Nebezpečí zatížení rtutí a střevními helminty u zvířat žijících v imisně zatíženém prostředí

Bc. Tereza Hingarová

Master's thesis

Mercury and intestinal helminths loading in animals living in industrial immision affected area

Abstract:

Tato diplomová práce se zaměřuje na negativní účinky způsobené rtutí a střevními helminty u zvířat. Jako modelová zvířata byli použiti hlodavci z podčeledi myšovití (Murinae) myšice lesní (Apodemus flavicollis) a z podčeledi hrabošovití (Arvicolinae) norník rudý (Myodes glareolus) a hraboš mokřadní (Microtus agrestis), kteří se vyskytovali ve sledovaném imisně zatíženém prostředí. Hlodavci byli odchyceni z několika lokalit v Krušných horách, které jsou známy tím, že patří mezi rozsáhlá těžební místa s velkým množstvím elektráren na hnědé uhlí v okolí. Právě spalováním hnědého uhlí se do životního prostředí dostává velké množství kontaminantů. V první části diplomové práce je sepsána literární rešerše, která se zabývá negativními vlivy rtuti, symptomy při intoxikaci rtuti, její léčbě a prevenci, také zákony a nařízeními ohledně maximálních koncentrací rtuti v potravinách, rtutí vyskytující se u hospodářských zvířat, biomonitoringem zatížení rtuti v prostředí, dále jaký vliv má rtuť na konkrétní pohlaví, rozmnožování a na březost, interakce mezi rtutí a gastrointestinálními helminty a poslední kapitola je věnována hlodavcům a jejich potravě, společně s možným zatížením, které je způsobené jak rtutí, tak střevními helminty. Druhou částí diplomové práce je vlastní experiment, v němž bylo vyšetřeno 66 zvířat (myšic a hrabošů). Cílem bylo pomocí modelových zvířat, zmapovat jejich zatížení rtutí a střevními helminty, případně interakce mezi nimi, a jak tyto dvě zátěže ovlivňují březost. Hlodavci byli odchyceni v červnu 2020, pomocí sklapovacích pastí, ve kterých je hlodavec ihned usmrcen zlomením páteře v krční oblasti. V laboratoři byla těla identifikována a byla u nich provedena helmintologická pitva. Z odebraných jater a ledvin byla provedena analýza koncentrace rtuti. Z trávicího traktu byli odebráni střevní helminti, kteří byli identifikováni a u kterých to velikost dovolila, byla také stanovena koncentrace rtuti. Během porovnání výsledků bylo zjištěno, že každý jedinec měl ve svých orgánech určité množství rtuti (v rozmezí 0,003671­0,137528 mg/kg sušiny), ale v porovnání mezi podčeledí myšovití a hrabošovití, stejně tak jako v porovnání mezi samicemi a samci nebyl zjištěn signifikantní rozdíl. Bylo zjištěno, že koncentrace rtuti u zkoumaných hlodavců nebyly tak vysoké (1,1 mg/kg sušiny), aby měly vliv na jejich schopnost rozmnožování, ani na březost u samic. Významný signifikantní rozdíl byl zjištěn v porovnání u březích a nebřezích samic, kdy březí samice vykazovaly vyšší zatížení rtutí než nebřezí samice, což bylo překvapivé zjištění. Střevní helminti se u odchycených hlodavců vyskytovali přibližně ve 40 % (66/26). Byl zjišťován také vztah mezi napadenými a nenapadenými jedinci střevními helminty a jejich vliv na koncentrace rtuti. Signifikantní rozdíl mezi těmito kategoriemi nebyl zjištěn.

Abstract:

This diploma thesis concerns the negative effects caused by mercury and intestinal helminths in animals. Rodents from the mouse subfamily specifically Murinae - yellow-necked mouse (Apodemus flavicollis), and from the vole subfamily Arvicolinae - bank vole (Myodes glareolus) and field vole (Microtus agrestis), where used as model animlas, which were found in the monitored industrial immision area. The rodents were caught from several locations in the Krušné hory, which are known for being among the extensive minig sites with a large number of lignite-fired power plants in the vicinity. It is through the burning of brown coal that a large amount of contaminants enter the environment. In the first part of the thesis, a literature review is written, which deals with the negative effects of mercury, symptoms of mercury intoxication, it´s treatment and prevention, as well as laws and regulations regarding the maximum concentration of mercury in food, mercury found in farm animals, biomonitoring of mercury exposure in the environment, than the effect of mercury on specific sex, reproduction and pregnancy, the interaction between mercury and gastrointestinal helminths, and the last chapter is devoted to rodents and their food, together with the possible burden caused by both mercury and intestinal helminths. The second part of the thesis is describing experiment itself in which the data from 66 animals (mice and voles) were examined. The aim was to use model animals to map their burden of mercury and intestinal helminths, possibly the interaction between them and how these two burdens affect pregnancy. The rodents were caught in June 2020 using snap traps, in which the rodent is killed immediately by breaking the spine in the neck area. In the laboratory, the bodies were identified and a helminthological autopsy was performed on them. The mercury concentration was analyzed from the liver and kidney taken. Intestinal helminths were also taken from the digestive tract, which were identified and where the size permitted, mercury concentration was also determined. During the comparison of the results, it was found that each individual had a certain amount of mercury in their organs (in the range of 0.003671-0.137528 mg/kg of dry weight), but in the comparison between the subfamily of mice and voles, as well as in the comparison between females and males, it was not found a significant difference. It was found that the concentrations of mercury in the examined rodents were not so high (1.1 mg/kg dry weight) as to have an effect on their ability to reproduce or on pregnancy in females. A significant difference was found in the comparison of pregnant and non-pregnant females, where pregnant females showed highed mercury burden than non-pregnant females, which was an surprising finding. Intestinal helminths were present in approximately 40 % (66/26) of the sampled rodents. The relationship between individuals attacked and not attacked by intestinal helminths and their influence on mercury concentration was also investigated. No significant difference was found between these categories.

Keywords

rtuť, zvíře, březost, helmint, model, zátěž

Keywords

pregnancy, mercury, helminth, model, animal, burden

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Ivana Jankovská, Ph.D.
• Reader: Petr Kunc, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Animal Production