|
|
Studium kontaminace říčních sedimentů platinovými kovy
Novotný, Matěj ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakteristikou platinových kovů a problematikou související s jejich toxicitou a mobilitou v životním prostředí, přesněji v akvatickém prostředí. Tyto kovy jsou do životního prostředí uvolňovány v důsledku používání automobilových katalyzátorů. Jejich funkce je založena na katalytických vlastnostech platinových kovů. V důsledku vysokých teplot mohou být tyto kovy v katalyzátoru oxidovány a následně emitovány spolu se spalnými produkty do okolní atmosféry. Cílem práce je měření reálných vzorků říčních sedimentů řeky Svratky na území města Brna a zjištění možnosti kontaminace akvatického prostředí těmito kovy.
|
|
|
Behaviorální změny ryb po expozici metamfetaminu
SLIVONĚ, Miroslav
Nezákonné užívání drog představuje nepříznivé důsledky pro lidi po celém světě, ale jak je to u ostatních organismů? Podle výsledků nedávno zveřejněných studií má konzumace nelegálních drog negativní vliv i na vodní organismy ve vodním prostředí, kam se dostává nedostatečně vyčištěnými odpadními vodami. V této diplomové práci je zkoumán vliv nelegální drogy metamfetaminu (METH) na změnu chování pstruha obecného (Salmo trutta morpha fario) v environmentálně relevantních koncentracích (1000 ng/L). Výsledky experimentů potvrdily přítomnost METH i jeho hlavního metabolitu amfetaminu (AMFA) ve vzorcích jaterní a mozkové tkáně exponovaných ryb. Výsledky změn chování ryb naznačují, že expozice této droze měla vliv na prostorovou orientaci, vyjádřenou levostrannou lateralitou a na lokomoci ryb, vyjádřenou vyšší explorační aktivitou exponovaných ryb. Vliv expozice ovšem nebyl prokázán na výskyt ryb v blízkosti krmného místa. Z této laboratorní studie vyplývá negativní vliv expozice METH na jednotlivce, s možnými důsledky pro populace, společenstva a pravděpodobně i celé ekosystémy.
|
|
|
Psychoaktivní sloučeniny ve vodním prostředí a jejich účinky na ryby
SANCHO SANTOS, Maria Eugenia
Psychoaktivní látky patří do skupiny nových kontaminantů životního prostředí a díky jejich všudypřítomnosti a možným účinkům jsou stále častějším předmětem zájmu ekotoxikologických studií. Tyto látky byly detekovány ve vnitrozemských vodách v koncentracích od nanogramů po mikrogramy na litr. Řada z nich není efektivně odstraňována v procesech čištění odpadních vod. Pro experimenty realizované v rámci této disertační práce byly z široké skupiny psychoaktivních látekvybrány metamfetamin a tramadol, a to zejména z důvodu minimálního množství dosud realizovaných ekotoxikologických studií týkajících se působení těchto látek na organismy v životním prostředí a také z důvodu poměrně významných koncentrací těchto látek nalézaných v povrchových vodách. Metamfetamin, užívaný hlavně jako nelegální droga, je návykovým psychostimulantem, který je zejména ve střední Evropě nejčastěji užívanou tzv. "tvrdou" drogou. V rámci práce testované environmentálně relevantní a vyšší koncentrace metamfetaminu ve vodě vedly u pstruha obecného (Salmo trutta m. fario) k histopatologickým změnám v srdci a v játrech. Hlavní změnami pozorovanými v srdci byly mikrovaskulární poranění, infiltrace a fibróza, v játrech pak cytoplazmatická vakuolizace hepatocytů. Kromě toho byly v játrech pozorovány apoptotické změny. Nálezy byly velmi podobné nálezům popisovaným u lidí a laboratorních zvířat. Původní sloučenina a její hlavní metabolit amfetamin byly detekovány ve tkáních pstruhů v pořadí ledviny> játra> mozek> sval> plazma. Koncentrace amfetaminu byly evidentně vyšší ve srovnání s metamfetaminem. Proto lze předpokládat, že histologické nálezy částečně vznikají také působením amfetaminu. U pstruhů vystavených působení metamfetaminu byly v poexpoziční době pozorovány rozdíly v chování mezi exponovanou a kontrolní skupinou. Jednalo se o preference aktivity a místa výskytu a o změny metabolomu mozku, které byly dávány do souvislosti se zbytkovým obsahem metabolitu testované látky v mozku exponovaných jedinců. Tramadol je hojně užívané analgetikum, jehož singulární způsob účinku poskytuje přidané antidepresivní a anxiolytické účinky. Bylo zjištěno, že reálně se vyskytující koncentrace tramadolu ve vodě mění základní způsoby chování jelce tlouště (Squalius cephalus), který je ve střední Evropě původním rybím druhem. Úroveň změn chování korelovala u testovaných jedinců s koncentrací tramadolu v jejich mozku. U exponovaných ryb byly pozorovány anxiolytické účinky, např. menší odvaha a odlišné sociální chování ve srovnání s kontrolními jedinci. V testu smělosti exponované ryby setrvávaly déle v úkrytech a pohybovaly se na kratší vzdálenost, proto prozkoumávaly nové prostředí méně než kontrolní ryby. Experiment zaměřený na schopnost rozpoznávání nových objektů naznačil, že ačkoliv exponovaní jedinci odlišili novou položku, jejich aktivita byla snížena a nový objekt prozkoumávali méně. Zvýšená vzdálenost mezi jedinci naznačovala, že je narušena soudržnost hejna. S expozicí byly spojeny i změny chování, což naznačuje vliv znečišťující látky na osobnost ryb. Biokoncentrační faktory pro tramadol a metamfetamin byly ve všech případech nízké, takže pravděpodobnost biokoncentrace je v případě těchto látek velmi nízká. Tyto sloučeniny se však kontinuálně dostávají do vody, což vede k jejich pseudo-perzistenci a následné přítomnosti ve tkáních. Výskyt u ryb a paralelismus v cílové signalizaci vedou k podobným reakcím v těchto organismech jako jsou pozorovány u lidských a dalších živočišných modelů. V našich experimentech jsme prokázali, že znečištění vody testovanými neuroaktivními látkami může vést k neočekávaným účinkům na faunu a následným změnám v celém vodním ekosystému.
|
|
|
Studium kontaminace říčních sedimentů platinovými kovy
Novotný, Matěj ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakteristikou platinových kovů a problematikou související s jejich toxicitou a mobilitou v životním prostředí, přesněji v akvatickém prostředí. Tyto kovy jsou do životního prostředí uvolňovány v důsledku používání automobilových katalyzátorů. Jejich funkce je založena na katalytických vlastnostech platinových kovů. V důsledku vysokých teplot mohou být tyto kovy v katalyzátoru oxidovány a následně emitovány spolu se spalnými produkty do okolní atmosféry. Cílem práce je měření reálných vzorků říčních sedimentů řeky Svratky na území města Brna a zjištění možnosti kontaminace akvatického prostředí těmito kovy.
|
|
|
Vliv chemikálií přítomných ve výtocích z čistíren odpadních vod na ryby
GRABICOVÁ, Kateřina
Farmaka a látky každodenní potřeby (tzv. personal care products, PPCP), patří mezi chemikálie, které jsou používané či vyráběné po celém světě ve velkém množství. Tyto látky jsou vyloučeny či vyhozeny do odpadu a společně s odpadní vodou vstupují do čistíren odpadních vod (ČOV). Ne všechny látky jsou v několika stupňovém čistícím procesu odstraněny a prostřednictvím výtoků z ČOV se dostávají do životního prostředí. Tato disertační práce je zaměřena na PPCP na jejich přítomnost ve vodním prostředí a na zjišťování jejich možného vlivu na vodní organismy. Hodnocení rizik plynoucích z přítomnosti cizorodých látek ve vodním prostředí je obvykle založeno na laboratorních studiích. V rámci této práce bylo první testovanou látkou léčivo verapamil, který je hojně předepisován k léčbě srdečních nemocí a na snížení krevního tlaku. K testování tohoto léčiva byly použity dva typy testů akutní s vysokými koncentracemi a subchronický, kde byla testována i koncentrace odpovídající reálným koncentracím této látky ve vodním prostředí. Embrya a larvy kapra obecného (Cyprinus carpio) vystavené působení verapamilu vykazovaly deformace a otoky těl. Bylo pozorováno i snížení tepové frekvence. Podle stanovené hodnoty 96hLC50 může být verapamil zařazen mezi škodlivé či jedovaté látky. Další testovanou látkou byla 2-fenylbenzimidazole-5-sulfonová kyselina (PBSA). Tato kyselina patří do skupiny UV filtrů používaných např. v opalovacích krémech a, jak bylo v rámci naší terénní studie zjištěno, vyskytuje se v povrchových vodách jižních Čech v relativně vysokých koncentracích. I přesto, že biokoncentrace PBSA v tkáních a plazmě pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss) byla nízká, aktivita 7-ethoxyresorufin-O-deethylasy, 7-methoxyresorufin-O-deethylasy a 7-penthoxyresorufin-O-deethylasy u exponovaných ryb byla zvýšená, z čehož vyplývá, že byla ovlivněna aktivita cytochromů P450, a to i koncentrací PBSA běžně stanovovanou v povrchových vodách. Ryby žijící ve volné přírodě jsou však vystaveny působení různorodých směsí chemických látek. V následné studii byl proto použit přístup, kdy byl pstruh duhový vystaven přímo působení výtoku z ČOV v Göteborgu, druhé největší ČOV ve Švédsku. Pozornost byla zaměřena na výskyt antidepresiv v krevní plazmě a tkáních ryb po jejich 13 denní expozici. Citalopram, sertraline a venlafaxine byly nalezeny v mozku a játrech těchto ryb. Protože se tato léčiva používají k léčbě depresí a jiných psychických poruch, je možno předpokládat, že může být také ovlivněno i chování ryb vystavených působení těchto látek. Akvarijní a klecové experimenty jsou však pro ryby stresující a navíc nezohledňují příjem cizorodých látek potravou. Důležitou součástí potravy ryb jsou bentické organismy. Je mnoho studií, které se zabývají vlivem znečištění na bentické organismy, ale tyto studie jsou obvykle zaměřeny na biodiverzitu či ovlivnění biomasy. Dalším cílem práce bylo zjistit, zda se léčiva kumulují v tělech bentických organismů. Byly studovány dva druhy bentických druhů, larvy chrostíků (Hydropsyche sp.) a pijavky (Erpobdella octoculata). V larvách chrostíků došlo ke kumulaci antibiotik azithromycinu a clarithromycinu, kardiovaskulárního léčiva verapamilu, protiplísňového léčiva klotrimazolu a antidepresiv sertralinu a citalopramu. V pijavkách byly nalezeny valsartan (kardiovaskulární léčivo), diklofenak (protizánětlivé léčivo) a také, stejně jako v larvách chrostíků, sertraline a klotrimazol. Velmi perspektivní metodou používanou ke vzorkování životního prostředí je pasivní vzorkování. V reálných podmínkách byla provedena a ověřena kalibrace pasivních vzorkovačů. Pasivní vzorkovače POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Samplers) byly použity ke vzorkování 21 lokalit České republiky pro stanovení psychoaktivních farmak. Pro využití pasivních vzorkovačů jako exaktní metody pro sledování farmak a drog ve vodním prostředí je zapotřebí dalšího výzkumu.
|
|
|
Farmaka ve vodním prostředí a jejich vliv na ryby
BURKINA, Viktoriia
Tato práce se zabývá in vivo a in vitro studiem vlivu atenololu, verapamilu, dexamethasonu, clotrimazolu a PBSA na fyziologický stav a zdraví pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss). Subchronický test zahrnující environmentálně relevantní koncentrace atenololu prokázal, že vyšší riziko vzniku oxidativního stresu je pouze u ryb vystavených působení atenololu v koncentraci minimálně 1000 ?g L-1. Druhým studovaným léčivem byl verapamil, blokátor kalciových kanálů typu L. Přes relativně vysoké koncentrace verapamilu zahrnuté do experimentu, nebyla u exponovaných pstruhů duhových zjištěna změna úrovně žádné ze sedmi jaterních reakcí zprostředkovaných enzymatickým systémem CYP450 (EROD , MROD , PROD, BFCOD , COH a PNPH). Tyto výsledky naznačují, že aktivita vybraných CYP450 nebyla verapamilem ovlivněna. Vliv PBSA ze skupiny UV filtrů byl na rybách testován v sub-chronickém testu. Expozice nejvyšší koncentraci PBSA (1000 ?g L-1) vedla k významné inhibici aktivity glutathionreduktasy (GR). Aktivita EROD, MROD, PROD se zvyšovala v závislosti na koncentraci PBSA postupně od environmentálně relevantních koncentrací. Snížená aktivita GR naznačuje, že dlouhodobé působení PBSA může u ryb zvýšit oxidativní stres. Na základě zjištění zvýšené aktivity CYP1A (EROD a MROD) a CYP2B (PROD) je možné předpokládat interakce PBSA s intracelulárními receptory. U pstruha duhového byla zjištěna po vystavení clotrimazolu řada fyziologických poruch. Změny hematologických parametrů exponovaných ryb naznačují, že u pstruha duhového došlo k ovlivnění imunitního systému a poruchám syntézy hemoglobinu. Antioxidační obranné enzymy také reagovaly na expozici clotrimazolu, a tím ovlivnily oxidativní stav exponovaných ryb. Nezměněná úroveň TBARS ve všech studovaných tkáních ryb sub-chronicky exponovaných clotrimazolu nepotvrdila oxidativní poškození lipidů. U ryb exponovaných 42 dnů clotrimazolu byla zjištěna aktivace jaterních energetických drah. Vysoká aktivita glutathion-S-transferasy byla zjištěna v játrech a žábrách, tedy v orgánech pravděpodobně spojených s detoxikačními procesy clotrimazolu. Na základě zjištěných změn v katalytické aktivitě CYP1A1 a CYP3A lze očekávat interakce clotrimazolu s intracelulárními receptory. Úroveň biokoncentračního faktoru (BCF) ve svalové tkáni naznačuje mírný bioakumulační potenciál clotrimazolu. Relativně vysoký poločas rozpadu clotrimazolu v rybích ledvinách, téměř 29 dnů, představuje větší potenciál pro nepříznivé působení na tento orgán. Toto zjištění je důležité s ohledem na strukturální změny zjištěné histologickým vyšetřením ledvin a varlat. Změny pozorované v ledvinách byly nejvýraznější u tubulárních epitelových buněk. Histologické změny gonád byly viditelné pouze u samců, přičemž patologické změny varlat mohou způsobit narušení steroidogeneze. Potenciál clotrimazolu a dexamethasonu inhibovat činnost enzymatické skupiny CYP450 v jaterních mikrozomech byl u pstruha duhového zkoumán také pomocí in vitro experimentu. Clotrimazol způsobil v jaterních mikrozomech pstruha duhového nekompetitivní inhibici aktivity EROD. BFCOD aktivita byla clotrimazolem inhibována kompetitivně. PNPH aktivita byla za přítomnosti clotrimazolu snížena jen mírně, což naznačuje fyziologicky nevýznamnou interakci clotrimazolu s CYP2E1. Přítomnost dexamethasonu neovlivnila žádné studované enzymy CYP450. V souhrnu výsledky této studie potvrdily, že přítomnost clotrimazolu v životním prostředí je znepokojující, pokud jde o jeho dopad na zdravotní stav ryb. Tato práce shrnuje aktuální údaje o účincích některých PPCP na ryby. Studovaná kardiovaskulární a protizánětlivá léčiva nepředstavují na základě odezvy vybraných molekulárních markerů významné riziko pro ryby, zatímco testované fungicidní léčivo a UV filtr mohou u ryb narušit řadu fyziologických procesů.
|
host ::
RSS.