Řasy a sinice v praxi - szu.cz€¦ · RNDr. Ivan Šetlík, CSc. ... kultura vs. ekosystém ......

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

http://is.cuni.cz/studium/predmety/index.php?do=predmet&kod=MB120P119

Řasy a sinice v praxi

bloková přednáška pro studenty bak/mag programu

Přírodovědecká fakulta UK

19.-21.4.2013

www.alga.cz

CV - RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D.

1998-2003 MSc. PřF UK Kat.botaniky Benátská Praha,

Systematika bezcévných rostlin

2003-2011 BU AV ČR Brno (Ph.D. 2008 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 Tř. Eustigmatophyceae Lipidy, Omega mastné kyseliny

Kvalita potravina a udržitelné hospodaření s energií

Centrum řasových biotechnologií - Algatech

Mikrobiologický ústav AV ČR, Opatovický mlýn v Třeboni

OP VaVpI CZ 1.05/2.1.00/03.0110

Opatovický mlýn v Třeboni - mezníky ve vývoji 1962 AV ČR

RNDr. Ivan Šetlík, CSc.

Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

Botanický ústav Akademie věd Č R

O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie

Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity

REC ET O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního

prostředí a ekotoxikologii

Děkuji za pozornost

2011 Algatech

½ 13st. - 1953 (16.st. největší z mlýnů ČK)

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.

Ekologie sinic a řas (ZS, Nedbalová, Neustupa): Fytobentos a

bioindikace prostředí. Eutrofizace. Vodní květy. http://botany.natur.cuni.cz/neustupa/ekologie-ras.html

Vodní ekosystémy (LS, Černý): Přehled organismů sladkovodních lotických a lentických systémů.








http://botany.natur.cuni.cz/neustupa/ekologie-ras.html



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

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.








Basic research X Aplikace vědy

Význam naší přednášky – propojení Praha x Brno

Chci jít do praxe

- jaké mám mít znalosti a zkušenosti

Kvantifikace …

Znalosti o produkci toxinů, slizů, odorů aj. jednotlivými

zástupci a jejich účincích

Výhodou řidičský průkaz

Hlavní je motivace

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)

1. Úvod do problematiky proč jsou řasy a sinice běžnou součástí praxe

+

Bioindikace

+

-

Vodárenství

a rekreace

-

+

Ekotoxikologie

+

+

Biotechnologie

+








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

Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny - BU AV ČR Brno

2) Gas vezicles

Proč jsou sinice VK tak úspešné?

65nm

1) Trofizace

Na jaké znaky se při určování sinic musíme zaměřit

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

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

Vláknité:

Aphanizomenon

Dolichospermum (Anabaena)

Planktothrix

Nejčastější rody sinic tvořící vodní květy

Kokální: Microcystis

Woronichinia

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

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

Určování Microcystis - molekulárně jsou všechny „druhy“

rodu Microcystis jeden cluster

- V PRAXI je lze ale dobře definovat morfologicky

MORFOTOPY – souvisí s nimi toxicita !

! - prokaryotní velmi staré organismy

- chybí pohlavní rozmnožování

- mimořádně adaptabilní – některé znaky velice variabilní

- různé fáze ŽC !!!

NUTNÉ URČOVAT KOMBINACÍ VÍCE ZNAKŮ

Komplikace při určování:

1. Velikost b.

2. Tvar (forma) kolonií

3. Struktura slizu

4. Nahuštění b. v kolonii

Microcystis M. aeruginosa M. wesenbergii

M. ichtyoblabe M. viridis

Kombinace znaků při určování morfotypů Microcystis

nepravidelně

sférické

krychlovité

laločnaté,

otvory

laločnaté,

otvory

2 – 3,2

4 – 7

4 – 6

5 – 9

Vel. b.(um) Tvar kolonií Sliz Nahuštění b. Morfotyp/toxicita

M. aeruginosa

M. wesenbergii

M. viridis

M. ichtyoblabe

rozplývavý,

nezřetelný

kopíruje

okraje

skupin b.

rozplývavý

zřetelně

hraničený,

oddálen od b.

pravidelně

rovnoměrně,

zprvu velice

hustě

nepravidelně

Balíčkovité

shluky

pravidelně

rovnoměrně

náhodně

rozmístěné b.

SILNĚ TOXICKÝ

TOXICKÝ

TOXICKÝ

NETOXICKÝ

A B C D

Microcystis ichtyoblabe

Microcystis aeruginosa

Microcystis viridis

Microcystis wesenbergii

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

Microcystis

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

Microcystis dlouhodobá kultura

– ztráta GV, rozpad do jednotlivých buněk

Woronichinia naegeliana

slizové stopky

vs. Woronichinia Microcystis

Uspořádání buněk

Tvar buněk

Forma slizu

„tradiční“ Anabaena

A. sigmoidea A. flos-aquae

A. planctonica A. smithii

ROD ANABAENA Bory ex Bornet et Flahault 1888

• Recentní taxonomické revize v tradičním rodě Anabaena:

ANABAENA SPHAEROSPERMOPSIS (ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2009)

CHRYSOSPORUM (ANABAENA BERGII + APHANIZOMENON OVALISPORUM)

(STÜKEN ET AL. 2009, BALLOT ET AL. 2011; ZAPOMĚLOVÁ ET AL. 2012) planktonní - aerotopy

bentické, perifytické, půdní – bez aerotopů

DOLICHOSPERMUM (WACKLIN ET AL. 2009)

ANABAENA

Zapomělová E. (2012)

Dolichospermum Zapomělová E. (2012)

(Zapomělová et al. in prep.)

ML tree

16S rRNA gene

1414 bp

ML/NJ bootstraps

„velké morfotypy“ Dolichospermum

Dolichospermum Zapomělová E. (2012)

D. planctonicum

( Komárek 1958, Kiselev

in Kondraťeva 1968,

M. Watanabe 1992)

D. viguieri

( Denis, Frémy in Geitler

1932, Nygaard 1949,

Komárek 1958,

M. Watanabe 1992)

Šířka vlákna

(7.7) 8-15 m

Akinety

15-37 x 9-21 m

Šířka vlákna

(4.6) 5-7 (9) m

Akinety

13.5-30 x 11-16 m

D. planctonicum vs. D. viguieri Zapomělová E. (2012)

Nechranice reservoir,

Czech Republic

D. planctonicum

Lipno reservoir,

Czech Republic

D. viguieri

Mařka fishpond,

Czech Republic

Mařka fishpond,

Czech Republic

D. planctonicum vs. D. viguieri Zapomělová E. (2012)

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) 7- 12.8 (14) m

Šířka vlákna 6-8 (9) m

Akinety 15-22 x 9-14 m

D. flos-aquae vs. D. spiroides Zapomělová E. (2012)

D. spiroides

Svět fishpond,

Czech Republic

Byňov fishpond,

Czech Republic

Vajgar fishpond,

Czech Republic

D. flos-aquae

Dehtář fishpond,

Czech Republic

Švarcenberk

fishpond,

Czech Republic

Římov

reservoir,

Czech Republic

Opatovický fishpond,

Czech Republic

D. flos-aquae vs. D. spiroides Zapomělová E. (2012)

Cylindrospermopsis Aphanizomenon

ML tree

16S rRNA gene

1414 bp

ML/NJ bootstraps

(Zapomělová et al. in prep.)

Cuspidothrix issatschenkoi

Sphaerospermopsis spp.

Chrysosporum

Fylogeneze

Dolichospermum spp.

+

Aphanizomenon spp.


Aphanizomenon „pravý“

• svazečky vláken

• diferencované koncové buňky:

- protáhlé

- hyalinní

- někdy zúžené


Aphanizomenon flos-aquae

Šířka vlákna

4.4-8 m

Akinety

40-220 x 6-10.8 m

Rod fishpond,

Czech Republic

Novohradské Mts., Czech Republic

photo by P. Znachor

(Komárek 1958)

Planktothrix

Monitoring vodních květů sinic v ČR

Organizace MVKS - historie

1. Odběr r. 1994 – Prof. Ing. B.Maršálek, CSc.

– Determinace: J.+J. Komárkovi

– Finanční zázemí: Sdružení flos-aquae

2. Odběr r. 1999

– Rozšíření počtu lokalit (125) a vzorků (189)

– Navíc analýzy Mcyst

3. Od 2004 každoroční monitoring

Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny – BU AV ČR Brno

Česká republika 2006 - frekvence výskytu jednotlivých skupin fytoplanktonu

43,7%

27,9%

67,1%

46,8%

42,8%

96,8%

64,4%

77,5%

2,3%

Woronichinia

Planktothrix

Microcystis

Cylindrospermopsis

Aphanisomenon

Anabaena

sinice

zelené řasy

hnědé řasy

frekvence výskytu = v kolika % vzorků byly jednotlivé skupiny nalezeny

Metody stanovení cyanotoxinů 1. HPLC – kapalinová chromatografie (obr.)

2. ELISA – imunochemická metoda

3. MALDI-TOF – hmotnostní spektrometrie

BU AV ČR Brno, www.sinice.cz

3.Ekotoxikologické biotesty








Ekotoxikologie

– interdisciplinární vědní obor kombinující poznatky:

ekosystémy a interakce chemických látek

Ekologie Toxikologie

Cíl:

poznání interakcí mezi živými organismy

a chemickými/toxickými látkami v prostředí

na všech úrovních (molekula – populace)

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)

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

Koncept ekotoxikologie Interakce TOXICKÁ L./ŽIVÝ SYSTÉM

Producenti – sinice, řasy, VR Konzumenti Destruenti

Účinky na fotoautotrofní organismy

studium interakcí s cizorodými látkami, citlivosti druhů

Zelené řasy (Chlorophyta)

Sinice (Cyanophyta) Skrytěnky

(Cryptophyta)

Rozsivky (Chromophyta)

Vyšší rostliny

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

Lethal dose (LD)

LD50

-dávka látky, která způsobí úhyn 50 % testovaných org. do 24 hodin od expozice.

Udává se v mg/kg živé hmotnosti

http://cs.wikipedia.org/wiki/Kilogram

http://cs.wikipedia.org/wiki/Kilogram

Úhyny ryb spojené především

se snížením obsahu kyslíku

Účinky na obratlovce

Hromadné úhyny ptáků v různých

částech světa spojovány s

masovými rozvoji sinic –

nejednoznačné důkazy

Většinou souhrn více faktorů – paraziti, UV, sinice, patogeny

– oslabení populací

Bioakumulace MICROCYSTINU

Bioakumulace microcystinu-LR v rybí tkáni

Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí, MU Brno,

http://recetox.muni.cz/

Babica P. (2005)

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

Výhody bioindikace

(x chemicko-fyzikální parametry)

- odraz dlouhodobějšího stavu lokality (365dní, 24h denně)

- záznam impaktů interakcí faktorů ( např. polutantů)

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)

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.)

Rottovy indexy

CEE

MDIAT

TDI

IBD

IDG

IPS

Geriš R. (2013)

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

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 [email protected]

Zelené vláknité řasy (Cladophora, Microspora) přirůstající na podklad, tvoří velké biomasy, na povrchu stélek epifytické rozsivky rodů Cocconeis, Fragilaria, Rhoicosphaenia, Gophonema

Chladící věže elektráren - biofilmy

Bioindikace fytobentos - rozbory – hodnocení

Pleurosira laevis – indikace zvýšené salinity

Program Omnidia – hodnocení kvality vody rozsivky

Lokalita se zvýšenou trofií a saprobitou - hodnocení Omnidia

povlaky sinic ř. Chroococcales, Oscillatoriales

Navicula goepertiana – indikátor zvýšené trofie i saprobity

Van Dam 1994

pH Catégories pH requirements Trophic state Oxygen requirements1 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(‰)

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 500 - 1000 0,9 - 1,8 3 Facultative N-heterotrophic 3 regularly on wet and moist places

4 brckish 1000 - 5000 1,8 - 9,0 4 Obligately N-heterotrophic 4 moist or temporarely dry places5 exclusively outside water bodies

Saprobity Oxyg. sat.(%) BOD5 (mgl-1)

1 oligosaprobous >85 <2

2 ß-mésosaprobous 70 - 85 2 - 4

3 alpha-mésosaprobous 25 - 70 4 - 13

4 alpha-méso - polysaprobous 10 - 25 13 - 22

5 polysaprobous <10 >22

N-Hétérotrophy ([N] orga.) MOISTURE

Classification proposée par Van Dam & al 1994

Van DAM, H., A. MERTENS & J. SINKELDAM (1994)

A coded checklist and ecological indicator values of freshwater

diatoms from the Netherlands. Netherl. J.Aquat. Ecol. 28(1):117-133

Trofie

2,7

2,8

2,9

3

3,1

3,2

3,3

3,4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

vzorky

Index tro

fie

ROTTtr.

Index trofie ROTTův (st.0,3-3,9) – oblast v grafu 2,8 – 3,3 eutrofie

směr hypertrofie

Saprobní index - Sládečkův (0-4) a ROTTův (1-3,8)

Saprobita

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

vzorky

sa

pro

bn

í in

de

x

SLA - index

ROTTsp - index

červená linie – hranice α-meso-poly-saprobie (Van Dam)

Index kyslíku a salinity – Van Dam (1994)

Indexy kyslíku

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

vzorky

index k

yslík

u

low 30% sat.

fairly hight 75%sat.

moderate 50% sat.

Index salinity

pH Catégories pH requirements Trophic state Oxygen requirements1 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(‰)

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 500 - 1000 0,9 - 1,8 3 Facultative N-heterotrophic 3 regularly on wet and moist places

4 brckish 1000 - 5000 1,8 - 9,0 4 Obligately N-heterotrophic 4 moist or temporarely dry places5 exclusively outside water bodies

Saprobity Oxyg. sat.(%) BOD5 (mgl-1)

1 oligosaprobous >85 <2

2 ß-mésosaprobous 70 - 85 2 - 4

3 alpha-mésosaprobous 25 - 70 4 - 13

4 alpha-méso - polysaprobous 10 - 25 13 - 22

5 polysaprobous <10 >22

N-Hétérotrophy ([N] orga.) MOISTURE

Classification proposée par Van Dam & al 1994

Van DAM, H., A. MERTENS & J. SINKELDAM (1994)

A coded checklist and ecological indicator values of freshwater

diatoms from the Netherlands. Netherl. J.Aquat. Ecol. 28(1):117-133

Odborníci v oboru využití rozsivek pro bioindikaci v ČR:

RNDr. Petr Marvan, Mgr. Jana Veselá Ph.D., Mgr. Markéta Kozáková, Ph.D.

5. Sinice a řasy v potravě člověka








Mnoho druhů rodu Porphyra má

široké využití ve východoasijské

kuchyni. Sušené stélky se pod

japonským jménem „nori“

prodávají jako polotovar na

výrobu suši.

stélka tvořená

jedinou vrstvou

buněk

Výskyt:

na libovolném

substrátu

v přílivové

zóně (litorálu).

Porphyra (Rhodophyta) praktika UK

Gigartina Gelidium

Výskyt:

v litorálu a

sublitorálu,

zejména

na místech

se silným

vlnobitím,

hojně rozšířené.

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

6. Biotechnologie se zaměřením na zelenou řasu Chlorella

Sluneční

laboratoř

1960








1960s – golden age of algal biotechnology in Třeboň

1000 m2

1959

1970s – political pressure, stagnation

1978 Interkosmos - Salyut 6

The first algal experiments in space growth of Chlorella cultures in microgravity

Plans for mass production factory abandoned Units operating in Bulgaria, Cuba, Greece

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)

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

Photo-optimized cultures –

maximum performance &

productivity

zelená řasa Chlorella – MBU AV ČR Třeboň - autotrofní a heterotrofní kultivace v tis.L, desintegrace b.st., sprejové sušení








Low-irradiance vertical unit High-irradiance exposure in high-irradiance roof unit - up to 6,000 micromol photon m-2s-

1

Tubular photobioreactors based on Fresnel lens solar

concentrators

contact: Dr.Jiri Masojidek [email protected]

Determinační semináře a kurzy

Determinační semináře – Vědecké čtvrtky v Opatovickém mlýně na

MBU ve Třeboni

http://www.alga.cz/cs/ctvrtky.html

Determinační kurzy - fytobentos, fytoplankton SZU Praha – Mgr. Petr

Pumann, přes Českou algologickou společnost

http://www.alga.cz/cs/ctvrtky.html

Děkuji Vám za pozornost

RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D.

Laboratoř řasové biotechnologie

Sektor fototrofních mikroorganismů

Mikrobiologický ústav AV ČR

Novohradská 237

379 81 Třeboň - Opatovický mlýn

www.alga.cz

[email protected]

http://www.alga.cz/

mailto:[email protected]

Date post:	03-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	vunguyet
View:	232 times
Download:	0 times

Řasy a sinice v praxi - szu.cz€¦ · RNDr. Ivan Šetlík, CSc. ... kultura vs. ekosystém ......

Documents