Sledování (anti-progestagenní aktivity v odpadních vodách pomocí in vitro biotestu

Bc. Petra BERANOVÁ

Master's thesis

Monitoring of (anti-)progestagenic activity in wastewater by in vitro bioassay

Abstract:

Cílem práce bylo detekovat (anti-)progestagenní aktivitu ve vzorcích vody z přítoku a odtoku šesti čistíren odpadních vod (ČOV) nacházejících se v jihočeském kraji. Následně byla posouzena účinnost procesu čištění daných ČOV z tohoto hlediska. Odebraná odpadní voda byla převezena do laboratoře a extrahována technikou extrakce na pevné fázi. Zachycené látky byly promyty, odpařeny a rozpuštěny v DMSO. Vlastní detekce (anti-)progestagenní aktivity byla provedena za pomoci PR-CALUX in vitro biotestu. Buňky byly nasazeny na mikrotitrační destičku a po inkubaci byly vystaveny referenční látce ORG2058 v případě detekce progestagenní aktivity či referenční látce RU-486 pro detekci aktivity antiprogestagenní a také řadě ředěných extraktů odpadní vody. Poté byla měřena luminiscence buněk, která byla vyjádřena v relativních světelných jednotkách a představovala měřítko pro (anti-)progestagenní aktivitu.(Anti-)progestagenní aktivita byla udávána v ekvivalentních koncentracích vztahujících se k referenční látce Progestagenní aktivita se na přítoku ČOV pohybovala v koncentracích pod LOQ až po 1,8 ng/l ORG2058 eq. Na odtoku byla tato aktivita naměřena v koncentracích pod LOQ až po 0,5 ng/l ORG2058 eq. Míra odstranění progestagenní aktivity se pohybovala v rozmezí od -25 % do 100 %. Antiprogestagenní aktivita se na přítoku ČOV pohybovala v koncentracích pod LOQ až po 1 ng/l RU-486 eq. Na odtoku byla tato aktivita naměřena v koncentracích pod LOQ až po 9,7 ng/l RU-486 eq. Míra odstranění antiprogestagenní aktivity se pohybovala v rozmezí od -50 % do 100 %. Za pomoci PR-CALUX in vitro biotestu byla prokázána (anti-)progestagenní aktivita v odpadních vodách. Zároveň byla prokázána záporná účinnost čištění na některých ČOV, která by mohla být způsobena pravděpodobně biotransformací některých látek, které nemají (anti-)progestagenní aktivitu, na látky, které tuto aktivitu naopak vykazují nebo dekonjugací metabolitů účinných látek s (anti-)progestagenní aktivitou. Antiprogestagenní aktivita by se mohla jevit, z důvodu koncentrací na odtoku z ČOV, jako rizikovější pro organismy žijící ve vodním prostředí než aktivita progestagenní. Avšak ani tato aktivita by neměla být podceňována.

Abstract:

The aim of this diploma thesis was to detect (anti-)progestagenic activity in wastewater samples from the influent and effluent of six wastewater treatment plants (WWTPs) located in South Bohemia. Subsequently, the efficiency of the treatment process of this WWTPs was assessed from this point of view. The wastewater from WWTPs was transported to the laboratory and extracted oby solid phase extraction. The eluates were washed, evaporated and dissolved in DMSO. Detection of (anti-)progestagenic activity was performed by using the PR-CALUX in vitro bioassay. Transgenic cells were seeded on well plates and were exposed to ORG2058, reference substance for progestagenic activity, or RU-486, reference substance for antiprogestagenic activity, as well as a number of diluted wastewater extracts. After that, luminiscence of the cells was measured and it was was expressed in relative light units which were a measure of (anti-)progestagenic activity.(Anti-)progestagenic activity was reported in equivalent concentrations of the reference substance. Progestagenic activity in WWTPs influent ranged from below LOQ up to 1.8 ng/l ORG2058 eq. In effluent this activity ranged from below LOQ up to 0.5 ng/l ORG2058 eq. The elimination rate of progestagenic activity ranged from -25% to 100%. Antiprogestagenic activity in WWTPs inffluent was below the LOQ up to 1 ng/l RU-486 eq. In effluent this activity was below LOQ up to 9.7 ng/l RU-486 eq. The elimination rate of antiprogestagenic activity ranged from -50% to 100%.(Anti-)progestagenic activity in waste water has been demonstrated by using the PR-CALUX in vitro bioassay. Negative removal efficiency of some WWTPs was also documented. This is probably caused by biotransformation of some substances which don´t have (anti-)progestagenic activity to substances which have this activity or it is caused by deconjugation of metabolits of compounds with (anti-)progestagenic activity. Antiprogestagenic activity may be more hazardous for organisms living in the aquatic environment than progestagenic activity because of concentrations in WWTPs effluent. However this activity should not be underestimated.

Keywords

antiprogestagenní látky, CALUX, ČOV, in vitro, koncentrace, LOQ, progesteron, progestagenní látky

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Hana Kocour Kroupová, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Rybářství a ochrana vod