Využití hlístie (Nematoda) pro výzkum efektů POPs na receptory v půdním prostředí

Mgr. Ivana Sochová, Ph.D.

Doctoral thesis

Using nematodes for POPs effect research on receptores in soil environment

Abstract:

Hlístice jsou velmi početnou skupinou půdních organismů a neparazitické druhy jsou významné pro kvalitu půdy. Proto jsou z těchto i z mnoha dalších důvodů vhodné jako bioindikátor půdní kvality a jako testovací organismy pro testy toxicity. V přírodním ekosystému jsou počty hlístic a struktura společenstev citlivé na stres způsobený půdními kontaminanty a ekologickými disturbancemi. Vliv chemických látek na hlístice lze hodnotit buď retrospektivně (polní studie) nebo prospektivně (laboratorní testy). Citlivost laboratorních testů je srovnatelná s testy s jinými půdními druhy (např. roupice, žížaly a chvostoskoci), avšak testy s hlísticemi jsou méně náročné na prostor a čas. Většina studií se doposud zaměřila na toxicitu kovů, avšak organické látky byly do této chvíle většinou opomíjeny. Proto byly pro naši studii vybrány environmentálně zajímavé skupiny organických látek, které dosud nebyly na hlísticích testovány: azaareny, chlorované parafiny a organochlorové pesticidy. Jako parametr toxicity byla použita mortalita. Efekt testovaných látek byl sledován pro dva druhy půdních hlístic Caenorhabditis elegans a Acoboloides nanus. Výsledky ukazují, že všechny testované látky jsou málo toxické v půdě, v akvatickém médiu byl nejtoxičtější toxafen, na agaru chinolin. Dále byly na základě rozdělovacích koeficientů a rovnováhy mezi vodou a půdou vypočteny předpokládané hodnoty LC50, které byly porovnány s naměřenými hodnotami. Teoretické a naměřené hodnoty se ve většině případů velmi liší. Dalším cílem studie bylo použití hlístic pro testy reálných půd. Výsledky ukazují, že toxicita reálných půd je často zastíněna pro hlístice nepříznivými fyzikálně-chemickými vlastnosti půdy.

Abstract:

Nematodes represent a very abundant and fundamental group of soil organisms and their non-parasitic species are important for soil quality. Therefore, as well as for many other reasons, they are suitable as bioindicators of soil conditions and as organisms for environmental toxicity testing. In natural ecosystems, nematode numbers and community structure are sensitive to stress caused by soil pollutants and ecological disturbances. Risk for nematodes can be set as retrospective (field studies) or prospective risk (laboratory testing). Sensitivity of tests using nematodes is comparable to those of experiments with other soil species, such as enchytraeids, earthworms, and springtails, however, they are less demanding on place and time. So far, most of studies with nematodes have been focused on metal toxicity. Organic compounds have been almostoverlooked. In this study, the environmentaly important organic environmental contaminants were selected, which have been never investigated on nematodes to the best of our knowledge: azaarenes, chlorinated paraffins, and organochlorinated pesticides. The mortality was used as the toxic end-point. Effects of chosen chemicals were studied for two soil nematode species Caenorhabditis elegans and Acoboloides nanus in three different environments - soil, aquatic medium, and agar. Our results showed that all tested chemicals were only slightly toxic in soil. Toxaphene and quinoline were the most toxic compound in the aquatic medium and in agar, respectively. Furthermore, theoretical LC50 values were calculated on the basis of equilibrium partitioning coefficients between water and soil. These theoretical LC50 were compared to those of measured values, however, differencies were observed in the most of cases. Another point of this study was using nematodes for testing of real soils. Our results showed that toxicity of real soils is often hidden by physical-chemical properties of the soil, which are unfavourable to nematodes.

Keywords

Toxicita, hlístice, azaareny, chlorované parafiny, organochlorové pesticidy, EqP, reálné vzorky půd

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2007
• Supervisor: prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
• Reader: prof. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D., RNDr. Danuška Horáková, CSc., Ing. Jaroslav Záhora, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry / Environmental Chemistry