Endokrinně disruptivní potenciál látek spojených s rozvojem vodního květu sinic

Bc. Libor Šulc

Master's thesis

Endocrine-disrupting potential of substances associated with massive water blooms occurence

Abstract:

Endokrinní disrupce tvoří významný problém spojený s úbytkem živočišných druhů po celém světě. Často bývá spojována s látkami antropogenního původu, jako jsou zemědělské a průmyslové chemikálie. Retinoidní látky patří k významným hormonům, které zodpovídají za přirozený vývoj a růst nejen u lidí, ale také u ostatních živočichů. Narušení signální funkce těchto látek může mít fatální následky na zdraví. Výskyt těchto látek v přírodě není ničím zvláštním, nicméně byly zjištěny koncentrace značně převyšující běžnou mez a jejich zdroj byl neznámý. Tento zdroj byl v nedávné době odhalen a ukázaly se jimi být sinice, prastaré fotosyntetické bakterie. V této práci byly testovány environmentální vzorky sinicových biomas (extrakty) a také volná voda s předpokládaným obsahem sinicových látek (exudáty). Retinoidní aktivita byla zjištěna u vzorků sinicových extraktů a odpovídala až 10,29 µg EQATRA /g. Sinicové exudáty tuto aktivitu nevykazovaly. Dále měřená anti-androgenní aktivita prokázala přítomnost látek s anti-androgenními účinky v sinicových vzorcích. Nejvyšší naměřená anti-androgenní aktivita dosahovala 122,43 µg EQFLU /l u exudátů a 451,65 µg EQFLU /g u extraktů. I když některé sinicové vzorky měly retinoidní aktivitu, nebyla prokázána přímá spojitost mezi anti-androgenní a retinoidní aktivitou sinicových látek. Jako ověření použitelnosti testu na anti/androgenitu byly testovány i vzorky odpadních vod, které byly ošetřeny nově vyvíjenou metodou pro odstranění nežádoucích polutantů. V těchto vzorcích byla zjištěna androgenní aktivita, která byla snížena oproti neošetřeným vzorkům až o 96 %.

Abstract:

Endocrine disruption is significant problém associated with the lossof species all arount the globe. Substances of anthropogenic origin such as agricultural and industrial chemicals are often connected to ths problém. Retinoids are one of major grups of hormones, that are responsible for natural development and growth not only in humans but also in other animals. Disruption of these substances can lead to fatal consequences for health. The incidence of these substances in nature is common, however, in past years were measuret concentration whitch exceeded normal limits, and their siurce was unknown. In recent past, the source was unveiled as cyanobacteria, ancient photosynthetic bacteria. In this work we were testing environmental samples of cyanobacterial biomass (extracts) and free water with the expected content of cyanobacterial substances (exudates). Retinoid like activity was detected in samples of cyanobacterial extracts and corresponded up to 10,29 µg EQATRA /g. Cyanobacterial exudates did not exhibit retinoid like activity. Furthermore measured anti-androgenic activity showed presence of compounds with anti-androgenic effects in cyanobacterial samples. The highest measured anti-androgenic activity reached 122.43 µg EQFLU /l in exudates and 451,65 µg EQFLU /g in extracts. Although some cyanobacterial samples had retinoid like activity, direct connection between retinoid like activity and disruption of androgenic system was not found. As a verification of anti/androgenicity test usability we were also testing samples of wastewater treated with newly developed method to remove unwanted pollutants. In treated wastewaters samples was found androgenic activity, which was reduced compared to untreated samples by 96%.

Keywords

Endokrinní disrupce, anti-androgenita, retinoidy, cyanobakterie, in vitro bioluminiscenční test, buněčná linie MDA-kb2, buněčná linie P19/A15, Endocrine disruption, anti-androgenity, retinoids, cyanobacteria, in vitro bioluminescent assay, MDA-kb2 cell line, P19/A15 cell line

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2016
• Supervisor: RNDr. Mgr. Michal Bittner, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology