Zastosowanie biotestów i biomarkerów molekularnych w ocenie stanu zbiornika zaporowego i przewidywaniu skutków dla jakości wody

• Autorzy: Woźnica A. , Łaszczyca P. , Kwaśniewski M. , Augustyniak M. , Migula P. , Siudy A. , Szlęk Z.

Warianty tytułu

EN

The usage of biotests and biomarkers in enviromental assessment of the water reservoir and prediction of effects on water quality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie nowoczesnych ekobiotestów i wykorzystanie rekomendowanych biomarkerów stresu środowiskowego stanowi istotne uzupełnienie dotychczasowych metod monitoringu jakości wód. Wdrożenie metodyki jest jednym z warunków wypełnienia wymogów Ramowej Dyrektywy Wodnej w odniesieniu do podniesienia jakości wód i stanu środowiska zbiorników i cieków wodnych. Do szczególnie istotnych metod analitycznych zaliczyć należy w przypadku bioindykatorów zwierzęcych: test kometowy genotoksyczności, analizy zawartości białek odpowiedzi stresowej (HSP i Mt), aktywności wybranych enzymów obronnych oraz wskaźniki potencjału energetycznego komórek. Istotne są także standaryzowane biotesty komercyjne. Nowatorskim rozwiązaniem jest wdrożenie analiz profilu kwasów tłuszczowych i analiz metagenomicznych wykonywanych bezpośrednio na materiale izolowanym z badanego środowiska, a pozwalające na określenie składu gatunkowego zbiorowisk bakteryjnych i scharakteryzowanie ich metabolizmu w zbiorniku wodnym.

EN

The use of novel biotests and application of biomarkers recommended in environmental risk assessment have been recognized as significant addition of recently used monitoring of water quality. Implementation of such techniques is one of compulsory conditions of the EU Water Frame Directive in relation to expected better water quality and environmental state of reservoirs and rivers. In relation to sentinel animal species especially important seems to be comet assay expressing genotoxicity, analysis of stress proteins (HSPs, Mt), activity of selected detoxifying enzymes or indices of cellular energetic stage. Implementation of commercial ecobiotests was also recognized as the important tools. Our innovative proposals have been also implemented methods of PLFA and metagenomics assayed on materials directly taken from the natural environment, supporting qualitative and quantitative determination of the microbial communities and characteristics of their metabolism in a water reservoir.

Słowa kluczowe

PL

jakość wody; ekobiotest; zbiornik wodny

EN

water quality; biotest; water reservoir

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 9
• Strony: 74--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Woźnica A.

autor

Łaszczyca P.

autor

Kwaśniewski M.

autor

Augustyniak M.

autor

Migula P.

autor

Siudy A.

autor

Szlęk Z.

• Uniwersytet Śląski

Bibliografia

• [1] Ramowa Dyrektywa Wodna, Wspólna Strategia Wdrażania, Grupa Robocza 2.7, Monitoring. Wytyczne metodyczne do monitoringu zgodnego z Ramową Dyrektywą Wodną, 2003
• [2] Ziemski P., Woźnica J., Nowak A., Woźnica A. Abtow - narzędzie oceny jakości wody. Innowacje sektora publicznego 2011, 2, 52-55.
• [3] Woźnica A., Nowak A., Karczewski J., Klis C., Bernas T. Automatic biodetector of water toxicity (ABTOW) as a tool for examination of phenol and cyanide contaminated water. Chemosphere. 2010, 81, 767-72
• [4] Woźnica A., Nowak A., Karczewski J., Klis C., Bernas T. Automatic biodetector of water toxicity (ABTOW) as a tool for examination of phenol and cyanide contaminated water. Chemosphere. 2010, 81, 767-72
• [5] Kristensen F. The DPSIR framework. Workshop on a comprehensive/detailed assessment of the vulnerability of water resources. UNEP headquarters, Nairobi, 2004, 1-10
• [6] Gręplowska Z., Bojarski A. Wyniki analizy przyczynowo-skutkowej DPSIR w kontekście identyfikacji kluczowych problemów w zarządzaniu Zbiornikiem Zaporowym Goczałkowice. Mat. Konferencji Naukowej Zarządzanie zbiornikami zaporowymi w świetle Ramowej Dyrektywy wodnej, 2010, Uniwersytet Śląski, Sosnowiec
• [7] Lagadic L. Biomarkers: useful tools for the monitoring of aquatic environments Revue Médicine Véten., 2002, 153, 581-588
• [8] Korsloot A., van Gestel C.A.M., van Straalen N. M. Environmental stress and cellular response in arthropods, CRC Press, Boca Raton, London, 2004
• [9] Migula P. Molecular and cellular biomarkers of environmental stress - tools or noise in ecotoxicological studies. in: Ecotoxicology in the real world, (Laskowski R ed).: Krakow, Jagiellonian University, 2009,
• [10] Augustyniak A., Juchimiuk A., Przybyłowicz W.J., Mesjasz-Przybyłowicz J., Babczyńska A., Migula P. Zinc-induced DNA damage and the distribution of metals in the brain of grasshoppers by the comet assay and micro-PIXE, Comparative Biochemistry and Physiology Part C, 2006, 144, 242-251
• [11] Thebault M. Coordinated Changes of Adenylate Energy Charge and ATP/ADP: Use in Ecotoxicological Studies. Ecotoxicology and Environmental Safety 46 (2000): 23-28.
• [12] Babczyńska A., Wilczek G., Migula P. Effects of dimethoate on spiders from metal pollution gradient Science of Total Environment, 2006, 370, 352-359
• [13] Farombi E. O., Adelowo O. A., Ajimoko R. Biomarkers of Oxidative Stress and Heavy Metal Levels as Indicators of Environmental Pollution in African Cat Fish (Clarias gariepinus) from Nigeria Ogun River, International Journal of Environmental Research and Public Health, 2007, 4, 158-165
• [14] Wilczek G. Komórkowe strategie reakcji na stres środowiskowy u pająków, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2008, 1-118
• [15] Nałęcz-Jawecki G., Wadhia G., Adomas B., Piotrowicz-Cielak A.I., Sawicki J. Application of microbial assay for risk assessment biotest in evaluation of toxicity of human and veterinary antibiotics, Environmental Toxicology, 2010, 25, 487-494
• [16] Palma P., Palma V. L., Fernandes R. M. Soares A. M. V. M., Barbosa I. R. Acute Toxicity of Atrazine, Endosulfan Sulphate and Chlorpyrifos to Vibrio fischeri, Thamnocephalus platyurus and Daphnia magna, Relative to Their Concentrations in Surface Waters from the Alentejo Region of Portugal Bull Environ Contam Toxicol 2008, 81,485–489
• [17] Persoone G., Marsalek B., Blinova I., Törökne A., Zarina D. i inn. Praktyczna i prosta klasyfikacja poziomu toksyczności wód pitnych i ścieków przy użyciu systemów Microbiotest. Environmetal Toxicology, 2003,18, 395-402
• [18] Denich, T. J., Beaudette, L.A., Lee, H., Trevors , J.T. Effect of selected environmental and physico-chemical factors on bacterial cytoplasmic membranes. J. Microbiol. Meth., 2003, 52, 149.
• [19] Gianoulis T. A., Raes J., Patel P. V., Bjornson R., Korbel J. O., Letunic I., Yamada T, Paccanaro A., Jensen L. J., Snyder M., Bork P., and Mark B., Gerstein M. B., Quantifying environmental adaptation of metabolic pathways in metagenomics. PNAS, 2009, 106, 1374-1379