Řasy a sinice v praxi

Transkript

1 Řasy a sinice v praxi bloková přednáška pro studenty bak/mag programu Přírodovědecká fakulta UK RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. Mikrobiologický ústav AV ČR, Třeboň Mgr. Petr Pumann Státní zdravotní ústav, Praha RNDr. Jindřich Duras, Ph.D. Povodí Vltavy s.p., Plzeň

2 CV - RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D MSc. PřF UK Kat.botaniky Benátská Praha, Systematika bezcévných rostlin BU AV ČR Brno (Ph.D PřF MU) BU AV ČR - Odd.experimentální fykologie a ekotoxikologie, Taxonomie, ekologie a toxicita vodních květů sinic; Čištění OV řasami Popularizace oboru; Organizace kurzů, seminářů a konferencí 2012 MBU AV ČR Třeboň Laboratoř řas.biotechnologie Kvalita potravina a udržitelné hospodaření s energií Tř. Eustigmatophyceae Lipidy, Omega mastné kyseliny

3 Mikrobiologický ústav AV ČR, Opatovický mlýn v Třeboni Centrum řasových biotechnologií - Algatech OP VaVpI CZ 1.05/2.1.00/

4 Opatovický mlýn v Třeboni - mezníky ve vývoji ½ 13st (16.st. největší z mlýnů ČK) 1962 AV ČR RNDr. Ivan Šetlík, CSc Algatech Děkuji za pozornost Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

5

6 Související přednášky Katedra Botaniky & Ekologie Botanika bezcévných rostlin (LS, Prášil): ekologie, taxonomie sinic a řas + determinace praktika Algologie I, II (ZS,LS, Škaloud et all.): podrobná taxonomie sinic a řas + determinace praktika. Děkuji za pozornost Ekologie sinic a řas (ZS, Nedbalová, Neustupa): Fytobentos a bioindikace prostředí. Eutrofizace. Vodní květy. Vodní ekosystémy (LS, Černý): Přehled organismů sladkovodních lotických a lentických systémů. Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

7 Související přednášky - ÚŽP Hygiena (ZS, Prof. Bencko): Požadavky na kvalitu pitné vody; Způsoby zajištění pitné vody pro obyvatelstvo; Biologické metody monitorování znečištění životního prostředí. Limnologie (ZS, Doc. Stuchlík): koloběh vody, trofizace, acidifikace Děkuji za pozornost Znečišťování a ochrana vod (LS, Ing. Benešová): Pitná voda,požadavky na kvalitu, úpravárenství, zdravotní zabezpečení pitné vody. Environmentální mikrobiologie (LS, RNDr. Novotný): Mikroorganismy ve vodním prostředí: plankton, benthos, stratifikovaná mikrobní společenství. Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

8 Basic research X Aplikace vědy Význam naší přednášky propojení Praha x Brno

9 Chci jít do praxe - jaké mám mít znalosti a zkušenosti Determinace Univerzita systém sinic a řas, praktické určování DP a Ph.D. Ekologie sinic a řas: kultura vs. ekosystém (nároky na světlo, teplo, vztah k živinám a znečištění, způsob přezimování a faktory způsobující rozvoj, predátoři) Kvantifikace Znalosti o produkci toxinů, slizů, odorů aj. jednotlivými zástupci a jejich účincích Výhodou řidičský průkaz Hlavní je motivace

10 1. Úvod do problematiky proč jsou řasy a sinice běžnou součástí praxe + Biotechnologie + Děkuji za pozornost + Bioindikace + + Ekotoxikologie + - Vodárenství a rekreace - Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

11 2. Vodní květy sinic (VKS) = sinice s aerotopy (vznášení na hladině) Optimální podmínky rozvoje: - trofizace (P) - životní strategie a ŽC (aerotopy, přezimování, reinvaze, predace) - dlouhé zdržení vody v nádrži - mechanismy proti predaci (sliz, velké kolonie, cyanotoxiny?) Komplikace - Ekosystém: nic to nežere, zastínění, snížení diverzity nádrže, bioakumulace cyanotoxinů v potravní pyramidě atd. - Rekreace: dermatotoxicita, neurotoxicita - Vodárenství: detekce a odstranění cyanotoxinů - Determinace a kvantifikace: časově náročná, vyžaduje praxi Děkuji za pozornost Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny - BU AV ČR Brno Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

12 Proč jsou sinice VK tak úspešné? 1) Trofizace 2) Gas vezicles 65nm

13 Na jaké znaky se při určování sinic musíme zaměřit Při určování sinic si musíme být vědomi: - sinice jsou staré organizmy prokaryotního typu, jsou proto mimořádně adaptabilní a to je spojeno s jejich širokou morfologickou variabilitou v rámci jednoho druhu - není zde pohlavní rozmnožování NUTNÉ prohlédnout co nejvíce kolonií nebo vláken v populaci a buňky měřit! - určovat KOMBINACÍ více ZNAKŮ, tzv. trvalých U kokální typů: U vláknitých typů: - velikost a tvar buněk - přímé/spirální vlákno - tvar kolonií - velikost a tvar buněk - uspořádání buněk v koloniích - míra zaškrcování vláken na přepážkách - šířka a forma slizu - vlákna jsou samostatná nebo tvoří shluky - přítomnost heterocytů a akinet (jejich tvar a umístění ve vlákně) - tvar koncových buněk Dobře určený druh (morfospecies): - musí odpovídat všem znakům, které jsou uvedeny v charakteristice druhu - pokud se vyskytnou sebemenší odchylky od charakteristiky druhu, je mnohem správnější k druhovému označení přiřadit cf. (znamená srovnej=confer) nebo za rod vložit pouze zkratku sp., než populaci označit nesprávným jménem

14 Nejčastější rody sinic tvořící vodní květy Kokální: Microcystis Woronichinia Vláknité: Aphanizomenon Dolichospermum (Anabaena) Planktothrix

15 Vodní květy sinic zastoupení v systému Řád Typ stélky Heterocyty Akinety Zástupci Chroococcales kokální NE NE Microcystis,Chroococcus, Woronichinia Oscillatoriales Vláknitá nevětvená NE NE Planktothrix,Oscillatoria, Phormidium, Spirulina Trichodesmium Nostocales vláknitá nevětvená nebo s nepravým větvením ANO ANO Nostoc, Anabeana, Aphanizomenon, Tolypothrix Gloeotrichia Stigonematales Vláknitá s pravým větvením ANO ANO Hapalosiphon, Stigonema

16 Microcystis Rozšíření: sladké eutrofní vody celý svět (kromě pólů) výhradně plankton (pouze klidová stádia bentos) Počet druhů: svět cca 20 z toho 9 známo pouze z tropů (např. M. protocystis) některé kosmpolitní (např. M. aeruginosa, M.wesenbergii) ČR 4. (prý 10) poměrně uniformních Tvar a uspořádání buněk: kulovité buňky ve slizových koloniích Sliz: homogenní, bezbarvý, rozplývavý (M.aer.) či ohraničený (M.wes.) Velikost kolonií: mikro- i makroskopické práškovitý vodní květ Tvar kolonií: kulovité, laločnaté, děrované Rozmnožování: rozpadem kolonií Vnitřní struktury viditelné svět. mikr.: aerotopy

17 Určování Microcystis - molekulárně jsou všechny druhy rodu Microcystis jeden cluster - V PRAXI je lze ale dobře definovat morfologicky MORFOTOPY souvisí s nimi toxicita! Komplikace při určování:! - prokaryotní velmi staré organismy - chybí pohlavní rozmnožování - mimořádně adaptabilní některé znaky velice variabilní - různé fáze ŽC!!! NUTNÉ URČOVAT KOMBINACÍ VÍCE ZNAKŮ 1. Velikost b. 2. Tvar (forma) kolonií 3. Struktura slizu 4. Nahuštění b. v kolonii

18 Microcystis M. aeruginosa M. wesenbergii M. viridis M. ichtyoblabe

19 Kombinace znaků při určování morfotypů Microcystis A Vel. b.(um) Tvar kolonií Sliz Nahuštění b. Morfotyp/toxicita 2 3,2 nepravidelně sférické rozplývavý, nezřetelný pravidelně rovnoměrně, zprvu velice hustě SILNĚ TOXICKÝ M. ichtyoblabe B 4 7 krychlovité kopíruje okraje skupin b. nepravidelně Balíčkovité shluky TOXICKÝ M. viridis C 4 6 laločnaté, otvory rozplývavý pravidelně rovnoměrně TOXICKÝ M. aeruginosa D 5 9 laločnaté, otvory zřetelně náhodně hraničený, rozmístěné b. oddálen od b. NETOXICKÝ M. wesenbergii

20 Microcystis ichtyoblabe

21 Microcystis aeruginosa

22 Microcystis viridis

23 Microcystis wesenbergii

24

25 Různé fáze životního cyklu = různá morfologie u stejného morfotypu (druhu) Microcystis

26 Microcystis Studium faktorů pro přezimování a reinvazi v mikrokosmech GAČR - Aerační technologie pro redukci klidových stádií sinic a biodostupnosti živin v sedimentech nádrží - projekt NAZVa QH81012

27 Microcystis dlouhodobá kultura ztráta GV, rozpad do jednotlivých buněk

28 slizové stopky Woronichinia naegeliana

29 Microcystis vs. Woronichinia Forma slizu Tvar buněk Uspořádání buněk

30 A. flos-aquae tradiční Anabaena A. sigmoidea A. planctonica A. smithii

31 ROD ANABAENA Bory ex Bornet et Flahault 1888 Recentní taxonomické revize v tradičním rodě Anabaena: ANABAENA DOLICHOSPERMUM (WACKLIN ET AL. 2009) SPHAEROSPERMOPSIS (ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2009) CHRYSOSPORUM (ANABAENA BERGII + APHANIZOMENON OVALISPO (STÜKEN ET AL. 2009, BALLOT ET AL. 2011; ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2012) ANABAENA planktonní - aerotopy bentické, perifytické, půdní bez aerotopů Zapomělová E. (2012)

32 Zapomělová E. (2012) Dolichospermum

33 Zapomělová E. (2012) Dolichospermum velké morfotypy Dolichospermum ML tree 16S rrna gene 1414 bp ML/NJ bootstraps (Zapomělová et al. in prep.)

34 Zapomělová E. (2012) D. planctonicum vs. D. viguieri Šířka vlákna (7.7) 8-15 m Akinety x 9-21 m Šířka vlákna (4.6) 5-7 (9) m Akinety x m D. planctonicum D. viguieri ( Komárek 1958, Kiselev in Kondraťeva 1968, M. Watanabe 1992) ( Denis, Frémy in Geitler 1932, Nygaard 1949, Komárek 1958, M. Watanabe 1992)

35 Zapomělová E. (2012) D. planctonicum vs. D. viguieri D. viguieri Lipno reservoir, Czech Republic Mařka fishpond, Czech Republic D. planctonicum Nechranice reservoir, Czech Republic Mařka fishpond, Czech Republic

36 Zapomělová E. (2012) D. flos-aquae vs. D. spiroides D. flos-aquae ( Komárek 1958, Kondraťeva 1968) ( Komárek 1958) D. spiroides Šířka vlákna 4-7 (8.3) m Akinety (12)15-24 (35) x (5) (14) m Šířka vlákna 6-8 (9) m Akinety x 9-14 m

37 Zapomělová E. (2012) D. flos-aquae vs. D. spiroides D. flos-aquae Opatovický fishpond, Czech Republic D. spiroides Byňov fishpond, Czech Republic Vajgar fishpond, Czech Republic Svět fishpond, Czech Republic Dehtář fishpond, Czech Republic Švarcenberk fishpond, Czech Republic Římov reservoir, Czech Republic

38 Aphanizomenon Cylindrospermopsis

39 Fylogeneze Zapomělová E. (2012) Chrysosporum (Zapomělová et al. in prep.) Dolichospermum spp. + Aphanizomenon spp. ML tree 16S rrna gene 1414 bp ML/NJ bootstraps Cuspidothrix issatschenkoi Sphaerospermopsis spp.

40 Zapomělová E. (2012) Aphanizomenon pravý svazečky vláken diferencované koncové buňky: - protáhlé - hyalinní - někdy zúžené

41 Aphanizomenon flos-aquae Šířka vlákna m Akinety x m Novohradské Mts., Czech Republic photo by P. Znachor Rod fishpond, Czech Republic (Komárek 1958)

42 Planktothrix

43 Monitoring vodních květů sinic v ČR

44

45

46 Organizace MVKS - historie Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny BU AV ČR Brno 1. Odběr r Prof. Ing. B.Maršálek, CSc. Determinace: J.+J. Komárkovi Finanční zázemí: Sdružení flos-aquae 2. Odběr r Rozšíření počtu lokalit (125) a vzorků (189) Navíc analýzy Mcyst 3. Od 2004 každoroční monitoring

47 Česká republika frekvence výskytu jednotlivých skupin fytoplanktonu hnědé řasy 64,4% zelené řasy 77,5% sinice 96,8% Anabaena 42,8% Aphanisomenon 46,8% Cylindrospermopsis 2,3% Microcystis 67,1% Planktothrix 27,9% Woronichinia 43,7% frekvence výskytu = v kolika % vzorků byly jednotlivé skupiny nalezeny

48 Metody stanovení cyanotoxinů 1. HPLC kapalinová chromatografie (obr.) 2. ELISA imunochemická metoda 3. MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie

49 BU AV ČR Brno,

50 3.Ekotoxikologické biotesty Ekotoxikologie interdisciplinární vědní obor kombinující poznatky: ekosystémy a interakce chemických látek Ekologie Děkuji za pozornost Toxikologie Cíl: poznání interakcí mezi živými organismy a chemickými/toxickými látkami v prostředí na všech úrovních (molekula populace) Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

51 Koncept ekotoxikologie Interakce TOXICKÁ L./ŽIVÝ SYSTÉM - Vstupuje do prostředí - Specifická distribuce (voda x vzduch x půda x organismy) - Specifický osud (reaktivita x transformace x (bio)degrace vznik nových látek) INTERAKCE ŽIVÝ SYSTÉM - ne všechny l. jsou organismům dostupné vazby na složky v prostředí, nerozpustnost - některé l. se mohou v org. kumulovat Expozice = míra kontaktu LÁTKA/ŽIVÝ ORG. (dávka, délka, doba jednorázová, opakovaná, dlouhodobá)

52 Koncept ekotoxikologie Interakce TOXICKÁ L./ŽIVÝ SYSTÉM Chem.l. studium toxicity 1) In vitro biochemické studie, univerzální pro všechny organismy (př. mutagen) 2) Testy toxicity s jednotlivými organismy - poznání efektů na různých trofických úrovních - akutní toxicita - chronická toxicita: reprodukční toxicita, imunotoxicita 3) Ekotoxikologie populací, společenstev Producenti sinice, řasy, VR Konzumenti Destruenti

53 Účinky na fotoautotrofní organismy studium interakcí s cizorodými látkami, citlivosti druhů Zelené řasy (Chlorophyta) Rozsivky (Chromophyta) Skrytěnky (Cryptophyta) Sinice (Cyanophyta) Vyšší rostliny

54 Organismy používané pro ekotoxikologické biotesty - konzumenti Daphnia magna Hrotnatka velká Potamopyrgus antipodarum Písečník novozélandský Pakomáři rodu Chironomus Tubifex tubifex Nitěnka obecná Artemia salina Thamnocephalus platyurus Test s vajíčky obojživelníků (drápatky) Spolupráce s VFU a MZLU - experimenty s rybami Spolupráce s VFU - experimenty s ptáky

55 Lethal dose (LD) LD50 -dávka látky, která způsobí úhyn 50 % testovaných org. do 24 hodin od expozice. Udává se v mg/kg živé hmotnosti

56 Účinky na obratlovce Úhyny ryb spojené především se snížením obsahu kyslíku Hromadné úhyny ptáků v různých částech světa spojovány s masovými rozvoji sinic nejednoznačné důkazy Většinou souhrn více faktorů paraziti, UV, sinice, patogeny oslabení populací

57 Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí, MU Brno, Bioakumulace microcystinu-lr v rybí tkáni Babica P. (2005) Bioakumulace MICROCYSTINU

58 4. Řasy a sinice jako bioindikátory Princip bioindikace - sledování kvality (druhové složení, diverzita), kvantity, deformací, fyziologických, biochemických změn bioty jedinec, populace: Fytoplankton Zooplankton Fytobentos Zoobentos Makrofyta Ryby Děkuji za pozornost Výhody bioindikace (x chemicko-fyzikální parametry) - odraz dlouhodobějšího stavu lokality (365dní, 24h denně) - záznam impaktů interakcí faktorů ( např. polutantů) Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

59 Bioindikace PovVod v ČR a EU dnes Rámcová směrnice WFD EU 2000 (Water Framework Directive) cíl: dosažení dobrého ekologického stavu všech vodních útvarů (3 markery sledování: biologické, hydromorfologické, chemicko-fyzikální parametry) ČR projekt ARROW - Akční plán MŽP - implementace WFD Výzkumný a vodohospodářský ústav (VUV) vytvoření metodik: odběrů a zpracování dat výběr referenčních lokalit sledování a hodnocení stavu Tradice makroozoobentos (VUV) Fytoplankton, fytobentos - pracná implementace v ČR (RNDr. Petr Marvan) (determinace - zkušenosti)

60 Fytoplankton, fytobentos - implemetace WFD v ČR Metodiky Marvan, Kozáková (2006): Metodika odběru a zpracování fytobentosu stojatých vod. VUV, TGM. Marvan, Heteša (2006): Metodika odběru a zpracování fytobentosu stojatých vod. VUV, TGM. Komárková (2006): Metodika odběru a zpracování fytoplanktonu stojatých vod. VUV, TGM. Marvan, Heteša (2006): Metodika odběru a zpracování fytoplanktonu tekoucích vod. VUV, TGM. Výběr a charakterizace referenčních lokalit Revize indikačních seznamů (synonymika úú) Podklad saprobitní index - Sládečkovi 1996, 1997 Situační monitoring Povodí, VUV Hodnocení: software Omnidia (Francie)? různé indexy trofie, saprobity, salinity, kyslíku, ph, diverzity (ČR: SLA, ± ROTTův index Tr. Sap. Rakousko)!!! Typologie toků (podloží, n.m.v.)

61 IBD IPS TDI MDIAT IDG CEE Rottovy indexy Geriš R. (2013)

62 Bioindikace - fytoplankton Tekoucí vody - omezení: pouze dolní toky řek s omezeným uplatněním fytobentosu a ve výjimečných případech (ovlivnění toku stojatými vodami) Stojaté vody - kvalitativní a kvantitativní rozbor

63 Bioindikace - fytobentos Tekoucí voda - větší výpovědní hodnota než fytoplankton Stojaté vody kombinace s fytoplanktonem - využití při algicidních zásazích k hodnocení změn ekologického stavu nádrže (Mgr. Rodan Geriš, Povodí Moravy s.p. Brno geris@pom.cz

64 Chladící věže elektráren - biofilmy Zelené vláknité řasy (Cladophora, Microspora) přirůstající na podklad, tvoří velké biomasy, na povrchu stélek epifytické rozsivky rodů Cocconeis, Fragilaria, Rhoicosphaenia, Gophonema

65 Bioindikace fytobentos - rozbory hodnocení Pleurosira laevis indikace zvýšené salinity

66 Program Omnidia hodnocení kvality vody rozsivky

67

68 Lokalita se zvýšenou trofií a saprobitou - hodnocení Omnidia povlaky sinic ř. Chroococcales, Oscillatoriales Navicula goepertiana indikátor zvýšené trofie i saprobity

69

70

71 Van Dam 1994 ph Catégories ph requirements Trophic state Oxygen requirements 1 acidobiontic ph optimum <5,5 1 oligotroaphentic 1 continuously high (100% sat.) 2 acidophilic ph optimum 5,5<pH<7 2 oligo-mésotraphentic 2 fairly high (>75% sat.) 3 neutrophile ph optimum about 7 3 mésotraphentic 3 moderate (>50% sat.) 4 alkaliphilous mainly occurring at ph >7 4 méso - eutroaphentic 4 Low (above 30% sat.) 5 alkalibiontic exclusively occurring at ph >7 5 eutraphentic 5 very low (about 10% sat.) 6 indifférent No apparent optimum 6 hypereutraphentic 7 indifférent Salinity Cl- (mgl-1) Salinity( ) N-Hétérotrophy ([N] orga.) MOISTURE 1 fresh <100 <0,2 1 Sensitive N-autotrophic 1 Strictly aquatic 2 fresh brackish <500 <0,9 2 Tolerant N-heterotrophic 2 mainly occurring in water bodies 3 brackish fresh ,9-1,8 3 Facultative N-heterotrophic 3 regularly on wet and moist places 4 brckish ,8-9,0 4 Obligately N-heterotrophic 45 moist exclusively or temporarely outside water dry places bodies Saprobity Oxyg. sat.(%) BOD 5 (mgl-1) 1 oligosaprobous >85 <2 2 ß-mésosaprobous alpha-mésosaprobous alpha-méso - polysaprobous polysaprobous <10 >22 diatoms from the Netherlands. Netherl. J.Aquat. Ecol. Classification proposée par Van Dam & al 1994 Van DAM, H., A. MERTENS & J. SINKELDAM (1994 A coded checklist and ecological indicator values of freshwate 28(1):

72 Index trofie Index trofie ROTTův (st.0,3-3,9) oblast v grafu 2,8 3,3 eutrofie 3,4 Trofie ROTTtr. 3,3 3,2 3,1 3 2,9 2,8 2, směr hypertrofie vzorky

73 saprobní index Saprobní index - Sládečkův (0-4) a ROTTův (1-3,8) 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Saprobita červená linie hranice α-meso-poly-saprobie (Van Dam) SLA - index ROTTsp - index vzorky

74 index kyslíku Index kyslíku a salinity Van Dam (1994) Indexy kyslíku low 30% sat. moderate 50% sat. fairly hight 75%sat. 1 acidobiontic ph optimum <5,5 1 oli 2 acidophilic ph optimum 5,5<pH<7 2 oli Index salinity ph Catégories ph requirements vzorky 3 neutrophile ph optimum about 7 3 mé 4 alkaliphilous mainly occurring at ph >7 4 mé 5 alkalibiontic exclusively occurring at ph >7 5 eut 6 indifférent No apparent optimum 6 hy Salinity Cl- (mgl-1) Salinity( ) 7 ind 1 fresh <100 <0,2 1 Sen 2 fresh brackish <500 <0,9 2 Tol 3 brackish fresh ,9-1,8 3 Fac 4 brckish ,8-9,0 4 Ob Saprobity Oxyg. sat.(%) BOD 5 (mgl-1) Odborníci v oboru využití rozsivek pro bioindikaci v ČR: 1 oligosaprobous >85 <2 RNDr. Petr Marvan, Mgr. Jana Veselá Ph.D., Mgr. Markéta Kozáková, Ph.D. 2 ß-mésosaprobous N-Hé Cl

75 5. Sinice a řasy v potravě člověka Děkuji za pozornost Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

76

77

78

79

80 Porphyra (Rhodophyta) stélka tvořená jedinou vrstvou buněk praktika UK Výskyt: na libovolném substrátu v přílivové zóně (litorálu). Mnoho druhů rodu Porphyra má široké využití ve východoasijské kuchyni. Sušené stélky se pod japonským jménem nori prodávají jako polotovar na výrobu suši.

81 Gigartina Výskyt: v litorálu a sublitorálu, zejména na místech se silným vlnobitím, hojně rozšířené. Gelidium Využití: z polysacharidů buněčné stěny se prů-myslově extrahuje AGAR rody Gelidium a Gracilaria - potra-vinářství, mikrobiologie. KARAGEN rody Gigartina a Chondrus - potravinářství. praktika UK

82 6. Biotechnologie se zaměřením na zelenou řasu Chlorella Sluneční laboratoř 1960 Děkuji za pozornost Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

83 1960s golden age of algal biotechnology in Třeboň m 2

84 1970s political pressure, stagnation Plans for mass production factory abandoned Units operating in Bulgaria, Cuba, Greece 1978 Interkosmos - Salyut 6 The first algal experiments in space growth of Chlorella cultures in microgravity

85 Thin-layer, sloping cascades - one of the most efficient systems for production of microalgal biomass about 1.5 metric tons of high-quality biomass per year mostly used as human and animal food supplement Excellent experimental system Microalgae grow in thin layer on smooth surface (~ 6 mm) High productivity (per area & per volume) Surface/volume ratio >100 m -1 Current applications several units operating using waste flue gas (biogas, municipal waste, ethanol producers) Photo-optimized cultures maximum performance & productivity

86

87 zelená řasa Chlorella MBU AV ČR Třeboň - autotrofní a heterotrofní kultivace v tis.l, desintegrace b.st., sprejové sušení Děkuji za pozornost Botanický ústav Akademie věd Č R O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity REC ET O X V ýzkumné centrum pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

88 Tubular photobioreactors based on Fresnel lens solar concentrators Low-irradiance vertical unit High-irradiance exposure in high-irradiance roof unit - up to 6,000 micromol photon m -2 s - 1 contact: Dr.Jiri Masojidek masojidek@alga.cz

89 Determinační semináře a kurzy Determinační semináře Vědecké čtvrtky v Opatovickém mlýně na MBU ve Třeboni Determinační kurzy - fytobentos, fytoplankton SZU Praha Mgr. Petr Pumann, přes Českou algologickou společnost

90 Děkuji Vám za pozornost RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. Laboratoř řasové biotechnologie Sektor fototrofních mikroorganismů Mikrobiologický ústav AV ČR Novohradská Třeboň - Opatovický mlýn eustigmatos@gmail.com