Metodika eliminace mechovek (Bryozoa) v rybochovných zařízeních

Mendelova univerzita v Brně Certifikovaná metodika METODIKA R13/2016 Metodika eliminace mechovek (Bryozoa) v rybochovných zařízeních Ing. Lukáš Mareš, Mgr. Pavla Řezníčková, Ph.D., Prof. Dr. Ing. Jan Mareš Brno 2017 1

Metodika je realizačním výstupem výzkumného projektu MZe ČR QJ1210013 Technologie chovu sladkovodních ryb s využitím recirkulačních systémů dánského typu se zaměřením na metody efektivního řízení prostředí a veterinární péče Národní agentury pro zemědělský výzkum a QJ1510077 Zvýšení a zefektivnění produkce lososovitých ryb v ČR s využitím jejich genetické identifikace Oponenti: Oponent za státní správu Ing. Petr Chalupa, Ministerstvo zemědělství, Odbor státní správy lesů, myslivosti a rybářství, Oddělení rybářství a včelařství, Těšnov 65/17, 110 00 Praha 1 Odborný oponent MVDr. Ivana Papežíková, Ph.D., Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Fakulta veterinární hygieny a ekologie, Ústav ekologie a chorob zvěře, ryb a včel, Palackého třída 1946/1, 612 42 Brno Osvědčení o uznání uplatněné certifikované metodiky 4780/2017-16232/N met - Certifikovaná metodika ze dne 30. 1. 2017 Vydalo: Ministerstvo zemědělství, Odbor státní správy lesů, myslivosti a rybářství, Těšnov 65/17, 110 00 Praha 1 Adresa autorského kolektivu: Ing. Lukáš Mareš (50 %), Mgr. Pavla Řezníčková, Ph.D. (40 %), prof. Dr. Ing. Jan Mareš (10 %) Mendelova univerzita v Brně, Agronomická fakulta, Ústav zoologie, rybářství, hydrobiologie a včelařství, Oddělení rybářství a hydrobiologie, Zemědělská 1, 613 00 Brno www.rybarstvi.eu Mendelova univerzita v Brně ISBN 978-80-7509-483-4 2

Obsah 1. Cíl metodiky 4 2. Popis metodiky 4 2.1 Akvakultura 4 2.2 Akvakultura a vodní bezobratlí 6 2.3 PKD 6 2.4 Rybomorky 7 2.5 Mechovky 8 2.6 Odběr vzorků ze systému 8 2.7 Ověření působení chemikálií na mechovky 10 2.8 Chemikálie a jejich působení na biotu 10 3. Srovnání novosti postupů 12 4. Popis uplatnění metodiky 12 5. Ekonomické aspekty 13 6. Poděkování 14 7. Seznam použité literatury 15 8. Seznam předcházejících publikací 19 3

1. Cíl metodiky Cílem této metodiky je vytvoření efektivní a v praxi využitelné metody eliminace mechovek v rybochovných zařízeních, což může být jedním ze způsobů prevence výskytu závažného proliferativního onemocnění ledvin (PKD), které postihuje především lososovité ryby. Onemocnění často v chovech způsobuje vysokou úmrtnost ryb a velké ekonomické ztráty. Problematika eliminace mechovek jako původce závažného onemocnění v rybochovných zařízeních není v současné době v České republice vůbec řešena. Dalším úkolem je zhodnocení ekonomické efektivity navrženého řešení problematiky. 2. Popis metodiky 2.1 Akvakultura Akvakultura a chov ryb v ní představují v mnoha zemích světa nejrychleji rostoucí odvětví živočišné produkce (FAO 2014). V České republice je akvakultura spojena hlavně s chovem ryb v rybnících. Další způsoby chovu se v současné době na našem území vyskytují spíše ojediněle. Počátkem šedesátých let 20. století se v sousedních státech začaly zavádět klecové systémy chovu ryb. Na území České republiky byly poprvé použity k odchovu pstruha duhového v roce 1970 na ÚN Lipno, s postupem času pak na ÚN Jesenice, Rozkoš, Březová aj. (Pokorný et al. 2003). V devadesátých letech 20. století došlo ke kulminaci rozvoje těchto chovů a k značnému omezení. V současnosti v ČR je klecový chov ryb jen výjimečný (ÚN Nechranice) (MZe ČR 2014). Tradičním typem chovu ryb jsou průtočné systémy, v nichž voda protéká jednotlivými částmi zařízení, např. líhní, odchovnou a nádržemi pro výkrm, a po použití odtéká z objektu. V minulosti byla tímto způsobem zbudována většina objektů pro chov lososovitých ryb (Pokorný et al. 2003). Významnou nevýhodou je produkce bodového znečištění veřejných recipientů. Výhodou těchto systémů je jejich relativní konstrukční a provozní jednoduchost, nižší investiční a provozní náklady (Kouřil 2015). Určitou výhodou může být, že při propuknutí onemocnění dochází zpravidla k postupnému zřeďování patogenu (Palíková et al. 2015). Obr. 1 Recirkulační systém určený pro chov lososovitých druhů ryb v Pravíkově (foto: L. Mareš) 4

V současnosti u nás i jinde v Evropě neustále přibývá specializovaných moderních recirkulačních systémů (RAS) (Obr. 1), které jsou určeny především pro intenzivní chov lososovitých ryb (MZe ČR 2014). V posledních desetiletích se RAS posunuly do pozice důležité části sladkovodní i mořské akvakultury s cílem intenzifikace výroby, eliminace provozních nákladů a spotřeby vody (Martins et al. 2010). Masivní rozvoj těchto zařízení nezpůsobil jen neustále se zdokonalující a zefektivňující provoz recirkulačních systémů, ale zejména stále méně vyhovující podmínky prostředí pro tradiční akvakulturní postupy. Především nedostatek vydatných, kvalitních zdrojů vody, výskyt nemocí ryb a zvýšený výskyt rybožravých predátorů do značné míry omezil možnosti chovu ryb v klasických průtočných nebo klecových systémech či rybnících (Vachta et al. 2015). V neposlední řadě lze mezi důvody rozmachu zařadit lepší možnost rozšiřování druhové pestrosti produkce ryb a omezení klimatických vlivů (Martins et al. 2010). Problémem těchto systémů bývá tlumení onemocnění, která se v intenzivních chovech objevují. K propuknutí onemocnění obvykle dochází v důsledku porušení optimálních podmínek chovu, jako je nadměrná hustota obsádky, výkyvy v teplotě vody, disbalance chemických parametrů vody, nadměrná manipulace nebo neadekvátní výživa (Palíková et al. 2015). Obr. 2 Mechovka (Plumatella emarginata) z potrubí modelového recirkulačního systému vyplavená při čištění systému (foto: L. Jurek) 5

2.2 Akvakultura a vodní bezobratlí Moderní akvakulturní systémy jsou vybudovány pro intenzivní chov ryb zpravidla bez přítomnosti dalších organismů. V souvislosti se zdroji vody, nasazováním ryb různého původu, ale i přirozenou cestou dochází často k osídlení zařízení různými druhy bezobratlých živočichů, jejichž výskyt je ovlivněn hlavně lokálními podmínkami. Funkce bezobratlých v systému a případný vliv na zařízení je určen především ekologickými a biologickými vlastnostmi konkrétních druhů, některé druhy nemají vliv na zařízení žádný, ale v některých případech může být jejich přítomnost nežádoucí. Někteří zástupci bezobratlých mohou ekosystém významně ovlivňovat, snižují například funkčnost biofiltrů, zarůstají potrubí (Obr. 2) nebo jsou mezihostiteli parazitů ryb (Canning and Okamura 2004, Lom and Dyková 2006, Hrabcová 2015), kteří často způsobují velmi závažná onemocnění, v jejichž důsledku dochází k velkým ekonomickým ztrátám. Takovým příkladem může být výskyt mechovek v RAS jako hostitelského organismu rybomorky (Tetracapsuloides bryosalmonae) původce PKD. Eliminace vodních bezobratlých ze systémů může být velmi obtížná, v některých případech nereálná. 2.3 PKD Jedním ze závažných onemocnění, které ohrožuje chovy lososovitých ryb v Evropě a v severní Americe, je proliferativní onemocnění ledvin (PKD) (Obr. 3, 4) (Okamura and Wood 2002). Onemocnění se vyskytuje nejenom v akvakultuře, ale jsou jím ohroženy i ryby volných vod. Průběh onemocnění je chronický, úmrtnost chovaných ryb může za určitých podmínek dosahovat až 90 % (Burkhardt-Holm 2002, El-Matbouli and Hoffmann 2002), často proto způsobuje v chovech obrovské ekonomické ztráty. V České republice bylo onemocnění prokázáno poprvé roku 1986. Původcem tohoto závažného onemocnění, je parazit Tetracapsuloides bryosalmonae (Myxozoa, Malacosporea), který se usazuje v ledvinách, jejichž tkáň následně bují a postupně ničí ledvinné kanálky (Svobodová 2007). Obr. 3 Pstruh duhový (Oncorhynchus mykiss) se zvětšenou dutinou tělní, s exoftalmem a drobnými krváceninami v kůži i v očích (foto: M. Palíková) Onemocnění se v našich podmínkách vyskytuje nejčastěji u jednoletých lososovitých ryb v období červenec až říjen, když teplota vody překročí 15 C, při nižších teplotách se projevuje velmi vzácně (El-Matbouli and Hoffmann 2002). Na rozvoj onemocnění má vliv především zvyšující se teplota vody (Ferguson and Ball 1979; 6

Ferguson 1981), ale i další environmentální faktory jako nízký obsah rozpuštěného kyslíku, zhoršená kvalita vody etc. (Burkhardt-Holm 2002, El-Matbouli and Hoffmann 2002), které pak zvyšují mortalitu ryb (Bucke and Seagrave 1979). Obr. 4 Pstruh duhový (Oncorhynchus mykiss) se zduřelými ledvinami, zejména v kaudální části, anemická játra, hemoragická tekutina v dutině tělní (foto: M. Palíková) 2.4 Rybomorky Parazit T. bryosalmonae patří do podkmene Myxozoa (rybomorky), což jsou organismy patřící do kmene žahavci (Cnidaria). Podkmen Myxozoa zahrnuje více než 2000 druhů mikroskopických parazitů, kteří ve svém životním cyklu využívají jako hostitelské druhy zástupce obratlovců i bezobratlých (Chang et al. 2015). Tuto skupinu pak dále dělíme do dvou podtříd, Myxosporea a Malacosporea. Podtřída Myxosporea je poměrně dobře prozkoumanou skupinou, v jejím životním cyklu se nejčastěji střídají dva hostitelé, ryba a kroužkovci (Annelida). Jako příklad lze uvést rybomorku pstruží (Myxobolus cerebralis) (Wolf and Markiw 1984), jejíž životní cyklus probíhá v lososovitých rybách a nitěnce obecné (Tubifex tubifex). Tento parazit proniká u juvenilních pstruhů z kůže do lebky a páteře, způsobuje tak u nich poruchy koordinace (tzv. točivou nemoc = whirling disease). Další druhy mohou napadat svalstvo ryb a způsobovat hnisavé léze. Podtřída Malacosporea je dosud nedostatečně prozkoumanou skupinou, existuje jen málo informací o vývoji, životním cyklu a druhové diverzitě (Tops et al. 2004). Životní cyklus rybomorek má dvě fáze aktinosporeovou a myxosporeovou (Svobodová 2007, Hrabcová 2015). Aktinosporeová probíhá ve sladkovodních mechovkách (Bryozoa), ojediněle byly detekovány i v jiných bezobratlých například ve skupinách Oligochaeta, Polychaeta, Turbellaria (Lom and Dyková 2006). Z nich se pak uvolňují infekční stádia do vodního prostředí. Další fáze myxosporeová probíhá v rybích hostitelích, do jejichž organismu se původce dostává přes žaberní aparát a kůži (Palíková et al. 2015). Vzácně byli jako mezihostitelé zaznamenáni i další obratlovci, jako plazi, ptáci a savci (Friedrich et al. 2000, Eiras 2005, Hartigan et al. 2012). Následně jsou spory uvolněny močí do vnějšího prostředí. U třídy Malacosporea pravděpodobně existují různé strategie, životní cyklus nemusí vždy probíhat v obou hostitelích (mechovka, ryba) (Tops et al. 2004). K horizontálnímu přenosu rybomorek může dojít mezi zooidy v kolonii mechovek, ale byl prokázán i vertikální přenos prostřednictvím statoblastů (Hill and Okamura 2007). 7

2.5 Mechovky Hostiteli rybomorky Tetracapsuloides bryosalmonae jsou mechovky patřící do třídy Phylactolaemata (Okamura and Wood 2002). Většina druhů vytváří kolonie složené z jednotlivých jedinců (zoidů), kteří zpravidla dosahují velikosti pouze několika milimetrů. Kolonie mechovek mohou dosahovat velkých rozměrů (decimetry až metry), často vytváří nárosty na pevných ponořených předmětech (mola, kameny, lodě, atd.) (Wood 2005). Mechovky produkují statoblasty (Obr. 5), což jsou trvalá velmi odolná dormantní stádia, která jsou schopna přežívat velmi nepříznivé podmínky jako je vymrznutí nebo vyschnutí (Sedlák 2002), proto mohou v rybochovných zařízeních přežívat po velmi dlouho dobu. Statoblasty slouží mechovkám k rozmnožování a šíření. V České republice byl zaznamenán výskyt celkem 10 druhů mechovek (Korábek, 2009). Za potenciální hostitele T. bryosalmone byly v minulosti označeny například Hyallinella punctata, Plumatella fungosa, Plumatella repens, Cristatella mucedo nebo Fredericella sultana (Tops and Okamura 2005, Hartikainen et al. 2014, Hrabcová 2015). Obr. 5 Statoblast mechovky druhu Plumatella emarginata (foto: L. Mareš) Cílem této studie je vytvoření metodiky pro efektivní eliminaci mechovek v rybochovných zařízeních, což může být jedním ze způsobů prevence výskytu závažného onemocnění ryb (PKD) a snížení rizika ekonomických ztrát. Problematika eliminace mechovek jako původce závažného onemocnění v rybochovných zařízeních není v současné době v České republice vůbec řešena. Dalším úkolem bylo zhodnocení ekonomické efektivity navrženého řešení problematiky. Pro testování byly použity 2 druhy mechovek, a to Plumatella emarginata a Cristella mucedo, které byly ve studiích potvrzeny jako hostitelské druhy T. bryosalmone (Anderson et al. 1999, Longshaw et al. 1999). Oba druhy se běžně vyskytují v povrchových vodách, většinou jejich kolonie tvoří nárosty na ponořených pevných předmětech, jako jsou kořeny, větve, mola, vodní rostliny atp. Oba zmíněné druhy se vyskytují ve volné přírodě Evropy a Severní Ameriky (Okamura a Wood 2002). 2.6 Odběr vzorků ze systému Vzhledem k specifickému charakteru recirkulačního systému musela být metodika odběru vzorků vodních bezobratlých upravena. Během předcházející studie bylo 8

zjištěno, že největší množství vodních bezobratlých se vyskytuje v rostlinných nárostech na stěnách a dně systému, které jim poskytují vhodný substrát a úkryt. Proto bylo upraveno standardní odběrové zařízení tak, aby bylo možné tyto nárosty z betonových povrchů snadno odstranit i s přítomnými vodními bezobratlými. Na síťku o rozměrech 23 30 cm byl přivařen pevný břit, pomocí něhož se je možné nárosty z pevného povrchu snadno seškrábnout (Obr. 6, 7). Substrát i s živočichy je pak zachycen do síťky s velikostí oka 0,5 mm. Následné zpracování vzorků je pak podobné jako u běžně odebíraných vzorků makrozoobentosu. Ze vzorku je potřeba vymýt jemný sediment. Dále pak je vzorek přemístěný na bílou fotografickou misku. Následně je pak třeba vybrat křehké zástupce vodních bezobratlých do zkumavek. Zbytek vzorku je pak přemístěn do plastové vzorkovnice a fixován formaldehydem na výslednou koncentraci 4 %. Stejně tak jsou fixovány formaldehydem vzorky bezobratlých ve zkumavkách. Pouze skupiny Simuliidae a Mollusca se fixují etanolem na výslednou koncentraci 70 %. Vzorky jsou pak následně převezeny do laboratoře, kde jsou dále zpracovány. Fixovaný vzorek bezobratlých je promyt pod tekoucí vodou a pod mikroskopem jsou vybráni všichni zbylí živočichové, kteří jsou pak determinováni na co možná nejnižší taxonomickou úroveň. Obr. 6 Odběrová síťka 23x30 cm s břitem pro snadné seškrábnutí nárostů (foto: L. Mareš) Obr. 7 Odběr bezobratlých v recirkulačním systému pro chov lososovitých druhů ryb (foto: L. Mareš) 9

2.7 Ověření působení chemikálií na mechovky Testy byly provedeny v laboratorních podmínkách na dvou modelových druzích Plumatella emarginata a Cristatella mucedo. V průběhu testování byla teplota vody 22,4 C a nebyly zaznamenány žádné výrazné výkyvy. Hodnota ph vykazovala mírně zásadité prostředí (pohybovala se mezi 7,55 a 7,89). Procentuální nasycení vody kyslíkem nekleslo pod 87 %. Kolonie P. emarginata pocházely z rozvodného potrubí a filtračního zařízení modelového teplovodního recirkulačního systému. Kolonie C. mucedo pocházely z nádrže z lokality na Vysočině, která je zdrojem vody pro intenzivní chov lososovitých a kde byl v minulých letech prokázán výskyt PKD. Kolonie mechovek byly odebírány seškrabem z pevných povrchů pomocí skalpelu. Byly přeneseny do laboratoře, kde byly rozděleny na části o velikosti cca 5 cm 2. Následně byly přemístěny na Petriho misky, zality odstátou vodovodní vodou a ponechány 24 hodin k aklimatizaci. Poté byla pod optickým mikroskopem zkontrolována jejich aktivita a následně byly vystaveny působení koncentrační řady chemikálií. Pro testy byly vybrány tři chemické prostředky formaldehyd, Persteril (32 36% kyselina peroxyoctová, 5 12% peroxid vodíku, max. 25% kyselina octová) a Savo Original (1 5% chlornan sodný a 0,1 1% hydroxid sodný). Zvoleno bylo vždy 11 koncentrací v procentuální řadě 1; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025; 0,0125; 0,0063; 0,0031; 0,0016; 0,0008. Každá koncentrace měla 5 opakování a kontrolní vzorek, kde byla použita pouze voda. Po aklimatizaci byla vyměněna voda za příslušnou koncentraci roztoku testované látky o objemu 10 ml. Mechovky byly vystaveny působení látky po dobu 30 minut, poté byl roztok vyměněn za vodu. Následně byly kolonie ponechány 1 hodinu bez manipulace, pak byla provedena první kontrola. Po další hodině byla provedena druhá kontrola. Při obou kontrolách bylo na misce náhodně vybráno 50 zoidů, u kterých byla sledována jejich reakce. Živí zoidi, kteří nevykazovali žádné známky narušení, byli spočítáni. 2.8 Chemikálie a jejich působení na biotu Savo Original Informace o působení třech námi testovaných látek (chlornanu sodného, kyseliny peroxyoctové a formaldehydu) na mechovky v literatuře zcela chybí. Chlornan sodný (hlavní aktivní látka přípravku Savo) je běžně používanou látkou nejenom v rybářství, ale je využíván pro úpravu vody také ve vodárenství a desinfekci bazénů a dalších vodních systémů. V akvakultuře se využívá pro desinfekci nebo například při boji s bakteriálními infekcemi (Kim et al. 2008). Při 30minutovém působení Sava Original na kolonie druhu P. emarginata byl zjištěn úhyn všech zoidů při koncentracích vyšších než 0,025 %. Nižší koncentrace způsobily pouze zpomalené reakce zoidů. Zotavení po použití nízkých koncentrací Sava bylo poměrně rychlé, do 2 hodin se vzpamatovala více než polovina zoidů P. emarginata. U varianty 0,0125 % byl zaznamenán statisticky významný rozdíl (p = 0,048), pro variantu 0,0063 % nebyl významný rozdíl v reakcích zoidů (p = 0,16) a pro nižší koncentraci (varianta 0,0031 %) byl rozdíl opět statisticky významný (p = 0,001). V těchto třech variantách pak došlo po 4 hodinách k úplné regeneraci všech zoidů. Při koncentraci 0,0016 % a nižší již nebyly pozorovány u P. emarginata žádné změny v reakcích, živočichové byli všichni aktivní. Kolonie druhu C. mucedo byly přípravkem Savo usmrceny při výrazně vyšších koncentracích, tj. 0,1 % a více. Nižší koncentrace (0,05 % a 0,025 %) způsobily rovněž zpomalené reakce a demobilizaci části zoidů. Mezi první a druhou kontrolou došlo u obou variant k rychlému zotavení zoidů, nicméně statisticky významný rozdíl byl zaznamenán až u nižší 10

koncentrace 0,025 % (p = 0,018). Při koncentracích nižších než 0,0125 % již nebyly na zoidech C. mucedo pozorovány žádné změny. Po přepočtení letální koncentrace chlornanu sodného pro mechovky na mg.l -1 vychází u druhu P. emarginata 0,93 mg.l -1 a u C. mucedo je to 3,72 mg.l -1, tyto koncentrace výrazně převyšují letální koncentrace pro ryby i další vodní živočichy. Toxicita chlornanu sodného pro pstruhy (Oncorhynchus mykiss) je udávána 96 h LC50 0,2 mg.l -1 a pro perloočky (Dafnia magna) je hodnota dokonce ještě nižší 48 h EC50 0,141 mg.l -1 (Bezpečnostní list, Penta 2012). Persteril Hlavní aktivní složkou Persterilu je kyselina peroctová, která je silným antibakteriálním činidlem, přípravek se používá pro desinfekci pevných povrchů například potravinářství, zemědělství a zdravotnictví nebo k desinfekci odpadních vod. V rybářství je využívána hlavně při léčbě bakteriálních (Meinelt et al. 2015) nebo parazitárních onemocnění způsobených druhem Ichthyobodo necator (Jaafar et al. 2013) a Ichthyophthirius multifiliis (Meinelt et al. 2009). Testován byl vliv kyseliny peroctové na pstruha duhového (Tkachenko et al. 2013), Danio rerio, dále na korýše (Ceriodaphnia silvestrii a Daphnia similis) i larvy pakomára (Chironomus xanthus) (da Costa et al. 2014). Zkoušena byla i tolerance raka signálního (Pacifastacus leniusculus) vůči Persterilu v chovu raků (Kouba et al. 2012). Persteril při testech usmrtil celou kolonii druhu P. emarginata již při koncetracích 0,0031 % a vyšších. Nižší koncentrace (0,0016 a 0,0008) způsobily zpomalené reakce a demobilizaci určité části zoidů. Doba regenerace zoidů byla výrazně delší, mezi první a druhou kontrolou byl zaznamenán statisticky významný rozdíl v reakcích zoidů pouze u koncentrace 0,0016 %. Po 4 hodinách nebyly při koncentraci 0,0016 % zaznamenány normální reakce ani u poloviny zoidů. U druhu C. mucedo způsobil Persteril usmrcení kolonií při koncentracích 0,0063 % a vyšších. V následné variantě (koncentrace 0,0031 %) již nebyly na zoidech C. mucedo pozorovány žádné změny v aktivitě a reakce všech kontrolovaných jedinců byly normální. Letální dávka kyseliny peroctové, která je hlavní složkou přípravku Persteril, byla pro druh P. emarginata 2,37 mg.l -1 a pro C. mucedo 4,53 mg.l -1, obě tyto hodnoty několikanásobně překračují udávané letální koncentrace pro ryby a další vodní živočichy. Toxicita kyseliny peroctové pro druh O. mykiss je udávána 96 h LC50 0,53 mg.l -1 a pro korýše D. magna pak 48 h EC50 0,73 mg.l -1 (Bezpečnostní list, EuroŠarm 2015). Jako velmi odolný vůči působení této kyseliny se jeví další korýš, rak signální (P. leniusculus), pro kterého bylo u dospělých jedinců stanoveno 96 h LC50 77,3 mg.l -1 (Kouba et al. 2012). Formaldehyd Formaldehyd se v rybářství využívá při léčbě onemocnění způsobených různými druhy ektoparazitů jako například Ichthyophthirius multifiliis (Forwood et al. 2014) nebo žábrohlísty (Fajer-Avila 2003). Formaldehyd se využívá i k eliminaci bezobratlých predátorů v chovech juvenilních sladkovodních škeblí (Zimmerman et al. 2003). Používá se i v jiných průmyslových odvětvích, proto bylo testováno jeho působení i na dalších rybách (Buchmann et al. 2004). Testován byl i vliv formaldehydu na bezobratlé korýše (Tisler and Zagorc-Koncan 1997) a na pstruha duhového (Tkachenko et al. 2013). Použití formaldehydu způsobilo úhyn celé kolonie P. emarginata při koncentracích 0,0063 % a vyšších. Při koncentraci 0,0008 % byla malá část zoidů imobilizována, ale v poměrně krátké době se i tito zoidi zregenerovali, rozdíl mezi první 11

a druhou kontrolou nebyl statisticky významný (p = 0,18). Při nižších koncentracích nebyly pozorovány žádné změny v reakcích zoidů. Zoidi druhu C. mucedo byli odolnější, usmrceni byli při koncentracích 0,0125 % a vyšších. Při koncetraci 0,0063 % již nebyl zaznamenán žádný vliv. Letální dávka formaldehydu byla v našem případě pro P. emaginata 0,69 mg.l -1, pro C. mucedo 1,38 mg.l -1, tyto hodnoty nejsou pro ryby a další bezobratlé při krátkodobém působení letální. Toxicita formaldehydu pro pstruha duhového (O. mykiss) je udávána 96 h LC50 24 mg.l -1 (Bezpečnostní list, Penta 2004). Formaldehyd jako jediný z testovaných prostředků usmrtil kolonie mechovek při nižších koncentracích, než jsou letální koncentrace pro lososovité ryby. Nicméně pokud jsou lososovité ryby vystaveny vysokým koncentracím nebo je působení formaldehydu dlouhodobé, může způsobit pokles hustoty buněk sliznice (Buchmann et al. 2004). Vysoké koncentrace formaldehydu mohou u pstruha duhového způsobit změny v srdeční činnosti (Tkachenko et al. 2013). Další druhy ryb, jako například Bidyanus bidyanus, jsou schopny přežít ještě vyšší koncentrace než pstruh (30 mg.l -1 ) (Rowland et al. 2009). Existuje dostatek informací o působení formaldehydu na ryby, jako například druhy Danio rerio a Poecilia reticulata (Doleželová et al. 2009). Někteří bezobratlí jsou vůči formaldehydu poměrně odolní, pro perloočky (D. magna) je udávána hodnota 48 h EC50 42 mg.l -1 (Bezpečnostní list, Penta 2004). Dravý rod ploštěnky Macrostomum byl usmrcen již při dlouhodobém (3 dny) působení koncentrace 20 mg.l-1, k okamžité smrti došlo až při velmi vysoké koncentraci 250 mg.l -1. Další důležitou otázkou při použití formaldehydu v akvakultuře je jeho působení na bakteriální společenstvo biofiltru. Tato látka zjevně nemá žádný negativní vliv na bakterie oxidující amoniak ani při koncentraci 90 mg.l -1, nicméně bylo pozorováno významné ovlivnění nitrifikačních bakterií při koncentracích vyšších než 40 mg.l -1 (Keck and Blanc 2002). Další studie prokázala pro smíšenou bakteriální kulturu 120 h EC50 34,1 mg.l -1 (Tisler and Zagorc-Koncan 1997). 3. Srovnání novosti postupů Metodika přináší nové postupy v souladu s 2, odst. 1, písm. b) a písm. c) zákona č. 130/2002 Sb. Popsaných metodických postupů bylo dosaženo systematickou tvůrčí prací v aplikovaném výzkumu, kterým byly experimentální a teoretické práce prováděné s cílem získání nových poznatků zaměřených na budoucí využití v praxi. V předložené metodice jsou shrnuty poznatky získané při monitoringu v recirkulačním systému dánského typu v průběhu roku a dále byly využity výsledky laboratorních testů, které byly provedeny na Oddělení rybářství a hydrobiologie Mendelovy univerzity v Brně. Poznatky byly doplněny literárními údaji. Problematika eliminace mechovek jako původce závažného onemocnění v rybochovných zařízeních nebyla dosud v České republice vůbec řešena. 4. Popis uplatnění metodiky Metodika je určena pro chovatele ryb využívajících specializované systémy s intenzivním chovem ryb. Může být využita v recirkulačních systémech dánského typu a v dalších podobných zařízeních. Metodika bude uplatněna Smlouvou o uplatnění certifikované metodiky uzavřenou mezi Mendelovou univerzitou v Brně a firmou BioFish s.r.o. se sídlem Horní Paseky 40, Ledeč nad Sázavou. Rozsah uplatnění metodiky je v systémech intenzivního chovu ryb. 12

5. Ekonomické aspekty Z výsledků vyplývá, že kolonie druhu C. mucedo, odebrané z volných vod, byly výrazně odolnější než kolonie P. emarginata, pocházející z modelového recirkulačního zařízení. K usmrcení mechovky C. mucedo musela být použita dvojnásobně vyšší koncentrace přípravku Persterilu a formaldehydu, u Sava dokonce čtyřnásobně než pro usmrcení druhu P. emarginata. Vzhledem k tomu, že pro pracovníky v praxi by mohlo být obtížné rozlišit jednotlivé druhy mechovek, byly vzaty v úvahu vyšší hodnoty potřebné k usmrcení odolnějšího druhu C. mucedo. Jako nejlevnější varianta (30 Kč/m 3 ) vyšlo použití přípravku Savo Original, nicméně koncentrace (0,1% roztok), potřebná k usmrcení mechovek, je letální i pro ryby. Proto lze toto řešení doporučit pro zařízení, ve kterém v okamžiku zásahu ryby nejsou. Nejdražší variantou (37,4 Kč/m 3 ) byl formaldehyd, který usmrtil mechovky při koncentracích (0,0125% roztok), tato koncentrace je nižší než letální koncentrace pro ryby. Proto lze pro zařízení s rybami doporučit použití právě této látky. Vzhledem k tomu, že rozdíly cen pro malé objemy vody mohou být na první pohled minimální, a proto zavádějící, byly přepočítány náklady na usmrcení mechovek i pro modelové zařízení o objemu 1000 m 3. V zařízení této velikosti se výsledná cena jednorázové desinfekce, která spolehlivě usmrtí mechovky, pohybuje v řádu desetitisíců korun (Tab. 1). Savo original (konc.) Persteril (36%) formadehyd (37%) P. emarginata náklady na 1000 m 3 (Kč) 7 500 17 700 18 700 objem přípravku na 1 m 3 (ml) 250 86,3 170 C. mucedo náklady na 1000 m 3 (Kč) 30 000 35 400 37 400 objem přípravku na 1 m 3 (ml) 1 000 172,5 340 Tab. 1 Náklady na eliminaci mechovek v modelovém systému o objemu 1000 m 3 a potřebné objemy přípravků na 1 m 3. Předpokládané ekonomické a další přínosy jsou v eliminaci nebezpečí výskytu onemocnění PKD u chovaných ryb, jejich úhynu a ekonomických ztrát. Výši lze vyjádřit ve snížení ztrát způsobených uvedeným onemocněním a tím i zlepšení ekonomické prosperity chovu. Ztráty způsobené onemocněním mohou dosahovat až 90 % nakažených ryb, běžně lze počítat s úhynem na úrovni 30 %. Pro porovnání s náklady na léčbu můžeme použít i zhodnocení ekonomického efektu pro RAS o objemu 1 000 m -3. U těchto systémů je předpokládaná produkce na úrovni převyšující 50 60 tun ročně. Zvýšení produkce prostřednictvím snížení ztrát, způsobených různými původci a pohybujících se v průběhu celého produkčního cyklu na úrovni 30 50 %, o 1 %, přinese při realizační ceně 100 Kč za 1 kg tržních ryb, vyšší tržby o 50 60 tis. Kč. S ohledem na věkovou kategorii, která je onemocněním postižena, a omezenou nabídku násadového materiálu, lze předpokládat ekonomický efekt na vyšší úrovni. Přesná evidence výskytu PKD není v současnosti k dispozici, nicméně lze předpokládat výskyt u více chovatelů. Celkově lze shrnout přínosy uplatnění metodiky jako zlepšení produkčních parametrů akvakulturních systémů, omezení úhynů ryb, zefektivnění práce obsluhy těchto zařízení, včetně využití elektrické energie a růstového potenciálu ryb. 13

6. Poděkování Metodika vznikla za finanční podpory Národní agentury pro zemědělský výzkum, projektu QJ1210013 Technologie chovu sladkovodních ryb s využitím recirkulačních systémů dánského typu se zaměřením na metody efektivního řízení prostředí a veterinární péče (30 %) a QJ1510077 Zvýšení a zefektivnění produkce lososovitých ryb v ČR s využitím jejich genetické identifikace (30 %) a projektu IGA AF MENDELU No. IP_12/2016 (40 %). Autorský kolektiv dále děkuje doc. MVDr. Miroslavě Palíkové, Ph.D. za poskytnutí konzultací a použitých fotografií a kolegovi Ing. Lukáši Jurkovi za jeho fotografii. 14

7. Seznam použité literatury Buchmann, K., Bresciani, J., Jappe, C. 2004. Effects of formalin treatment on epithelial structure and mucous cell densities in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), Journal of fish diseases, 27: 99 104. Bucke, D., Seagrave, C., 1979. Water threat to fingerlings. Fish Farmer 2: 28 29. Burkhardt-Holm P., 2002. Proliferative kidney disease: why is it of interest for the Swiss project Fishnet? Journal of Fish Diseases, 25, 441 442. Canning, E. U., Okamura, B., 2004. Biodiversity and Evolution of the Myxozoa. Adv. Parasitol., 56: 43 131. da Costa, J. B., Rodgher, S., Daniel, L. A., Espindola, E. L. G., 2014. Toxicity on aquatic organisms exposed to secondary effluent disinfected with chlorine, peracetic acid, ozone and UV radiation. Ecotoxicology, 23: 1803 1813. Doleželová, P., Macová, S., Plhalová, L., Pištěková, V., Svobodová, Z., Bedanová, I., Voslarová, E., 2009. Comparison of the sensitivity of different fish species to medical substances. Neuro Endocrinol Lett., 30: 248 52. Eiras, J.C., 2005. An overview on the myxosporean parasites in amphibians and reptiles. Act. Parasitol., 50, 267 275. El-Matbouli, M., Hoffmann, R. W., 2002. PKD and water quality. Jour. of Fish Diseases, 25: 459 46. EuroŠarm. 2015. Safety Data Sheet. [Online]. Available at: http://www.profarm.cz/imgs/products/datacon/persteril_15.pdf. [2016-08-21]. Fajer-Avila, E. J., Abdo-de la Parra, I., Aguilar-Zarate, G., Contreras-Arce, R., Zaldivar-Ramirez, J., Betancourt-Lozano, M., 2003. Toxicity of formalin to bullseye puffer fish (Sphoeroides annulatus Jenyns, 1843) and its effectiveness to control ectoparasites. Aquaculture, 223: 41 50. Ferguson, H.W., Ball, H.J., 1979. Epidemiological aspects of proliferative kidney disease amongst rainbow trout, S&no gaivdneti Richardson, in Northern Ireland. J. Fish Dis. 2: 219 225. Ferguson, H.W., 1981. The effects of water temperature on the development of proliferative kidney disease in rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson. J. Fish Dis. 4: 175 177 Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2014. The state of world fisheries and aquaculture 2014 [Online]. Available from: http://www.fao.org/3/a-i3720e. pdf. [2016-08-18]. 15

Forwood, J. M., Harris, J. O., Landos, M., Deveney, M. R., 2014. Minimum effective concentrations of formalin and sodium percarbonate on the free-living stages of an Australian isolate of Ichthyophthirius multifiliis. Parasitology research, 113: 3251 3258. Friedrich, C., Ingolic, F., Freitag, B., Kastberger, G., Hohmann, V., Skofitsch, G., Neumeister, U., Kepka, O., 2000. A myxozoan-like parasite causing xenomas in the brain of the mole Talpa europaea. Parasitology, 121, 483 492. Hartigan, A., Fiala, I., Dyková, I., Rose, K., Phaled, D.N., Šlapeta, J., 2012. New species of Myxosporea from frogs and resurrection of the genus Cystodiscus Lutz, 1889 for species with myxospores in gallbladders of amphibians. Parasitology, 139, 478 496. Hartikainen, H., Gruhl, A., Okamura, B., 2014. Diversification and repeated morphological transitions in endoparasitic cnidarians (Myxozoa: Malacosporea). Mol. Phylogenet. Evol., 76, 261 269. Hill, S. L. L., Okamura, B., 2007. Endoparasitism in colonial hosts: patterns and processes. Parasitology, 134, 841 852. Hrabcová, M., 2015. Biology, life cycle and phylogeny of malacosporeans in fish and bryozoans. Master thesis. Faculty of Science. University of South Bohemia in České Budějovice, 60 s. Chang, E. S., Neuhof, M., Rubinstein, N., Diamant, A., Philippe, H., Huchon, D., Cartwright, P., 2015. Genomic insights into the evolutionary origin of Myxozoa within Cnidaria. Proceedings of the national academy of sciences of the united states of america. 112(48): 14912 14917. Jaafar, R. M., Kuhn, J. A., Chettri, J. K., Buchmann, K., 2013. Comparative efficacies of sodium percarbonate, peracetic acid, and formaldehyde for control of ichthyobodo necator-an ectoparasitic flagellate from rainbow trout. Acta ichthyologica et piscatoria, 43: 139 143. Keck, N., Blanc G., 2002. Effects of formalin, chemotherapeutic treatments on biofilter efficiency in a marine recirculating fish farming systém. Aquatic living resources, 5: 361 370. Kim, S. R., Park, K. H., Kim, D., Jung, S. J., Kang, S. Y., Oh, M. J., 2008. Antimicrobial Effects of Chemical Disinfectants on Fish Pathogenic Bacteria. Food science and biotechnology, 17: 971 975. Korábek, O., 2009. Pásnice, mechovky a mechovnatci České republiky. OKA, 7, 1 6. Kouba, A., Kuklina, I., Niksirat, H., Machová, J., Kozák, P., 2012. Tolerance of signal crayfish (Pacifastacus leniusculus) to Persteril 36 supports use of peracetic acid in astaciculture. Aquaculture, 350: 71 74. 16

Kouřil, J., 2015. Úvod do intenzivního chovu ryb včetně přehledu RAS v České republice. In: Potenciál recirkulačních akvakulturních systémů (RAS) pro české produkční rybářství, FROV JU, 105 s. Lom, J., Dyková, I., 2006. Myxozoan genera: definiton on notes and taxonomy, lifecycle terminology and pathogenic species. Folia Parasitol., 53: 1 36. Martins, C. I. M., Eding, E. H., Verdegem, M. C. J., Heinsbroek, L. T. N., Schneider, O., Blancheton, J. P., d Orbcastel, E. R., Verreth, J. A. J., 2010. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability. Aquacultural Engineering, 43: 83 93. Meinelt, T., Matzke, S., Stuber, A., Pietrock, M., Wienke, A., Mitchell, A. J., Straus, D. L., 2009. Toxicity of peracetic acid (PAA) to tomonts of Ichthyophthirius multifiliis. Diseases of aquatic organisms, 86: 51 56. Ministerstvo zemědělství České republiky, Evropský rybářský fond, 2014. Víceletý strategický plán pro akvakulturu. MZe ČR, Praha. 101 s. Okamura, B., Wood, T. S., 2002. Bryozoans as hosts for Tetracapsula bryosalmonae, the PKX organism. Journal of Fish Diseases, 25: 469 475. Palíková, M., Navrátil, S., Mareš, J. 2015. Preventivní, profylaktické a léčebné zásahy na snížení rizika výskytu a propuknutí onemocnění v recirkulačních systémech dánského typu. Metodika R09/2014, Mendelova univerzita v Brně, 24 s. Penta. 2004. Safety Data Sheet. [Online]. Available at: http://www.pstruharstvi.cz/ soubory/latky-chovu/formaldehyd.pdf. [2016-08-21]. Penta. 2012. Safety Data Sheet. [Online]. Available at: http://www.pentachemicals.eu/ bezp_listy/ch/bezplist_197.pdf. [2016-08-21]. Pokorný, J., Adámek, Z., Dvořák, J., Šrámek, V., 2003. Pstruhařství. Informatorium, Praha, 281 s. Rowland, S. J., Mifsud, C., Nixon, M., Read, P., Landos, M., 2009. Use of formalin and copper to control ichthyophthiriosis in the Australian freshwater fish silver perch (Bidyanus bidyanus Mitchell). Aquaculture research, 40: 44 54. Sedlák, E., 2002. Zoologie bezobratlých. 2. přepracované vyd. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, 337 s. Svobodová, Z., 2007. Nemoci sladkovodních a akvarijních ryb. 4. vyd. Informatorium, Praha Tisler, T., Zagorc-Koncan, J., 1997. Comparative assessment of toxicity of phenol, formaldehyde, and industrial wastewater to aquatic organisms. Water air and soil pollution, 97: 315 322. 17

Tkachenko, H., Kurhaluk, N., Grudniewska, J., 2013. Biomarkers of oxidative stress and antioxidant defences as indicators of different disinfectants exposure in the heart of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum). Aquaculture research, 46: 679 689. Tops, S., Baxa, D.V., Mcdowell, T.S., Hedrick, R.P., Okamura, B., 2004. Evaluation of malacosporean life cycle through transmission studies. Dis. Aquat. Organ. 60, 109 121. Tops, S., Okamura, B., 2005. Malacosporean parasites (Myxozoa, Malacosporea) of freshwater bryozoans (Bryozoa, Phylactolaemata): a review. Denisia, 16, 287 298. Vachta, R., Nusl, P., Smékal, D., Lepič, P., Buřič, M., 2015. Recirkulační systémy. Střední rybářská škola a Vyšší odborná škola vodního hospodářství a ekologie, Vodňany. 223 s. Wolf, K., Markiw, M. E., 1984. Biology contravenes taxonomy in the myxozoa: New discoveries show lternation of invertebrate and vertebrate hosts. Science 225(4669):1449 1452. Wood, T. S., 2005. Study methods for freshwater bryozoans. Denisia, 16, 103 110. Zimmerman, L. L., Neves, R. J., Smith, D. G., 2003. Control of Predacious Flatworms Macrostomum sp. in Culturing Juvenile Freshwater Mussels. North American Journal of Aquaculture 65:28 32 18

8. Seznam předcházejících publikací Mareš, J. Recirkulační akvakulturní systémy, projekty a podpora RAS. In. Zkušenosti s chovem ryb, optimalizací prostředí a veterinární péčí v recirkulačním systému: Sborník příspěvků. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2016, s. 7 12. Mareš, L., Řezníčková, P., Brumovská, V. Elimination of bryozoans in intensive fish farming, MendelNet 2016, 331 336 Mareš, L., Řezníčková, P., Brumovská, V. Eliminace původce onemocnění PKD v intenzivním chovu ryb. In: Zkušenosti s chovem ryb, optimalizací prostředí a veterinární péčí v recirkulačním systému: Sborník příspěvků. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2016, s. 36 40 19

Metodika eliminace mechovek (Bryozoa) v rybochovných zařízeních Mareš Lukáš, Řezníčková Pavla, Mareš Jan Vydavatel: Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno Tisk: Vydavatelství Mendelovy univerzity v Brně Vydání: první, 2017 Náklad: 100 ks ISBN 978-80-7509-483-4 20