Potenciální účinky léčiv v akvatickém prostředí

KUMMEROVÁ, Marie, Štěpán ZEZULKA, Petr BABULA and Markéta HÁJKOVÁ. Potenciální účinky léčiv v akvatickém prostředí (Potential effects of pharmaceuticals in aquatic environment). In Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin a Fyziologické sekce Slovenské botanické společnosti - Sborník abstraktů KEBR 2015. 2015. ISSN 1213-6670.

Basic information

• Original name: Potenciální účinky léčiv v akvatickém prostředí
• Name in Czech: Potenciální účinky léčiv v akvatickém prostředí
• Name (in English): Potential effects of pharmaceuticals in aquatic environment
• Authors: KUMMEROVÁ, Marie (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Štěpán ZEZULKA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Petr BABULA (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Markéta HÁJKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin a Fyziologické sekce Slovenské botanické společnosti - Sborník abstraktů KEBR 2015, 2015.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 30105 Physiology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/15:00084247
• Organization unit: Faculty of Science
• ISSN: 1213-6670
• Keywords (in Czech): okřehek;diklofenak;paracetamol;růst;biomasa;fotosyntetické pigmenty;reaktivní formy kyslíku;antioxidační mechanismy;viabilita
• Keywords in English: lemna minor;diclofenac;paracetamol;growth;biomass;photosynthetic pigments;reactive oxygen species;antioxidative mechanisms;viability
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

Stále významnější skupinou organických kontaminantů vodního prostředí jsou v současné době léčiva. Ukazuje se, že rezidua jejich aktivních látek a produkty transformace ovlivňují i necílové organismy. Studie demonstrující jejich účinek na rostliny jsou, oproti mikroorganismům a živočichům, však doposud nepočetné. Okřehek menší (Lemna minor L.), vyšší cévnatá vodní rostlina, je často využíván v testech fytotoxicity pro hodnocení rizikovosti xenobiotik (US EPA, OECD). Cílem této studie bylo hodnocení růstu, biochemických a histochemických změn u okřehku vystaveného 10 dní vlivu nesteroidních protizánětlivých léků diklofenaku (DKF) a paracetamolu (PCT) (0.1, 10 a 100 µg/L). I přes prokázaný vysoký obsah obou léčiv v rostlinách okřehku, pouze zatížení 100 µg/L DKF inhibovalo tvorbu sušiny. Oproti tomu, při nižších koncentracích byly významné změny prokázány na biochemické a histochemické úrovni: snížení obsahu fotosyntetických pigmentů a pokles hodnot parametrů indukované fluorescence chlorofylu (FV/FM, Rfd), zvýšení produkce reaktivních forem kyslíku (ROS) a dusíku (RNS) a s tím spojená i vyšší aktivita ochranných antioxidačních systémů (zvýšení obsahu oxidovaných thiolů a aktivity glutation-reduktázy) a naopak omezení funkčnosti membrán a snížení viability buněk. Hodnocení biochemických a histochemických ukazatelů je včasnějším a citlivějším indikátorem vlivu mikropolutantů typu léčiv než obvykle hodnocené růstové parametry.

Abstract (in English)

Pharmaceuticals represent a group of water contaminants with increasing importance. Residues of their active substances or products of their transformation can affect even non-target organisms. Studies demonstrating their effect to plants are, in comparison to studies on microorganisms and animals, scarce. Higher aquatic plant Lemna minor is often used in phytotoxicity tests for evaluation the risk of various xenobiotics (US EPA, OECD). The aim of this study was to evaluate the growth, biochemical and histochemical changes in duckweed exposed for 10 days to non-sterodial anti-inflammatory drugs diclofenac (DCF) and paracetamol (PCT)(0.1, 10 and 100 µg/L). Despite the high content of both drugs in duckweed plants, only 100µg/L DCF inhibited the biomass production. To the contrary, lower concentrations exhibited significant changes at biochemical and histochemical level: decrease of photosynthetic pigments content and values of induced chlorophyll fluorescence parameters (FV/FM, Rfd), increased production of reactive oxygen (ROS) and nitrogen (RNS) and subsequent increased aktivity of antioxidative defense systems (higher content of oxidized thiols, activity of glutathione-reductase), or decrease in membrane function and lowered cell viability. Evaluation of biochemical and histochemical markers is earlier and more sensitive indication of the effect of micropollutants like drugs than usually assessed growth parameters.