Prometryn, řadící se do skupiny triazinových herbicidů, byl v Evropě zakázán v roce 2004. Metazachlor, chloracetamid využívaný k ošetření převážně olejnatých plodin, je stále používaným herbidicem. Ve vodním prostředí mohou negativně působit individuálně používané pesticidy či jejich metabolity, další otázku z hlediska negativního působení v prostředí představují vznikající směsi pesticidů, které se v životním prostředí mohou vytvořit.
Cílem této studie bylo posoudit vliv směsí pesticidů smísených ze zvolených koncentrací (0,01 mg.l-1, 0,1 mg.l-1, 1 mg.l-1) na raka mramorovaného (Procambarus virginalis). Testované byly také pesticidy individuálně ve zvolených koncentracích. Byl hodnocen vliv na biochemický profil hemolymfy a antioxidační biomarkery a biomarker oxidačního stresu v tkáních hepatopankreatu, svalu a žaber raka mramorovaného. Toxicita byla posouzena pomocí subchronického testu toxicity, který probíhal po dobu
8 dnů.
Na hladiny biomarkerů biochemického profilu hemolymfy působily nejvíce koncentrace metazachloru (0,1 a 1 mg.l-1), které způsobily statisticky významné snížení hladiny ALT, Cl-, Mg2+ a Ca2+ a zvýšení hladiny NH3. Vliv všech testovaných směsí byl pozorován na zvýšení hladiny GLO, ALT a NH3, zde se projevil synergický účinek směsí. Aktivita antioxidačních biomarkerů byla ovlivněna pouze u CAT u prometrynu
(0,01 mg.l-1) a metazachloru (0,01 a 1 mg.l-1). Hladina LPO byla ovlivněna metazachlorem (0,01 mg.l-1). Nebyl prokázán vliv směsí pesticidů na hladinu LPO
a aktivity antioxidačních enzymů.
Anotace v angličtině
Prometryn, a triazine herbicide, was banned in Europe in 2004. Metazachlor,
a chloracetamide used to treat mainly oilseed crops, is one of the herbicides still in use. Individual pesticides or their metabolites can cause adverse effects in the aquatic environment, and the resulting mixtures of pesticides that can form in the environment are another issue in terms of adverse effects in the environment.
The aim of this study was to assess the effect of mixtures of pesticides mixed from selected concentrations (0.01 mg.l-1, 0.1 mg.l-1, 1 mg.l-1). Pesticides were also tested individually at selected concentrations. The biochemical profile of hemolymph and antioxidant biomarkers and oxidative stress biomarker in hepatopancreatic, muscle and gill tissues of marbled crayfish were determined. Toxicity was assessed using
a subchronic toxicity test performed over a period of 8 days.
Metazachlor concentrations (0.1 and 1 mg.l-1) caused decreasing ALT, Cl-, Mg2+ and Ca2+ levels and increasing NH3 levels in hemolymph. The effect of all tested mixtures was observed on the increase of GLO, ALT and NH3 levels, here a synergistic effect of the mixtures was observed. The activity of antioxidant biomarkers was affected only in CAT for prometryn (0.01 mg.l-1) and metazachlor (0.01 and 1 mg.l-1). LPO levels were affected by metazachlor (0.01 mg.l-1). There was no effect of pesticide mixtures on LPO levels and antioxidant enzyme activities.
Prometryn, řadící se do skupiny triazinových herbicidů, byl v Evropě zakázán v roce 2004. Metazachlor, chloracetamid využívaný k ošetření převážně olejnatých plodin, je stále používaným herbidicem. Ve vodním prostředí mohou negativně působit individuálně používané pesticidy či jejich metabolity, další otázku z hlediska negativního působení v prostředí představují vznikající směsi pesticidů, které se v životním prostředí mohou vytvořit.
Cílem této studie bylo posoudit vliv směsí pesticidů smísených ze zvolených koncentrací (0,01 mg.l-1, 0,1 mg.l-1, 1 mg.l-1) na raka mramorovaného (Procambarus virginalis). Testované byly také pesticidy individuálně ve zvolených koncentracích. Byl hodnocen vliv na biochemický profil hemolymfy a antioxidační biomarkery a biomarker oxidačního stresu v tkáních hepatopankreatu, svalu a žaber raka mramorovaného. Toxicita byla posouzena pomocí subchronického testu toxicity, který probíhal po dobu
8 dnů.
Na hladiny biomarkerů biochemického profilu hemolymfy působily nejvíce koncentrace metazachloru (0,1 a 1 mg.l-1), které způsobily statisticky významné snížení hladiny ALT, Cl-, Mg2+ a Ca2+ a zvýšení hladiny NH3. Vliv všech testovaných směsí byl pozorován na zvýšení hladiny GLO, ALT a NH3, zde se projevil synergický účinek směsí. Aktivita antioxidačních biomarkerů byla ovlivněna pouze u CAT u prometrynu
(0,01 mg.l-1) a metazachloru (0,01 a 1 mg.l-1). Hladina LPO byla ovlivněna metazachlorem (0,01 mg.l-1). Nebyl prokázán vliv směsí pesticidů na hladinu LPO
a aktivity antioxidačních enzymů.
Anotace v angličtině
Prometryn, a triazine herbicide, was banned in Europe in 2004. Metazachlor,
a chloracetamide used to treat mainly oilseed crops, is one of the herbicides still in use. Individual pesticides or their metabolites can cause adverse effects in the aquatic environment, and the resulting mixtures of pesticides that can form in the environment are another issue in terms of adverse effects in the environment.
The aim of this study was to assess the effect of mixtures of pesticides mixed from selected concentrations (0.01 mg.l-1, 0.1 mg.l-1, 1 mg.l-1). Pesticides were also tested individually at selected concentrations. The biochemical profile of hemolymph and antioxidant biomarkers and oxidative stress biomarker in hepatopancreatic, muscle and gill tissues of marbled crayfish were determined. Toxicity was assessed using
a subchronic toxicity test performed over a period of 8 days.
Metazachlor concentrations (0.1 and 1 mg.l-1) caused decreasing ALT, Cl-, Mg2+ and Ca2+ levels and increasing NH3 levels in hemolymph. The effect of all tested mixtures was observed on the increase of GLO, ALT and NH3 levels, here a synergistic effect of the mixtures was observed. The activity of antioxidant biomarkers was affected only in CAT for prometryn (0.01 mg.l-1) and metazachlor (0.01 and 1 mg.l-1). LPO levels were affected by metazachlor (0.01 mg.l-1). There was no effect of pesticide mixtures on LPO levels and antioxidant enzyme activities.
Pesticidy vstupují do vodních ekosystémů z různých zdrojů, například povrchovým odtokem, erozí, deštěm, infiltrací, atmosférickou depozicí. Proto se často ve vodních ekosystémech nacházejí v různých chemických směsích než jen jako samostatné sloučeniny. Avšak většina aktuálních studií hodnotí pouze toxické účinky jednotlivých látek na necílové organismy. Přičemž směsi pesticidů mohou vést k interakcím, které mohou změnit toxicitu směsi ve srovnání s toxicitou každé samotné sloučeniny.
Cílem bakalářské práce bude posoudit subchronický vliv prometrynu a metazachloru a jejich směsí na raka mramorového (Procambarus virginalis).
Metodicky bude postupováno podle platných standardních operačních postupů, které byly zpracovány Laboratoří vodní toxikologie a ichtyopatologie na FROV JU. Tyto postupy vycházejí z norem OECD a ISO pro testy toxicity na zástupcích vodních organismů. Biochemický profil hemolymfy, antioxidační biomarkery a oxidační stres v tkáních raka mramorovaného budou prováděny dle jednotlivých metod.
Získané výsledky testování rozšíří dosavadní informace o nové poznatky o toxickém vlivu jednotlivých herbicidů, prometrynu, metazachloru, a jejich směsí na necílové vodní organismy, respektive raky, a budou podkladem pro hodnocení rizik pro životní prostředí (Environmental Risk Assessment).
Zásady pro vypracování
Pesticidy vstupují do vodních ekosystémů z různých zdrojů, například povrchovým odtokem, erozí, deštěm, infiltrací, atmosférickou depozicí. Proto se často ve vodních ekosystémech nacházejí v různých chemických směsích než jen jako samostatné sloučeniny. Avšak většina aktuálních studií hodnotí pouze toxické účinky jednotlivých látek na necílové organismy. Přičemž směsi pesticidů mohou vést k interakcím, které mohou změnit toxicitu směsi ve srovnání s toxicitou každé samotné sloučeniny.
Cílem bakalářské práce bude posoudit subchronický vliv prometrynu a metazachloru a jejich směsí na raka mramorového (Procambarus virginalis).
Metodicky bude postupováno podle platných standardních operačních postupů, které byly zpracovány Laboratoří vodní toxikologie a ichtyopatologie na FROV JU. Tyto postupy vycházejí z norem OECD a ISO pro testy toxicity na zástupcích vodních organismů. Biochemický profil hemolymfy, antioxidační biomarkery a oxidační stres v tkáních raka mramorovaného budou prováděny dle jednotlivých metod.
Získané výsledky testování rozšíří dosavadní informace o nové poznatky o toxickém vlivu jednotlivých herbicidů, prometrynu, metazachloru, a jejich směsí na necílové vodní organismy, respektive raky, a budou podkladem pro hodnocení rizik pro životní prostředí (Environmental Risk Assessment).
Seznam doporučené literatury
Banaee, M., Akhlaghi, M., Soltanian, S., Sureda, A., Gholamhosseini, A., Rakhshaninejad, M., 2020. Combined effects of exposure to sub-lethal concentration of the insecticide chlorpyrifos and the herbicide glyphosate on the biochemical changes in the freshwater crayfish Pontastacus leptodactylus. Ecotoxicology 29, 1500-1515.
Banaee, M., Akhlaghi, M., Soltanian, S., Gholamhosseini, A., Heidarieh, H., Fereidouni, M.S., 2019. Acute exposure to chlorpyrifos and glyphosate induces changes inhemolymph biochemical parameters in the crayfish, Astacus leptodactylus (Eschscholtz, 1823). Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 222, 145-155.
Chang, Y., Mao, L., Zhang, L., Zhang, Y., Jiang, H., 2020. Combined toxicity of imidacloprid, acetochlor, and tebuconazole to zebrafish (Danio rerio): acute toxicity and hepatotoxicity assessment. Environmental Science and Pollution Research 27, 10286-10295.
Stara, A., Kouba, A., Velisek, J., 2014. Effect of chronic exposure to prometryne on oxidative stress and antioxidant response in red swamp crayfish (Procambarus clarkii). BioMed Research International, vol. 2014, Article ID 680131.
Vehovszky, A., Farkas, A., Csikos, V., Szekacs, A., Mortl, M., Gyori, J., 2018. Neonicotinoid insecticides are potential substrates of the multixenobiotic resistance (MXR) mechanism in the non-target invertebrate, Dreissena sp. Aquatic Toxicology 205, 148-155.
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. 2. upravené vydání, FROV JU, Vodňany, 658 s.
Velisek, J., Stara, A., Kubec, J., Zuskova, E., Buric, M., Kouba, A., 2020. Effects of metazachlor and its major metabolite metazachlor OA on early life stages of marbled crayfish. Scientific Reports 10, 875.
Seznam doporučené literatury
Banaee, M., Akhlaghi, M., Soltanian, S., Sureda, A., Gholamhosseini, A., Rakhshaninejad, M., 2020. Combined effects of exposure to sub-lethal concentration of the insecticide chlorpyrifos and the herbicide glyphosate on the biochemical changes in the freshwater crayfish Pontastacus leptodactylus. Ecotoxicology 29, 1500-1515.
Banaee, M., Akhlaghi, M., Soltanian, S., Gholamhosseini, A., Heidarieh, H., Fereidouni, M.S., 2019. Acute exposure to chlorpyrifos and glyphosate induces changes inhemolymph biochemical parameters in the crayfish, Astacus leptodactylus (Eschscholtz, 1823). Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 222, 145-155.
Chang, Y., Mao, L., Zhang, L., Zhang, Y., Jiang, H., 2020. Combined toxicity of imidacloprid, acetochlor, and tebuconazole to zebrafish (Danio rerio): acute toxicity and hepatotoxicity assessment. Environmental Science and Pollution Research 27, 10286-10295.
Stara, A., Kouba, A., Velisek, J., 2014. Effect of chronic exposure to prometryne on oxidative stress and antioxidant response in red swamp crayfish (Procambarus clarkii). BioMed Research International, vol. 2014, Article ID 680131.
Vehovszky, A., Farkas, A., Csikos, V., Szekacs, A., Mortl, M., Gyori, J., 2018. Neonicotinoid insecticides are potential substrates of the multixenobiotic resistance (MXR) mechanism in the non-target invertebrate, Dreissena sp. Aquatic Toxicology 205, 148-155.
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. 2. upravené vydání, FROV JU, Vodňany, 658 s.
Velisek, J., Stara, A., Kubec, J., Zuskova, E., Buric, M., Kouba, A., 2020. Effects of metazachlor and its major metabolite metazachlor OA on early life stages of marbled crayfish. Scientific Reports 10, 875.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka Anna Hovorková seznámila komisi se svou bakalářskou prací. Tajemník komise, doc. Ing. Martin Kocour, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta bakalářské práce. Následně studentka zodpověděla doplňující otázky. Proběhla diskuse na téma práce. Studentka adekvátně a správně reagovala 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.