Search

Volak Hexaplex trunculus se često koristi za praćenje onečišćenja morskog okoliša organokositrovim spojevima, u prvom redu tributilkositrom (TBT). Radi se o vrsti koja razvija imposeks već pri niskim razinama onečišćenja TBT-om. U ovoj disertaciji predstavljeni su rezultati istraživanja povezanosti imposeksa kod volka H. trunculus i onečišćenja TBT-om provedenih na području srednjeg dijela hrvatskog Jadrana na 7 postaja tijekom 2014. godine i 12 postaja tijekom 2015. godine. Kod svih istraživanih populacija zabilježena je pojava imposeksa, a mjerenjem masenog udjela TBT-a u tkivu volka H. trunculus i sedimentu potvrđena je i prisutnost onečišćenja TBT-om. Istraživanjem provedenim 2014. godine nije potvrđena povezanost onečišćenja TBT-om s aktivnošću odabranih biomarkera (katalaza, glutation S- transferaza, glutation reduktaza, malondialdehidi, karbonili, acetilkolinesteraza), iako je uočena povećana aktivnost glutation reduktaze i glutation S-transferaze kod volaka s jače onečišćenih postaja. Istraživanje učinkovitosti zabrane korištenja TBT-a, koja je u Republici Hrvatskoj na snazi od 2006. godine, provedeno je 2015. godine na istim postajama na kojima je istraživanje imposeksa provedeno i 2005. godine, kategoriziranim prema razini brodske aktivnosti (nautičke marine, lučice, uvale koje se koriste samo sezonski, referentne postaje koje se rijetko koriste). Rezultati istraživanja sugeriraju da je u desetogodišnjem razdoblju došlo do smanjenja razine onečišćenja TBT-om. Ipak, smanjenje nije rezultiralo oporavkom istraživanih populacija budući da je kod svih utvrđen visoki udio imposeksa kao i povećanje udjela sterilnih ženki. U svrhu potencijalnog korištenja vrste H. trunculus kao bioindikatora u ocjeni ekološkog stanja priobalnih voda u okviru Direktive o vodama, a s obzirom na onečišćenje voda TBT-om i posljedičnim razvojem imposeksa, predložene su granične vrijednosti omjera ekološke kakvoće (OEK) . Istraživanjem stabilnih izotopa dušika (Ł15Nair) i ugljika (Ł13CVPDV) u tkivu volka H. trunculus nije potvrđena povezanost sadržaja stabilnih izotopa sa stupnjem onečišćenosti istraživanih postaja TBT-om. Banded murex Hexaplex trunculus is used in the marine environment monitoring of organotin pollution, as this species develops imposex at very low tribytiltin (TBT) concentration. In this thesis relationship between imposex in H. trunculus and TBT pollution was investigated along the central Croatian Adriatic coast at 7 sites in 2014 and 12 sites in 2015. Imposex was recorded at all investigated sites on which also TBT pollution was demonstrated, both in tissue of H. trunculus and in sediment. Investigations performed in year 2014 showed no connection between degree of TBT pollution and activity of specific biomarkers (catalase, glutathione S-transferase, glutathione reductase, malondialdehydes, carbonyls, acetylcholinesterase) in gastropod, although the increased activity of glutathione reductase and glutathione S-transferase in banded murex from the most polluted sites was observed. Investigation on effectiveness of the ban of organotin compounds in antifouling coatings, which is in force in the Republic of Croatia since 2006, was performed in 2015 at the same sites previously investigated in 2005 which were categorized according to intensity of boating activities to nautical marinas, village harbours, sheltered bays and reference sites. Obtained results suggested that TBT pollution has decreased in this ten years period. However, this decrease was not sufficient for the recovery of H. trunculus populations, since in 2015 all populations showed high degree of imposex and even higher number of sterile females than in 2005. The Ecological Quality Ratio (EQR) values for the potential use of imposex in H. trunculus as bioindicator in assessment of the ecological status of coastal waters regarding TBT pollution in the frame of Water Framework Directive (WFD) are proposed. Relationship between carbon (Ł13CVPDV) and nitrogen (Ł15Nair) isotopes content in H. trunculus and degree of TBT pollution was not established.

Probavna žlijezda puževa ima ulogu u sintezi i izlučivanju probavnih enzima, preuzimanju i konačnoj probavi hrane, naknadnom unosu hranjivih tvari, detoksikaciji te je važno mjesto za sintezu vitelogenina i spolnih steroidnih hormona. Spojevi poput tributil kositra (TBT) koji se koriste kao protuobraštajne boje na brodovima imaju negativan utjecaj na fiziološke procese pridnenih puževa i izazivaju značajne promjene u građi probavnih žlijezda i spolnih organa. U ovom istraživanju analizirano je 147 jedinki kvrgavog volka (Hexaplex trunculus) prikupljenih sa 7 lokacija u srednjem Jadranu. Vanjskim pregledom spolnih organa zabilježena je pojava imposeksa (razvoj muških spolnih karakteristika u ženki), dok su histološke promjene u tkivu probavne žlijezde analizirane na digitalnim slikama trajnih histoloških preparata, uz upotrebu histomorfometrijskog računalnog programa. Rezultati su pokazali da volci sa svih 7 lokacija imaju histološke promjene u probavnoj žlijezdi, a one su izraženije na uzorcima s lokacija koje su pod većim utjecajem plovnog prometa, poput područja oko luke Split. Pojava imposeksa je zabilježena u 88,5% analiziranih ženki, pri čemu je ustanovljeno da 67,7% ženki ima uznapredovale stadije koji onemogućavaju reprodukciju. Ustanovljena je statistički značajna razlika u površini lumena kanalića između lokacija, te povezanost površine lumena kanalića i različitih stadija imposeksa. Na histološkim preparatima probavne žlijezde uočeno je povećanje lumena kanalića, vakuolizacija tkiva te nekroza stanica epitela kanalića, što upućuje da su organokositreni spojevi u vodama istraživanih lokacija i dalje prisutni u visokim koncentracijama. Hepatopancreas of snails has a role in the synthesis and secreting of the digestive enzymes, taking over and the final digestion of food, the additional taking of nutrients, detoxication and is an important place for the synthesis of vitellogenin and sexual steroid hormones. Compounds like tributyltin (TBT), which are used as antifouling paints for ships, have a negative effect on physiological processes of the bottom-dwelling snails and cause significant changes in the structure of the hepatopancreas and genitals. During this research, 147 banded dye-murex (Hexaplex trunculus) were collected from seven different locations in the central Adriatic Sea. By the examination of the external genitals, the occurrence of the imposex (the imposition of male sex characteristics on female snails) has been noticed, while the histological changes in the hepatopancreatic tissue were analysed by using the digital pictures of the histological slides and with the help of the histomorphometric computer program. The results have shown that the banded dye-murex from all 7 locations have histological changes in the hepatopancreas and these changes are more noticeable on the snails found on the locations where sea traffic is heavier, like the areas near Split harbour. The occurrence of the imposex has been noticed in 88.5 % of the analysed female banded dye-murex and in 67.7% of these females we detected advanced stages of imposex, which prevent reproduction. There is statistically significant difference in the surface of the lumen among locations, and between surface of the lumen and different stages of imposex. On the histological slides of the hepatopancreas, the enlargement/extension of the lumen, the tissue vacuolization and the necrosis of the channel epithelial cells have been noticed. This shows that the concentration of the TBT compounds in the waters of the investigated locations is still high.

Tributilkositar (TBT - tributyltin) je toksična tvar, koja zagađuje ekosustav u moru. Kemijska i fizikalna svojstva, bioakumulacija, faktor biokoncentracije, toksikološki i ekotoksikološki parametri dokazuju da TBT nepovoljno utječe na žive organizme (morske puževe, rakove, školjke, ribe i sisavce). Najdjelotvornija i najjednostavnija metoda identifikacije TBT-a u okolišu je praćenje bioloških indikatora, odnosno promjena nastalih u živim organizmima, npr. spolnih karakteristika kod ženki morskih puževa. Preciznije mrtode za određivanje točnih vrijednosti koncentracija TBT-a u okolišu i biološkim uzorcima su analitičke metode, ali one su puno složenije i skuplje. Rezultati ispitivanja su pokazali da su priobalje, te velike luke i marine izrazito kontaminirana TBT-om. Ekosustav u tim dijelovima bio je irazito narušen, a posljedice su vidljive još i danas zbog izrazite postojanosti TBT-a u okolišu. Za Hrvatsku ne postoje podaci o sustavnom praćenju stanja okoliša (biološkim indikatorima) i koncentracijama TBT-a u priobalnom području. Rezultati kontinuiranog ispitivanja i istraživanja bili su poražavajući, te je bilo potrebno poduzeti mjere kako bi se zagađenje smanjilo, a najugroženija područja sanirala. Zakoni i akti, koje su donijela nadležna tijela u EU bili su prvi korak ka ješavanju problema. Rezultat provođenja zakona i kontrole upotrebe bilo je znatno smanjenje koncentracije TBT-a u kritičnim područjima, iako su neke vrijednosti 2001. i dalje prelazile maksimalno dopuštene. Drugi korak bio je iznalaženje alternativnih rješenja tj. Formulacija i tehnologija u kojima se ne upotrebljava TBT. Danas se većinom upotrebljavaju antivegetativni premazi koji sadrže neke alternativne sintetičke biocide, a imaju slično djelovanje kao TBT. Međutim, neki od tih biocida također su postaojani, liposolubilni i toksčni za žive organizme, pa nisu ekološki prihvatljivo rješenje. Osim sintetički dobivenih biocida postoje i produkti izolirani iz morskih organizama koji imaju prirodnu funkciju inhibicije stvaranja obraštaja. To su biološki aktivni sastojci čija se djelotvornost može usporediti sa TBT-om, ali troškovi njihove izolacije i proizvodnje relativno su visoki, pa oni još uvijek nisu komercijalno isplativi. Budućnost leži u tehnologijama koje ne sadržavaju sintetičke biocide, a to su formulacije koje se temelje na polimerima vrlo niske površinske napetosti čijim umrežavanjem nastaju glatke površine koje onemogućavaju hvatanje obraštaja.

Imposeks, pseudohermafroditizam karakteriziran pojavom muških spolnih obilježja uključujući penis i vas deferens kod ženki prednjoškržnjaka, koristi se kao bioindikator zagađenja tributyltinom (TBT-om), glavnim sastojkom protuobraštajnih boja. Za procjenu pojave i intenziteta imposeksa korištene su vrijednosti indeksa stupnja vas deferensa (VDSI), dužine penisa u ženke (FPL), kao i postotak određenog stadija imposeksa kod dvadeset nasumično odabranih ženki vrste Hexaplex trunculus prikupljenih sa 12 lokacija duž srednje i južne obale istočnog Jadrana. Lokacije odražavaju područja sa različitim intenzitetom brodske aktivnosti i svrstane su u četiri kategorije: nautičke marine (Marina, Milna, Biograd n/m), manje luke (Baška voda, Rogač, Vis), zaštićene uvale (Zaton, Jurjeva luka i Crvena luka) i čista područja (Brsečine, Drage i Malostonski zaljev). Rad sadrži prve podatke o pojavi imposeksa u Jadranu prije provođenja zabrane upotrebe organokositrenih spojeva. Rezultati ovog rada pokazuju da duž srednje i južne obale istočnog Jadrana postoji visoki stupanj imposeksa u vrste H. trunculus. Pojava imposeksa je zabilježena kod svih prikupljenih ženki, osim kod jedne koja je prikupljena na postaji u Malostonskom zaljevu. Jedinke prikupljene u nautičkim marinama su imale najrazvijeniji stadij indeksa vas deferensa sa većinom primjeraka ≥ 4, 3, a kod jedinki prikupljenih na čistim područjima su zabilježene srednje vrijednosti indeksa ≤ 3, 5. Vrijednosti indeksa vas deferensa zabilježene u manjim lukama i zaštićenim uvalama se međusobno ne razlikuju, ali su znatno niže nago u nautičkim marinama i znatno više nego u čistim područjima. Upotrebom nested ANOVA dizajna ustanovljeno je da između lokacija uzorkovanja unutar pojedinih kategorija postoji razlika u dužini penisa, dok između kategorija brodske aktivnosti nema razlike.

The present study provides the first data available on imposex in a gastropod species caught offshore the Tunisian coast. Imposex was analysed in the purple dye murex (Bolinus brandaris) from ten collecting sites offshore the Gulf of Gabès (southern Tunisia, Central Mediterranean Sea). From a total of 584 individuals analysed, females outnumbered males, leading to a female-biased sex ratio (1 F:0.7 M). Among the 353 females analysed, 117 were affected by imposex. On the whole, these females presented low to moderate imposex incidence (I%=33.1) and severity (FPLI=0.3, RPLI=2.6 and VDSI=0.8). The study revealed that imposex is a widespread phenomenon in the Gulf of Gabès and identified a clear inshore/offshore gradient in the imposex indices of B. brandaris. Regression analysis detected highly significant negative correlations between imposex indices and the distance to the coastline and depth of the collecting sites. Principal components analysis highlighted the specific influence of the distance to the major harbours, either in number of calling vessels (commercial harbour of Sfax) or shipping tonnage (oil terminal of Skhira). This inshore/offshore gradient of imposex development in B. brandaris reflects marked spatial variation in pollution by organotin compounds associated to the shipping activity. Overall, the study provides valuable baseline data for assessing the future evolution of imposex in B. brandaris, and subsequently the spatial and temporal trends of pollution by organotin compounds offshore the Gulf of Gabès., U radu se iznose prvi podaci o pojavi imposeksa kod puževa uhvaćenih u otvorenom moru Tunisa. Imposeks je analiziran na jedinkama bodljikavog volka (Bolinus brandaris) prikupljenim na deset postaja u otvorenom moru zaljeva Gabes (južni Tunis, središnji dio Sredozemnog mora). Ukupno su analizirane 584 jedinke, a omjer spolova je bio u korist ženki (1 Ž: 0,7 M). Od 353 analizirane ženke, 117 ih je bilo pogođeno imposeksom. Općenito, učestalost imposeksa kod ženki je bila niska do osrednja (I%=33.1) i jačina (FPLI=0.3, RPLI=2.6 i VDSI=0.8). Studija je pokazala da je pojava imposeksa raširena u zaljevu Gabes te je utvrđen jasan gradijent pojavnosti imposeksa kod B. brandaris na relaciji priobalno/otvoreno more. Regresijskom analizom otkrivene su vrlo značajne negativne korelacije između pojavnosti imposeksa, udaljenosti od obalne linije te dubine na kojoj se uzorkovalo. Analiza glavnih komponenti (PCA) istaknula je određeni utjecaj udaljenosti od glavnih luka, i to ovisno o broju plovila (komercijalna luka Sfax) ili brodske tonaže (naftni terminal Skhira). Ovaj priobalno/otvoreno more gradijent razvoja imposeksa odražava značajne prostorne varijacije kod onečišćenja organskim spojevima kositra povezanih s pomorskom djelatnošću. Ova studija pruža vrijedne temeljne podatke za buduću procijenu razvoja imposeksa kod vrste B. brandaris, te prostorno i vremenskih trendova onečišćenja organskim spojevima kositra u otvorenom moru zaljeva Gabes.