Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství
Vliv eutrofního prostředí na kvalitu rybího masa BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Vedoucí práce: Ing. Radovan Kopp, Ph.D.
Vypracoval: Lukáš Rusler
Brno 2010
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Vliv eutrofního prostředí na kvalitu rybího masa vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury.
Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne…………………………. podpis……………………….
PODĚKOVÁNÍ
Příspěvek byl zpracován s podporou Výzkumného záměru č. MSM6215648905 „Biologické a technologické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu“ uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky. Touto cestou bych chtěl poděkovat svému vedoucímu Ing. Radovanu Koppovi, Ph.D., za poskytnutí odborných materiálů, konzultace a za cenné rady při zpracování bakalářské práce. Dále bych rád poděkoval paní Mgr. Elišce Nekulové za pomoc při odborném překladu abstraktu.
ABSTRAKT
Téma: Vliv eutrofního prostředí na kvalitu rybího masa Úkolem této práce bylo posoudit vliv eutrofního prostředí na kvalitu rybího masa. Objasnit příčiny zvýšené úživnosti vod a možnosti omezení tohoto procesu. Byl sledován vodní květ sinic a způsoby akumulace jejich toxinů v různých tkáních rybího organismu. Na základě proběhlého experimentu byly porovnány základní ukazatele chemického složení svaloviny, spektrum aminokyselin a mastných kyselin u kapra obecného (Cyprinus carpio) a tolstolobika bílého (Hypophthalmichtys molitrix) v prostředí bez vodního květu sinic a v prostředí s výskytem vodních květů sinic. Tyto rybí druhy byly vybrány s ohledem na rozdílný způsob života a odlišné spektrum přijímané potravy. Na základě dostupných výsledků týkajících se změn rybí svaloviny bylo posouzeno možné nebezpečí pro lidské zdraví. Pro určení potenciálního ohrožení bylo použito průměrné množství zkonzumovaného masa sladkovodních ryb v ČR a tolerovaný denní příjem (TDI), stanovený Světovou zdravotnickou organizací.
Klíčová slova: eutrofizace, sinice, maso, ryby
ABSTRACT
Topic: The result of eutrophic environment on the quality of fish meat The aim of this thesis was to judge the impact of eutrophic environment on the quality of fish meat, to clarify the causes of the higher carrying capacity of water and restriction of this process. The population of nostoc and the ways of accumulation their toxins in different tissues of the fish organism was investigated. On the basis of the outgoing research there were compared basic indicators of chemical structure of the musculature and the spectrum of amino acids and fatty acids in the body of Cyprinus carpio and Hypophthalmichtys molitrix in the environment without the nostoc population and in the environment with them. These fish species were chosen with the respect to their different way of life and different spectrum of the food they eat. On the basis of the accessible results concerning with changes of fish musculature the possible thread for human health was considered. The average number of examined consumed fish meat in the Czech Republic and tolerated daily intake which is defined by the World Health Organization was used to determine the potential danger.
Key words: eutrophication, cyanobacteria, meat, fish
OBSAH
1. ÚVOD............................................................................................................................8 2. CÍL PRÁCE...................................................................................................................9 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED.............................................................................................10 3.1 Eutrofizace................................................................................................................10 3.1.1 Výskyt fosforu...................................................................................................11 3.1.2 Výskyt dusíku....................................................................................................12 3.1.3 Možnosti omezení eutrofizace...........................................................................13 3.2 Sinice (Cyanobacterie).............................................................................................14 3.2.1 Toxiny sinic (Cyanotoxiny)...............................................................................15 3.2.1.1 Hepatotoxiny.............................................................................................15 3.2.1.2 Neurotoxiny...............................................................................................16 3.2.1.3 Cytotoxiny.................................................................................................16 3.2.1.4 Microcystiny.............................................................................................17 3.3 Tolerovaný denní příjem (TDI)................................................................................19 3.4 Akumulace microcystinů v rybách...........................................................................20 3.5 Složení rybí svaloviny..............................................................................................22 3.5.1 Voda..................................................................................................................22 3.5.2 Bílkoviny...........................................................................................................22 3.5.3 Tuk....................................................................................................................23 3.5.4 Vitamíny...........................................................................................................23 3.5.5 Minerální látky..................................................................................................23 4. MATERIÁL A METODIKA .....................................................................................27 4.1 Změny ve složení rybí svaloviny..............................................................................27 4.1.1 Základní fyzikálně-chemické parametry...........................................................28 4.1.2 Fytoplankton.....................................................................................................28 5. VÝSLEDKY A DISKUSE..........................................................................................29 5.1 Vliv na lidské zdraví.............................................................................................33 6. ZÁVĚR........................................................................................................................34 7. LITERATURA............................................................................................................35 7.1 Internetové zdroje.................................................................................................38 8. SEZNAM TABULEK.................................................................................................39 9. PŘÍLOHY....................................................................................................................40
1. ÚVOD
V dnešní vyspělé společnosti lidé značnou mírou ovlivňují veškeré přírozené procesy a přírodní ekosystémy. Člověk svou činností produkuje celou řadu odpadních a toxických látek, které výrazně zasahují do životního prostředí, zhoršují a znehodnocují kvalitu povrchových vod a tímto přesahují přirozené meze. Mezi hlavní problémy patří nadměrné obohacování stojatých a tekoucích vod živinami, které svou narůstající koncentrací zvyšují úživnost vod. Tento jev se nazývá eutrofizace, která způsobuje řadu změn vodního ekosystému, změny v kvalitě vod nebo ovlivnění ekologické rovnováhy. Výše zmíněný proces přispívá k masivnímu rozvoji biologické produkce, především sinic (cyanobacterie) a nebezpečí skrývající se v toxinech (cyanotoxiny), které produkují. Nejrozšířenější a nejvíce studovanou sladkovodní skupinou cyanotoxinů jsou microcystiny. Microcystiny se mohou kumulovat v různých vodních organismech, v závislosti na vývojovém stádiu. Ryby mohou přijímat cyanotoxiny odlišnými cestami skrze potravu kterou přijímají, potravní řětězec nebo žaberní epitel, případně kůží. Pro ochranu lidského zdraví při konzumaci rybího masa a potenciálního ohrožení cyanotoxiny byla Světovou zdravotnickou organizací (WHO) stanovena hodnota maximálního tolerovaného příjmu (TDI). Jedná se o strukturní variantu microcystin-LR, pro kterou TDI představuje takovou dávku, která s největší pravděpodobností nezpůsobí poškození zdraví. Pro celoživotní expozici byla stanovena hodnota TDI 0,04 µg na kilogram tělesné hmotnosti a den. Jelikož je průměrná spotřeba ryb v České republice dosti nízká, v roce 2006 činila 5,7 kg na obyvatele za rok, je nebezpečí skrývající se v konzumaci rybího masa mizivé. Ohroženi mohou být především sportovní rybáři, kteří chytají ryby ve vegetační době rozvoje toxických druhů sinic.
8
2. CÍL PRÁCE
Tato bakalářská práce se zabývá velice závažným a aktuálním problémem eutrofního prostředí, mající přímý vliv na rybí organismus, potravní řetězec a současně jako potravina na lidské zdraví. Prioritním cílem bude zjistit působení různých toxinů sinic na jednotlivé rybí druhy a zároveň stanovit možné nebezpečí při konzumaci rybího masa pro lidský organismus. V návaznostni na probíhající grantové experimenty na eutrofizovaných vodách v České republice byl zpracován přehled vlivu nadměrného rozvoje sinic a řas na rybí organismus zahrnující hlavní změny základních parametrů rybí svaloviny.
9
3. LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Eutrofizace Problém eutrofizace přerostl již do globálního měřítka a začínají si ho uvědomovat už i mnozí státní představitelé a snaží se zmírnit negativní dopady na životní prostředí. Nadměrná eutrofizace povrchových vod začala asi v 50. letech 20. století, kdy se započalo s intenzivním způsobem zemědělství a
nadměrným užíváním hnojiv.
Postiženy jsou téměř všechny evropské řeky (Seina, Dunaj, Labe či Tajo) (Kočí et al., 2000). Tento termín úzce souvisí s úživností vod, kdy eutrofizace je soubor přírodních procesů ovlivněných
antropogenní činností vedoucí
ke zvyšování
obsahu
anorganických živin stojatých a tekoucích vod. Přírodní eutrofizace je způsobena uvolňováním dusíku, fosforu, případně silikátů z půdy, sedimentů a odumřelých vodních organizmů. Přirozený proces eutrofizace je nadmíru podporován činností člověka, intenzivní zemědělskou výrobou, některými druhy průmyslových odpadních vod, užíváním pracích prášků a čistících prostředků s polyfosforečnany, zvýšenou produkcí odpadních vod a fekálních odpadů (Kočí et al., 2000). Projevy eutrofizace začínají u primární produkce, podpořené zvýšeným přísunem živin. Jedná se o pravidelný masový rozvoj vodního květu sinic, vegetačního zabarvení, které nastává obvykle v letních měsících kdy je dostatek tepla a slunečního záření, které podporuje fotosyntetickou činnost. Nadměrný nárust fytoplanktonu způsobuje problémy vyšším rostlinám a snižuje samočistící schopnost řek a jezer. Velká koncentrace fytoplanktonu vytváří tlak pro přežití méně odolných organismů a rezistentní organismy se přemnožují a snižují celkovou biodiverzitu. Masivní rozvoj řas a sinic narušuje kyslíkový režim a zapříčiňuje úhyn ryb. Fytoplankton během dne kyslík produkuje, v noci v důsledku respirační aktivity kyslík spotřebovává a zejména v ranních hodinách vzniká kyslíkový deficit, nepřijatelný pro ostatní organismy. Při mikrobiálním rozkladu odumřelých řas a sinic dochází taktéž k výraznému úbytku kyslíku. Zvýšený obsah fosforečnanů působí komplikace vodárnám, protože zhoršuje upravitelnost vody. Fosforečnany se významně sorbují na dnových sedimentech a za 10
určitých podmínek může dojít k jejich uvolňování. Následkem je velká koncentrace řas a sinic ve zdrojích pitné vody, způsobující problémy vodárenským provozům. Dochází zde k ucpání filtrů, vzniku sekundárního mikrobiálního znečištění při rozkladu organizmů či k uvolňování hygienicky nepřijatelných látek do vody. Dalším aspektem přemnožení sinic vodního květu je produkce řady toxických látek. Při zvýšené koncentraci se mohou u koupajících se lidí projevit příznaky alergické reakce, kožní vyrážky a záněty. V oblasti zájmu se ocitá především toxické a karcinogenní působení toxinů produkovaných řasami a sinicemi. V poslední době byly zaznamenány i akutní případy intoxikace (Kočí et al., 2000).
3.1.1 Výskyt fosforu Fosfor je biogenní prvek, který zásadním způsobem ovlivňuje primární produkci zelených rostlin. Mimo dusíku je základním prvkem výživy sinic a řas. Dle Liebigova zákona minima vyplývá, že fosfor jako limitující prvek hraje klíčovou roli v nárůstu řasové biomasy. Tedy, čím více je fosforu v povrchových vodách, tím nastává větší produkce sinic a řas. Fosfor tvoří s kyslíkem fosforečnany, které jsou přítomné v litosféře, biosféře, hydrosféře či atmosféře. Mezi formy organicky vázaného rozpuštěného fosforu patří např. fosfáty, fosfolipidy, fosfoproteiny, koenzymy ADP a ATP, nukleové kyseliny aj. Z biologického hlediska je významná část rozpuštěného fosforu využitelná řasami. Přírodním zdrojem fosforečnanů je minerál apatit. Do vodního prostředí se taktéž dostává z biologické hmoty. Antropogenním zdrojem fosforečnanů jsou odpadní vody z prádelen a textilního průmyslu, komunální odpadní vody a aplikace fosforečných hnojiv v zemědělství. Prací prostředky jsou významným zdrojem fosforu v komunálních odpadních vodách. Fosforečnany z hnojiv se do povrchových toků dostávají erozními splachy z polí, ovšem v porovnání s pracími prostředky je to jen jeho malá část. Podstatná část fosforu je přítomna ve formě polyfosforečnanů. Odhady se pohybují v rozmezí od 10 000 t do 20 000 t ročně vypouštěných polyfosforečnanů do našich povrchových vod. Část podléhá již v kanalizaci chemické či biologické hydrolýze na orthofosforečnany (Kočí et al., 2000). 11
3.1.2 Výskyt dusíku Dusík
představuje spolu s kyslíkem, uhlíkem a vodíkem
kvantitativně hlavní
biogenní prvek. Dusík se v přírodě vyskytuje ve formě atmosférické molekuly dusíku, anorganických sloučenin (amoniaku, dusitanu a dusičnanů) a organických sloučenin (nukleových kyselin, bílkovin a močoviny). Dusík je do okolního prostředí uvolňován metabolismem či rozkladem uhynulých částí. Organicky vázaný dusík je mineralizován chemotrofními bakteriemi na amoniak procesem amonifikace. Uvolněný amoniak mohou dále využívat bakterie, řasy a nitrifikační bakterie (Říhová Ambrožová, 2007). Dusík je podobně jako fosfor esenciální složkou buněk, v nichž se primárně podílí na syntéze aminokyselin a bílkovin. Podíl dusíku v ekosystému narůstá používáním dusíkatých hnojiv v zemědělství a dále spalováním fosilních paliv. V našich často silně eutrofizovaných vodách se proto obvykle ani jeden z těchto důležitých prvků nestává pro sinice vodních květů limitujícím. Pokud takové situace nastanou, týká se to spíše koncentrací fosforu. Díky specifické schopnosti některých planktonních sinic fixovat molekulární dusík je limitace tímto prvkem ještě méně pravděpodobná (Maršálek and Keršner, 1996).
Dalším podstatným faktorem, který ovlivňuje výskyt planktonních sinic, je vzájemný poměr dusíku a fosforu. K masovému rozvoji sinic vodního květu dochází většinou v podmínkách, kde je poměr N:P 9 - 16:1. Podle Schreurse (1992) jsou eukaryotické řasy častěji dominantní ve vodách s poměrem N:P 16 - 23:1. Z jiného zdroje (dle Pittera, 1999) je pro produkci biomasy vodního květu udávána podmínka splnění stechiometrického poměru C:N:P (106:16:1) přičemž limitujícím faktorem se může stát kterýkoliv z těchto prvků, jehož koncentrace klesne pod požadovanou hodnotu. Z tohoto hlediska je pak vyhodnocen molární poměr celkového dusíku k celkovému fosforu (N:P). Výsledkem a kritickou hodnotou tohoto poměru je hodnota 16 (Redfieldův poměr), která odpovídá výše uvedenému stechiometrickému poměru (Partile, 2002).
12
3.1.3 Možnosti omezení eutrofizace Eutrofizace povrchových vod je komplexní problém a jeho řešení není jednoduché. Obecnou zásadou při obnově eutrofizovaných vod je omezit vnější přísun prvků způsobující eutrofizaci. Na většině vod v České republice je zaznamenáno nedostatečné využití možností prevence, nedodržování režimu ochranných pásem, chybějící třetí stupeň dočištění na čístírnách odpadních vod (ČOV) a další (Sládečková, 2000). Dodatečné odstraňování fosforu a jiných nutrientů z odpadních vod je reálné pouze na velkých čístírnách odpadních vod, u lokálních zdrojů znečistění s ním lze jen těžko počítat. Mimo systémů zvýšeného odstraňování fosforu z odpadních vod na ČOV jsou hledány i chemicko-fyzikální postupy. Mezi moderní patří užití polymerních iontoměničů. Jediná účinná cesta, jak se bránit hromadnému nárůstu sinic a řas, je prevence. V případě, že je vodní plocha již ohrožena nárůstem vodního květu, je nezbytně nutné dávkovat do vody takové látky, které sinice a řasy hubí. Zde se musíme dle níže zmíněných otázek účelné a s největší obezřetností rozhodnout jaký způsob použít : •
určit jakou látku dávkovat, aby hubila jen sinice či řasy a nepůsobila toxicky na jiné organizmy,
•
jakým způsobem účinně vpravit látku do vody, aby nebylo ohroženo okolí, či nedocházelo k předávkování v určitých místech vodního tělesa,
•
vyřešit problém s toxickými látkami, které se do vody uvolní rozpadem buněk sinic,
•
vypořádat se s následným mikrobiálním znečištěním,
•
co s vzniklými anoxickými zónami u dna způsobenými rozkladem uhynulých organizmů (Kočí et al., 2000).
Možnost omezení procesu eutrofizace je přímo závislá na samotném vědění o celé této problematice. Je nutné, aby se experti dále zabývali studiem eutrofizace, masového rozvoje primárních producentů a ekologickými, hygienickými a technologickými aspekty tohoto fenoménu. Veškeré další výzkumy i následně přijatá opatřená jsou velmi finančně náročné. V této souvislosti je rovněž nutné informovat širokou veřejnost o reálných zdravotních rizicích spojených s toxickými cyanobakteriemi. 13
3.2 Sinice (Cyanobacterie) Sinice neboli cyanobakterie jsou nejstarší fotosyntetizující prokaryotické organismy. Vznikly asi před 3,5 miliardou let a patrně hrály hlavní úlohu při vytváření kyslíkové atmosféry na Zemi. Vzhledem k tomu, že jsou velmi odolné vůči nepříznivým podmínkám, vyskytují se téměř ve všech biotopech na Zemi včetně extrémních stanovišť (horké prameny, pouště, polární oblasti). Často také vstupují do symbiotických vztahů s jinými organismy. S houbou tvoří lišejníky, žijí symbioticky v tkáních vyšších rostlin. Velkým problémem je tzv. vodní květ, který je již běžným jevem na většině stojatých vodách v ČR. Především se jedná o rod Microcystis, který produkuje řadu toxinů. (www.sinicearasy.cz) V posledních desetiletích dochází stále častěji k masovým rozvojům sinic prakticky po celém světe. Za hlavní příčinu zvýšené četnosti výskytu i doby trvání vodních květů je považována antropogenní eutrofizace vod (Babica et al., 2005). Mimo procesů souvisejících s rozkladem ohromného množství biomasy sinic s následně spojeným poklesem koncentrace kyslíku ve vodním sloupci, představují další závažný problém látky produkované samotnými sinicemi. Je známo, že sinice dle způsobu metabolismu produkují a do svého okolí uvolňují celou řadu biologicky aktivních látek. Tyto metabolity mohou ovlivňovat ostatní vodní organismy, sebe navzájem, ale i fyzikálně-chemické vlastnosti vody. Hlavní sledovanou látkou produkovanou sinicemi jsou toxiny (Maršálek and Turánek, 1996).
14
3.2.1 Toxiny sinic (Cyanotoxiny) Pravděpodobně nejproblematičtější skupinou metabolitů sinic jsou cyanotoxiny. Představují několik vzájemně nepříbuzných (strukturně a zřejmě také evolučně a funkčně) typů sloučenin s velmi rozdílnými toxikologickými vlastnostmi. Cyanotoxiny jsou látky sekundárního metabolismu, které nejsou buňkou sinic přímo využívány. Přirozená úloha těchto metabolitů a jejich přínos pro cyanobakterie jsou dosud ve většině případů nejasné. Při srovnání s ostatními přírodními toxiny jsou toxičtější než toxiny vyšších rostlin a hub, ale zároveň méně toxické než bakteriální toxiny. Po chemické stránce jsou cyanotoxiny nejčastěji oligopeptidy (hepatotoxické microcystiny a nodulariny, dermatotoxický lyngbyatoxin) nebo heterocyklické látky (neurotoxické anatoxiny a saxitoxiny, hepatotoxický cylindrospermopsin). Toxiny sinic jsou nejčastěji děleny dle metody detekce na cytotoxiny a biotoxiny (Babica et al., 2005). Cytotoxiny vykazují široké spektrum působnosti, především proti bakteriím, houbám, řasám, prvokům a savčím tkáňovým kulturám. Cytotoxiny řas a sinic se využívají ve farmaceutickém průmyslu pro výrobu antibiotik a depsipeptidů (Maršálek and Turánek, 1996). Biotoxiny se dělí na hepatotoxiny,
neurotoxiny,
cytotoxiny,
genotoxiny,
imunotoxiny a embryotoxiny. Jednotlivé toxiny mají často smíšenou biologickou aktivitu a populace jednoho druhu může také souběžně produkovat několik druhů toxinů.
3.2.1.1 Hepatotoxiny Hepatotoxiny patří mezi nejdůležitější toxické metabolity sinic. Jedná se o toxiny sinic rodu Microcystis, Anabaena, Nodularia, Planktothrix, Oscillatoria, Nostoc a další. Molekulární strukturou to jsou cyklické peptidy. Sladkovodními sinicemi jsou produkovány zejména microcystiny a microviridiny. Tyto toxiny způsobují poškození struktury a funkce jater jako cílového orgánu. U teplokrevních obratlovců se příznaky projevují zesláblostí, nechutenstvím nebo nastupuje zimomřivost.
15
3.2.1.2 Neurotoxiny Neurotoxiny
jsou
produkovány
druhy
rodů
Anabaena,
Aphanizomenon,
Oscillatoria, Planktothrix a Microcystis. Jsou to velmi termolabilní organismy, jejich destrukce nastává při teplotě nad 40 °C v alkalickém prostředí. Sladkovodní sinice produkují především anatoxin a aphanotoxin. Tyto zmíněné toxiny mají negativní vliv na nervový systém, protože blokují sodíkové kanály membrán, aniž by ovlivnily jejich propustnost pro draslík. Nejčastěji popisované symptomy jsou křeče pohybového svalstva, dávení, ztráta stability až dušení a následná smrt udušením. Toxiny nejčastěji působí na volně žijící zvířata (divoké kachny, ptáky) i domácí zvířata (drůbež, koně, psy, dobytek).
3.2.1.3 Cytotoxiny Sinice produkují také skupinu látek s cytotoxickými a cytostatickými účinky. Tyto organismy jsou z hlediska farmaceutických výzkumů velice významné, neboť již objevený toxin tubercidin má prokazatelné protinádorové účinky. Aktuálním problémem je přítomnost cytotoxinů v rekreačních nadržích a zejména v nádržích představujících zdroj pitné vody. Cytotoxiny vyvolávají 3 hlavní skupiny onemocnění. Poruchy zažívacího traktu, alergické reakce a onemocnění jater. Dalším prokázaným vlivem cyanotoxinů je možné oslabení imunitního systému, malátnost, celková slabost a respirační problémy. V souvislosti s možným ohrožením lidského zdraví konzumací pitné vody byla provedena řada testů a výzkumů, především na myších, ovcích a prasatech. Nezbytně nutné je klinické sledování a pravidelné provádění testů na změny hladiny jaterních enzymů v krevním séru obyvatel vystavených akutnímu nebezpečí intoxikace (Maršálek and Turánek, 1996).
16
3.2.1.4 Microcystiny Microcystiny představují nejrozšířenější a nejvíce studovanou sladkovodní skupinu cyanotoxinů. Z chemického hlediska se jedná o cyklické heptapeptidy. V součastnosti je známo přes 70 strukturních variant a kongenerů, které se od sebe liší různou skladbou návazných aminokyselin. V ČR produkují microcystiny zástupci rodů Microcystis, Anabaena, Planktothrix, Oscillatoria Anabaenopsis a jiné. Zřejmě nejběžnějšími variantami microcystinů jsou microcystiny-LR, -RR, -YR. Většina microcystinů je poměrně hydrofilní, ve vodě dobře rozpustná a netěkavá. Kromě značné toxicity další problém představuje vysoká stabilita, odolnost vůči rozkladu při chemické hydrolýze a působení peptidáz. Tyto vlastnosti značně ovlivňují možné způsoby při úpravě pitné vody. Microcystiny jsou ale odbourávány řadou bakterií vyskytujících se běžně ve vodách (Kopp et al., 2008). Microcystiny jsou vysoce toxické pro celou řadu organismů. Akumulace probíhá zejména u ryb, měkkýšů, planktonních bezobratlích aj. Mechanizmus jejich působení spočívá v kovalentní vazbě na katalytickou podjednotku proteinfosfáz 1 a 2A. U obratlovců jsou primárně postiženy jaterní buňky, neboť aktivně přijímají microcystiny z krevního oběhu prostřednictvím transportního systému pro žlučové kyseliny. Při závažném porušení dochází k vnitřnímu krvácení do jater, hepatomegalii, poklesu krevního tlaku, hemodynamickému šoku, srdečnímu selhání až smrti. Kromě jater mohou microcystiny škodlivě působit také na jiné orgány - ledviny, plíce, střeva (www.sinice.cz). Působení sinicových toxinů může ovlivnit dobu kulení jiker, hodnoty hematologických a biochemických parametrů (Kopp et al., 2008). Microcystiny jsou toxické rovněž chronicky, tedy při dlouhodobé opakované expozici a to v mnohem menších dávkách. Podle některých studií může opakovaný příjem nižších dávek microcystinů způsobovat závažnější poškození zdraví než jednorázová expozice daleko větší dávkou (Babica et al., 2005). Microcystiny jsou považovány za látky podporující nádorové bujení, tzv. promotory karcinogeneze. Účinky nádorových promotorů na stimulaci karcinogenních procesů se projevují nejvýrazněji především při chronických expozicích. Četné důkazy popisují schopnost indukovat poškození DNA (Babica et al., 2005).
17
Cyanotoxiny se mohou dostávat do rybího organismu různými cestami. Fytoplanktonní druhy ryb (tolstolobik bílý - Hypophhthalmichtys molitrix) přijímají toxiny přímo skrze konzumaci toxických sinic. Rybí druhy, které nepřijímají fytoplankton přímo v potravě, přijímají rozpuštěný microcystin skrz žaberní epitel nebo kůži. Další možnou cestou je příjem skrze potravní řetězec, ale orální cesta příjmu je považována za nejdůležitější (Kopp et al., 2008).
18
3.3 Tolerovaný denní příjem (TDI) Na základě všech zjištěných dostupných údajů o toxicitě microcystinů byla experty Světové zdravotnické organizace (WHO) stanovena hodnota tolerovaného denního příjmu (TDI) pro microcystin-LR. Tyto hodnoty byly odvozeny s ohledem na minimalizaci možných zdravotních rizik a představují dávku toxinu, která s nevyšší pravděpodobností nezpůsobí poškození zdraví ani při opakované, dlouhodobé až celoživotní expozici. TDI pro microcystin byl stanoven na 0,04 µg.kg-1 tělesné hmotnosti. Na základé této hodnoty byl dále proveden výpočet maximálně přípustné koncentrace microcystinu-LR v pitné vodě. Při kalkulaci byla uvažována průměrná hmotnost člověka (BW) 60kg, průměrná denní spotřeba pitné vody (IR) 2 L a podíl microcystinů přijímaných z pitné vody (P) 0,8. Výsledná hodnota činí asi 1,0 µg.L-1 a je součástí směrnice WHO pro pitné vody a také součástí hygienických norem v mnoha zemích světa, včetně ČR. Pro sezónní expozici byla pro microcystin-LR stanovena hodnota TDI 0,4 µg.kg-1.den-1, pro jednorázovou expozici hodnota TDI 2,5 µg.kg-1.den-1 (Kopp et al., 2008). Při stanovení hodnoty limitní koncentrace je tento výzkum dosti ovlivněn skutečností, že se vztahuje jen na jedinou strukturní variantu – microcystin-LR. I když ostatní strukturní varianty nejsou v porovnání s microcystinem-LR zastoupeny v takové míře, v žádném případě je nelze zanedbat. Dle doporučení vyplývající z diskuse mnoha odborníků by měla být doporučená hodnota pro pitnou vodu 1,0 µg.L-1 vztažena na celkovou koncentraci microcystinů ve vzorku (www.sinice.cz).
19
3.4 Akumulace microcystinů v rybách Ryby mohou přijímat a kumulovat cyanotoxiny různými cestami. Nejdůležitější cesta vstupu cyanobakteriálních toxinů do organismu je příjem skrze potravu a potravní řetězec. Ryby, které běžně nepřijímají fytoplankton v potravě, mohou přijímat rozpuštěný microcystin skrze žaberní epitel, nebo kůži. Koncentrace toxinů značně závisí na délce expozice a množství přijaté potravy, která bývá podstatně nižší u karnivorních než u býložravých ryb. Vliv na akumulaci toxinů mohou mít i rozdíly mezi gastrointestinálním traktem karnivorních ryb ve srovnání s planktonofágními a býložravými rybami (např. kapr obecný). Kaprovití mají delší tenké střevo s větší absorbční kapacitou, proto by měly kumulovat vyšší koncentrace microcystinu, což se ovšem při pozorování na Čínských jezerech nepotvrdilo. Další možnou příčinou nižšího příjmu toxinů u kaprovitých ryb je neutrální až zásadité prostředí v trávicím traktu. Pro účinné trávení sinicových buněk je nutné kyselé prostředí. Nejvyšší koncentrace toxinu by se daly očekávat u ryb živících se sinicemi, ale microcystin-LR bývá v tkáních fytoplanktonofágních ryb v relativně nízkých koncentracích. Z dostupných zdrojů vyplývá, že není přímý vztah mezi rybami s různým potravním spektrem a koncentrací toxinů v tkáních ryb. Na základě různých publikovaných studií lze vysledovat nejvyšší kumulace toxinů ve střevním epitelu a játrech, nižší koncentrace v ledvinách a svalovině. Nejvyšší koncentrace microcystinů při dlouhodobé expozici byly nalezeny u tolstolobika bílého v játrech (0,209 µg.g-1) oproti hodnotám nalezeným u kapra obecného (2,175 µg.g-1). Ve svalovině nejvyšší koncentrace vykazoval tolstolobik bilý (0,066 µg.g-1), u kapra obecného byly koncentrace nižší (0,026 µg.g-1) (Kopp et al., 2008). Ekotoxikologie uvádí jako nejběžnější cestu vstupu toxinů do organismu přímo z vodního prostředí. Tento předpoklad některé studie potvrzují, ovšem některé druhy toxinů (cylindrospermopsin) jsou z hlavní části v rozpuštěné formě. Mnohé laboratorní experimenty popisují expozici organismů rozpuštěným čistým microcystinem. Tyto studie ovšem přinášejí minimální informace o příjmu rozpuštěného toxinu v přírodním ekosystému. Zvýšené koncentrace microcystinu se objevují při lyzi vodního květu na konci vegetačního období a mají většinou pouze krátkodobé trvání.
20
Příjem skrze potravu a potravní řetězec se jeví jako nejdůležitější cesta vstupu cyanobakteriálních toxinů do těla vodních organismů. Množství toxinu přijímaného s potravou a vázáno v tělech organismů je velmi malé. I velmi malé koncentrace toxinu, které se dostanou do těla organismů jsou předmětem detoxifikace a exkrece. Tento proces ředění koncentrace nastává v každém dalším článku potravního řetězce. I přes schopnost snižování koncentrace toxinu byly toxiny nalezeny i v koncových článcích potravního řetězce a to v dostatečných koncentracích pro způsobení negativního vlivu na tyto organismy. Množství toxinu v jednotlivých článcích potravního řetězce nezávisí pouze na způsobu vniku toxinu do organismu, ale také na schopnosti jednotlivých orgánů snižovat nebo akumulovat jejich koncentraci (Kopp et al., 2008). Z řady provedených studií byla potvrzena schopnost akumulace microcystinu v rybím organismu, nicméně také možnost jej ze svých tkání odbourat až na nulové hodnoty. Při vytvoření vhodných podmínek pro vyplavení toxického microcystinu, tj. v prostředí bez cyanobakterií a jejich toxinů, lze podstatný pokles koncentrací zaznamenat již do 14 dnů (Palíková et al., 2007).
21
3.5 Složení rybí svaloviny Rybí svalovina má z hlediska konzumu vysokou dietetickou hodnotu, která je dána vyšším podílem jednodušších bílkovin, příznivým složením tuku, vysokým obsahem lipofilních vitamínů, jemností svalových vláken, praktickou absencí kolagenních bílkovin vazivových tkání a relativně vysokým obsahem minerálních látek. Složení rybího masa je výrazně ovlivněno druhem, věkem, pohlavím, technologií chovu, lokalitou, ročním obdobím, stresem a dalšími vlastnostmi. Obsah vody je v rozmezí 60 – 80 %, množství bílkovin na úrovni 15 – 25 %, tuku 0,1 – 35 %, minerálních látek 0,8 – 2 %, sacharidů méně než 0,1 % (Mareš, 2003).
3.5.1 Voda Obsah vody v rybím těle je nepřímo závislý na obsahu tuku, stres její obsah také zvyšuje. Vyšší obsah vody ovlivňuje senzorické vlastnosti masa, možnost jeho zpracování i jeho údržnost. Ryby s nižším obsahem tuku (např. treska) obsahují v průměru 80 % vody, ryby tučné méně než 70 % (sleď).
3.5.2 Bílkoviny Bílkoviny rybího masa jsou charakteristické svou vysokou biologickou hodnotou. Rybí maso obsahuje v příznivých podmínkách všechny esenciální aminokyseliny. Obsah bílkovin se pohybuje v rozmezí 15 – 20 %. Rybí bílkoviny jsou snáze stravitelné ve srovnání s jinými druhy masa a složení masa umožňuje snadnou a rychlou tepelnou úpravu, což dovoluje zachovat vysokou nutriční hodnotu.
22
3.5.3 Tuk Nejvýznamnější složkou rybího masa je tuk. Složení rybího tuku je velmi specifické v závislosti na daném druhu, věku, ročním obdobím a složení přijímané potravy. Vysoká biologická hodnota tuku vychází především z obsahu některých nenasycených mastných kyselin řady n-3. Pro lidskou výživu a zdraví je nejvyšší význam přikládán polyenovým mastným kyselinám – eikasopentaenové (EPA) a dokosahexaenové (DHA). Vyšší hodnoty těchto kyselin jsou zaznamenány v mořských rybách, ale i v rybách sladkovodních není jejich obsah zanedbatelný. Tyto kyseliny se významným způsobem úplatňují v prevenci kardiovaskulárních chorob. Pro hodnocení kvality tuku se
používá
profilu
mastných
kyselin
(FA),
mononenasycených,
obsah
polynenasycených mastných kyselin n-3 (PUFA) a n-6 PUFA, množství EPA a DHA. Dále je v profilu mastných kyselin hodnocen významný poměr mastných kyselin řad n3 a n-6 a EPA + DHA:n-6.
3.5.4 Vitamíny Rybí tuk je významným zdrojem vitamínů rozpustných v tucích, zejména vitamínu D a vitamínu A, případně vitamínu E. Z hydrofilních vitamínů jsou významné vitamíny B komplexu. Významným zdrojem vitamínu A jsou tuňák, úhoř a tresčí játra. Nevyšší hladinu vitamínu D obsahuje svalovina tuňáka. Ryby jsou i důležitým zdrojem vitamínů B12 a B6, hlavně v mase sleďů a makrel.
3.5.5 Minerální látky Ryby jsou i významným zdrojem minerálních látek. Jsou obsaženy zejména v kostech, jedná se především o vápník a fosfor. Obsah minerálních látek představuje 1 až 2 % poživatelného podílu. Mořské ryby obsahují mnohonásobně vyšší koncentraci jódu ve srovnání s rybami sladkovodními. Z nutričního hlediska je výhodný poměr zastoupení draslíku a sodíku, maso obsahuje velké množství draslíku a mnohem méně 23
sodíku. Dalšími významnými prvky jsou fluór, selen, zinek, dále železo, měď a chróm (Mareš, 2003).
Čeští občané konzumují ve srovnání s EU poloviční množství ryb. Hlavní místo na jídelničku tuzemských domácností mají ryby mořské. Celková produkce ryb
dle
statistik Ministerstva zemědělství v ČR v roce 2008 činila přes 20 000 tun, asi polovina mířila na export. Kaprů bylo 18 000 tun, tedy téměř 90 procent domácí produkce (www.mze.cz).
Tabulka č. 1: Poživatelný podíl hlavních druhů sladkovodních ryb a jeho složení (Ingr, 2005)
24
Tabulka č. 2: Složení mastných kyselin v tuku některých druhů sladkovodních ryb (v %) (Vácha, 1996)
25
Tabulka č. 3: Obsah EPA (kyselina eikosapentaenová) a DHA (kyselina dokosahexaenová) v tuku některých druhů sladkovodních ryb (Vácha, 1996)
26
4. MATERIÁL A METODIKA
4.1 Změny ve složení rybí svaloviny Na základě výzkumného záměru byl sledován vliv vodního květu sinic rodu Microcystis na kvalitu rybího masa ročka kapra obecného (Cyprinus carpio) a násady tolstolobika bílého (Hypophthalmichthys moltitrix). Tyto druhy byly vybrány na základě rozdílného způsobu života a příjmu potravy. Chemické složení rybí svaloviny se u jednotlivých druhů liší v závislosti k velikosti ryby a podmínkám životního prostředí, důležitou roli hraje množství a druh přijímané potravy, věk, pohlaví, stres aj. Změny chemického složení svaloviny tolstolobika bílého přijímající v potravě sinice závisí na míře stravitelnosti. Složka sinic rodu Microcystis v potravě je pro jeho nízkou stravitelnost pochybná (Kopp et al., 2006). Chemické složení sinic a řas je značně závislé na podmínkách prostředí a výrazně se liší i mezi jednotlivými druhy. Sinice rodu Microcystis jsou poměrně bohaté na některé mastné kyseliny - palmitová, palmitoolejová a vyšší obsah FA řady n-3, převážně αlinolenové, ale pouze ve stopách je obsah EPA. U zelených řas a rozsivek je celkový obsah FA vyšší. Spektrum aminokyselin je u sinic i řas podobné, jejich obsah kolísá v širokém rozpětí (14 - 61 % sušiny) (Kopp et al., 2006). K experimentu byla použita násada tolstolobika bílého o průměrné hmotnosti 201 g a plůdek kapra obecného o průměrné hmotnosti 125 g. Ryby byly umístěny do kovových klecí o rozměru 1 m2 po dobu 65 dnů (srpen až říjen) bez přikrmování. Každý druh ryb byl umístěn do 2 klecí po 60 kusech. Dvě klece byly umístěny v sádce s přirozeným výskytem vodních květů sinic (Microcystis aeruginosa, M. ichtyoblabe a M. Viridis), další dvě sloužily jako kontrolní a byly umístěny do sádky bez výskytu vodních květů sinic. V průběhu experimentu byly v týdenních intervalech sledovány základní fyzikálněchemické parametry vody. Ve všech populacích fytoplanktonu bylo stanoveno kvalitativní i kvantitativní zastoupení jednotlivých taxonů řas a sinic. Ke kvantitativnímu stanovení byla využita metoda založená na mikroskopickém počítání 27
buněk v počítacích komůrkách a stanovení chlorofylu a. Populace sinic byly odeslány k stanovení toxicity do výzkumného centra MU, RECETOX (Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology), kde byly zjištěny hladiny microcystinů. V přibližně měsíčním intervalu byly odebírány vzorky svaloviny 10 ryb z obou druhů a odeslány do laboratoře k provedení analýz. Pro stanovení změn ve složení rybí svaloviny byly použity standardní ukazatele (sušina, obsah proteinů, tuků a popelovin), spektrum aminokyselin (AA) a mastných kyselin (FA). Obsah lipidů byl stanoven metodou dle Soxhleta s 12 h extrakcí diethyléterem. Spektrum mastných kyselin bylo stanoveno na plynovém chromatografu HP 4890D po extrakci směsí methanolu a chloroformu. Vzorky pro stanovení aminokyselin byly hydrolyzovány oxidativně kyselou hydrolýzou Hcl (c = 6 mol.dm3). Vlastní stanovení aminokyselin bylo provedeno na AAA 400 pomocí sodnocitrátových pufrů a ninhydrinovou detekcí.
4.1.1 Základní fyzikálně-chemické parametry Sledované hydrochemické parametry se s vyjímkou hodnoty pH pohybovaly v rozmezí optimálních hodnot. Hodnoty pH v pokusných nádržích se pohybovaly kolem pH 10, což bylo způsobeno zejména intenzivní fotosyntézou sinic. Můžeme říci, že takto vysoké hodnoty jsou v průběhu vegetačního období na lokalitách s výskytem sinic vodního květu běžné.
4.1.2 Fytoplankton Na počátku pokusu byly v pokusných nádržích zjištěny tři typy microcystinů, jejíchž koncentrace se v průběhu experimentu postupně snižovala (poč. 539,1 µg.g-1 sušiny, konec 182,4 µg.g-1 sušiny). Sinice na kontrolních lokalitách se vyskytovaly velmi zřídka a jednalo se jen o druhy netvořící vodní květ a toxicita populace nebyla prokázána (Kopp et al., 2006).
28
5. VÝSLEDKY A DISKUSE
Všechny hodnoty sledovaných parametrů obou druhů ryb v sinicovém i v kontrolním prostředí jsou uvedeny v tabulkách č. 4, 5 a 6, kde jsou tučnými písmeny zvýrazněny statisticky signifikantní rozdíly. Chemické složení svaloviny kapra nebylo v přítomnosti vodního květu signifikantně ovlivněno. Hlavním důvodem změn ve složení svaloviny byla omezená možnost příjmu přirozené potravy. Celkové množství lipidů bylo nízké a pohybovalo se v rozmezí 1,5 2,7 % oproti hodnotám u kapra s dostatkem potravy v průběhu vegetace (přes 5 %). Spektrum mastných kyselin odpovídalo hodnotám ryb z přírodních vod přijímajících pouze přirozenou potravu. Složení aminokyselin je u kapra poměrně stálé i v případě hladovění jsou pozorovány pouze menší změny. Obsah bílkovin byl v experimentu nižší 14 - 15 %, běžné hodnoty se pohybují v rozmezí 16 - 19 %. Nižšímu obsahu proteinů odpovídala i nižší hodnota sušiny 17 - 19 % ve srovnání s údaji v rozpětí 21 - 26 %. Ve srovnání s hodnotami zjištěnými u kapra obecného je chemické složení svaloviny tolstolobika bílého, který sinice aktivně přijímá v potravě, výrazněji ovlivněno. Množství lipidů u kontrolní skupiny bylo podobně jako u kapra nízké a pohybovalo se v rozmezí 1,6 - 2,0 %. U ryb chovaných v prostředí sinic vodního květu byly hodnoty signifikantně vyšší 2,0 - 3,5 %. V průběhu experimentu byl u experimentální skupiny zřetelný nárůst celkového obsahu lipidů. Tento nárůst souvisí se snižováním počtu buněk sinic, kdy lze předpokládat jejich vyšší stravitelnost, která stoupá u starších populací na konci vegetačního období. Vysoká biomasa sinic se projevila i v přírůstku ryb, který byl u experimentální skupiny statisticky vyšší. Spektrum mastných kyselin odpovídalo hodnotám ryb
přijímajících
v potravě sinice rodu
Microcystis.
Experimentální skupina umístěná v prostředí sinic rodu Microcystis prokazovala signifikantně vyšší hodnotu kyseliny palmitoolejové a α-linolenové způsobené právě rodem Microcystis. Obsah bílkovin byl u tolstolobika nižší 16 - 19 %, běžné hodnoty udávané jinými autory (např. Vácha, 1996) se pohybují kolem 19 %. S nižším obsahem proteinů souvisí i nižší hodnota sušiny 21 - 23 %, běžné hodnoty jsou vyšší (24 %.). Spektrum aminokyselin se u ryb výrazně lišilo. U pokusné skupiny byl obsah cystinu, methioninu,
29
glutamové kyseliny, prolinu, valinu, isoleucinu a argininu signifikantně vyšší a obsah glycinu signifikantně nižší ve srovnání se skupinou kontrolní. Vlivem pobytu sledovaných ryb v prostředí sinic došlo k některým změnám ve složení svaloviny, zejména u tolstolobika bílého, což souvisí s odlišným způsobem výživy obou sledovaných druhů. Z uvedených výsledků můžeme vyčíst, že působení sinic vodního květu na chemické složení svaloviny kapra obecného, který sinice v potravě nepřijímá a není schopen trávit je minimální. Svalovina tolstolobika bílého byla vodním květem sinic výrazněji ovlivněna i přes jejich velmi nízkou stravitelnost. Přestože se jednalo o toxickou populaci sinic, nebyl na experimentálních rybách pozorován žádný negativní vliv. Současně není vyloučeno, že nemůže docházet k akumulaci toxinů v rybí svalovině (Kopp et al., 2006). V jiném experimentu (Mareš et al., 2009), kde byly taktéž sledovány změny ve složení rybí svaloviny u kapra obecného a tolstolobika bílého, byly zaznamenány některé odlišné hodnoty. U experimentální skupiny ryb, vystavené prostředí vodního květu sinic (dominantní Microcystis aeruginosa a Microcystis ichthyoblabe), byly po 4 týdnech sledování zaznamenány statisticky signifikantní rozdíly v poměru n-3 a n-6 mastných kyselin u obou sledovaných druhů. Tyto odlišné výsledky byly patrně zapříčiněny odlišnou fází růstu vodního květu sinic. Jednalo se o vodní květ v exponenciální fázi růstu a tudíž mnohem hůře stravitelný.
30
Tabulka č. 4: Spektrum mastných kyselin svaloviny kapra a tolstolobika bílého. Uvedené údaje jsou v g.kg-1 sušiny vzorku. Tučným písmem jsou označeny statisticky signifikantní rozdíly (p↑0,01), n=5 (Kopp et al., 2006 )
31
Tabulka č. 5: Průměrné hodnoty chemického složení svaloviny, délka těla a hmotnost kapra obecného a tolstolobika bílého. Údaje v g.kg-1 jsou uvedeny v sušině vzorku, tučným písmem jsou označeny statisticky signifikantní rozdíly (p↑0,01), n=10 (Kopp et al., 2006)
Tabulka č. 6: Spektrum aminokyselin svaloviny kapra obecného a tolstolobika bílého. Uvedené údaje jsou v g.kg-1 sušiny vzorku. Tučným písmem jsou označeny statisticky signifikantní rozdíly (p↑0,01), n=10 (Kopp et al., 2006)
32
5.1 Vliv na lidské zdraví Při úvaze potenciálního nebezpečí ohrožení lídské populace v ČR cyanotoxiny z rybího masa je nutné uvést několik údajů o spotřebě ryb. V porovnání s celosvětovou spotřebou je spotřeba sladkovodních ryb v České republice dlouhodobé velmi nízká. V současnosti spotřeba činí asi 1 kg na obyvatele za 1 rok, po započtení úlovků sportovních rybářů asi 1,4 kg na obyvatele za 1rok (Spurný et al., 2003). Jestliže osoba vážící 75 kg zkonzumuje 100 g svaloviny tolstolobika bílého nebo kapra obecného bude celková dávka toxinu i při maximální koncentraci zjištěné v podmínkách ČR pod limitem TDI. K dosažení tolerované jednorázové denní dávky by musel člověk zkonzumovat přibližně 6,5 kg svaloviny tolstolobika nebo 10 kg svaloviny kapra. Možné nebezpečí by mohla představovat konzumace vnitřních orgánů (např. polévky), kdy je toxicita přibližně o řád vyšší. Přestože se jedná o dávky toxinu výrazně vyšší než u svaloviny, nebyla maximální tolerovaná jednorázová dávka překročena (Kopp et al., 2008). V rámci vyplavovacího experimentu bylo prokázáno, že microcystiny jsou ze svaloviny vyplaveny do dvou týdnů pobytu ryb ve vodě bez cyanobakterií a také koncentrace v hepatopankreatu se výrazně snižují. Vezmeme-li v úvahu, že většina lidí konzumuje rybí maso pouze v období Vánoc, riziko poškození lidského zdravi je prakticky nulové (Palíková et al., 2009). V našich podmínkách zůstává možnost ohrožení zejména přímým kontaktem, např. při koupání a následným vznikem vyrážek, zarudlých očí a jiných alergických reakcí.
33
6. ZÁVĚR
Na základě dostupných výsledků můžeme říci, že vlivem pobytu ryb v prostředí vodního květu sinic (v závislosti na fázi růstu) může docházet k některým změnám ve složení rybí svaloviny. Změny u kapra obecného jsou minimální, ovlivněny především omezeným příjmem přirozené potravy. Chemické složení svaloviny tolstolobika bílého bylo více ovlivněno. Skupina vystavená prostředí vodního květu sinic měla signifikantně zvýšenou hodnotu kyseliny palmitoolejové a α-linolenové. Tyto změny jsou zřejmě zapříčiněny odlišným spektrem přijímané potravy, kdy tolstolobik bílý sinice aktivně přijímá v potravě i když schopnost tuto složku strávit je diskutabilní. Z mnoha studií je patrné, že rybí organismus je schopen akumulovat microcystinLR. Jedná se především o zvýšené koncentrace v hepatopankreatu. Při vytvoření vhodných podmínek, tj. prostředí bez cyanobakterií, dokážou toxiny účinně odbourávat již do 14 dnů. Pokud vezmeme v úvahu velice nízkou spotřebu sladkovodních ryb v podmínkách ČR, je riziko poškození lidského zdraví prakticky nulové. Hodnota TDI není překročena i když zohledníme nejvyšší zjištěné koncentrace toxinů na vodách v ČR. Dále ovšem existuje možnost nebezpečí při přímém kontaktu, např. při koupání. Nejdůležitějším opatřením pro omezení narůstajícího jevu eutrofizace je prevence. Soustředit se především na eliminovaní vypouštěných odpadních látek do vod, které následně významně podporují bujení vodních květů.
34
7. LITERATURA
INGR, I. (2005): Jakost a zpracování ryb, VŠZ Brno, s. 45-50. KOČÍ, V., BURKHARD, J., MARŠÁLEK, B. (2000): Eutrofizace na přelomu tisíciletí. In: Eutrofizace 2000, 10. října 2000, Praha, Česká republika, KOČÍ V. (Ed.), 58 s. KOPP, R., MAREŠ, J., KRÁČMAR, S., TICHÝ, T., NAVRÁTIL, S., HLÁVKOVÁ, J., FIALOVÁ, M., ZIKOVÁ, A. (2006): Změny ve složení rybí svaloviny u ryb chovaných v prostředí sinic vodního květu. In IX. Česká ichtyologická konference. VÚRH JU Vodňany: JU v Českých Budějovicích, s. 46-50. KOPP, R., ADAMOVSKÝ, O., HILSCHEROVÁ, K., ZIKOVÁ, A., MAREŠ, J., NAVRÁTIL, S., PALÍKOVÁ, M., HLÁVKOVÁ, J., BABICA, P., MARŠÁLEK, B., BLÁHA, L. (2008): Akumulace microcystinů v rybách a potravních řetězcích. In: MARŠÁLEK, B., VINKLÁRKOVÁ, D., MARŠÁLKOVÁ, E. Cyanobakterie 2008. Brno: Botanický ústav AV ČR, s. 34-40. MAREŠ,J. (2003): Složení rybího masa a některé zdravotní aspekty jeho konzumace. In: Maso, 05: s. 21-25. MAREŠ, J., PALÍKOVÁ, M., KOPP, R., NAVRÁTIL, S., PIKULA, J. (2009): Changes in the nutritional parameters of muscles of the common carp (Cyprinus carpio) and the silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) following environmental exposure to cyanobacterial water bloom. Aquaculture Research. 40, s. 148-156. MARŠÁLEK, B., KERŠNER, V. (1996): Možnosti omezení rozvoje vodních květů sinic v údolních nádržích. In:Vodní květy sinic. Ed.: MARŠÁLEK, B., KERŠNER, V., MARVAN, P. Nadatio flos - aquae, Brno MARŠÁLEK, B., TURÁNEK, J. (1996): Biologicky aktivní látky produkované sinicemi vodního květu. In:Vodní květy sinic. Ed.: MARŠÁLEK, B., KERŠNER, V., MARVAN, P. Nadatio flos - aquae, Brno 35
MARŠÁLEK, B. (2000): Biologicky aktivní látky produkované řasami a cyanobakteriemi. In: Eutrofizace 2000, 10. října 2000, Praha, Česká republika, KOČÍ V. (Ed.), 58 s. MARVAN, P., MARŠÁLEK, B. (1996): Ekologické souvislosti rozvoje vodních květů sinic. In:Vodní květy sinic. Ed.: MARŠÁLEK, B., KERŠNER, V., MARVAN, P. Nadatio flos - aquae, Brno PALÍKOVÁ, M., MAREŠ, J., KOPP, R., BABICA, P., KRÁČMAR, S., NAVRÁTIL, S. (2006): Spektrum mastných kyselin a aminokyselin v mase ryb vystavených působení vodního květu sinic In: Zborník prednášok Hygiena alimentorum XXVII, Štrbské Pleso 18-20. mája 2006, s. 137-140 PALÍKOVÁ, M., MAREŠ, J., PAŠKOVÁ, V., KOPP, R., ADAMOVSKÝ, O., HILSCHEROVÁ, K., BLÁHA, L. NAVRÁTIL, S. (2007): Ovlivnění nutriční hodnoty svaloviny kapra obecného (Cyprinus carpio) a tolstolobika bílého (Hypophthalmichtys molitrix) cyanobakteriemi. Bulletin VÚRH Vodňany. s. 99-106. PALÍKOVÁ, M., KOPP, R., MAREŠ, J., NAVRÁTIL, S., BLÁHA, L. (2009): Microcystiny a ryby – jaké je riziko pro člověka jako konzumenta? In: XXXIX. Lenfeldovy a Höklovy dny. Brno, s. 142-145. PITTER, P. (1999): Hydrochemie. 3. vyd. Praha: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, 568 s. SCHREURS, H. (1992): Cyanobacterial dominance. Relations to eutrophication and lake morphology. D. T. Univ. Amsterdam, 105 s. SLÁDEČKOVÁ, A. (2000): Eutrofizace vodárenských systémů. In: Eutrofizace 2000, 10. října 2000, Praha, Česká republika, Kočí V. (Ed.), s. 58. SPURNÝ, P., MAREŠ, J., KOPP, R., FIALA, J., (2003): Socioekonomická studie sportovního rybolovu v České republice. Závěrečná zpráva pro ČRS Praha, Brno, 31 s.
36
VÁCHA, F. (1996): Kvalitativní parametry masa sladkovodních ryb. In: FLAJŠHANS, M. Sborník vědeckých prací k 75. výročí založení VÚRH. Vodňany, s. 169-176.
37
7.1 Internetové zdroje BABICA, P., MARŠÁLEK, B., BLÁHA, L. (2005): Microcystiny – cyklické heptapetidy sinic. Databáze online [cit. 2010-04-08]. Dostupné na http://www.sinice.cz/res/file/popular/microcystiny.pdf KOŽÍŠEK, F. (2005): Metodiské doporučení SZÚ – Národního referenčního centra pro pitnou vodu k ukazateli microcystinu-LR a vyhlášce č. 252/2004 Sb. Databáze online [cit. 2010-03-10]. Dostupné na http://www.sinice.cz/res/file/docs/microcystin-metodickedoporuceni.pdf PERTILE, E. (2002): Ekologický monitoring zvodnělých poklesových kotlin v OKR. Databáze online [cit. 2010-04-01]. Dostupné na http://www.slon.diamo.cz/hpvt/2002/sekce/zahlazovani/Z04/P_04.htm ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. (2007): Koloběh dusíku. Encyklopedie hydrobiologie: výkladový slovník. Databáze online. Praha: VŠCHT Praha, 2007 [cit. 2010-04-16]. Dostupné na http://www.vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=K006 Rybářství a rybníkářství. Databáze online [cit. 2010-03-25]. Dostupné na http://www.eagri.cz/public/eagri/lesy/rybarstvi-a-rybnikarstvi/ Sinice a řasy pro širokou veřejnost a novináře. Databáze online [cit. 2010-03-11]. Dostupné na http://www.sinicearasy.cz/pro-vsechny
38
8. SEZNAM TABULEK
Tabulka č. 1: Poživatelný podíl hlavních druhů sladkovodních ryb a jeho složení Tabulka č. 2: Složení mastných kyselin v tuku některých druhů sladkovodních ryb (v %) Tabulka č. 3: Obsah EPA a DHA v tuku některých druhů sladkovodních ryb Tabulka č. 4: Spektrum mastných kyselin svaloviny kapra a tolstolobika bílého Tabulka č. 5: Průměrné hodnoty chemického složení svaloviny, délka těla a hmotnost kapra obecného a tolstolobika bílého Tabulka č. 6: Spektrum aminokyselin svaloviny kapra obecného a tolstolobika bílého Tabulka č. 7: Triviální a semitriviální názvy mastných kyselin
39
9. PŘÍLOHY
Tabulka č. 7: Triviální a semitriviální názvy mastných kyselin
Zkratka FA
Triviální název FA
C14:0
myristová
C16:0
palmitová
C16:1
palmitoolejová
C18:0
stearová
C18:1
olejová
C18:2n-6
linolová
C18:3n-6
linolenová
C18:3n-3
α-linolenová
C20:1
gondová
C20:4n-6
arachidonová
C20:5n-3
eikosapentaenová
C22:4n-6
adrenová
C22:5n-6
dokosapentaenová
C22:5n-3
klupanodonová
C22:6n-3
dokosahexaenová
