Bioaktivní a dioxinové látky ve volném ovzduší - sledování s využitím biologických metod

Bc. Martina Cvešperová

Master's thesis

Bioactive and dioxin-like compounds in the air - assessment with biological methods

Abstract:

Vzdušné polutanty mohou vyvolávat specifické biologické efekty, jako je např. toxicita zprostředkovaná přes AhR receptor či různé modulace endokrinního systému. Pro vyhodnocování těchto efektů jsou užitečné biotesty. Tato práce se zaměřuje na toxicitu dioxinového typu, anti-/estrogenní a anti-/androgenní aktivitu, a to jak plynné, tak i pevné fáze vzduchu. Vzorky pocházejí ze dvou oblastí s rozdílnými zdroji znečištění ve městě Banja Luka a jedné pozaďové oblasti z blízkého národního parku. Testy byly prováděny pomocí modelů s reportérovým genem pro luciferázu na savčích buňkách i kvasinkách. Sloučeniny s toxicitou dioxinového typu byly nalezeny pouze ve frakci celkového vzduchu, a to jak v pevné, tak i v plynné fázi vzduchu, odkud mohou být relativně více biologicky dostupné. Avšak frakce z částicového extraktu vzduchu projevují několikanásobně vyšší dioxinovou aktivitu než z plynného. Kromě toho mají tyto frakce i anti-estrogenní účinky ve všech lokalitách. Naproti tomu u perzistentní frakce nebyla zaznamenána žádná z těchto aktivit. Dále byla naměřena také anti-androgenní aktivita. Ta byla pozorována u obou frakcí SUMA i POP v různé míře ve všech lokalitách, a to jak u plynné fáze, tak i částic. U většiny vzorků bylo také zjištěno srovnatelné znčištění v denní i noční frakci. Tyto výsledky ukazují, že většina polutantů, které mohou vyvolávat nepříznivé biologické efekty, je navázána na vzdušném aerosolu, a může být tedy relativně méně biodostupná.

Abstract:

Air pollutants can induce specific biological effects such as toxicity mediated by AhR receptor or different modulation of the endocrine system. Bioassays are useful tools for assessment of these effects. This thesis focuses on the dioxin-like toxicity, anti-/estrogenicity and anti-/androgenicity activity of both the particulate and the gas phase of air. The samples come from two regions with different sources of pollution from the city Banja Luka and the close background locality in national park. Samples were tested on mammalls and yeast cells stably transfected with the luciferase gene. Dioxine-like compounds were found only in raw air fraction of both the particulate and the gas phase of air, which could be relatively more bioavailable. However fractions from particular extract of the air show severalfold higher dioxin-like aktivity than from gas extract. Beside these fractions have anti-estrogenic activity in all regions, too. On the other hand none of these activity were note in perzistent fraction. Further there was measured anti-androgenic avtivity, too. This was observed in both fractions SUMA and POP in different rate in all regions of both the particulate and the gas phase. In many cases pollution was comparable in night and day samples. These results illustrate, that most of pollutants, which could induce adverse bilogical effects, are linked to particulate matter. So, they could be relatively less bioavailable.

Keywords

Vzdušné polutanty, in vitro biotesty, PAH, PCDD/F, AhR-zprostředkovaná aktivita, anti-/estrogenita, anti-/androgenita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Jiří Novák, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical Biochemistry