W obliczu ryzyka katastrof ekologicznych, jak np. ubiegłoroczne masowe śnięcie ryb w Odrze, wsparcie procesu ich reprodukcji może być kluczowe dla zachowania populacji i utrzymania bogactwa rodzimych gatunków ryb. Badania dotyczące aspektów rozrodu, prowadzi dr Sylwia Judycka – stypendystka 22. edycji programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki w kategorii habilitacyjnej.

Marzę, aby wyniki moich badań były w przyszłości wykorzystane w praktyce i nie zostały jedynie w formie tekstu jako publikacje naukowe. Jest to ważne w sytuacji rosnącego zanieczyszczenia wód, niszczenia siedlisk oraz przełowień, a także zmian klimatycznych. Wierzę, że moje badania pomogą ochronić pulę genową naturalnych populacji ryb i zachować rodzime gatunki, mówi dr Sylwia Judycka.

Naturalne katastrofy ekologiczne są sygnałem naszego środowiska do podjęcia działań, mających na celu jego ochronę. W przypadku ryb utrata dużej liczby osobników prowadzi do zakłócenia równowagi ekosystemu, co ostatecznie może przekładać się również na krajową gospodarkę i społeczność lokalną. Niezwykle istotna jest edukacja i wspieranie działań naukowych, by podnosić świadomość społeczną na ten temat oraz podejmować właściwe kroki by temu zapobiec. Przywrócenie równowagi ekologicznej i ochrona dziedzictwa naturalnego, jakim są rodzime gatunki ryb w Polsce to dziś obowiązek.

Znaczenie kriokonserwacji dla utrzymania populacji ryb

Główną techniką stosowaną w prowadzonych przez dr Sylwię Judycką badaniach jest kriokonserwacja. Polega ona na przechowywaniu materiału biologicznego (komórek, tkanek, embrionów oraz organizmów) w niskich temperaturach, z zapewnieniem utrzymania żywotności po rozmrożeniu. Wykorzystywany w tym celu jest ciekły azot o temperaturze -196 ºC. Ze względu na sezonowość tarła ryb, jest to niezbędne dla podtrzymania całorocznej produkcji materiału zarybieniowego.

Pierwszym  etapem kriokonserwacji jest rozrzedzenie plemników. Następnie odbywa się ekwilibracja, czyli inkubacja nasienia w niskiej temperaturze (4 ºC ) za pomocą rozrzedzalnika zawierającego substancje umożliwiające przeżycie w niej plemników.

Skutecznym sposobem zamrażania nasienia ryb jest mrożenie w słomkach o różnej pojemności (0.25 lub 0.5 ml) w parach ciekłego azotu, których temperatura uzależniona jest od wysokości nad powierzchnią azotu. Odpowiednią wysokość uzyskuje się przy pomocy prostych styropianowych ramek (umieszcza się na nich napełnione rozrzedzonym nasieniem słomki) pływających po powierzchni ciekłego azotu. Czas zamrażania wynosi najczęściej 5 minut. Pary azotu wykorzystywane są także w specjalnych aparatach, służących jako komory do zamrażania, które umożliwiają kontrolę procesu.

Ostatnim etapem kriokonserwacji jest rozmrażanie nasienia, które przeprowadza się z wykorzystaniem łaźni wodnej o temperaturze 40°C. Następnie określa się jego ruchliwość i w warunkach praktycznych wykorzystuje do zapłodnienia ikry.

W ramach mojej pracy badawczej wzięłam udział w opracowaniu skutecznej procedury kriokonserwacji, która następnie została wykorzystana do stworzenia banku kriokonserwowanego nasienia wielu linii neosamców pstrąga tęczowego w największej w Polsce wylęgarni ryb łososiowatych – Wylęgarni Ryb Dąbie. Stworzenie banków kriokonserwowanego nasienia jest efektywną strategią ochrony bioróżnorodności lokalnych populacji ryb, jak również daje możliwość zabezpieczenia nasienia pochodzącego od najcenniejszych pod względem hodowlanym osobników, mówi dr Sylwia Judycka z Zakładu Biologii Gamet i Zarodka w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

Dr Sylwia Judycka wzięła również udział w wykorzystaniu kriokonserwowanego nasienia do zapłodnienia produkcyjnych ilości ikry, które potwierdziły użyteczność kriokonserwowanego nasienia do rewitalizacji linii neosamców pstrąga tęczowego utrzymywanych w wylęgarni. Przełożyło się to na usystematyzowanie wiedzy dotyczącej wdrożenia kriokonserwowanego nasienia do praktyki wylęgarniczej ryb łososiowatych.

O stypendystce

Dr Sylwia Judycka tytuł doktora uzyskała w Instytucie Rybactwa Śródlądowego w Olsztynie na specjalności Zootechnika i Rybactwo. Badaczka obecnie jest adiunktką w Zakładzie Biologii Gamet i Zarodka w Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, w którym jest również kierownikiem Pracowni Biotechnik i Biotechnologii Rozrodu. W 2019 roku uzyskała finansowanie na projekt Preludium z Narodowego Centrum Nauki pt. „Mechanizmy regulujące dojrzewanie plemników oraz powstawanie kriouszkodzeń w kriokonserwowanym nasieniu neosamców pstrąga tęczowego”. W 2021 roku otrzymała stypendium Ministra Edukacji i Nauki dla wybitnych młodych naukowców. Jest laureatką Nagrody Naukowej Oddziału Polskiej Akademii Nauk w Olsztynie i Białymstoku oraz wyróżnienia Komitetu Nauk Zootechnicznych i Akwakultury Polskiej Akademii Nauk w 2022 roku za zespołowe osiągnięcie naukowe. Dr Sylwia Judycka jest współautorką pięćdziesięciu dziewięciu publikacji naukowych, z czego w siedemnastu jest pierwszą autorką.