Цветање мора

Сателитска слика фитопланктона око Шведиског острва Готланд у Балитичком мору, 2005.

Цветање алги може да изазове проблеме за екосистеме и људско друштво.

Цветање алги у каналу

Цветање алги у Атлантику

Цветање алги јужно од обале Девона и Корнвала у Енглеској 1999.

Црвена струја

Цветање алги, често названо и цветање воде, односно мора, је масовно размножавање алги или цијанобактерија. То масовно размножавање обоји површину воде зелено, а у посебним случајевима плаво или црвено, вода постаје мутна и пуна "облака". Разлог је најчешће претерана количина храњивих твари, најчешће у облику фосфата, у води.

Цветање токсичних фитопланктонских организама, који својим масовним размножавањем повећано троше кисеоник, може бити узрок масовном тровању риба, птица па чак и људи, данас привлачи све вечу пажњу научника широм света.

У акваторију Јадрана ова појава први пут је описана 1729. г., а било је захваћено подручје средњег и северног Јадрана. Након је више од сто година, тачније, 1872. г. објављен је први рад о овој појави. Те исте године лаици су појаву назвали прљавим морем, термином који се и данас може чути. Од наведене године та се појава се јављала периодично сваких десетак година, а данас подаци указују на чињеницу, да како просторна, тако и временска учесталост отровних цватњи стално расте.

Хоће ли се цветање мора развити зависи о низу чиниоца као што су: температура, сланост, јачина морких струја, количина свјетлости, органског отпада, ... На један од разлога, концентрацију храњивих соли, утицај имају дотоци севернојадранских река, од којих река Пад уноси више од половине укупнога фосфора и азота, односно око 75% неорганских облика храњивих соли. Највећи део тога уноса је антропогеног порекла. Повишење било којег од ових чиниоца доводи до повећања продуктивности - процес познат као еутрофикација.

Узрочници токсичног цветања највећим су делом организми из групе динофлагелата, мањим делом из групе дијатомеја, те цијанобактерије (модрозелене алге).

Типови токсичности

Фикотоксини су хемијске материје које делују како на морске организме тако и на човека. У људски организам најчешће улазе преко пробавног система, иако у неким случајевима могу ући преко дисајног система и преко коже. Тровање фикотоксинима треба разликовати од тровања неким другим штетним материјама као што су нпр. бактеријска тровања, тровања радиоактивним материјама, тешким металима итд.

Типове токсичности делимо према својствима произведених токсина, односно према симптомима које изазивају:

• Цветање динофлагелата може проузрочити појаву неколико типова токсичности: ПСП (Паралитичко тровање шкољкашима), НСП (Неуротоксично тровање шкољкашима), ДСП (енгл. Diarrhetic Shellfish Poisoning), тровање цигуатером, ВСП (Венерупин тровање шкољкашима) и АЗА (енгл. Azaspiracids poisoning).
• За цватњу дијатомеја везана је појава АСП (Амнезичко тровање шкољкашима).
• Постоје још и фикотоксини везани уз цветање цијанобактерија, који делују на кожу и дисајни систем.

Паралитичко тровање шкољкама (ПСП)

Цветање воде на примеру резервоара Какховка

Први описи тровања ПСП токсинима услед конзумације отровних шкољки стари су око 200 година (записи капетана Кука и капетана Ванцувера). У водама умереног појаса уз ПСП токсичност је везан динофлагелат Gonyaulax који се данас класификује као Protogonyaulax или Alexandrium. Од узрочника токсичности у тај род спадају слеће врсте: G. tamarense, G. catenella, G. acatenella, G. monilata, A. minutum. У тропским водама ПСП је најчешће везан за врсту Pyrodinium bahamense.

Два су начина контаминације шкољака ПСП-ом:

• покретне или вегетативне ћелије (пелагијал),
• споре или причувне ћелије (бентос)

Према неким истраживањима у САДу споре које леже мирно неколико месеци на дну, најмање су десет пута токсичније од самих ћелија. Токсин доспева у шкољке путем покретних ћелија динофлагелата и њихових спора, које шкољке концентришу у свом организму током филтрирања морске воде. Највеће концентрације ПСП токсина се налазе у пробавним органима шкољки, као и у осталом меком ткиву. Најчешће контаминиране врсте шкољки су Mytilus edulis и Saxidomus giganteus.

За утврђивање ПСП токсичности шкољки најчешће се користи тест на мишевима. Од свих компоненти ПСП токсина најотровнији је сакситоксин, који је уједно један од најотровнијих непротеинских токсина познатих човеку.

ПСП токсини делују на периферни нервни систем и коштано-мишићни систем, што може довести до парализе дисајних мишића, која води у смрт. Симптоми наступају 30 минута након конзумације затроване шкољке и укључују:

• утрнуће (парезу) уста, усана, језика и врхова прстију што води до мишичне обамрлости, немогућност одржавања усправног положаја, поремећај у ходу, губитак равнотеже.
• гастро-интестинални симптоми укључују мучнину, поврачање, пролив и абдоминални бол, мада се ови симптоми јављају ретко или никако.

У озбиљним случајевима јавља се парализа мишића која почиње у ногама и доводи до смрти услед респираторне парализе. Смрт наступа унутар осам сати од конзумације, док су прогнозе повољније у случају преживљавања унутар 12 —24 сата од конзумације.

До данас није познат антидот за тровање ПСП токсинима или било којим другим фикотоксином. Симптоми тровања могу бити ублажени испирањем желуца или давањем активног угља, а у најтежим се случајевима даје вештачко дисање. Најсигурнија је заштита она која укључује детоксикацију контаминираних шкољки.

Неуротоксично тровање шкољкама (НСП)

НСП је блажи облик неуротоксичног тровања којег изазивају шкољке које живе уз обале Мексичког залива, Флориде и Северне Каролине. Појава НСП токсичности везана је уз цветање динофлагелата Gymnodinium breve. Најпознатија врста која узрокује масован помор морских организама на Флориди је Ptychodiscus brevis (Gymnodinium breve). Вегетативне ћелије P. brevis производе неколико неуротоксина који се заједнички зову бреветоксини.

Токсин акумулиран у шкољкама се одређује помоћу теста на мишевима. За потврду токсичности користи се и ХПЛЦ метода.

Симптоми НСП тровања су осећај утрнућа усана, језика, губитак окуса, успорен пулс, осећај топлине и хладноће, проширене зенице, дијареја, а опоравак слиједи након два дана.

Ciguatera тровање рибом

Тровање ciguatera узрокују термостабилни токсини, очитује се кроз гастроинтестиналне и неуролошке симптоме, а у екстремним случајевима отровани могу умрети због поремећаја дисајног система.

Ово тровање се јавља као посљедица конзумације рибе која је путем ланца прехране акумулирала одређену количину цигуатоксина које луче бентоски динофлагелати, епифити на бентоским макроалгама. Од свих цигуатоксина најзначајнији је ЦРX-1 који код хербиворних врста риба суделује у укупној смртности са око 90%. У заједницама које су у великој мјери везане за рибе коралних гребена, чијим популацијама оне представљају основни извор протеина (острвске државе Пацифика) ciguatera може имати социо-економски значај. У западним државама појава ciguatera тровања привлачи пажњу медија и негативно утиче на тржиште морских производа, а жртве тровања могу тражити одштету путем суда.

Да би се смањили штетни утицаји овог тровања потребно је праводобно открити заражену рибу. При том се користе две методе и то тест на мишевима, а обећавајуће резултате даје и имунолошка метода која открива присутност ciguatera токсина доказивањем постојања антитела.

Венерупин тровање шкољкашима (ВСП)

Венерупин је непаралитички биотоксин различит од ДСП токсина. Повезан је с цватњом врсте Prorocentrum minimum у обалним водама Јапана, Норвешке, Португала итд. Примијећено је да цветање Prorocentrum minimum врло често уследи након великих киша, те након повећања количине фосфора, нитрата и амонијака у морској води. Хемијски састав венерупина још није познат.

Прво тровање венерупинорн било је забележено 1889. у Јапану везано за конзумацију шкољака врсте Crassostrea gigas. Ова врста тровања регистрована је поново 1941. године, а узрок је била конзумација шкољки Tapes japonica.

Симптоми тровања су мучнина, повраћање, бол у желуцу, затвореност, главобоља, слабост, губитак апетита итд. Овим симптомима могу претходити нервоза, те крварење из носа, уста и десни. У озбиљним случајевима може се јавити жутица, те модрице по прсима, врату и рукама. Често се јавља и анемија. Јетра је обично повећана. У случајевима озбиљног тровања јавља се жута атрофија јетре, екстремно узбуђење и делириј, те наступа кома. Инкубација након уласка отрова траје 24 - 48 сати, а каткад и дуже. За ову врсту тровања везује се изузетно велика смртност.

За потврђивање присуства венерупина користи се тест на мишевима.

Амнезичко тровање шкољкашима (АСП)

АСП је облик токсичности чији су узрочници дијатомеје. Дијатомеје се нису сматрале опасним организмима све док крајем 1987. у Канади нису забележена 153 случаја тровања.

Симптоми су укључивали повраћање и дијареју који су у неким случајевима били праћени збуњеношћу, губитком памћења, губитком оријентације, па чак и комом.

У поређењу с ПСП токсинима, АСП токсини су благ неуролошки отров. У року од 24 сата након конзумације јавља се мучнина, повраћање и дијареја; до 48 сати након конзумације код старијих се особа јављају неуролошки симптоми (особе старије од 60 година). Неколико је старијих особа у Канади и умрло.

Од организама који производе АСП тровање посебно треба споменути дијатомеју Pseudo-nitzschia pungens.

Метода за анализу слична је методи која се користи за анализу ПСП. Мишевима се интраперитонеално ињектира екстракт добивен из меког ткива шкољки, а тест ће бити позитиван ако екстракт садржи домоичну киселину.

До сада се АСП јављао искључиво у Канади.

Токсини цијанобактерија

Цијанобактерије производе токсине у слаткој води. Тровање се јавља након појаве цветања што на површини ствара густу пену. Појаву подстиче топло, сунчано време и еутрофизирана или чак хипереутрофизирана вода (значајан утицај пољопривреде и урбаних активности). Токсини цијанобактерија могу штетно деловати како на животиње тако и на човека. Код животиња (рибе, птице, стока, кућни љубимци) симптоми тровања се јављају након што су у организам унесене токсичне ћечоке, најчешће преко воде коју животиње пију. Значајан је утицај ветра који помиче модрозелене алге у нпр. подручја где се напаја стока. Симптоми су различити и зависни су од врсте и величине организма, а најчешће укљућују повећање јетре, слабост, пролив, унутрашње крварење, плућни едем, итд..

Посебна се опасност јавља на рибњацима где услед појаве ових токсина може доћи до угинућа риба (некроза јетре).

Код човека токсини цијанобактенија могу довести до проблема с дисањем (Trichodesmium erytraeum) или до кожних проблема (Lyngbya majuscula).

На крају треба споменути да и ова група токсина као и токсини ДСП групе показују канцерогена својства.

Литература

• Андерсон, D. M.; Цембелла, А. D.; Халлеграефф, Г. M. (2012). „Прогресс ин Ундерстандинг Хармфул Алгал Блоомс: Парадигм Схифтс анд Неw Тецхнологиес фор Ресеарцх, Мониторинг, анд Манагемент”. Аннуал Ревиеw оф Марине Сциенце. 4: 143—176. ПМИД 22457972. дои:10.1146/аннурев-марине-120308-081121. 

Спољашње везе

• Harmful Algae and Red Tide Information from the Coastal Ocean Institute Архивирано на сајту Wayback Machine (29. октобар 2013), Woods Hole Oceanographic Institution
• Harmful Algal Bloom Operational Forecast System, NOAA
• Harmful Algal Bloom information from the Florida Fish and Wildlife Conservation Commission