In vitro hodnocení xenoestrogenního a xenoadrogenního působení vzorků z vodního prostředí

Bc. Barbora Jedličková, Ph.D.

Master's thesis

In vitro assessment of xenoandrogenity and xenoestrogenity in aquatic samples

Anotácia:

Xenoestrogenní a xenoandrogenní látky mají schopnost interagovat s endokrinním systémem exponovaných organismů a mohou tak negativně působit na jejich celkovou homeostázu, reprodukční a behaviorální funkce. Hlavními známými zdroji těchto látek jsou čistírny odpadních vod (ČOV). Řada zahraničních studií prokázala pomocí in vitro testů přítomnost xenoestrogenních a xenoandrogenních látek v odpadních vodách v environmentálně významných koncentracích. Pokud je autorce známo, v České republice dosud neproběhla žádná studie zabývající se hodnocením endokrinního potenciálu vod pomocí in vitro testů. V diplomové práci byla navržena, optimalizována a validována metoda hodnocení xenoestrogenity a xenoandrogenity odpadních vod pomocí dvou in vitro testů. Nejméně jednou měsíčně byly odebírány, zpracovány a testovány směsné vzorky odpadní vody z ČOV Modřice v Brně po dobu celého roku, aby mohla být sledována sezónní variabilita těchto látek. Na přítoku do ČOV byla naměřena xenoestrogenita od 5 do 147 ng EEQ/l a xenoandrogenita od 17 do 205 ng AEQ/l. Ve vodě na výtoku z ČOV byla detekována xenoestrogenita od 0,01 do 4 ng EEQ/l. Xenoandrogenita ve vodě na výtoku z ČOV nepřekračovala nejnižší stanovitelné množství xenoandrogenních látek, které se pohybovalo od 1 do 4 ng AEQ/l. Efektivita odstranění xenoestrogenních látek byla 81 až více než 99 % a fektivita odstranění xenoestrogenů 96 až více než 99 %. I přesto, že drtivá většina xenoestrogenních látek byla v procesu čištění vody na ČOV Modřice, Brno odstraněna, vliv koncentrací těchto látek naměřených v odtoku z ČOV na vodní organismy by mohl být při chronické expozici významný. Během testování ED potenciálu vzorků vyšel najevo velký význam parametru cytotoxicity vzorků. Cytotoxicita odpadních vod byla určujícím faktorem pro stanovování specifických účinků biologickými metodami a je pravděpodobné, že může hrát také významnou roli v reálných podmínkách životního prostředí. Vzhledem k tomu, že ČOV v Brně Modřicích je jednou z největších a nejnovějších ČOV v České republice, bylo by dobré charakterizovat cytotoxicitu a přítomnost xenoestrogenních a xenoandrogenních látek na dalších ČOV, kde lze očekávat nižší efektivitu odstranění sledovaných látek.

Abstract:

Xenoestrogens and xenoandrogens have recently emerged as environmental contaminants of concern due to their ability to cause hormone-like effects and interfere with normal functioning of the endocrine system in an exposed organism. Waste water treatment plants (WWTP) are known to be the main sources of these compounds. Using in vitro bioassays numerous foreign studies have determined these compounds are present in the waste waters at concentrations that could potentially be of concern. Up to author’s knowledge, there has been no research into this issue in the Czech Republic. In these diploma theses new methods for evaluation of ED potential of waters were optimise and validated. Two in vitro bioassays were used to determine the level of xenoestrogens and xenoandrogens in influent and effluent of waste water from a modern Municipal WWTP in Brno Modřice. Composed samples were taken monthly during whole year so that seasonal variations can be studied. Significant levels of both xenoestrogenic and xenoandrogenic activity were determined in waste water influent. The concentrations of xenoestrogens varied from 5 to 147 ng EEQ/l. The detected concentrations of xenoandrogens were from 17 to 205 ng AQE/l. The efficiency of xenoestrogenic compounds degradation varied from 81 to over 99 % and the xenoestrogenic activity in effluent was 0,01 to 4 ng EEQ/l. No xenoandrogenic activity was detected in effluent samples up to the detection limit from 1 to 4 ng AEQ/l. Efficiency of degradation of xenoandrogenic compounds was 96 to more than 99 %. Despite the great efficiency of degradation the potential of measured concentrations of xenoestrogens in effluent to cause effect on aquatic biota remains a question. During research the parameter of waste water cytotoxicity has been shown to be extremely important for evaluation of endocrine potential and the results suggest that it could play an important role in aquatic ecosystems. Since WWTP in Brno Modřice is one of the most efficient WWTPs in the Czech Republic further research should be done to evaluate situation in other waste waters in the Czech Republic.

Kľúčové slová

Endokrinní disrupce, estrogen, androgen, in vitro test, in vitro testy, čistírna odpadních vod, xenoestrogenita, xenoandrogenita, antiandrogenita

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 5. 2008

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 4. 6. 2008
• Vedúci: doc. Mgr. Klára Hilscherová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / General Biology