Vliv zinkových nanočástic na mikrořasu Chlamydomonas reinhardtii

Nikol Sušovská

Bachelor's thesis

Effect of Zinc Nanoparticles on the Microalga Chlamydomonas reinhardtii

Abstract:

Mikrořasy jsou jednobuněčné organismy, které jsou nedílnou součástí vodního ekosystému a jsou tedy náchylné na různé kontaminace, v podobě nejrůznějších polutantů. Únik těchto polutantů a jiných látek do přírody, jako jsou např. xenobiotika nebo těžké kovy je nedílnou součástí antropogenní činnosti, a právě díky tomu mohou mikrořasy sloužit jako dobrý ukazatel znečištění životního prostředí. Cílem této bakalářské práce bylo porovnat a vyhodnotit účinky zinku v podobě nanočástic (ZnO NPs) s účinky zinku v podobě ZnO Bulk u jednobuněčné zelené mikrořasy Chlamydomonas reinhardtii. Výsledky této práce naznačují, že ZnO NPs i ZnO Bulk mají vliv na morfologii buněk Chlamydomonas reinhardtii, která byla pozorována pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM). Dále výsledky spektrofotometrických analýz indikují, že došlo ke snížení obsahu chlorofylů u obou testovaných variant ZnO a výraznému snížení (0,1 μg/ml) karotenoidů u varianty ZnO Bulk oproti kontrole (1,27 μg/ml), což může naznačovat porušení fotosyntézy následným oxidačním stresem. Zatímco celkový obsah polyfenolů a flavonoidů neukazoval žádné statisticky významné rozdíly vůči kontrole, celkový obsah proteinů i antioxidační kapacita byla u vzorku vystaveného ZnO Bulk oproti kontrole zvýšena. U proteinů byl naměřen statisticky významný rozdíl (p ≤ 0,01).

Abstract:

Microalgae are unicellular organism that are part of the aquatic ecosystem. They are susceptible to contamination in the form of various pollutants. The leakage of heavy metals, xenobiotics and other substances into nature is an integral part of anthropogenic activity. Because of this, microalgae can serve as a good indicator of environmental pollution. The goal of this bachelor thesis was to compare the effect of zinc in the form of nanoparticles (ZnO NPs) and ZnO Bulk in green microalgae Chlamydomonas reinhardtii. The results of this work indicate that both ZnO NPs and ZnO Bulk influence the morphology of Chlamydomonas reinhardtii cells, which was studied by scanning electron microscope (SEM). The results of spectrophotometric analyzes indicate that there was a decrease in the content of chlorophylls in both tested ZnO variants and a significant reduction (0.1 μg/ml) of carotenoids in the ZnO Bulk variant compared to the control (1.27 μg/ml), which may indicate a violation of photosynthesis influence of oxidative stress. While the total polyphenol and flavonoid content did not indicate any statistically significant differences from the control, the total protein content and antioxidant capacity were increased in the sample exposed to ZnO Bulk compared to the control. A statistically significant difference (p ≤ 0.01) was measured for proteins.

Keywords

Chlamydomonas reinhardtii, toxicita, nanočástice, ZnO NPs, ZnO Bulk, mikrořasy

Keywords

nanoparticles, ZnO NPs, ZnO Bulk, toxicity, microalgae, Chlamydomonas reinhardtii

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2023
• Supervisor: Ing. Martina Koláčková, Ph.D.
• Reader: Romana Bačová, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme:
Molecular Biology and Biotechnology