Adsorpce léčiv obsažených v půdě rostlinami

Bc. Barbara Vyskočilová

Master's thesis

Uptake of pharmaceuticals present in soil by plants

Abstract:

V poslední době je kontaminace životního prostředí léčivy uznávána jako potencionální hrozba. Léčiva se do půdy dostávají z přečištěných odpadních vod a čistírenských kalů, mohou být vstřebávány rostlinnými kořeny, kde se šíří do dalších částí rostlin a představují riziko pro lidské zdraví, hlavně pokud jde o potravinářské plodiny.Tato práce sledovala vstřebávání tří léčiv (atenololu, carbamazepinu a sulfamethoxazolu) ze tří typů půd do rostlin rokety seté, kozlíčku polního a špenátu setého. Rostliny byly zavlažovány vodou kontaminovanou jedním druhem léčiva, nebo jejich směsí a následně vyhodnoceny jejich koncentrace v různých částech rostlin. Přestože je carbamazepin v půdě stabilní, vysoké koncentrace této látky a jeho metabolitů byly naměřeny ve všech rostlinách. Zatímco v kořenech rostlin byly jeho koncentrace obdobné jako u ostatních léčiv, v listech carbamazepin a jeho metabolity, především carbamazepin-10,11-epoxid, dosahovaly dominantních hodnot hlavně u kozlíčku a špenátu. Atenolol a jeho metabolity byly také detekovány u všech rostlin, kde převážně v kořenech dosahoval nejvyšších koncentrací metabolit atenololu - kyselina atenololová. Vyšší koncentrace kyseliny atenololové byly naměřeny především v půdách s nižší schopností sorpce. Sulfamethoxazol je v půdě rychle degradován, přesto byl, i s jeho metabolity, v rostlinných tkáních naměřen. Vstřebávání léčiv do rostlin a jejich následná metabolizace závisela převážně na druhu rostliny, dále na typu půdy a jejich vlastnostech.

Abstract:

Lately is the contamination of enviroment by pharmaceuticals considered as potencial threat. Pharmaceuticals are getting into soil from treated waste water and biosolid, are absorbed by plant roots, from where are pharmaceuticals spreading into other plant parts and represent risk for human health, especially if the plants are consumable.This paper is specialized on absorbing 3 types of pharmaceuticals (atenolol, carbamazepine and sulfamethaxozole) from three types of soil into three species of plants (arugula, lamb´s lettuce and spinach). Plants were irrigated by contaminated water with single pharmaceutical or mix of pharmaceuticals and then evaluated their concentration in different parts of the plants. Eventhough carbamazepin is stable in soil, high concentration of this substance and its metabolites, primarily carbamazepine-10,11-epoxide, were evaluated in different parts of the plants, especially in lamb´s lettuce and spinach leafs . The concentration of carbamazepine in roots was similar to remaining two pharmaceuticals and their metabolites. Atenolol and its metabolites were evaluated in all species of plants, where especially in roots occured the highest concentration of its metabolite – atenolol acid. Sulfamethoxazole is quickly degraded in soil, however was, with its metabolites evaluated in plants. Absorbing of pharmaceuticals and their metabolites in plants depended especially on species of plants, type of soil and their behavior.

Keywords

půda, rostliny, kořeny, metabolity, přestup kontaminantu do rostlin, léčiva

Keywords

soils, pharmaceuticals, roots, metabolites, root-uptake, plants

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Radka Kodešová, CSc.
• Reader: Jan Kotyza, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Soil Assessment and Protection / Soil Assessment and Protection