Využití reverzní osmózy s in vitro detekcí v analýze estrogenních látek v povrchových vodách

Bc. Kristýna Jánová

Master's thesis

Use of reverse osmosis with in vitro detection in analysis of estrogens in surface water

Abstract:

Přirozené estrogenní látky patří mezi látky vlastní velkému množství organismů. Současně s těmito látkami je známo množství látek syntetických s podobnými vlastnostmi. Při kontaminaci životního prostředí představují tyto látky riziko pro exponované organismy. Mají potenciál působit na endokrinní systém živočichů, persistují v životním prostředí a jejich odstranění ze životního prostředí je problematické. Z těchto důvodů je nutné estrogenní látky sledovat, analyzovat a neustále vyvíjet nové metody pro jejich detekci i odstranění ze životního prostředí. Jednou z metod používaných pro odstranění estrogenů je reverzní osmóza (RO), kdy jsou estrogeny společně s dalšími organickými látkami z vody odseparovány. V této diplomové práci byla RO využita jako metoda k zakoncentrování rozpuštěných estrogenů ve vodném vzorku s následným hodnocením estrogenity pomocí in vitro biotestu s buněčnou linií HeLa 9903. Metoda RO nebyla dosud pro tyto účely využívána ani prostudována. Připraveny a otestovány byly vodné vzorky s přídavkem přirozených i syntetických estrogenů. Proběhlo i experimentální zakoncentrování vodných vzorků pitné i povrchové vody i s přidaným 17β-estradiolem. Experimenty ukázaly, že je RO nadějná metoda pro zakoncentrování estrogenních látek ve vodě, které byly zakoncentrovány až 40násobně s výtěžnosti v rozsahu 49-105 %. U experimentálního zakoncentrování vzorků pitné a povrchové vody bude nutné vyřešit problém vznikajících sraženin rozpustných solí, které ucpávají membránu RO. Na základě zjištěných výsledků je vhodné dále upřesnit postup zakoncentrování metodou RO.

Abstract:

Natural estrogenic compounds are essential for a large number of organisms. Besides these substances is known a large number of synthetic compounds with similar properties. However, all estrogenic contaminants present in the environment represent risk for exposed organisms. They could have negative effect on endocrine system of organisms, they persist in the environment and their removal is problematical. Therefore it is necessary to track and analyze them, develop new methods for their detection and removal. One of the methods for removal of estrogens is reverse osmosis (RO). RO is method used for separation of estrogenic and other compounds from water. In this thesis we use RO for concentration of dissolved estrogenic compounds in water. The concentrate was used for evaluation of estrogenic potential of aqueous sample by in vitro bioassay using the cell line HeLa 9903. RO separation method has not been used or studied for this purpose yet. By this method, concentrated aqueous samples were prepared with the addition of natural and synthetic estrogens. Also samples of drinking water and surface water with the addition of 17β-estradiol were tested. During the tests it was found that the RO separation method is capable of concentrating the aqueous sample up to 40x with efficiency in range 49-105 %. In the experimental concentration of samples of drinking and surface water will be necessary to solve problem of precipitates. The precipitates were developed from dissolved salts in water and they fouled RO membrane. There are preliminary results that are necessary to validate and also specify the procedure.

Keywords

reverzní osmóza, endokrinní disrupce, estrogeny, in vitro testování, koncentrování, fytoestrogeny, reverse osmosis, endocrine disruption, estrogens, in vitro testing, concentration, phytoestrogens

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2015
• Supervisor: RNDr. Mgr. Michal Bittner, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology