|
|
Odstraňování antibiotik z odpadních vod pomocí pokrokových oxidačních technologií
Macsek, Tomáš ; Rusník,, Igor (oponent) ; Bodík,, Igor (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Antibiotika jsou látky inhibující růst mikroorganizmů se širokým využitím v moderní medicíně. S jejich vysokou spotřebou korelují i jejich výskyty v kanalizačních systémech, z kterých se dostávají do životního prostředí. Hrozba jejich výskytu v životním prostředí spočívá zejména v podněcování vzniku a šíření antibiotické rezistence. Tato práce se věnuje odstraňováním vybraných antibiotik a částečně i antibiotické rezistence z odpadních vod pomocí pokrokových oxidačních procesů (AOPs), které jsou založeny na vytváření vysoce reaktivních hydroxylových radikálů, schopných oxidovat i vysoce perzistentní látky. Práce řeší dočištění vod z odtoků komunálních čistíren odpadních vod (ČOV), které jsou identifikovány jako hlavní zdroj vnosu léčiv do životního prostředí, technologiemi AOPs založenými zejména na ozonizaci. Tyto procesy byly testovány v laboratorních podmínkách na modelové vodě a v reálných podmínkách jako terciální stupeň čištění na ČOV Brno-Modřice v různých provozních stavech. Z provedeného testování lze jednoznačně usoudit, že AOPs jsou schopny vysokého stupně degradace sledovaných antibiotik z čištěného média. V reálných podmínkách byly sledovány antibiotika sulfamethoxazol, trimethoprim, azithromycin, clarithromycin a v rámci jednotlivých provozních stavů bylo dosaženo jejich odstranění pod mez detekce. Aplikace AOPs na bázi ozonizace měla pozitivní efekt i na snížení mikrobiálního znečištění a šíření antibiotické rezistence. V rámci poloprovozní etapy bylo pozorováno snížení množství mikroorganizmů E.coli a koliformních mikroorganizmů až o 4 řády a snížení množství jejich rezistentních kmenů v rozmezí 1,4 – 4,0 log v porovnání s odtokem z ČOV.
|
|
|
Využití metody QuEChERS pro analýzu fluorochinolonových antibiotik v půdě
Brabcová, Kristýna ; Zlámalová Gargošová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je aplikace hojně využívaného extrakčního postupu QuEChERS na půdu, či na další matrice, jako je podestýlka nebo hnůj, obsahující fluorochinolonová antibiotika. V teoretické části práce jsou kapitoly věnované obecně léčivům, dále pak antibiotikům a antibiotické rezistenci. Fluorochinolony jsou popsány detailněji z hlediska jejich vlastností, výskytu a chování v životním prostředí. Poslední kapitola je zaměřena na analytické metody. V experimentální části práce je na základě dostupných publikací vyzkoušen a vybrán nejvhodnější extrakční postup pro půdní matrici, který je pak dále optimalizován. Optimalizovaný postup je aplikován na reálné vzorky půdy a drůbeží podestýlky za účelem stanovení obsahu ciprofloxacinu a enrofloxacinu. Extrakční postup je také vyzkoušen na dalších antibiotikách z řady fluorochinolonů (norfloxacinu, ofloxacinu, pefloxacinu, moxifloxacinu) v půdě. Všechny vzorky byly analyzovány pomocí LC-MS.
|
|
|
Role extracelulární DNA v mikrobiálním biofilmu
Gromov, Anton ; Chytilová, Aneta (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Abstrakt Bakalářská práce je zaměřena na studium role extracelulární DNA v mikrobiálním biofilmu. Práce zahrnuje vlastnosti biofilmů, funkce biofilmů a rovněž funkce a vlastnosti extracelulární DNA v biofilmu. V teoretické části je popsán proces vzniku biofilmu a vliv působení různých typů stresů na něj. Práce rovněž pojednává o roli biofilmu u bakterií či o jeho způsobech rozmnožování. Zajímavé je také pojednání o působení antibiotik na biofilm, o způsobech získávání eDNA či o využití DNAsy. V některých kapitolách byly důkladně probrány funkce eDNA a vliv její přítomnosti na obranu bakterie. V experimentální části byl zjišťován obsah biofilmu a byl porovnán s buňkami, které rostly v tekutém a pevném mediu. Bylo provedeno měření obsahu DNA v médiích a měřen byl také vliv solného a teplotního stresu na biofilm. Zároveň byl v biofilmu změřen obsah celkových proteinů, sacharidů, obsah PHB a redukujících cukrů. Na základě výsledků experimentu bylo zjištěno, že biofilm buňku velice dobře chrání před velkým osmotickým tlakem a teplotním stresem. Stresové podmínky také ovlivňovaly produkci PHB, jenž je využíván jako rezervní forma energie a uhlíku. Pro studium vlivu stresu na obsah makromolekul byl pomocí antronového reagentu změřen obsah celkových cukrů. Za pomoci gelové elektroforézy byla nejprve zkontrolována přítomnost eDNA v biofilmech a planktonických buňkách a pak za využití různých spektrofotometrických metod byla stanovena přesná koncentrace v planktonických a biofilmových buňkách.
|
|
|
Analýza fluorochinolonových antibiotik v půdě
Vdolečková, Monika ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývala celosvětovým problémem výskytu léčiv v životním prostředím, konkrétně pak fluorochinolovými antibiotiky (ciprofloxacin a enrofloxacin), které mimo jiné patří mezi kriticky důležitá antibiotika. Tato léčiva se dostávají do půdního prostředí aplikací již kontaminovaného živočišného odpadu (např. hnůj) nebo prostřednictvím odpadní vody, která je využívána při zavlažování nebo také aplikací upravených čistírenských kalů, které mohou obsahovat rezidua léčiv. Zvyšující se koncentrace těchto léčiv antimikrobiálních látek v životním prostředí představuje prostředí pro vznik a rozšiřování mikrobiální rezistence. Kumulace těchto léčiv pak způsobuje vznik rezistencí na tato antibiotika. Experimentální část diplomové práce byla zaměřena na optimalizaci metody pro extrakci a následné stanovení fluorochinolonů v půdě a podestýlce. Za tímto účelem byly optimalizovány parametry týkající se výtěžnosti extrakce fluorochinolonů z půdní matrice, a to například navážka vzorku, výběr vhodného extrakčního média, provedení SPE, způsob eluce z SPE atd. V rámci optimalizace bylo dosaženo výtěžností extrakce 70 až 140 %. Na závěr byla použita optimalizovaná metoda pro extrakci fluorochinolonů ze vzorků podestýlky a půdy, které byly poskytnuty ÚKZÚZ. Výsledky experimentální práce potvrzují dlouhodobou perzistenci těchto léčiv v životním prostředí.
|
|
|
Studium sorpcí vybraných antibiotik na polyhydroxybutyrát
Amrichová, Anna ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Řezáčová, Veronika (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou sorpce antibiotik na mikroplasty. Antibiotika i mikroplasty jsou v dnešní době vysoce studovaným tématem, kvůli pozitivním i negativním vlastnostem Pro experiment byly vybrány antibiotika se skupiny sulfonamidů a chinolonů. Ze sulfonamidů byly vybrány sulfamethoxazol a trimethoprim a z chinolonů enrofloxacin a ciprofloxacin, které již byly podnětem pro některé studie s mikroplasty. Jako mikroplast byl využit biologicky odbouratelný polyhydroxybutyrát. V laboratoři byly uskutečněny dva experimenty. První měl za cíl sledovat časovou závislost sorpce antibiotik na polyhydroxybutyrát, druhý pak koncentrační. Koncentrační závislost byla následně vyhodnocena pomocí Freundlichovy a Langmuirovy izotermy. K analýzám byla využita metoda kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií.
|
|
|
Optická mikromanipulace a Ramanova spektroskopie buněk v mikrofluidních systémech
Klementová, Tereza ; Samek, Ota (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizací procesu měření a analýzou změn indukovaných antibiotiky v buňkách bakterií E.coli prostřednictvím Ramanovy mikrospektroskopie kombinované s optickou mikromanipulací (tzv. Ramanova pinzeta) v mikrofluidních systémech. Ramanova spektroskopie umožňuje nedestruktivní a rychlou analýzu chemických vazeb ve vzorku laserovým svazkem. Optická mikromanipulace dovoluje pomocí zaostřeného laserového paprsku bezkontaktně a neinvazivně manipulovat objekty o rozměrech řádově 10^-5–10^-8 m, například bakteriemi. Mikrofluidní systém složený z kanálků a komůrek v průhledném polymeru slouží k izolaci, pozorování a kultivaci bakterií v definovaném prostředí. Kombinace těchto metod poskytuje efektivní nástroj k pozorování, manipulaci a analýze mikroorganismů. Bakterie E. coli je mikroorganismus příležitostně patogenní pro člověka a rychlejší detekce její odezvy na antibiotika by usnadnila včasnou léčbu vhodnými přípravky. V popsaných experimentech byla měřena spektra čistých bakteriálních kultur a buněk ovlivněných antibiotiky s použitím optické pinzety i konvenční Ramanovou spektroskopií. Získaná spektra a jejich charakteristické znaky byla porovnána s literaturou a bylo ověřeno, jak široce lze tuto metodu aplikovat a zda je měření spolehlivé a opakovatelné.
|
|
|
Využití separačních metod pro stanovení vybraných léčiv ve vodách
Burešová, Jitka ; Opatřilová, Radka (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Antibiotika patří mezi široce používaná léčiva v humánní i veterinární medicíně. Tyto látky jsou biologicky aktivní, snižují účinnost biologických procesů v čistírnách odpadních vod. Dochází tak k jejich nedostatečnému odstranění a průniku do vyčištěné vody. Existuje několik separačních metod, kterými mohou být antibiotika v odpadních vodách stanovena. Jsou to především kapalinová chromatografie, plynová chromatografie a kapilární elektroforéza. Cílem této diplomové práce bylo vypracovat vhodnou izolační techniku a analytický postup pro identifikaci a stanovení penicilinových antibiotik v odpadní vodě. Pro stanovení byly ze širokého spektra penicilinových antibiotik vybrány amoxicilin, ampicilin a benzylpenicilin (penicilin G). Vybraná antibiotika patří mezi často aplikovaná v praxi. Pomocí optimalizované metody pak byly tyto látky stanoveny v reálných vzorcích z čistírny odpadních vod v areálu Veterinární a farmaceutické univerzity Brno a velkokapacitní čistírny odpadních vod v Brně-Modřicích. Reálné vzorky odpadních vod byly přečištěny a zakoncentrovány pomocí SPE extrakce (extrakce pevnou fází). Vlastní stanovení penicilinových antibiotik bylo provedeno metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC) s UV-VIS detektorem typu DAD.
|
|
|
Využití kapalinové chromatografie pro stanovení reziduí léčiv
Dvořáková, Petra ; Hajšlová, Jana (oponent) ; Chýlková, Jaromíra (oponent) ; Sokol, Jozef (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá problematikou výskytu reziduí léčiv v životním prostředí. Studie se zaměřuje na vypracování optimální metody pro stanovení vybraných léčiv ze vzorků odebraných z vodního ekosystému a kalů z čistíren odpadních vod. Ze skupiny léčiv byla vybrána antibiotika, která patří mezi nejčastěji užívaná léčiva. Antibiotika přítomná ve složkách životního prostředí mají jako ostatní léčiva toxický vliv na organismy v něm žijící. V případě antibiotik však dochází navíc ke vzniku rezistence. Pro studii byla konkrétně zvolena sulfonamidová antibiotika, která se používají jak v humánní tak i ve veterinární medicíně. Byly vypracovány celkem tři optimalizované postupy pro stanovení vybraných analytů ve vzorcích povrchové vody, sedimentu a kalu. V rámci optimalizace byly zkoušeny čtyři typy extrakce, a to extrakce na tuhou fázi, extrakce pomocí zvýšeného tlaku, mikrovlnná extrakce a ultrazvuková extrakce. Pro finální analýzu byla použita kapalinová chromatografie s dvěma detektory - detektorem diodového pole a hmotnostním spektrometrem. Optimalizované metody byly aplikovány na reálné vzorky. Povrchová voda a sediment byly odebírány na dvou řekách (Svratka a Svitava), a to celkem na 31 odběrových místech. Kal byl odebírán na čistírně odpadních vod (ČOV) Brno-Modřice po dobu osmi dnů. Pro vypracování ucelené studie byla přítomnost analytů sledována rovněž ve vzorcích rybí svaloviny. Vzorky ryb pocházely z řeky Svratky (před a za ČOV). Výskyt sulfonamidových antibiotik byl potvrzen ve vzorcích povrchové vody z řeky Svratky (ug.l-1), v sedimentu z obou sledovaných řek (ug.kg-1) a v kalu z ČOV (ug.kg-1). Ve vzorcích povrchové vody z řeky Svitavy a ve vzorcích ryb nebyla léčiva detekována, případně se jejich koncentrace nacházela pod limitem detekce.
|
|
|
Study of the availability of antibiotics in soil
Hroncová, Michala ; Landová, Pavlína (oponent) ; Řezáčová, Veronika (vedoucí práce)
The diploma thesis is focused on the determination of tetracyclines, sulfonamides and fluoroquinolones from soil. Antibiotics such as tetracycline, chlortetracycline, oxytetracycline. ciprofloxacin, trimethoprim, sulfamethaxazole and sulfadiazin were selected due to frequent use in veterinary medicine. Due to the fact that the soil is a complex matrix and contains many components that can interfere with the detection signal of analytes, it was necessary to use the MAX column in the SPE method, which removes fulvic aned humic acid from analytes and the HLB column Final analysis of the analytes was performed by liquid chromatography with mass detesction (LC-MS). The method was also used for real soil samples, which were delivered from ÚKZUS.
|
|
|
Stanovení léčiv v půdním ekosystému
Brož, Tomáš ; Zlámalová Gargošová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Práce se zabývá aktuální problematikou narůstajících koncentrací léčiv, a tím i rostoucího počtu rezistentních bakterií v půdě. Jednou z příčin je hnojení zemědělských polí zvířecími fekáliemi, ve kterých se antibiotika vyskytují v nezměněné a stále aktivní formě nebo nedostatečná účinnost konvenčních metod používaných v čistírnách odpadních vod. Ve snaze zlepšit monitoring tohoto problému, byla vyvinuta a optimalizována metoda stanovení těchto antibakteriálních látek v půdní matrici, za využití extrakce tuhou fázi, a také UPLC/MS metoda na jejich vyhodnocení. Ze skupiny sulfonamidových antibiotik byl vybrán sulfacetamid, sulfadiazol, sulfamerazin, sulfamethazin, sulfamethoxazol, sulfapyridin, sulfasalazin, sulfathiaozal a trimethoprim. Nejnižším limitem detekce metody byla koncentrace 0,3 µg/g v případě sulfathiazolu a nejvyšším 8,1 µg/g pro sulfasalazin. Nejvyšších průměrných výtěžností bylo dosaženo u sulfamethoxazolu a to konkrétně 63 ±8 %.
|
host ::
RSS.