|
|
Vliv vybraných endokrinních disruptorů na cytochromy P450 1B1 a 3A1/2
Holecová, Jana ; Bořek Dohalská, Lucie (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Mnoho látek exogenního nebo endogenního původu působí jako endokrinní disruptory (EDC), tedy interferují s přirozenou tvorbou, signalizací nebo metabolismem hormonů v organismu. Mezi rozšířené endokrinní disruptory exogenního původu patří benzo(a)pyren (BaP) a 17α-ethinylestradiol (EE2), hojně se v prostředí vyskytuje také endogenní endokrinní disruptor 17β-estradiol (E2). V rámci této diplomové práce byl studován vliv uvedených EDC a jejich kombinací na genovou a proteinovou expresi CYP1B1, 3A1 a 3A2 v játrech, ledvinách a plicích potkanů in vivo. Proteinová exprese byla sledována za použití metody Western blot a specifických protilátek, genová exprese byla sledována pomocí kvantitativní PCR. Dále byl sledován vliv těchto látek na metabolismus benzo(a)pyrenu a na specifickou aktivitu CYP3A (stanovenou jako rychlost tvorby 6β-hydroxytestosteronu) v mikrosomální frakci izolované z jater potkanů. Bylo potvrzeno, že BaP výrazně indukuje expresi CYP1B1 v játrech a plicích jak samostatně, tak v kombinaci s EE2 nebo E2. Premedikace potkanů estradiolem spolu s BaP indukci CYP1B1 BaP ještě posiluje. Naopak premedikace potkanů EE2, E2 nebo jejich kombinací genovou expresi tohoto enzymu snižuje. U potkanů premedikovaných BaP nebo jeho kombinacemi dochází ke zvýšené tvorbě metabolitů BaP v jaterní...
|
|
|
Biodegradace vybraných psychofarmak v podzemní vodě pomocí houby Pleurotus ostreatus
Krejčová, Lucie ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Pivokonský, Martin (oponent)
Degradační účinnost ligninolytické houby Pleurotus ostreatus byla zkoumána pro 4 farmaka a 5 látek používaných nebo vznikajících při výrobě farmak, které byly detekovány v podzemní vodě v blízkosti jejich výrobny. Zjištěné maximální koncentrace sledovaných látek se v podzemních vodách pohybovaly od 0,23 µg/l do 227,87 µg/l, kromě jedné látky, která nebyla detekovánav žádném vzorku. Degradační účinnost houby P. ostreatus byla sledována v degradačních pokusech s jednotlivými látkami i směsí všech 9-ti látek. V degradačních pokusech s jednotlivými látkami byl P. ostreatus schopný snížit koncentraci 5-ti látek o 62 až 100 % z původní koncentrace 10 mg/l po 14-ti dnech kultivace na maltextrakt- glukózovém médiu. Při degradaci směsi látekbyl zjištěnúbytek koncentrace 5-ti látek z 9-ti o 52 až 100 % z původní koncentrace (2 mg/l každé látky) po 14-ti dnech kultivace na maltextrakt-glukózovém mediu. Testy akutní toxicity s Vibriofischeriv průběhu degradace naznačují tvorbumetabolitů, které jsou více toxické než původní látky. Hodnota EC50 se při testech akutní toxicity s Vibriofischeriu jednotlivých látek pohybovala v rozmezí od 5,45 mg/l do 131,98 mg/l. Klíčová slova: biodegradace, farmaka, ligninolytické houby, Pleurotus ostreatus, podzemní voda, toxicita, Vibrio fischeri
|
|
|
Vliv diversity mikrobiálního společenstva na dekomposici organické hmoty
Vicena, Jakub ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Mikrobiální diversita hraje významnou roli v dekomposici půdní organické hmoty. Avšak faktory, které tuto spojitost ovlivňují, zůstávají stále nejasné. Práce vychází z dlouhodobého sledování půd odlišného sukcesního stádia o rozdílné diversitě. Odběr půd probíhal na dvou výsypkách po těžbě hnědého uhlí na Sokolovsku. Půdy byly následně radiečně sterilizovány a inokulovány mikroflórou z obou zdrojových půd o různé hustotě inokula, což vytvořilo gradient mikrobiální diversity. Následně byla měřena respirace půd s přídavkem a bez přídavku opadu trávy Calamagrostis epigejos. Výsledky prokázaly silnou positivní závislost mezi mikrobiální diversitou a dekomposicí organické hmoty v případě, že je mikrobiální společenstvo limitováno dostupným uhlíkem. Pokud tomu tak není, je dekomposiční rychlost řízena množstvím mikrobiální biomasy. Zároveň byla prokázána positivní korelace mezi rychlostí dekomposice a množstvím houbové biomasy. U půd s přídavkem listového opadu se v iniciální fázi dekomposice projevil priming efekt. Kontrolní vzorky bez přídavku opadu priming efekt nevykazovaly. Zvýšení vlhkosti vedlo k navýšení dekomposiční rychlosti. S klidným svědomím můžeme konstatovat, že podobně průkazné výsledky, související s vlivem diversity mikrobiálního společenstva na dekomposici organické hmoty, jsou ve...
|
|
|
Biodegradace polychlorovaných bifenylů v podzemní vodě pomocí biologických přístupů
Šrédlová, Kamila ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
Polychlorované bifenyly (PCB) jsou významné organické polutanty, které velmi pomalu podléhají degradaci a dlouhou dobu přetrvávají v životním prostředí. PCB mají mnohé negativní účinky na životní prostředí, organismy i lidské zdraví. Pro stanovení PCB ve vodných matricích byla optimalizována metoda extrakce pevnou fází (SPE) s následnou analýzou prostřednictvím GC/MS. Průměrná výtěžnost SPE demineralizované vody uměle kontaminované PCB se pro jednotlivé kongenery pohybovala kolem 85 %. V dlouhodobě kontaminované podzemní vodě pocházející z areálu bývalé obalovny živičných drtí byla zjištěna koncentrace PCB 3,3 ± 0,1 μg·l-1 (suma vybraných kongenerů). Nejhojněji zastoupené kongenery byly trichlorované PCB, které dohromady představovaly asi 80 % celkového obsahu PCB. Vytvořená metodika byla dále spolu s vysokotlakou extrakcí pevných matric (ASE) použita pro zhodnocení degradačního potenciálu hlívy ústřičné (Pleurotus ostreatus), u které byla v literatuře popsána vysoká degradační účinnost vůči některým organopolutantům, včetně některých kongenerů PCB. P. ostreatus patří mezi ligninolytické houby (houby bílé hniloby), perspektivní skupinu mikroorganismů hojně studovanou z hlediska bioremediačních aplikací. P. ostreatus KRYOS byl při degradaci komerční směsi PCB Deloru 103 schopen z počátečního obsahu...
|
|
|
Studium hlavních aspektů mykoremediace - vliv biodostupnosti, biodegradace a toxicity organických polutantů
Čvančarová, Monika ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Kočí, Vladimír (oponent) ; Bosáková, Zuzana (oponent)
Do životního prostředí se uvolňuje velké množství organických látek, které jsou pro živé organismy nebezpečné. Často se jedná o látky perzistentní a toxické. Některé mají karcinogenní nebo mutagenní účinky, rovněž mohou ovlivňovat endokrinní systém živočichů a některé mohou přispívat ke vzniku bakteriální rezistence. Přirozenými procesy se v životním prostředí jen velmi pomalu odbourávájí, a proto se k dekontaminaci lokalit používají různé remediační techniky. Remediační a bioremediační techniky se významně liší a závisí na mnoha faktorech, které by měly být kriticky hodnoceny. Tato disertační práce se zabývá vzájemnými vztahy mezi biodostupností, biodegradací a toxicitou organických polutantů. K tomuto účelu byly vybrány organické látky různého původu a charakteru - polychlorované bifenyly, polycyklické aromatické uhlovodíky a fluorochinolonová antibiotika, které byly degradovány ligninolytickými houbami. Práce je zaměřena na studium desorpčního chování polutantů pocházejících ze starých ekologických zátěží, degradačního potenciálu různých houbových kmenů, degradačních mechanismů, transformačních produktů a jejich ekotoxicity. Všechny tyto faktory významně přispívají ke zhodnocení environmentálních dopadů mykoremediace. Výsledky ukázaly, že biopřístupná frakce organických polutantů stanovená...
|
|
|
Vliv kvality opadu na dekomposici
Vicena, Jakub ; Frouz, Jan (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Text práce je rozdělen do dvou částí. Literární přehled se zabývá významem dekomposice pro koloběh uhlíku v půdě a zhodnocením biologických, fyzikálních a chemických faktorů, které dekomposici ovlivňují. Pochopení faktorů ovlivňujících půdní respiraci je důležité pro lepší pochopení globální bilance uhlíku. Dekomposice ovlivňuje i uvolňování živin, půdní úrodnost, a další půdní procesy a vlastnosti. Vlastní projekt se zabývá hodnocením vlivu kvality listového opadu (konkrétně poměru C:N:P) na rychlost dekomposice. Předpokladem bylo, že nízký poměr C:N zpočátku zrychluje dekomposici, která rychleji dosáhne svého minima. Naopak při vysokém poměru C:N je rychlost dekomposice zpočátku pomalejší, minima dosáhne později a průměrná hodnota dekomposice bude vyšší než u vzorků s nízkým C:N poměrem. U opadu, který již prošel fází vyluhování, nebyly statisticky významné rozdíly v respiraci jednotlivých vzorků s rozdílným C:N prokázány.
|
|
|
Optimalizace a aplikace testů pro stanovení ekotoxicity nanomateriálů
Semerád, Jaroslav ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Kočí, Vladimír (oponent)
Tato práce se zabývá aplikací a optimalizací ekotoxikologických testů pro nanomateriály na bázi nulamocného nanoželeza (nZVI), které se využívají v sanačních technologiích. Po in situ aplikacích nZVI byl pozorován výrazný pokles toxicity kontaminovaného prostředí, avšak potenciálně negativní účinek nZVI na životní prostředí nebyl doposud dostatečně prozkoumán. Standardně používané testy se ukázaly jako nepoužitelné pro stanovení toxicity železných nanomateriálů. Charakteristické vlastnosti nZVI jako je vysoká nespecifická reaktivita a sorpce komplikují stanovení toxicity běžnými testy. Pro co nejlepší přiblížení toxického účinku nanomateriálů na životní prostředí byly testovány reálné koncentrace používané při sanacích (0,1 - 10 g/l). Tyto koncentrace však interferují se standardními testy. V této práci byla optimalizována nová metoda pro in vitro testování toxicity nZVI a odvozených nanomateriálů na zástupcích bakterií. Pomocí tohoto testu lze monitorovat hlavní toxický efekt nanomateriálů - oxidativní stres (OS). Při nerovnováze tvorby a odbourávání reaktivních forem kyslíku (i.e. OS) dochází k ireverzibilním změnám v biomolekulách organismů a tvorbě nežádoucích produktů. Malondialdehyd vzniklý peroxidací lipidů je jeden z markerů buněčného poškození vlivem OS. Právě tento toxický a mutagenní...
|
|
|
Moderní trendy ve vysokoúčinné kapalinové chromatografii a jejich aplikace
Kozlík, Petr ; Bosáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Pacáková, Věra (oponent) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
(CZ) Dizertační práce se zabývá významnými trendy ve vysokoúčinné kapalinové chromatografii. Jedním z těchto trendů je miniaturizace separačních systémů ve spojení s vysokou citlivostí detekce nebo charakterizace a aplikace nových typů stacionárních fází pro separaci polárních látek v systémech vhodných pro hmotnostní detekci, tedy stacionárních fází pro hydrofilní interakční kapalinovou chromatografii (HILIC). Pro stanovení pěti estrogenních polutantů ve vzorcích vod byla vyvinuta miniaturizovaná metoda, tedy metoda kapilární kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (cLC-MS/MS). Bylo testováno několik nových sorpčních materiálů pro extrakci tuhou fází (SPE) s ohledem na výtěžnost extrakce. Nejlepší výtěžnosti (95 - 100 %) bylo dosaženo na kolonce Discovery DSC-18Lt. Optimalizovaná SPE-cLC-MS/MS metoda umožňuje stanovení jednotlivých estrogenů ve vzorcích vody v jednotkách až desítkách ng/l. V HILIC módu byly charakterizovány a porovnány tři stacionární fáze - silikagelová, cyklofruktanová a isopropyl cyklofruktanová. Bylo zjištěno, že na cyklofruktanových stacionárních fázích se uplatňuje vodíková interakce a disperzní síly. U silikagelové fáze jsou tyto interakce méně významné. Ukázalo se, že modifikace silikagelu cyklofruktanem a derivatizovaným cyklofruktanem vede ke...
|
|
|
Bioremediation of persistent aromatic pollutants
Stella, Tatiana ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Mihaljevič, Martin (oponent) ; Tesařová, Eva (oponent)
Remediace persistentních chlorovaných aromatických sloučenin se stala prioritou vzhledem k teratogenním, karcinogenním a endokrinním účinkům těchto xenobiotik. V současné době si získává při sanacích znečištěných lokalit stále větší pozornost použití biologických remediačních technologií, souhrnně označovaných jako bioremediace. Představují efektivní, cenově konkurenceschopnou alternativu šetrnou k životnímu prostředí ve srovnání s fyzikálně-chemickými dekontaminačními postupy. Jako vhodný kandidát pro vytvoření remediační technologie se jeví skupina ligninolytických basidiomycetních hub tzv. houby bílé hniloby (mykoremediace). Doposud však nebyly pro své metabolické schopnosti široce využívány a mechanismus, jakým jsou schopny degradovat výše zmíněné polutanty, není rovněž plně prozkoumán. Tato disertační práce byla zaměřena na: i) zhodnocení účinnosti různých mykoremediačních strategií při odstraňování polychlorovaných bifenylů (PCB) z kontaminované půdy, ii) porozumění mechanismu specifických houbových degradačních drah PCB a jejich hlavních metabolitů (CBA, chlorbenzoové kyseliny a OH-PCB, hydroxylované polychlorované bifenyly). i) K vyhodnocení technické proveditelnosti vybraných remediačních strategií byla použita kombinace chemických, toxikologických a molekulárně-biologických technologií....
|
|
|
Fungální degradace organopolutantů s endokinně disruptivní aktivitou
Křesinová, Zdena ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Macek, Tomáš (oponent) ; Smrček, Stanislav (oponent)
Výsledky uvedené v této disertační práci se týkají oboru environmentálních věd, konkrétně mykoremediace. Velká část těchto výsledků byla uveřejněna v recenzovaných impakt faktorem, z toho 7 článků v zahraničních časopisech. Práce zahrnuje také dva souhrnné články a dosud nepublikovaná data. Z obecného pohledu přispěla tato práce k rozvoji znalostí v oblasti degradace organopolutantů a konkrétně byla zaměřená na biodegradace endokrinně disruptivních látek (ED) pomocí hub bílé hniloby. První tematický okruh se zabývá screeningem degradačně vhodných kmenů hub bílé hniloby. V rámci práce bylo otestováno 8 kmenů na modelovém tekutém médiu a 4 kmeny na pevném slámovém substrátu. Degradační potenciál byl určen na základě kvantifikace koncentračních změn ED (bisfenolu A, irgasanu, 4-nonylfenolu a 17α-ethynylestradiolu), dále byly zhodnoceny změny estrogenních aktivit a produkce ligninolytických enzymů. Pleurotus ostreatus, Irpex lacteus a Trametes versicolor byly vyhodnoceny jako nejslibnější kmeny pro degradace ED v tekutých médiích a prokázaly dobrou degradační účinnost vůči směsi ED (syntetické ED a přirozené estrogeny) během kultivace na pevném substrátu. Naopak kmen Phanerochaete chrysosporium, dosud nejstudovanější zástupce hub bílé hniloby, zcela nedegradoval 17α-ethynylestradiol (EE2) a bisfenol A...
|
host ::
RSS.