Metazachlor je selektivní herbicid určený k hubení jednoděložných i dvouděložných plevelů v řepce olejce a jiných brukvovitých rostlinách. Využívá se zejména jako preemergentní herbicid. Metazachlor OA je jedním z hlavních degradačních produktu metazachloru. Cílem bakalářské práce bylo posouzení vlivu metazachloru a jeho metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného (Procambarus virginalis). Vliv metazachloru a jeho metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného byl hodnocen na základě vlivu na chování, růstu, biomarkeru oxidativního stresu, antioxidačních biomarkerů, ontogenetického vývoje a výskytu morfologických anomálií. Test toxicity probíhal v pěti koncentracích dvě koncentrace metazachloru (3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l) a dvě koncentrace metazachloru OA (3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l) a jedné kontroly (C). Test probíhal po dobu 40 dnů v definovaných laboratorních podmínkách.
Expozice metazachloru a metazachloru OA ve všech testovaných koncentracích způsobila statisticky významně vyšší mortalitu, zpoždění ontogenetického vývoje a pomalejší růst raků. Expozice metazachloru v koncentraci 22 mikrogramů/l a metazachloru OA v koncentracích 3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l způsobila statisticky významné snížení antioxidačních enzymů (SOD, CAT, GR, GST a GSH) v celotělním homogenátu raků. Metabolit metazachlor OA vykazoval výrazněji vyšší negativní vliv na ranná vývojová stádia raků mramorovaných než jeho mateřská látka metazachlor. Na základě výsledků této studie lze podotknout vhodnost raků, a to zejména jejich raných vývojových stadii pro testy toxicity a možnosti jejich využití pro biomonitoring zatížení vodního prostředí herbicidy a jejich metabolity.
Anotace v angličtině
Metazachlor is a selective herbicide used for controlling monocotyledonous and dicotyledonous weeds in oilseed rape and other cruciferous plants. It is mainly used as a pre-emergence herbicide. Metazachlor OA is one of the major degradation products of metazachlor. The aim of this study was to evaluate the effect of metazachlor and its major metabolite metazachlor OA on the early live stages of marbled crayfish (Procambarus virginalis). The effect of metazachlor and metazachlor OA was evaluated on the basis of behaviour, growth, biomarker of oxidative stress, antioxidant biomarkers, ontogenetic development and occurrence of morphological anomalies. The toxicity test was performed at five concentrations, two concentrations of metazachlor (3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l) and two concentrations of metazachlor OA (3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l) and one control (C). The test exposure was 40 days under defined laboratory conditions. The exposure of metazachlor and metazachlor OA at all tested concentrations caused statistically significantly higher mortality, delayed ontogenetic development and slower growth of crayfish. Metazachlor exposure in concentration 22 micrograms/l and metazachlor OA in concentrations 3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l caused statistically significant reduction of antioxidant enzymes (SOD, CAT, GR, GST and GSH) levels in whole-body crayfish homogenate. Metazachlor OA showed a more pronounced adverse effect on the early live stages of marbled crayfish than its parent compound, metazachlor. Based on the results of this study we can point out the suitability of crayfish, especially their early live stages for toxicity tests and the possibilities of their use for biomonitoring of aquatic environment herbicides and their metabolites.
Klíčová slova
herbicidy, embryolarvální test toxicity, chování, ontogenetický vývoj, antioxidativní enzymy
Metazachlor je selektivní herbicid určený k hubení jednoděložných i dvouděložných plevelů v řepce olejce a jiných brukvovitých rostlinách. Využívá se zejména jako preemergentní herbicid. Metazachlor OA je jedním z hlavních degradačních produktu metazachloru. Cílem bakalářské práce bylo posouzení vlivu metazachloru a jeho metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného (Procambarus virginalis). Vliv metazachloru a jeho metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného byl hodnocen na základě vlivu na chování, růstu, biomarkeru oxidativního stresu, antioxidačních biomarkerů, ontogenetického vývoje a výskytu morfologických anomálií. Test toxicity probíhal v pěti koncentracích dvě koncentrace metazachloru (3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l) a dvě koncentrace metazachloru OA (3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l) a jedné kontroly (C). Test probíhal po dobu 40 dnů v definovaných laboratorních podmínkách.
Expozice metazachloru a metazachloru OA ve všech testovaných koncentracích způsobila statisticky významně vyšší mortalitu, zpoždění ontogenetického vývoje a pomalejší růst raků. Expozice metazachloru v koncentraci 22 mikrogramů/l a metazachloru OA v koncentracích 3,2 mikrogramů/l a 22 mikrogramů/l způsobila statisticky významné snížení antioxidačních enzymů (SOD, CAT, GR, GST a GSH) v celotělním homogenátu raků. Metabolit metazachlor OA vykazoval výrazněji vyšší negativní vliv na ranná vývojová stádia raků mramorovaných než jeho mateřská látka metazachlor. Na základě výsledků této studie lze podotknout vhodnost raků, a to zejména jejich raných vývojových stadii pro testy toxicity a možnosti jejich využití pro biomonitoring zatížení vodního prostředí herbicidy a jejich metabolity.
Anotace v angličtině
Metazachlor is a selective herbicide used for controlling monocotyledonous and dicotyledonous weeds in oilseed rape and other cruciferous plants. It is mainly used as a pre-emergence herbicide. Metazachlor OA is one of the major degradation products of metazachlor. The aim of this study was to evaluate the effect of metazachlor and its major metabolite metazachlor OA on the early live stages of marbled crayfish (Procambarus virginalis). The effect of metazachlor and metazachlor OA was evaluated on the basis of behaviour, growth, biomarker of oxidative stress, antioxidant biomarkers, ontogenetic development and occurrence of morphological anomalies. The toxicity test was performed at five concentrations, two concentrations of metazachlor (3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l) and two concentrations of metazachlor OA (3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l) and one control (C). The test exposure was 40 days under defined laboratory conditions. The exposure of metazachlor and metazachlor OA at all tested concentrations caused statistically significantly higher mortality, delayed ontogenetic development and slower growth of crayfish. Metazachlor exposure in concentration 22 micrograms/l and metazachlor OA in concentrations 3.2 micrograms/l and 22 micrograms/l caused statistically significant reduction of antioxidant enzymes (SOD, CAT, GR, GST and GSH) levels in whole-body crayfish homogenate. Metazachlor OA showed a more pronounced adverse effect on the early live stages of marbled crayfish than its parent compound, metazachlor. Based on the results of this study we can point out the suitability of crayfish, especially their early live stages for toxicity tests and the possibilities of their use for biomonitoring of aquatic environment herbicides and their metabolites.
Klíčová slova
herbicidy, embryolarvální test toxicity, chování, ontogenetický vývoj, antioxidativní enzymy
Růst spotřeby pesticidů v moderním světě budí stále větší obavy. Pesticidy v minulosti zaujímaly významné místo v pořadí příčin havarijních úhynů vodních organizmů. V současné době přichází do úvahy vliv subletálních koncentrací pesticidů. V nižších koncentracích nemusí mít vždy bezprostřední dopad na vodní organizmy, ale mohou dlouhodobě negativně ovlivňovat jejich nejranější vývojová stadia. Existuje velice málo informací o působení pesticidů a jejich metabolitů na raná vývojová stádia necílových vodních organismů, která jsou obecně pokládána za nejcitlivější vůči působení negativních faktorů. Pro tuto bakalářskou práci byl k hodnocení vlivu vybrán metazachlor, jehož průměrná spotřeba v ČR je 152,6 tun ročně, a jeho majoritní metabolit metazachlor OA. Jejich rezidua jsou velice často nacházena v půdě a i povrchových vodách dlouhou dobu po jejich aplikaci. \vsp{0,5mm}
Cílem bakalářské práce je posouzení vlivu herbicidu metazachloru a jeho hlavního metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného (Procambarus virginalis). V rámci bakalářské práce bude proveden embryolarvální test toxicity na raku mramorovaném s pesticidem metazachlorem a jeho metabolitem metazachlorem OA. V průběhu testu bude hodnocen vliv na mortalitu, růst, chování, biomarkery oxidativního stresu a antioxidativní enzymy, ontogenetický vývoj a výskyt deformací raných vývojových stádií raka. Metodicky bude postupováno podle platných standardních operačních postupů, které byly zpracovány akreditovanou laboratoří FROV JU. Tyto postupy vycházejí z norem OECD. Hodnocení vlivu na oxidativní stres a antioxidativní enzymy v tkáních raka signálního bude prováděno dle jednotlivých metod. Výsledky získané při testování budou podkladem pro hodnocení rizika metazachloru a jeho metabolitu pro vodní ekosystém.
Zásady pro vypracování
Růst spotřeby pesticidů v moderním světě budí stále větší obavy. Pesticidy v minulosti zaujímaly významné místo v pořadí příčin havarijních úhynů vodních organizmů. V současné době přichází do úvahy vliv subletálních koncentrací pesticidů. V nižších koncentracích nemusí mít vždy bezprostřední dopad na vodní organizmy, ale mohou dlouhodobě negativně ovlivňovat jejich nejranější vývojová stadia. Existuje velice málo informací o působení pesticidů a jejich metabolitů na raná vývojová stádia necílových vodních organismů, která jsou obecně pokládána za nejcitlivější vůči působení negativních faktorů. Pro tuto bakalářskou práci byl k hodnocení vlivu vybrán metazachlor, jehož průměrná spotřeba v ČR je 152,6 tun ročně, a jeho majoritní metabolit metazachlor OA. Jejich rezidua jsou velice často nacházena v půdě a i povrchových vodách dlouhou dobu po jejich aplikaci. \vsp{0,5mm}
Cílem bakalářské práce je posouzení vlivu herbicidu metazachloru a jeho hlavního metabolitu metazachloru OA na raná vývojová stádia raka mramorovaného (Procambarus virginalis). V rámci bakalářské práce bude proveden embryolarvální test toxicity na raku mramorovaném s pesticidem metazachlorem a jeho metabolitem metazachlorem OA. V průběhu testu bude hodnocen vliv na mortalitu, růst, chování, biomarkery oxidativního stresu a antioxidativní enzymy, ontogenetický vývoj a výskyt deformací raných vývojových stádií raka. Metodicky bude postupováno podle platných standardních operačních postupů, které byly zpracovány akreditovanou laboratoří FROV JU. Tyto postupy vycházejí z norem OECD. Hodnocení vlivu na oxidativní stres a antioxidativní enzymy v tkáních raka signálního bude prováděno dle jednotlivých metod. Výsledky získané při testování budou podkladem pro hodnocení rizika metazachloru a jeho metabolitu pro vodní ekosystém.
Seznam doporučené literatury
Jurcikova, J., Mikula, P., Dobsikova, R., Nemethova, D., Svobodova, Z., 2007. Effects of metazachlor on vitellogenin induction in zebrafish. Acta Veterinaria Brno 76: S61-S66.
Mantzos, N., Hela, D., Karakitsou, A., Antonopoulou, M., Konstantinou, I., 2016. Dissipation and runoff transport of metazachlor herbicide in rapeseed cultivated and uncultivated plots in field conditions. Environmental Sciences and Pollution Research International 23: 20517-20527.
Mohr, S., Feibicke, M., Berghahn, R., Schmiediche, R., Schmidt, R., 2008. Response of plankton communities in freshwater pond and stream mesocosms to the herbicide metazachlor. Environmental Pollution 152: 530-542.
Mohr, S., Berghahn, R., Feibicke, M., Meinecke, S., Schmiedling, I., Schmiediche, R., Schmidt, R., 2007. Effects of the herbicide metazachlor on macrophytes and ecosystem function in freshwater pond and stream mesocosms. Aquatic Toxicology 82: 73-84.
Velisek, J., Stara, A., Zuskova E., Kouba, A., 2017. Effects of three triazine metabolites and their mixture at environmentally relevant concentrations on early life stages of marbled crayfish (Procambarus fallax f. virginalis). Chemosphere 175: 440-445.
Velisek, J., Stara, A., Zuskova, E., Kubec, J., Buric, M., Kouba, A., 2018. Chronic toxicity of metolachlor OA on growth, ontogenetic development, antioxidant biomarkers and histopathology of early life stages of marbled crayfish. Science of the Total Environment 643, 1456-1463
Vogt, G., 2011. Marmorkrebs: natural crayfish clone as emerging model for various biological disciplines. Journal of Biosciences 36: 377-382.
Velíšek, J., Svobodová, Z., Blahová, J., Máchová, J., Stará, A., Dobšíková, R., Široká, Z., Modrá, H., Valentová, O., Randák, T., Štěpánová, S., Kocour Kroupová, H., Maršálek, P., Grabic, R., Zusková, E., Bartošková, M., Stancová, V., 2018. Vodní toxikologie pro rybáře. FROV JU, Vodňany, 2. upravené vydání, 658 s.
Seznam doporučené literatury
Jurcikova, J., Mikula, P., Dobsikova, R., Nemethova, D., Svobodova, Z., 2007. Effects of metazachlor on vitellogenin induction in zebrafish. Acta Veterinaria Brno 76: S61-S66.
Mantzos, N., Hela, D., Karakitsou, A., Antonopoulou, M., Konstantinou, I., 2016. Dissipation and runoff transport of metazachlor herbicide in rapeseed cultivated and uncultivated plots in field conditions. Environmental Sciences and Pollution Research International 23: 20517-20527.
Mohr, S., Feibicke, M., Berghahn, R., Schmiediche, R., Schmidt, R., 2008. Response of plankton communities in freshwater pond and stream mesocosms to the herbicide metazachlor. Environmental Pollution 152: 530-542.
Mohr, S., Berghahn, R., Feibicke, M., Meinecke, S., Schmiedling, I., Schmiediche, R., Schmidt, R., 2007. Effects of the herbicide metazachlor on macrophytes and ecosystem function in freshwater pond and stream mesocosms. Aquatic Toxicology 82: 73-84.
Velisek, J., Stara, A., Zuskova E., Kouba, A., 2017. Effects of three triazine metabolites and their mixture at environmentally relevant concentrations on early life stages of marbled crayfish (Procambarus fallax f. virginalis). Chemosphere 175: 440-445.
Velisek, J., Stara, A., Zuskova, E., Kubec, J., Buric, M., Kouba, A., 2018. Chronic toxicity of metolachlor OA on growth, ontogenetic development, antioxidant biomarkers and histopathology of early life stages of marbled crayfish. Science of the Total Environment 643, 1456-1463
Vogt, G., 2011. Marmorkrebs: natural crayfish clone as emerging model for various biological disciplines. Journal of Biosciences 36: 377-382.
Velíšek, J., Svobodová, Z., Blahová, J., Máchová, J., Stará, A., Dobšíková, R., Široká, Z., Modrá, H., Valentová, O., Randák, T., Štěpánová, S., Kocour Kroupová, H., Maršálek, P., Grabic, R., Zusková, E., Bartošková, M., Stancová, V., 2018. Vodní toxikologie pro rybáře. FROV JU, Vodňany, 2. upravené vydání, 658 s.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy, portréty, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student Milan Závorka seznámil komisi se svou bakalářskou prací. Tajemník komise, doc. Ing. Martin Kocour, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta bakalářské práce. Následně student zodpověděl doplňující otázky. Proběhla diskuse na téma práce. Student adekvátně a správně reagoval na vznesené dotazy členů komise. Komise se při hodnocení vlastní práce ztotožnila s návrhy posuzovatelů práce (vedoucího a oponenta) a dohodla se na výsledku obhajoby níže. Výsledek hlasování: Pro: 5 Proti: 0 Zdržel se: 0.