A KÖZPONTI KÖRNYEZET- ÉS ÉLELMISZER-TUDOMÁNYI KUTATÓINTÉZET AZ MTA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI TUDOMÁNYOS BIZOTTSÁGA és a MAGYAR ÉLELMISZER-TUDOMÁNYI ÉS TECHNOLÓGIAI EGYESÜLET
közös rendezésében 2013. szeptember 27-én tartandó
352.
TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM
„A vízi környezet, a benne élő hal és az ember interakciói” előadásainak rövid kivonata 325. füzet
Budapest
352. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM „A vízi környezet, a benne élő hal és az ember interakciói” Az MTA Élelmiszertudományi Tudományos Bizottsága, a Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet és a Magyar Élelmiszer-tudományi és Technológiai Egyesület közös rendezésében Helyszín: KÉKI, Tanácsterem 1022 Budapest, Herman Ottó út 15.
2013. szeptember 27-én, pénteken, 9.30 órakor Elnök: Jeney Zsigmond 9.30-9.45 Jakabné Sándor Zsuzsanna, Borné Papp Zsuzsanna, Biró Janka, Csengeri István, Percze Vanda Antropogén eredetű szennyező anyagok a vízi környezetben 9.50-10.05 Borné Papp Zsuzsanna, Jakabné Sándor Zsuzsanna, Biró Janka, Percze Vanda A halak élvezhetőségét befolyásoló környezeti és takarmányozásból származó hatások 10.10-10.25 Jeney Zsigmond, Lehoczky István, Feledi Tibor, Rónyai András A ponty és a tokfélék genetikai alapjainak megőrzése 10.30-10.45 Feledi Tibor, Kucska Balázs, Gyalog Gergő, Rónyai András Új fajok és technológiák a magyar akvakultúrában – lehetőségek és kihívások 10.45-11.00
SZÜNET
11.00-11.15 Jeney Galina, Ardó László Gyógynövények alkalmazása halbetegségek megelőzésére 11.20-11.35 Gál Dénes, Gyalog Gergő Fenntartható haltermelés? 11.40-11.55 Székács András, Adányiné Kisbocskói Nóra, Németh Gyöngyi, Majer-Baranyi Krisztina A vitellogenin, mint endokrin zavaró hatású környezetszennyezők kimutatására alkalmas biomarker immunalaitikai meghatározása 12.00-12.15 Jánosi Anna, Ujhelyi Gabriella, Koppányné Szabó Erika Érdekességek az élelmiszerhamisítás témaköréből: Kaviár és halkonzerv DNS-alapú vizsgálati eredményei
1
Antropogén eredetű szennyező anyagok a vízi környezetben Az emberiség egyre nagyobb mennyiségű gyógyszert és háztartási vegyszert használ fel betegségek gyógyítására, tisztálkodásra és az egészségi állapot fenntartására mind a humán gyógyászatban, mind pedig az állattartásban. Az intenzív állattartásban gyógyszeres kezelés nélkül nehéz lenne tartani a megfelelő termelési szintet. Az ember és az állatok szervezete ezeket a kémiai vegyületeket nem használja fel teljes mértékben, így azok, valamint metabolitjaik a vizelettel, vagy a széklettel kiürülnek, ami után bekerülnek a szennyvízbe és szennyvíziszapba. A szennyvíztisztító telepek tisztítási folyamatai során ezek a vegyületek részlegesen bomlanak le, és az ipar növekvő termelése által túlterhelt kezelő telepek nem képesek teljes mértékben szennyezőmentessé tenni a folyókba engedett tisztított szennyvizet. Ennek az oka az, hogy a biológiai ártalmatlanítás folyamatában a lebontó baktériumok nem a számukra életidegen, mesterséges és kis koncentrációban jelenlevő gyógyszermolekulákat dolgozzák fel, hanem a természetes eredetű anyagokat fogyasztják. Így ezen vegyületek semlegesítésére megfelelő mikrobiális biokémiai mechanizmus nem áll rendelkezésre, sőt a mikroorganizmusok hatékonyságát a gyógyszer vegyületek le is rontják. A felszíni vizekbe jutott gyógyszerészeti és higiéniás termékek hatóanyagának egy része a napfény és a biotranszformáció hatására átalakulhat, mely folyamatokban fotodegradációs termékek és metabolitok jönnek létre. Mivel ezek a vegyületek jól adszorbeálhatóak, ezért a folyók, patakok medrében az iszapra kötődve ún. biofilmen feldúsulhatnak, és onnan a vízi élővilág alkotóiba juthatnak. Az egyes gyógyszercsoportok esetében a jó bioakkumulációs és biomagnifikációs tulajdonságuk révén szermaradványok már a teljes táplálékláncban megtalálhatóak, így mindennapi élelmiszerforrásainkban is. A tudomány és a környezetvédelem legkorábban a szteroid vegyületek, elsősorban a nemi hormonrendszert megzavaró gyógyszermaradványok hatásaival foglalkozott, amelyeknek veszélyes hatásaira évtizedek óta felhívják figyelmünket. Napjainkra azonban az antibiotikum és a nem-szteroid típusú medicinák maradványai is kiemelt figyelmet kapnak a környezetvédelmi hatóságoktól. Az antibiotikumok csoportjából származó maradványok a nagy mennyiségű felhasználásuk miatt az egyik legveszélyesebbek lettek, mivel hozzájárulnak a rezisztens patogén baktériumok kialakulásához. A nitrofuránok csoportjába tartozó vegyületeknek mutagén és karcinogén hatása van, ezért az Európai Unióban betiltották őket. Egyre több kísérlet és hatástanulmány veszi kezdetét szerte a világon, hogy a tudósok, kutatók megállapítsák, milyen potenciális veszélynek vagyunk kitéve. Ezek a kísérletek sajnos nem reprezentálják teljes mértékben az összetettebb környezeti hatásokat, mert általában csak egy, vagy esetleg néhány vegyület egyidejű vizsgálatára terjednek ki. Ezzel ellentétben a természetbe kikerülő medicinák maradványai, ezek metabolitjai és még egyéb szennyező anyagok is együttesen vannak jelen, és együtt fejtik ki hatásukat. Ezeket az összetett hatásokat rendkívül nehéz vizsgálni, hiszen rengeteg szerves vegyület találkozik, amelyek között egymást gyengítő vagy erősítő kölcsönhatások alakulhatnak ki. Jelen előadásban egy Magyarország-Románia Határon Átnyúló Együttműködési Program keretében egyes gyógyszerek akkumulációs tulajdonságait vizsgáltuk a románmagyar határvidék legfontosabb folyóin, a Körösökön és a Berettyón, elsősorban a nagyvárosok és duzzasztók közelében. A monitorozás néhány gyógyhatású xenobiotikumra, azaz nem-szteroid típusú fájdalomcsillapítóra (NSAID) és antibiotikumra terjedt ki a vízi ökoszisztémák elemeiben (víz, üledék, zoobentosz, indikátor növények és halak). Az eddigi eredmények szerint az üledékben, a bentoszban, halakban és vízi növényekben a gyógyszermaradványok különböző mértékben voltak kimutathatók. Jakabné Sándor Zsuzsanna, Borné Papp Zsuzsanna, Biró Janka, Csengeri István,
Percze Vanda Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
2
A halak élvezhetőségét befolyásoló környezeti és takarmányozásból származó hatások A kereskedelembe kerülő természetes vizekben fogott, halastavakban vagy intenzív rendszerekben termelt halak élvezeti értékének, elsősorban az ízének romlását több tényező is okozhatja. A halhús minőségének ilyen jellegű romlását természetes és mesterséges eredetű anyagok is okozhatják, amelyek a halhúsba kerülhetnek még a hal életében (preharvest eredetű szennyeződés), vagy a helytelen tárolás következtében a már fogyasztásra szánt halhúsban keletkeznek (postharvest eredetű szennyeződés). A természetben halászott halak mesterséges eredetű íz romlásának forrásai leggyakrabban a vízbe kerülő kőolajtermékek, ipari vagy kommunális szennyezések. Természetes eredetű ízés szagromlásról pedig akkor beszélünk, amikor azt a vízben élő különböző szervezetek (algák, gombák, baktériumok) által szintetizált, az anyagcsere folyamatok során a környezetbe kerülő vegyületek okozzák. A tenyésztett halaknál többnyire a helytelen takarmányozás idézheti elő az íz- vagy szagrontó anyagok felhalmozódását a halhúsban. A kellemetlen ízű és/vagy szagú halak értékesítése komoly nehézségekbe ütközik különösen az EU országok piacain. Az íz- és szagrontó anyagok nemzetközileg is elterjedt és elfogadott neve - „off-flavor” az angol nyelvű szakirodalomból származik. Ha csak a vízi eredetű állatokat vesszük figyelembe a nemzetközi szakirodalom szerint létezik: - „petróleum vagy földiszeder” íz (lazac és tőkehal) - „fokhagyma” íz (fűrészes-garnéla rák és homár) - „jodoform” íz (garnéla rák és különböző halak) - „iszap és föld” íz (különböző halak és garnéla rák) esetében. Hazánkban a legnagyobb problémát legkedveltebb halfajunk a ponty jellegzetes íz romlása az „iszap és föld –earthy-muddy-musty” íz, amelyet a kellemetlen dohos penészes szagot okozó alga és sugárgomba fajok elterjedése okoz. A víz vagy a halhús kellemetlen ízéért és szagáért a fent említett mikroorganizmusok által szintetizált két vegyület, nevezetesen a geosmin és a 2-metil-izoborneol (MIB) a felelős. Mivel mind a geosmin, mind pedig a MIB eliminálódása lassabb az abszorpciónál, a halak húsában jóval a szennyeződés megszűnése után is megtalálhatók ezek az élvezeti értéket rontó anyagok. A halhús ízét vizsgálhatjuk érzékszervi (organoleptikus), illetve műszeres úton is. Az érzékszervi vizsgálatok közül a legelterjedtebb, a „háromszög” (angolul tri-angle), módszer. Műszeresen pl. a geosmin és a MIB kimutatására GC-MS módszer alkalmazunk, de a legfiatalabb és leguniverzálisabb azonban az elektronikus orr, amellyel ízprofilokat is detektálhatunk. A tenyésztett halak esetében, az ízrontó anyagok eltávolítására léteznek lehalászás előtti, un. „preharvest” lehetőségek is, amelyek közül a leggyakrabban alkalmazott és többnyire megfelelő eljárás az un. „purge”, azaz a halak néhány napra történő tiszta, átfolyó vízbe helyezése. A már nem élő hal húsában is csökkenteni lehet a jelen lévő ízrontó anyagok koncentrációját, ózon-kezeléssel, füstöléssel, marinálással, mélyhűtéssel stb. Ezekkel a módszerekkel azonban többnyire csak élvezhetőbbé tehető a halhús. Vizsgálataink szerint a környezetvédelmi szempontok mellett a halhús élvezeti értékének növelése szempontjából pl. a biológiai haltermelés jelenthet kitörési pontot a hazai akvakultúrában. Borné Papp Zsuzsanna, Jakabné Sándor Zsuzsanna, Biró Janka, Percze Vanda Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
3
A ponty és a tokfélék genetikai alapjainak megőrzése A ponty (Cyprinus carpio) a világ egyik legszélesebb körben elterjedt és tenyésztett halfaja. Népszerűsége elsősorban Európa középső és keleti részén és Ázsiában évezredek óta töretlen, így itt a faj a mai napig meghatározó szerepet tölt be az emberek táplálkozásában. 2009-ben kb. 3 millió tonna pontyot termeltek a világ 80 országában, ami az édesvízi haltermelés 10%-át tette ki akkor. Magyarország haltermelésében a hagyományos, polikultúrás tógazdasági termelés dominál, melynek fajösszetételét 76%-ban ponty, 13%-ban fehér busa és 11%-ban egyéb fajok alkotják. Az intenzív termelés 94%-át az afrikai harcsa adja (AKI, 2013). Az 1960-as évektől kezdve a tógazdasági tartástechnológia fejlődésének hatására egyre inkább növekvő igény mutatkozott egy jobb termelőképességű, az adott környezeti feltételeket gazdaságosabban kihasználó pontyfajta kinemesítésére. Ezt a munkát a szarvasi Haltenyésztési Kutató Intézetben (HAKI) Dr. Bakos János indította útjára. Első lépésként összegyűjtötte a jelentősebb hazai gazdaságokban akkor fellelhető pontyfajtákat, melyekből egy élő génbankot hozott létre. Később ezt az állományt külföldi fajtákkal egészítette ki, melynek következtében az 1970-es évek közepére 15 hazai és 14 külföldi pontyfajta kapott helyet az intézet génbankjában. A génbank létrehozásának eredeti célja elsősorban a meglévő pontyfajták genetikai állományának megőrzése, a fajták termelőképességének javítása és a jó tulajdonságokkal rendelkező fajták/hibridek tógazdaságokban való elterjesztése, teljesítményvizsgálati módszerek kidolgozása volt, míg mára a hangsúly inkább az ismert genetikai hátterű állományok főként kutatási célokra (pl. betegségekkel szembeni ellenálló képesség) történő kialakítására, a tájfajták megőrzésére és esetleges eredeti élőhelyükre való visszatelepítésére helyeződött át. A sikeres kezdeményezést folytatva az intézet 2005-től kezdődően mélyhűtött sperma génbankot is fenntart, amelyben 24 különböző pontyfajta kapott helyet. A sokéves kutatómunka eredményeképpen jelentős módszertani háttér áll ma már rendelkezésünkre. Ezek közül is kiemelhető a génbanki állományok mikroszatelit elemzések alapján való genetikai összehasonlítása, illetve a fajták egyes betegségekkel (Aeromonas, KHV) szemben való ellenálló képességük szerinti vizsgálata. Utóbbi munkát a HAKI az „Eurocarp” projekt keretein belül valósíthatta meg. Az 1990-es évek elejétől a génbank fenntartásához az állam által biztosított anyagi források fokozatosan csökkentek. 1993-től saját pontyfajtáikat a fajtatulajdonosok tartják fenn. Az intézet jelenleg saját költségén tartja fenn élő ponty génbankját, ami éves szinten kb. 12 millió Ft kiadást jelent. A jövőben a magyarországi őshonos ponty tájfajtákban rejlő értékek fennmaradása érdekében szakmailag indokolt lenne az államilag támogatott fajták listájába történő újbóli felvételük és a meglévő ex-situ génbankok mellett fejleszteni kell a vad formák in-situ megőrzését is, amikor azokat eredeti élőhelyükön tartjuk fenn és óvjuk. A tokfélék nem csupán kiemelt jelentőségű természetvédelmi értéket képviselnek, hanem az akvakultúrás termelés szempontjából is igen fontosak. Szálkamentes, ízletes húsuk és főleg kaviárként hasznosítható ikrájuk rendkívül értékes élelmiszeri termék. A tokfélék minden fajának állományai világszerte sebezhetőek, veszélyeztettettek, vagy a kihalás határán állnak. Az állományok megőrzésének egyik fontos eleme az ex situ génbankok kialakítása és fenntartása. A HAKI-ban az 1960-es évek elejétől kezdve folynak a tokfélékkel kapcsolatos kutatások és 1988-ban elkezdődött a tokfélék génbankjának céltudatos kialakítása és fenntartása. Jelenleg négy őshonos faj (kecsege, sőregtok, vágótok és viza) és négy idegenhonos tokféle (szibériai kecsege, kaszpi vágótok, lénai tok és lapátorrú tok) különböző korosztályait neveli az intézet. Ennek éves fenntartási költsége kb. 8 millió Ft, melyet a HAKI a ponty génbankhoz hasonlóan önerőből fedez.
Jeney Zsigmond, Lehoczky István, Feledi Tibor, Rónyai András Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
4
Új fajok és technológiák a magyar akvakultúrában – lehetőségek és kihívások A magas termelési költségek, a környezetvédelmi szigorítások, valamint a kevésbé hatékony termelés új technológiák kifejlesztését és a hazai termelés számára új, gazdaságosan termelhető fajok/alfajok bevezetését tették szükségessé az akvakultúrában. Ezzel egyidejűleg Magyarországon a hagyományos tógazdasági polikultúrában termelt halfajok mellett egyre inkább növekszik a fogyasztói igény azon fajok iránt, melyek ízletes, kiváló minőségű és nem utolsó sorban szálkamentes húst adnak. Ha ezeket a halakat adaptálni tudjuk a már meglévő, vagy az újonnan kifejlesztett termelési technológiákhoz, akkor hatékonyabbá tehetjük a gazdálkodást. Ezen feltételeknek megfelelve, az úgynevezett „kombinált rendszerekben” történő halnevelés egy lehetséges módszer a termelés hatékonyságának növelésére. A módszer lényege, hogy az intenzív részben nagy egyedsűrűség mellett, értékes halak nevelhetők, melynek elfolyó vizét és az abban található anyagokat az extenzív halastó hasznosítja és kezeli. Ilyen termelő rendszerek a „tó a tóban”, a tavi ketreces, a tavi medencés és a tavi recirkulációs rendszerek. A víz tisztítása mindegyik rendszer esetében magában az extenzív halastóban történik, azaz nincs szükség külön szűrőrendszerre. További előny, hogy a víz mozgatásához a közvetlen kapcsolat miatt minimális energia szükséges. Az ilyen rendszerekben nemcsak a természetes hozamokat hasznosítjuk, hanem száraz táppal takarmányozzuk az állományt, így alkalmas tápon nevelhető, értékes halak tenyésztésére is. A hazai haltermelés számára potenciális új fajokat/alfajokat az alábbiak szerint csoportosíthatjuk: 1. Értékes ragadozóhalak (pl. barramundi, vörös árnyékhal, süllő, hibrid csíkos sügér, szürkeharcsa stb.). 2. Célzott termelés speciális kisebb piacokra (pl. csuka, menyhal, széles kárász, compó stb.). 3. Egy már a termelésben használt faj változatai, alfajai termelési potenciáljának kiaknázása (pl. szibériai kecsege). 4. Alacsony értékű fajok kiváltása értékes fajokkal (pl. a pettyes busa helyettesítése lapátorrú tokkal). Míg az első három típus intenzív rendszerekbe vagy kombinált rendszerek intenzív részébe javasolható, addig utóbbi az extenzív halastavi termelésbe ajánlott. A barramundi egy Délkelet-Ázsiában őshonos sügérféle, amely – kiváló húsminőségének, szálkamentességének, valamint igen kedvező növekedésének és húskihozatalának köszönhetően – a csendes-óceáni térség akvakultúrájának egyik kiemelt jelentőségű faja. A barramundi – és mellette a vörös árnyékhal (Scienops ocellatus) – termelési technológiájának fejlesztésével hazánkban a Barra-09 elnevezésű pályázat keretében megalakult konzorcium foglalkozik. A pályázati célkitűzések a nevezett fajok teljes ciklusú termelési technológiájának kidolgozására irányulnak. A hibrid csíkos sügér a Morone nemzetség két faja, a csíkos sügér (M. saxatilis) és a fehér sügér (M. chrysops) közötti keresztezés eredménye. A hibridben a két sügérféle kedvező tulajdonságai ötvöződtek egy gyors növekedésű, stressz-toleráns, kiváló húsminőségű halat eredményezve, amely horgászati és étkezési szempontból egyaránt ígéretes célpontja lehet az édesvízi haltermelésnek hazánkban is. A tokfélékkel foglalkozó gazdaságok hozamfokozásának egyik jelentős tartaléka lehet az új fajok/alfajok alkalmazása. Előzetes tapasztalataink alapján a kecsege szibériai alfajának (A. ruthenus marsiglii) növekedési erélye felülmúlja a „hazai” kecsegéét. Az Észak-Amerikában őshonos lapátorrú tok (Polyodon spathula) egyike azoknak a tokféléknek, melyek szűrő táplálkozásúak és egész életük folyamán kizárólag planktont fogyasztanak. Táplálékspektruma leginkább a pettyes busáéval azonos, de annál sokkal értékesebb halfajnak tekinthető. Húsa jó minőségű, szálkamentes, ikrája kaviár minőségű, igen értékes termék. Mivel a lapátorrú tok viszonylag jól viseli a tógazdasági körülményeket, a hazai polikultúrás termelési szerkezetbe történő beillesztése mindenképpen kívánatosnak tekinthető. Feledi Tibor, Kucska Balázs, Gyalog Gergő, Rónyai András Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
5
Gyógynövények alkalmazása halbetegségek megelőzésére A fertőző halbetegségek elleni védekezés leggyakrabban alkalmazott eszközei az antibiotikumok és az oltóanyagok (vakcinák). Az antibiotikumok felhalmozódhatnak a halhúsban és a vízi környezetben, túlzott használatuk pedig rezisztens baktériumok kialakulásához vezet. A vakcinák jól használhatók a betegségek megelőzésére, de csak a specifikus immunválaszt erősítik egy adott kórokozó ellen. A halak betegségekkel szembeni védekezésében azonban a természetes (nem-specifikus) immunválasznak is fontos szerepe van. A nem–specifikus immunválaszt erősítő anyagokat immunstimulátoroknak nevezzük. Változatos szerkezetű vegyületek tartoznak ide, például poliszacharidok, flavonoidok vagy alkaloidok. Az utóbbi évek kutatási eredményei igazolták, hogy jól alkalmazhatók a haltenyésztésben a fertőző halbetegségek megelőzésére. A Halászati és Öntözési Kutatóintézet (HAKI, Szarvas) immunológiai kutatócsoportja 2004 óta foglalkozik a gyógynövénykivonatok immunstimulátorként való alkalmazásának kutatásával. Kutatómunkánkat kínai, vietnámi és dél-afrikai intézetekkel együttműködésben végezzük. Az évek során sok in vivo etetési kísérletet végeztünk különböző halfajokon, például pontyon, tilápián és afrikai harcsán. Az általunk vizsgált gyógynövénykivonatokat régóta alkalmazzák a hagyományos kínai orvoslásban immunrendszer-erősítőként. Ezt a hatást több kísérleti állatfajon, például egereken vagy csirkéken is kimutatták, a halak immunrendszerére gyakorolt hatásukról azonban jóval kevesebbet tudunk. Kísérleteinkben négy kínai gyógynövény, az Astragalus membranaceus, a Scutellaria baicalensis, a Lonicera japonica és a Ganoderma lucidum kivonatainak hatását vizsgáltuk. Ezeket a gyógynövényeket önmagukban vagy egymással kombinálva alkalmaztuk. Két kísérletben a gyógynövénykivonatokat egy nyomelemmel, a bórral kombináltuk, egy kísérletben pedig a kísérleti csoportok felét Aeromonas hydrophila baktérium ellen vakcináltuk. A gyógynövénykivonatokat és a bórt különböző kombinációkban a haltápokhoz kevertük. A kontroll táp nem tartalmazott sem gyógynövénykivonatokat, sem bórt. A halakat ezekkel a tápokkal három, négy vagy öt hétig etettük, és hetente egyszer vérmintát vettünk tőlük. A vérből centrifugálással izoláltuk a fagocitáló sejteket és a vérplazmát, majd meghatároztuk a nem-specifikus immunválasz erősségét. A fehérvérsejtek fagocitáló- és respirációs aktivitását, illetve a vérplazma lizozimaktivitását, összes fehérje- és immunoglobulin-szintjét mértük. Az eredményeket statisztikai módszerekkel értékeltük. A kísérletek végén a halakat A. hydrophila baktériummal fertőztük, és egy héten át regisztráltuk az elhullást, majd kiszámoltuk a megmaradási arányokat A gyógynövénykivonatok valamennyi vizsgált immunológiai paraméterre pozitív hatással voltak és javították a megmaradási arányt az A. hydrophila fertőzést követően. A bór kedvező hatása az elhullások további csökkentésében nyilvánult meg. A leghatékonyabb immunstimulátornak az Astragalus és a Lonicera kombinációja bizonyult bóros kiegészítéssel vagy önmagában alkalmazva. Ez a kombináció a haltenyésztési gyakorlatban is alkalmazható a halak ellenálló-képességének erősítésére.
Jeney Galina, Ardó László Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
6
Fenntartható haltermelés? A fenntartható gazdálkodás az akvakultúra esetében sem csupán környezetvédelmi szempontok érvényesítését jelenti, hanem hosszú távú gazdasági előnyök biztosítását is a haltermelők számára. A fenntarthatóság három szintje (környezeti, gazdasági és társadalmi) egyaránt meghatározza a gazdálkodás hosszú távú fenntarthatóságát. A fenntartható gazdálkodás legfőbb ismérvei a jövedelmező termelés, a nem-megújuló erőforrások hatékony és takarékos használata, a megújuló erőforrások felhasználásának növelése, a lakosság egészséges élelmiszerrel való ellátása, valamint a vidéki életminőség javításához való hozzájárulás. Az akvakultúra az egyik legdinamikusabban növekvő állati terméket előállító szektor a világon, az elmúlt évtizedben 80 %-os – évente átlagosan 6,1 %-os – termelésbővüléssel. Az elmúlt időszakban ezt a növekedést az intenzív technológiák térnyerésre és a teljes értékű tápok etetésének térnyerése jellemezte, elsősorban az ázsiai térségben. Ezzel szemben a magyarországi termelés bázisát az extenzív és fél-intenzív tavi haltermelés adja, az étkezési haltermelésünk megközelítően 86 %-a, mintegy 25.000 ha halastóból származik, míg a fennmaradó 14 % az intenzív, túlnyomó részben átfolyóvizes rendszerekben kerül előállításra. A zárt recirkulációs rendszerekben megtermelt halmennyiség az utóbbi évek beruházásai ellenére sem éri el az 1 %-ot. Mivel a halastavak adják a hazai termelési bázis meghatározó részét, ezért a haltermelés-fejlesztésének egyik legkézenfekvőbb területe a halastavakban rejlő termelésbiológiai potenciál jobb kihasználása; részben a hagyományos tavi termelés tápanyagforgalmi viszonyainak optimalizálása révén, részben pedig a tavi termelés intenzitásának növelésével. Az előadásban esettanulmányokban tekintjük át a hagyományos tógazdálkodás fenntarthatóságát, valamint a fenntarthatóságának erősítése érdekében végzett technológiafejlesztési munkákat, amelyekből leszűrhető főbb következtetések az alábbiak: − Magyarországon a hagyományos tógazdasági haltermelés ökológiailag az egyik legfenntarthatóbb, jellemzően jövedelmező haltermelési tevékenység, de a fajlagosan magas beruházási költségek miatt a tógazdasági termelés jelentős bővülésére, valamint új családi gazdaságok létesülése nem várható. − A tavi haltermelés növelésére, az előállított fajok választékának bővítésére a kombinált rendszerek alkalmasak. Alkalmazásukkal a környezeti terhelés emelkedése nélkül fokozható a tavi termelés intenzitása; hatékonyabb erőforrás felhasználással érhető el nagyobb haltermelés. A kombinált tavi rendszerek egyaránt eleget tesznek a fenntartható gazdálkodás környezeti, gazdasági és társadalmi aspektusainak, lehetőséget teremt az ökológiailag fenntartható és egyúttal piacképes terméket előállítani képes haltermelési gyakorlat folytatására. − A halastavak és egyéb létesített vizes élőhelyek alkalmasak az intenzív haltermelés által kibocsátott elfolyóvizek hatékony kezelésére. Megfelelőek az intenzív medencés – legyen az zárt recirkulációs vagy átfolyóvizes rendszer – haltermelés környezeti hatásainak hatékony csökkentésére.
Gál Dénes, Gyalog Gergő Halászati és Öntözési Kutatóintézet, Szarvas
7
A vitellogenin, mint endokrin zavaró hatású környezetszennyezők kimutatására alkalmas biomarker immunanalitikai meghatározása Az ipari, iparszerű mezőgazdasági és egyéb társadalmi tevékenységek nyomán a környezetben kerülő antropogén környezetszennyező anyagok különféle káros humán és ökotoxikológiai hatásokat váltanak ki, melyek közül az endokrin zavaró (ED) hatások az elmúlt évtizedben kerültek a figyelem középpontjába [1], melynek nyomán az Európai Unió 1999 óta jogi erőre emelte az ED hatású vegyületek szabályozását [2], és meghatározza ezek – folytonosan bővülő – tiltó listáját [3]. E hatástípus különféle állatpopulációkban súlyos szaporodási problémákat okozott. A hatás különösen erősen nyilvánul meg halakon és más vízi élőlényeken, akik életközegükben folyamatosan ki vannak téve az ED szennyezőanyagoknak. Az esetek jelentős részében növényvédő szereket, műanyagokat és humángyógyszereket találtak felelősnek e hatás kialakulásáért. Az ED hatású vegyületek környezeti analitikájában, az ún. hatás alapú biomonitorozásban lehet nagy segítségünkre az ED hatás felléptét jelző, egyedi vegyületek, biokémiai markerek jelenlétének detektálása. Ilyen specifikus biomarker a vitellogenin (Vtg) fehérjecsalád, a tojásrakó állatok (a gerinctelen fajok többsége, valamint a gerincesek között a halak, a kétéltűek, a hüllők és a madarak) lipoproteinjeinek glikoprotein előalakja, mely a nőstény egyedekben termelődik, illetve igen nagy mennyiségben található a tojásban az ott kifejlődő egyed tápfehérjéjeként. ED hatásra a Vtg abnormális módon megjelenhet a hím egyedekben is (feminizáció), így a Vtg-szint az ED hatású környezetszennyezők indikátora lehet. A hagyományos úton nehezen kimutatható Vtg fehérjetípus kimutatására szolgáló immunanalitikai módszereket, így részint enzimjelzéses immunoassay (ELISA) rendszereket, részint optikai hullámvezető fénymódus-spektroszkópia (OWLS) immunszenzorokat fejlesztettünk ki, s a módszert vizsgáltuk két vízi élőlény, részint hal- (ponty, Cyprinus carpio), részint kétéltű (béka, keleti unka, Bombina orientalis) fajokban Vtg kvantitatív kimutatására. A munka során Vtg típusú fehérjeként lipovitellint (Vtn) – a Vtg előalakját – különítettünk el halból és békából, e fehérjékre specifikus, tisztított szérumot, majd ennek enzimkonjugátumát állítottuk elő, valamint ELISA és OWLS rendszereket dolgoztunk ki, s a tisztított Vtn fehérjével immunszenzorokat állítottunk elő. A kidolgozott immunanalitikai rendszerekkel pontyból és keleti unkából izolált szövetmintákban mértük a Vtg fehérje szintjét, ezzel igazolva az immunszenzor alkalmazhatóságát biológiai minták vizsgálatára. Ehhez izolált szövetmintákat részint laboratóriumi körülmények között tartott, részint természetes tartási körülmények között nevelt állatokból nyertünk. Megfelelő mintaelőkészítést követően az izolált máj-, vér- és ivarszervmintákon sikeresen hajtottuk végre az immunanalitikai vizsgálatokat, s a szövetpreparátumokban elvégeztük a Vtg-tartalom mennyiségi meghatározását. [1] Colborn, T., Dumanoski, D., Peterson Myers, J. (1996) Our Stolen Future (Dutton, New York). [2] Commission of the European Communities (1999) Community Strategy for Endocrine Disrupters. COM(1999) 706 final (http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:1999:0706:FIN:EN:PDF) [3] http://ec.europa.eu/environment/chemicals/endocrine/strategy [4] Székács, A., Adányi, N., Székács, I., Majer-Baranyi, K. és Szendrő, I. (2009) Optical Waveguide Lightmode Spectroscopy (OWLS) immunosensors for environmental monitoring. Appl. Optics, 48: B151-158. [5] Adányi, N., Majer-Baranyi, K., Nagy, A., Németh, Gy., Szendrő, I., Székács, A. (2013) Optical waveguide light-mode spectroscopy immunosensor for detection of carp vitellogenin. Sens. Actuators B, 176: 932-939.
Székács András, Adányiné Kisbocskói Nóra, Németh Gyöngyi, Majer-Baranyi Krisztina Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet, Budapest
8
Érdekességek az élelmiszerhamisítás témaköréből: Kaviár és halkonzerv DNS-alapú vizsgálati eredményei Napjainkban újra és újra fellángolnak a különböző élelmiszerbotrányok (legutóbb lsd. lóhús bekeverés), melyek jelentős része termékhamisítás. Ezek megelőzésére szolgál a megfelelő jogszabályi környezetben a kötelező jelölések és nyomonkövethetőségi rendszerek kialakítása. A „papír alapú” dokumentáció mellett azonban nagy szerepet kapnak az ellenőrző vizsgálati eljárások, melyeket a feladathoz és a mintákhoz kell minden esetben igazítanunk. A DNS–alapú élelmiszer nyersanyag és késztermék vizsgálati eljárások széles körben elterjedtek, mivel a DNS szekvencia az adott élőlényre jellemző, minden sejtjében azonos és nem változik meg a különböző fizikai és kémiai hatásokra sem. Azonban a kifejezetten élelmiszer-vizsgálati célú eljárásoknál problémát jelenthetnek a feldolgozási eljárásból eredő DNS degradálódás, a minta magas fehérje és zsírtartalma, az élelmiszer-mátrixot alkotó, inhibitor hatású összetevők, melyektől a hozzáférhető DNS darabokat meg kell tisztítani, „fel kell szabadítani”. Ezen feladatok elvégzéséhez az egyszerű PCR eljárások mellett ma már a génexpressziós vizsgálati technikák is rendelkezésre állnak a kutatólaborok és a rutinanalitika számára egyaránt. A KÉKI Biológia Osztályán 1995-ben indultak el azok a kutatások, melyek specifikus DNS kimutatáson alapuló PCR eljárást, mint műszeres analitikai eljárást alkalmazzák. Ennek egyik jelenleg is aktív tématerülete a faj-specifikus eredetazonosítás. A kutatások mellett, időről időre érkeznek hozzánk felkérések szakértői munka keretében erre a területre is, így vadak, hal, haszonállat és háziállatok kimutatásának körében. Ez több esetben, különösen a DNS kinyerését illetően nem csak rutin feladatnak számít. Az előadás keretében kívánjuk bemutatni a különböző hal-fajták azonosításának területen végzett munkáinkat. Több esetben vetődött fel a kaviár azonosításának kérdése, melyet a Halászati és Öntözési Kutató Intézet segítségével végeztünk el. A kaviár DNS izolálás szempontjából „nehéz” mintának számít fehérje és zsírtartalma miatt, ezért kombinált izolálási módszert kellett kidolgoznunk a probléma megoldásához. Érdekességként elmondható, hogy a vizsgált mintákról kiderült, hogy azok egy része egyáltalán nem is halikra volt. Egy további munkákban pedig vélelmezetten makrélának eladott szardínia konzerv került bevizsgálásra, melyben igazoltuk a hamisítás tényét. Ezen vizsgálatok érintik a minőségi-jelentős anyagi, illetve védett fajok kategória kérdéskört, másrészt az általunk kidolgozott módszer(ek) jelentőségét növeli az a tény is, hogy allergia vizsgálatok esetében is alkalmazhatóak, hiszen a halak, mint allergének szerepelnek a jelölésköteles allergének listáján is.
1
Jánosi Anna, 2Ujhelyi Gabriella, 1Koppányné Szabó Erika 1 Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet, Budapest 2 NEBIH ÉTBI, Budapest
9
