chronologicky u jednotlivých autorů podle pořadí: 1) chronologický seznam publikací autora, 2) chronologický seznam publikací téhož autora s jedním spoluautorem, 3) chronologický seznam publikací téhož autora s více než jedním spoluautorem. Více prací jednoho autora v témž roce bude odlišeno písmenem (např. 1989a, 1989b, atd.). Publikace budou v seznamu literatury uvedeny podle vzoru: Publikace v periodikách: Svobodová, Z., Vykusová, B., Máchová, J., Bastl, J., Hrbková, M., Svobodník, J., 1993. Monitoring cizorodých látek v rybách z řeky Jizery v lokalitě Otradovice. Bull. VÚRH Vodňany, 29(1): 28-42. Publikace z konferencí ve sbornících a zvláštních vydáních periodik: Flajšhans, M., Ráb, P., Kálal, L., 1993. Genetics of salmonids in Czechoslovakia: Current status of knowledge. In: J.G. Cloud and G.H. Thorgaard (Editors), Genetic Conservation of Salmonid Fishes. Proceedings of NATO.ASI, June 24 – July 5 1991 at Moskow, ID and Pullman, WA, U.S.A. Plenum Press, New York: pp. 231-242. Knižní publikace: Bartík, M. and Piskač, A. (Editors), 1981. Veterinary toxicology. Developments in Animal and Veterinary Sciences, 7. Elsevier, Amsterdam, 346 pp. Další zdroje publikací: Citace nepublikovaných příspěvků se neuvádějí. Informace v dopise se uvádí zkratkou (in litt.), osobní sdělení zkratkou a časovým údajem, tj. rokem (Fuka, os. sděl., 1993); podle Fuky (os. sděl., 1993). Při nedostupnosti původního zdroje se citace uvádějí formou: Meske, 1983 (ex Hamáčková a kol., 1993).

Příspěvky, které nesplňují požadavky dle pokynů pro autory, budou před posouzením a vlastním lektorováním vráceny zpět k přepracování.

35


45(1) – 2009

BULLETIN VÚRH VODŇANY č. 1/2009 – Vychází čtvrtletně jako účelový tisk Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích Výzkumného ústavu rybářského a hydrobiologického ve Vodňanech - © - JU VÚRH Vodňany 389 25 Vodňany – Registr. č. MK ČR E 12997. IČO 600 76 658. Šéfredaktor: Ing. T. Policar, Ph.D. – Redakční rada Bulletinu VÚRH Vodňany: Ing. T. Policar, Ph.D., doc. Ing. M. Flajšhans, Dr.rer.agr., prof. Ing. O. Linhart, DrSc., Ing. P. Kozák, Ph.D., Ing. T. Randák, Ph.D., Z. Dvořáková, prof. MVDr. Z. Svobodová, DrSc., doc. Dr. Ing. J. Mareš, prof. A. Ciereszko, Ph.D., Mgr. R. Grabic, Ph.D., A. Viveiros, Ph.D., Dr. V. P. Fedotov, Dr. G. J. Martín Tisk: PTS Vodňany, s.r.o. Toto číslo bylo předáno do tisku: 6. 4. 2009

36

BULLETIN VÚRH VODŇ ANY

Recommend Documents