Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ biopaliw na częstość występowania mikrojąder w komórkach CHO-9 i A5491

Skowroń Jolanta, Zapór Lidia, Miranowicz-Dzierżawska Katarzyna

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2023

|

Nr 1 (115)

27--43

PL

Biopaliwa mają wiele zalet, które czynią je atrakcyjnym źródłem energii, jednak ich wpływ na organizm człowieka nie został jeszcze w pełni poznany. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych różnymi metodami w warunkach in vitro nad działaniem genotoksycznym czterech biopaliw otrzymanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych. Badania uszkodzeń DNA (badanie mikrojąder) powodowanych przez biopaliwa przeprowadzono na komórkach nabłonka płuc pochodzenia nowotworowego (A549) oraz komórkach jajnika chomika chińskiego (CHO-9). Badane biopaliwa powodowały statystycznie istotny wzrost częstości występowania mikrojąder w komórkach CHO-9 (p < 0,05) w zależności od zastosowanych stężeń. Nie powodowały one jednak statystycznie znaczącego wzrostu częstości występowania mikrojąder w komórkach A549. Wyniki przeglądu baz danych (głównie MEDLINE i EMBASE) pozwoliły wskazać cztery główne źródła zagrożeń dla zdrowia ludzkiego, które są związane ze stosowaniem biopaliw: ryzyko zawodowe, zanieczyszczenie wody/gleby, zanieczyszczenie powietrza związane z produkcją i stosowaniem biopaliw oraz wpływ na ceny żywności. Wyniki przedstawionych badań stanowią jedynie etap oceny toksykologicznej biopaliw, których wpływ na komórki zależy od ich składu chemicznego i od rodzaju komórek stosowanych do badań. Biopaliwo II, otrzymywane z tłuszczu zwierzęcego i zawierające największe stężenie estrów metylowych kwasów tłuszczowych, wykazało działanie genotoksyczne (częstość występowania mikrojąder) w komórkach jajnika chomika chińskiego CHO-9. Przedstawione wyniki badań pozwolą producentom i użytkownikom biopaliw zapoznać się z ryzykiem związanym z ich produkcją i stosowaniem. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu i inżynierii środowiska.

EN

Biofuels have a number of advantages that make them an attractive source of energy. However, their effect on the human body has not been fully understood. The article presents the results of studies on the genotoxic effect of four biofuels obtained in the process of transesterification of waste fats with in vitro methods. DNA damage tests (micronucleus test) of biofuels were carried out on the cells of: neoplastic lung epithelium (A549) and Chinese hamster ovary (CHO-9). The tested biofuels caused a statistically significant increase in the frequency of micronuclei in CHO-9 cells (p < 0.05), depending on the concentrations used. However, they did not induce a statistically significant increase in the frequency of micronuclei in A549 cells. The results of the database review (mainly MEDLINE and EMBASE) identified four main sources of human health risks from biofuels: occupational hazards, water / soil contamination, air pollution from biofuel production and use, and the impact on food prices. The results of the presented studies are only a step in the toxicological assessment of biofuels, the effect of which on cells depends on their chemical composition and the type of cells used for the tests. Biofuel II, obtained from animal fat, containing the highest concentration of fatty acid methyl esters showed the strongest genotoxic effect (induced frequency of micronuclei) on CHO-9 Chinese hamster ovary cells. The presented research results could familiarize the producers and users of biofuels with the risks associated with their use. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

2

Bromian(V) potasu – frakcja wdychana : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Starek A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2018

|

Nr 2 (96)

35--59

EN

Potassium bromate – inhalable fraction : documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

3

Molekularny mechanizm działania potencjalnych leków - aktywność genotoksyczna

Cal M.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2017

|

nr 7-8

36--39

PL

Aktualnie stosowane terapie lecznicze w wielu przypadkach nie są skuteczne. Z tego względu poszukuje się nowych związków aktywnych, czynnych biologicznie, które mogłyby w przyszłości zostać wprowadzone na rynek jako leki. Związki te często pozyskuje się z roślin lub syntetyzuje de novo. Zanim jednak nowy związek zostanie wprowadzony jako środek leczniczy, jego aktywność musi zostać szczegółowo przebadana. Molekularny mechanizm działania jest niezwykle istotny dla planowania terapii oraz zapobiegania ewentualnym skutkom ubocznym, jakie mogą pojawić się w trakcie leczenia. Bardzo ważnym aspektem jest określenie, czy badany związek jest genotoksyczny. Pośredni lub bezpośredni wpływ związków na materiał genetyczny powinien zostać dobrze poznany.

EN

Currently used therapies in many cases are not effective. For this reason, new biologically active compounds that could be marketed in the future as drugs are being sought. These compounds are often extracted from plants or synthesized de novo. However, before a new compound is introduced as a therapeutic agent, its activity must be carefully investigated. The molecular mechanism of action is extremely important for therapy planning and preventing possible side effects that may occur during treatment. It is very important to determine whether the tested compound is genotoxic. The direct or indirect influence of compounds on the genetic material should be well understood.

4

Wykorzystanie konstruktu genowego katG::lux do monitoringu cytotoksyczności i genotoksyczności metoprololu w środowisku

Hawrylik E., Matejczyk M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 3

56--63

PL

Celem niniejszej pracy była ocena możliwości wykorzystania mikrobiologicznego biosensora Escherichia coli z konstruktem genowym katG::lux w badaniach monitorujących cytotoksyczność i genotoksyczność metoprololu w środowisku. Organizmem modelowym w przeprowadzonej ocenie był szczep Escherichia coli K-12 RFM 443 zawierający konstrukt genowy katG::lux, natomiast analizowanym farmaceutykiem był metoprolol – powszechnie stosowany w leczeniu ludzi lek kardiologiczny należący do grupy β – blokerów. Lek stosowano w stężeniach od 10–1 mg/cm3 do 10–5 mg/cm3. Badania wykazały, że metoprolol w stosowanych stężeniach zmieniał poziom ekspresji genu lux i wpływał na aktywność promotora katG. Otrzymane wyniki świadczą o możliwości potencjalnego zastosowania biosensora bakteryjnego Escherichia coli K–12 RFM 443 z fuzją genową katG::lux w monitoringu cytotoksyczności i genotoksyczności pozostałości metoprololu w środowisku.

EN

The aim of the study was the evaluation of usefulness of Escherichia coli K-12 RFM 443 katG::lux for cytotoxicity and genotoxicity monitoring of metoprolol in the environment. Metoprolol is one of the most popular cardiac drug which belongs to the group of β – blockers. The drug was applied at concentrations ranging from 10–1 mg/cm3 to 10–5mg/cm3. Obtained data indicated the inﬂuence of metoprolol on lux gene expression and katG promotor activity in E.coli K-12. The results indicato the possibility of using of Escherichia coli K-12 RFM 443 strain with katG::lux gene construct in the monitoring of cytotoxicity and genotoxicity cardiac drug residues in the environment.

5

Evaluation of Selected Toxicity Endpoints in Ovary Cells Exposed to Nanoceria

Zapór L.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

389--403

PL

Nanometryczny tlenek ceru (CeO2NM) ma szerokie zastosowanie w wielu sektorach przemysłu, co stwarza możliwość emisji do środowiska (zarówno środowiska naturalnego, jak i środowiska pracy). Stosowany jest przede wszystkim jako katalizator paliwa w silnikach Diesla, elektrolit w stało tlenkowych ogniwach paliwowych (SOFC, solid oxide fuel cells), materiał polerski, barwnik plastiku, warstwa buforowa dla nadprzewodników, powłoka dla filtrów podczerwieni, pochłaniacz UV oraz jako przeciwutleniacz w biomedycynie. Pomimo, że produkcja CeO2NM jest wielkotonażowa, to istniejące dane toksykologiczne, z uwagi na niespójny obraz toksycznego działania, uznane zostały za niewystarczające do oceny zagrożeń, jakie może stwarzać dla ludzi i środowiska. Celem badań była ocena toksycznego działania CeO2NM o nominalnej wielkości cząstek: < 25 nm na komórki układu rozrodczego (CHO-9), po krótkotrwałym (24 lub 72 h) i długotrwałym (7 dni) narażeniu komórek. Badano wpływ CeO2NM na integralność błon komórkowych (test NRU), aktywność metaboliczną komórek (test MTT, test WST-1) oraz zdolność komórek do proliferacji (test wydajności tworzenia kolonii - CFEA). Oceniono również wpływ CeO2NM na uszkodzenia DNA w komórkach poprzez oznaczenie metodą kometową (SCGE w warunkach zasadowych) jednoniciowych pęknięć DNA (SSB) oraz oksydacyjnych uszkodzeń zasad rozpoznawanych przez glikozylazę formamido-pirymidynową (SSB-FPG). CeO2NM powodował zależne od stężenia i czasu narażenia działanie cytotoksyczne. Kierunek zmian toksycznych obejmował zarówno zmiany w przepuszczalności błon komórkowych, jak i zaburzenia aktywności metabolicznej mitochondriów. Zakres stężeń cytotoksycznych wynosił 100-400 µg/ml zależnie od ocenianego skutku cytotoksycznego. Długotrwałe narażenie komórek na CeO2NM powodowało utratę zdolności komórek do proliferacji w stężeniach ok. 50 µg/ml. CeO2NM powodował zależny od stężenia istotny statystycznie wzrost poziomu jednoniciowych pęknięć DNA oraz oksydacyjnych uszkodzeń DNA rozpoznawanych przez FPG w narażanych komórkach już w najniższych ze stosowanych stężeń (10-100 µg/ml). Wyniki testu kometowego i klonogennego wskazują na potencjalną toksyczność przewlekłą CeO2NM.

6

Monitoring of pharmaceutical residues of non-steroidal drugs with use of Escherichia coli-gfp biosensors

Matejczyk M., Rosochacki S. J., Jabłońska-Trypuć A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 1

45--62

EN

Escherichia coli strains containing a three different plasmid-borne transcriptional fusion between genotoxin-inducible recA, kat G and sodA promoters involved in the SOS regulon and bacteria stress response and mutated form of gfp reporter gene, have been used. GFP-based bacterial biosensors allowed for detection of a cytotoxic and genotoxic activity of ibuprofenum, ketoprofenum and paracetamolum – conventional non-steroidal anti-inflammatory drugs in PBS buffer and surface water. For experimental tests drugs were used at concentration of 10–6; 10–7; 10–8; 10–9 and 10–10 mg/dm3, with bacteria strains time incubation of 3 and 24 hours. Experimental data indicated, that three promoters fusions with gfp gene as reporter were differently sensitive to applied drugs. Bacteria strains, recA, kat G and sodA promoters were a good bioindicator for cytotoxic and genotoxic effect monitoring of tested drugs in PBS buffer and surface water. The results showed, that applied in this experiment E. coli gfp biosensors strains could be potentially useful for environmental monitoring of cytotoxic and genotoxic effect of pharmacist residues of drugs in surface water.

PL

W pracy wykorzystano szczepy Escherichia coli zawierające plazmidowe, trzy różne konstrukty genowe indukowalnych genotoksynami promotorów recA, kat G i sodA pochodzących z regulonu SOS oraz szlaków bakteryjnej odpowiedzi stresowej w fuzji z genem reporterowym gfp. GFP-bakteryjny biosensor pozwolił na detekcję cyto- i genotoksycznej aktywności ibuprofenu, ketoprofenu i paracetamolu – konwencjonalnych niesterydowych leków przeciwzapalnych w buforze PBS oraz wodzie powierzchniowej. Leki stosowano w stężeniach 10–6; 10–7; 10–8; 10–9 and 10–10 mg/dm3, z czasem inkubacji bakterii 3 i 24 godziny. Wyniki eksperymentu wykazały zróżnicowaną wrażliwość trzech różnych konstrukcji genowych na badane leki. Szczepy bakterii oraz RecA, kat G i sodA promotory okazały się dobrymi bioindykatorami monitorowanego cyto- i genotoksycznego efektu testowanych leków w buforze PBS i wodzie powierzchniowej. Uzyskane rezultaty wskazują na potencjalną użyteczność stosowanych w pracy bakteryjnych biosensorów w monitorowaniu pozostałości farmaceutycznych leków w środowisku.

7

The effect of temperature on the efficiency of industrial wastewater nitrification and its (geno)toxicity

Gnida A., Wiszniowski J., Felis E., Sikora J., Surmacz-Górska J., Miksch K.

Archives of Environmental Protection

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

27--34

EN

The paper deals with the problem of the determination of the effects of temperature on the efficiency of the nitrification process of industrial wastewater, as well as its toxicity to the test organisms. The study on nitrifi cation efficiency was performed using wastewater from one of Polish chemical factories. The chemical factory produces nitrogen fertilizers and various chemicals. The investigated wastewater was taken from the infl uent to the industrial mechanical-biological wastewater treatment plant (WWTP). The WWTP guaranteed high removal efficiency of organic compounds defi ned as chemical oxygen demand (COD) but periodical failure of nitrification performance was noted in last years of the WWTP operation. The research aim was to establish the cause of recurring failures of nitrifi cation process in the above mentioned WWTP. The tested wastewater was not acutely toxic to activated sludge microorganisms. However, the wastewater was genotoxic to activated sludge microorganisms and the genotoxicity was greater in winter than in spring time. Analysis of almost 3 years’ period of the WWTP operation data and laboratory batch tests showed that activated sludge from the WWTP under study is very sensitive to temperature changes and the nitrifi cation efficiency collapses rapidly under 16°C. Additionally, it was calculated that in order to provide the stable nitrification, in winter period the sludge age (SRT) in the WWTP should be higher than 35 days.

PL

Badanie efektywności nitryfikacji przeprowadzono przy użyciu ścieków pochodzących z jednego z polskich przedsiębiorstw chemicznych, specjalizujących się w wytwarzaniu nawozów azotowych i różnych chemikaliów, jak przykładowo alkoholi OXO, klejów mocznikowych, estrów ftalowych (plastyfikatory) i bezwodnika maleinowego. Badane ścieki stanowiły dopływ do mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków, która zapewniała wysoką efektywność usunięcia związków organicznych defi nio wanych jako chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT), jednak nie gwarantowała ona zapewnienia odpowiedniego usunięcia związków azotowych, ze względu na okresowe zakłócenia procesu nitryfi kacji. Celem badań było ustalenie przyczyn powtarzających się okresowo zakłóceń procesu nitryfikacji. W niniejszej pracy toksyczność ścieków przemysłowych badano za pomocą pomiaru zmian aktywności oddechowej osadu czynnego (OUR) oraz określono genotoksyczność ścieków stosując test mikrojądrowy (test MCN) przy zastosowaniu komórek korzenia Vicia faba. Badanie OUR wykazało, że powyższe ścieki nie wykazują toksyczności ostrej względem mikroorganizmów osadu czynnego, jednakże przeprowadzony test MCN wykazał, że ścieki wykazują działanie genotoksyczne i ich genotoksyczność jest większa w okresie zimowym w porównaniu z ich genotoksycznością w okresie wiosennym. Analiza parametrów związanych z eksploatacją oczyszczalni ścieków z okresu 3 lat oraz wyniki własnych badań laboratoryjnych (okresowych) wykazały, ze osad czynny z omawianej oczyszczalni ścieków jest bardzo wrażliwy na zmiany temperatury i wydajność nitryfikacji wyraźnie spada poniżej 16ºC. Na podstawie przeprowadzonych badań obliczono, że aby zapewnić stabilną nitryfikację w okresie zimowym wiek osadu czynnego powinien być wyższy niż 35 dni.

8

Carcinogenic Risk of Air Particles in the Moravian-Silesian Region (Czech Republic)

Zmijkova D., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

219--224

EN

The complex and systematic description of morphological, mineralogical, physicochemical and toxicological features of urban and rural particulate matter PM10 is essential because of their harmful impacts on human health condition. The exposure to ambient particulate matter PM10 is known to be able to trigger inflammatory process, allergic reaction of different type, modification of DNA and carcinogenic transformation of many various cell types of the human body. The effects mentioned above have been confirmed with lots of in vitro and in vivo studies. Although the ambient particulate matter is the subject of large spectrum of epidemiological studies and scientific explorations, there is still lack of data concerning the assessment of human health risks in association with exposure to ambient air particles including particulate matter PM10. These pieces of information are necessary especially for primary prevention of many human diseases - such as a chronic obstructive disease, bronchial asthma, Crohn disease, ulcerous colitis, several degenerative diseases of central nervous system. The data discussing the negative influences of particulate matter PM10 on human health are also essential for researching new – more efficient – drugs and choice of the best available treatment in relation to an initiating factor or factors. Moreover, the amount of environmental pollutants is still rising therefore it is unavoidable to find out all their potential negative impacts on human health condition. To take the facts described above into account, this article is devoted to the topic of PM10 participation in pathogenesis of the most dangerous and often incurable human disease – the cancer. At the present time, it is namely supposed that a contact of organism with particulate matter PM10 has a significant role in developing of several types of malignant human tumours. Among these kinds of cancers, there are two types of carcinoma with rising number in human population – that is small-cell lung carcinoma and a carcinoma of colon and rectum. Besides these ones, the exposure of organism to particulate matter PM10 is considered to be an important etiopathogenic factor of some types of skin cancer and malignant tumours of scrotum. Because of the facts mentioned above it is necessary to devote to studying of negative effects of particulate matter PM10 sufficient rate of vigilance.

PL

Opis cech morfologicznych, mineralogicznych, fizykochemicznych i toksykologicznych pyłu zawieszonego PM10 w rejonach miejskich i wiejskich jest istotny z powodu jego szkodliwego wpływu na stan zdrowia ludzkiego. Wiadomym jest, że narażenie na działanie pyłu zawieszonego PM10 może powodować działanie zapalne, reakcje alergiczne różnego typu, zmiany w strukturze DNA i zmiany rakowe w wielu różnych typach komórek w ludzkim ciele. Wymienione efekty działania PM10 zostały potwierdzone wieloma badaniami in vitro oraz in vivo. Chociaż pył zawieszony obecny w powietrzu jest tematem szeroko zakrojonych badań epidemiologicznych i dociekań naukowych, wciąż ilość informacji dotyczących oceny ryzyka dla ludzkiego zdrowia związanego z wystawieniem na działanie cząstek zawieszonych w powietrzu, w tym pyłu zawieszonego PM10 jest niewystarczająca. Informacje te są kluczowe, przede wszystkim aby zapobiec wielu chorobom ludzi – takim jak przewlekłe obturacyjne zapalenie płuc, astma oskrzelowa, choroba Crohna, wrzodziejące zapalenie jelita grubego oraz degeneracyjna choroba ośrodkowego układu nerwowego. Dane dotyczące negatywnego wpływu pyłu zawieszonego PM10 na ludzkie zdrowie są również ważne ze względu na możliwość odkrywania nowych – bardziej efektywnych – leków i doboru najlepszej dostępnej terapii związanej z czynnikiem lub czynnikami inicjującymi. Ponadto, ilość zanieczyszczeń środowiskowych stale rośnie, zatem nieuniknionym jest poszukiwanie sposobów redukcji ich potencjalnych negatywnych oddziaływań na stan ludzkiego zdrowia. Biorąc wymienione fakty pod uwagę, artykuł poświęcony jest roli jaką odgrywa PM10 w patogenezie najgroźniejszej i często nieuleczalnej chorobie ludzkiej – raka. Na chwilę obecną istnieje mocne hipoteza, że kontakt ludzkiego organizmu z pyłem zawieszonym PM10 odgrywa znaczącą role w rozwoju kilku typów guza złośliwego u ludzi. Wśród nich są dwa typy raka, które co raz częściej występują u ludzi – drobnokomórkowy rak płuc oraz rak okrężnicy i odbytnicy. Ponadto, narażenie organizmu na działanie pyłu zawieszonego PM10 jest uważane za istotny czynnik etiopatogenetyczny różnego typu raka skóry i guzów złośliwych moszny. Z wszystkich wymienionych powodów, ważne jest prowadzenie badań nad negatywnym wpływem pyłu zawieszonego PM10 z zachowaniem odpowiedniej czujności.

9

Toksyczność i genotoksyczność wód Wisły w Warszawie przed i po uruchomieniu układu przesyłowego ścieków do oczyszczalni Czajka

Obidoska G., Kalinowski M., Karaczun Z.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 1

35--41

PL

Oceniono toksyczność i genotoksyczność próbek wody z Wisły pobranych w 6 wybranych punktach Warszawy za pomocą testu bioindykacyjnego z wykorzystaniem cebuli Allium cepa. Badania przeprowadzono przed i po uruchomieniu układu przesyłowego ścieków z lewobrzeżnej Warszawy do oczyszczalni Czajka (lata 2011 i 2013). Wyniki wskazały na zdecydowaną poprawę stanu wód w 2013 roku. Żadna z badanych próbek wody nie powodowała zahamowania wzrostu korzeni cebuli ani spadku wartości indeksu mitotycznego. Obserwowano natomiast stymulację wzrostu, czego przyczyną może być większa zawartość pierwiastków biogennych w porównaniu z próbką kontrolną, którą stanowiła woda wodociągowa. Genotoksyczność (zwiększenie częstości występowania aberracji chromosomowych w komórkach korzeni) stwierdzono jedynie w przypadku wody pobranej w punkcie 3-MP Most Poniatowskiego, co sugeruje możliwość miejscowego wprowadzania do rzeki wraz z wodami opadowymi i roztopowymi substancji genotoksycznych.

EN

The toxicity and genotoxicity of Vistula river water samples, collected from six selected points in Warsaw downstream from Gruba Kaśka, were assessed using the Allium cepa bioassay. The research was conducted in 2011 and in 2013, which was before and after the completion of the municipal wastewater transporting system from the left-bank Warsaw to Czajka treatment plant. The results indicate a significant improvement of the Vistula waters state in 2013. No toxicity (root growth inhibition) or mitotic index decrease was observed in water samples taken from any of the research points. Genotoxicity (increased frequency of chromosomal aberrations AAT) was detected only in water sample from one point: 3-MP (Most Poniatowskiego) - in the city center. There is the possibility of local discharging of genotoxic substances in detectable amounts into Vistula river. Cadmium, lead or organic pollutants, connected with heavy car traffic, may probably be transported with rain and melt-waters and cause the contamination. In 2011, before the completion of the municipal wastewater transporting system, no toxicity or genotoxicity was noted for the water sample collected at the city water-intake facility 1-GK (Gruba Kaśka), but downstream of this point, toxicity and genotoxicity increased for the water samples from point 2-PS (Pomnik Sapera) and from 3-MP (Most Poniatowskiego), before disappearing in water samples from 4-MG (Most Grota-Roweckiego) in the north of the city. The highest toxicity and genotoxicity was observed for the water sample collected at point 5-KB (Kolektor Burakowski). The Burakowski collector was discharging untreated municipal sewage from left-bank Warsaw (central and northern parts) directly into the Vistula in 2011. No significant toxicity or genotoxicity of the Vistula river waters were observed in point 6-OC (Oczyszczalnia Czajka) situated only about 8 km downstream.

10

Escherichia coli - gfp biosensors used to monitor the biological activity of carmustine residues in surface water

Matejczyk M., Jabłońska-Trypuć A., Rosochacki S. J.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2015

|

Vol. 6, no. 3

131--136

EN

Three genetic constructs with transcriptional fusion of recA, kat G and sodA genotoxin and genotoxin sensitive promoters with green fluorescent protein (gfp) reporter gene in Escherichia coli have been used for assessment of cytotoxic and genotoxic activity of carmustine in surface water. For experiments, the drug was used at concentrations of 0,01; 0,001; 0,0001; 0,00001 and 0,000001 mg/ml. Bacteria strains were incubated with carmustine for 3 and 24 hours. Experimental data showed different sensitivity of applied promoters for the same concentrations of carmustine. Obtained results indicated that, recA::gfpmut2, katG::gfpmut2 and sodA::gfpmut2 genetic systems were sensitive to carmustine, especially at the concentrations of 0,001; 0,0001 and 0,00001 mg/ml. The strongest reactivity was noticed for recA promoter (FI = 14,64). The results indicated that gfp E. coli strains with recA, katG and sodA could be potentially useful for monitoring of cyto- and genotoxic effect of pharmacist residues in surface water.

11

Genotoksyczność odcieków ze składowiska odpadów komunalnych w Kozodrzy wobec celomocytów E. fetida

Jurczyk Ł.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 3

33--40

PL

Jednym z największych problemów eksploatacyjnych na składowiskach są odcieki, powstające podczas wymywania substancji zawartych w odpadach i produktach ich rozkładu przez wodę penetrującą złoże, a ich złożony charakter wymaga stosowania do oceny ryzyka środowiskowego oprócz analiz chemicznych, testów na układach biologicznych. Celem pracy było zbadanie wpływu odcieków pochodzących ze zorganizowanego, ustabilizowanego składowiska, w dużym zakresie rozcieńczeń, na uszkodzenia materiału genetycznego jąder komórkowych E. fetida. Uszkodzenia indukowane przez odcieki w czasie krótkiej, 2h ekspozycji były niewielkie ale zauważalne, analiza statystyczna wykazała istotne (p>0,001) różnice wartości momentu kometowego i intensywności świecenia pomiędzy próbą zerową, a stężeniami ≥6,2%.

EN

One of the biggest problems of operating a landfill is leachate, resulting from the leaching of substances contained in waste and products of their decomposition by water penetrating the bed. The complex nature of this mixture requires both the chemical analyzes and tests on biological systems to assess environmental risk. The aim of the study was to investigate the effect of leachate derived from an organized, stabilized landfill, in a large range of dilutions, on nuclear DNA damage in the E. fetida coelomocytes. Damage induced by leachate during a short, 2h exposure were small but noticeable, statistical analysis showed a significant (p <0.001) differences in such parameters as comet moment and tail intensity between the control probe, and the concentrations of ≥ 6.2%.

12

Zastosowanie badań molekularnych do oceny wpływu farmaceutyków na organizmy ekosystemu wodnego

Affek K., Załęska-Radziwiłł M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2012

|

Nr 9

392-395

PL

W ostatnich latach zaobserwowano wzrost stężeń farmaceutyków w wodach powierzchniowych. Długotrwałe narażenie na środki lecznicze może powodować szereg nieprzewidywalnych zmian na poziomie molekularnym w komórkach organizmów i w konsekwencji prowadzić do zmian bioróż-norodności. W badaniach ekotoksykologicznych szerokie zastosowanie znalazła genetyka molekularna. W niniejszej pracy omówiono wybrane molekularne techniki badawcze (testy mutagenności, cytogenetyczne, immunologiczne, na bazie PCR i mikromacierzy) w kontekście ich zastosowania w badaniach szkodliwości farmaceutyków obecnych w wodach powierzchniowych w stosunku do biocenozy.

EN

Concentrations of pharmaceuticals in surface waters have increased recently. Chronic exposure to drugs can cause a number of unforeseeable molecular changes in the cells of organisms, and can consequently lead to changes in biodiversity. Molecular genetics has found widespread use in ecotoxicological studies. This paper discusses some molecular techniques (mutagenicity, cytogenetic and immunological tests, tests based on PCR and microarrays) in the context of assessment of the influence that pharmaceuticals present in surface waters have on biocenosis.

13

Genotoxicity of cyclopentha[c]phenanthrene and its two derivatives based on an in vitro micronucleus test

Rudnicka K., Łuczyński M. K., Góra M.

Environmental Biotechnology

|

2012

|

Vol. 8, No. 2

63--66

EN

Environmental pollution causes a variety of health problems, including cancer. Many known pollutants have carcinogenic properties and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) belong to this group. In this study, an in vitro culture of V79 cells of the Chinese hamster was subjected to three tested PAHs: 5-amino-2,3-dihydro-1H-cyclopenta-[c]phenanthrene (ACP[c]Ph), 5-amino-9-methoxy-2,3-dihydro-1H-cyclopenta[c]phenanthrene (AMCP[c]Ph) and cyclopenta[c]phenanthrene (CP[c]Ph). The in vitro micronucleus (MN) assay was applied in order to evaluate the genotoxic properties of the studied compounds. The highest genotoxic effect was observed for AMCP[c]Ph in a concentration of 0.02μg·ml-1. The genotoxic effect of the other two compounds was slightly lower.

14

PCR-RAPD optimization for hospital wastewater genotoxic influence analysis on Allium cepa root meristem cells

Szulc M., Zgórska A., Ziembińska A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 1

79-86

EN

PCR-RAPD (Polymerase Chain Reaction – Random Amplified Polymorphic DNA) is a PCR based method used for biodiversity, phylogenetics, genotoxicity and cancerogenesis research. It possesses several advantages, such as no necessity for information about DNA sequence or multiple primers usage for generating a great deal of fingerprints data. But on the other hand PCR-RAPD is known to be unrepeatable and generating unspecific PCR products, if PCR is not optimized for a particular biological material. The aim of this experiment was to optimize PCR-RAPD with a modified Taguchi method for its usage for genotoxicity analysis. The research was performed on DNA isolated from onion (Allium cepa) root meristem cells. The plants were grown on medium containing an increasing concentration of hospital wastewater in order to observe its genotoxic influence on eukaryotic DNA. The wastewater derived from Hospital for Phthisiatry and Lung Diseases in Pilchowice, Poland, where large amount of anti-tuberculosis and anti-cancer drugs are used. The research proved modified Taguchi method being useful for optimal PCR mixture. In the experiment repeatable RAPD results with no additional nonspecific PCR products were received. It was also stated that PCR-RAPD is useful for genotoxicity analysis performed with plant DNA.

PL

PCR-RAPD (Polymerase Chain Reaction – Random Amplified Polymorphic DNA) jest odmianą PCR wykorzystywaną w badaniach bioróżnorodności, filogenezy, genotoksyczności oraz kancerogenezy. Do jej zalet zalicza się brak konieczności znajomości badanej sekwencji DNA oraz możliwość użycia wielu rodzajów starterów reakcji. Z drugiej strony jednak wyniki uzyskiwane tą metodą są uznawane za niepowtarzalne, a w reakcji PCR generowane są często niespecyficzne produkty, jeśli metoda nie jest zoptymalizowana do badanego materiału. Celem tego eksperymentu była optymalizacja techniki PCR-RAPD za pomocą zmodyfikowanej metody Taguchi, wykorzystanej do badań nad genotoksycznością ścieków szpitalnych. Badania prowadzono na DNA izolowanym z komórek merystemów korzenia cebuli (Allium cepa), hodowanych na pożywce zawierającej rosnące stężenia ścieków szpitalnych, pochodzących ze Szpitala Chorób Płuc w Pilchowicach, uznawanych za potencjalnie genotoksyczne w stosunku do komórek eukariotycznych, ze względu na wysoką zawartość pozostałości leków przeciwgruźlicznych i antynowotworowych. Przeprowadzone analizy udowodniły użyteczność zmodyfikowanej metody Taguchi do optymalizacji składu mieszaniny reakcyjnej do techniki PCR-RAPD. Uzyskane wyniki były powtarzalne, a w trakcie reakcji nie generowano niespecyficznych produktów PCR. Stwierdzono również użyteczność metody PCR-RAPD do analiz genotoksyczności z użyciem roślinnego DNA.

15

Comet assay optimization with allium cepa as an indicator for ecotoxicological usage

Guzy J., Zgórska A., Ziembińska A.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 3

109-116

EN

The pollutants discharged to the environment cause a real threat for all types of the ecosystem. One of the most importantre calcitrants directed to the environment is hospital wastewater, harmful because of both, microbiological and ecotoxicological potential (they consist of a large amount of drugs and its metabolites). These substances can cause cells damage at the genetic level and they can be dangerous to the human and animals life. To estimate ecotoxicological potential of environmental mutagens comet assay is often used. It is cheap, fast, simple and sensitive technique enabling to estimate the damages of genetic material and the effectiveness of its treatment. Fast increase of the hospital wastewater volumes and changes of its composition cause the necessity of fast and reliable testing systems introduction for potentially genotoxic compounds analysis. Such tests should be performed on easy to obtain and inexpensive eucaryotic indicators leading to their common usage for mutagenicity and toxicity test. The eukaryotic organism fulfilling these requirements is an onion - Allium cepa. Due to its sensitivity and good correlation with mammalian cells results A. cepa is an effective tool for routine environmental mutagens genotoxicity tests and they can be used in comet assay. Although, it is still not commonly used for ecotoxicological research. The comet test with A. cepa gives the possibility of fast and not - expensive analysis of hospital wastewater toxicity assessment. The comet assay is relatively easy to perform, but it requires individual protocol optimization for a particular experiment. That was the reason why the aim of this study was to optimize comet assay on the basis of already published protocols using Allium cepa meristematic root cells as a good indicator for hospital wastewater ecotoxicological potential estimation.

PL

Ścieki przedostające się do środowiska stwarzają realne zagrożenie dla każdego ekosystemu. Jednym z ważniejszych zanieczyszczeń kierowanych do środowiska są ścieki szpitalne, będące zagrożeniem zarówno mikrobiologicznym, jak i ekotoksykologicznym, ze względu na znaczną zawartość leków i ich metabolitów. Związki te mogą powodować uszkodzenia komórek na poziomie ich materiału genetycznego, a co za tym idzie, stanowić poważne zagrożenie zdrowia i życia ludzi. Do szacowania potencjału ekotoksykologicznego mutagenów środowiskowych stosuje się często test kometowy (ang. comet assay). Jest on tanią, szybką, prostą i czułą techniką, pozwalającą ocenić uszkodzenia materiału genetycznego oraz efektywność jego naprawy. Wzrost ilości i szybkie zmiany składu zanieczyszczeń szpitalnych powodują konieczność opracowania szybkich i wiarygodnych systemów testowych do badań wpływu substancji potencjalnie genotoksycznych. Analizy tego typu powinny być wykonywane na łatwo dostępnych i tanich indykatorach eukariotycznych, co ułatwi ich powszechne wprowadzenie i wykorzystanie w testach mutageniczności i toksyczności substancji badanych. Organizmem eukariotycznym spełniającym te wymagania jest cebula zwyczajna (Allium cepa), która ze względu na czułość i korelację z wynikami uzyskanymi z użyciem ssaczych komórek, może stanowić alternatywę dla testów na komórkach zwierzęcych. Wciąż jednak nie jest ona powszechnie stosowana w analizach ekotoksykologicznych. Zastosowanie testu kometowego z użyciem komórek A. cepa daje możliwość szybkiej i taniej analizy toksyczności ścieków szpitalnych. Pomimo swej prostoty wymaga on jednak indywidualnego dopracowania metodyki do określonego eksperymentu. W związku z powyższym podjęto próbę zoptymalizowania testu kometowego w oparciu o analizę dostępnych w bibliografii procedur badawczych w celu wykazania przydatności komórek merystematycznych korzeni Alliumcepa jako indykatora toksycznego wpływu ścieków szpitalnych na komórki eukariotyczne.

16

Ocena genotoksyczności ścieków koksowniczych

Sindera P., Felis E., Wiszniowski J.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2011

|

Vol. 20, No. 3

217--225

PL

Pomimo redukcji OWO i ChZT, których wartości sięgają poziomu 90%, oczyszczone ścieki koksownicze nadal zawierają substancje niebezpieczne dla zdrowiai życia. Praca przedstawia wyniki testu fito- i genotoksyczności ścieków surowych oraz oczyszczonych. Metodyka badań obejmuje: pomiar długości korzenia, łodygi oraz wyznaczenie: indeksu mitotycznego (IM), częstości występowania mikrojąder (MN). Rośliną testową była Vicia faba. Wykazano negatywny wpływ ścieków koksowniczych na wszystkie badane parametry.

EN

Despite the fact that reduction of TOC and COD of about 90% was notated in treated coking wastewater, it still contains substances hazardous to health and life. The paper presents results of phyto- and genotoxicity tests of raw and treated sewage. The research methodology includes: measuring the length of the root and stem, the determination of the following two parameters: mitotic index (IM), the frequency of micronuclei (MN). The plant used in the test was Vicia faba. It has been shown negative impact of coke wastewater in all investigated aspects.

17

Application of short-term tests in assessment of atmospheric air pollution

Piekarska K., Zaciera M., Czarny A., Zaczyńska E.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 2

85-98

EN

Results of analyses of airborne particulates collected in winter and summer seasons from two locations of Wroclaw (city centre and the outskirts area) have been presented. Samples of particulate matter were collected on sintered-glass filters, using a high performance air aspirator Staplex-PMIO. Extraction with dichloromethane was carried out in a Soxhlet apparatus. Mutagenicity of dichloromethane extracts was studied based on a conventional Salmonella assay. Two Salmonella typhimurium strains TA98 and YG1041 were employed in the assay. Genotoxicity of organic air pollutants was detected using a miniaturized SOS chromotest obtained from EBPI (Brampton, Ontario, Canada). Bacterial assays were carried out with and without metabolic activation by the S9 microsomal fraction. Cytotoxicity of the particulate extracts was studied by the method of their direct contact with onelayer culture of human lung carcinoma epithelial cells - A549.

18

Specific for DNA damages GFP microbial biosensor as a tool for genotoxic action assessment of environmental pollution

Matejczyk M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

Vol. 1, no. 4

319-326

EN

In the presented paper, autofluorescent reporter of Escherichia coli K-12 recA::gfpmut2 strain, which contained a plasmid-borne transcriptional fusion between DNA-damage inducible recA promoter involved in the SOS regulon response and fast folding GFP variant reporter gene-gfpmut2, have been used. GFP-based bacterial biosensors allowed the detection of bacterial cells response to selected tested genotoxic compounds such as mitomycin C (MMC), actinomycin D, N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) and formaldehyde (CH2O). Experiment indicated that E. coli K-12 recA::gfpmut2 biosensor strain is more specific and sensitive for especially two genotoxins: actinomycin D and MNNG and with very low response to other agents. So it was concluded that for formaldehyde and MMC E. coli K-12 recA::gfpmut2 genetic system is disqualified for genotoxicity screening.

19

Effect of bioremediation on genotoxicity of soil contaminated with diesel oil

Kołwzan B.

Environment Protection Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 1

95-103

EN

Soil contaminated with diesel oil was made subject to bioremediation conducted in field lysimeters. After 22 weeks the efficiency of the process exceeded 99%. The mutagenic and carcinogenic properties of the soil contaminants were analyzed using the results of the Ames test. The study has produced the following findings. The soil extracts exhibited mutagenic and carcinogenic properties not only immediately after contamination with diesel oil (10 wt.%), but also upon termination of the bioremediation process. The bioremediation process reduced the mutagenicity of the soil. With the exception of particularly sensitive strain of the YG series, the extracts from the bioremediated soil did not increase the number of revertants of the strain of Salmonella typhimurium TA 98. Seemingly, upon bioremediation the soil contained either nitro derivatives of organic compounds or any other compounds that are formed during biodegradation of diesel oil. The extracts from bioremediated soil contained compounds requiring and non-requiring metabolic activation. Mutagenic substances were present in the dichloromethane extract from soil alone. Being absent in the water extract, they were not subject to leaching and in consequence posed no ecological hazard.

PL

Bioremediację gleby skażonej olejem napędowym prowadzono w lizymetrach polowych. Skuteczność procesu oczyszczania po 22 tygodniach wyniosła ponad 99%. Właściwości mutagenne i rakotwórcze zanieczyszczeń zawartych w glebie analizowano na podstawie wyników testu Amesa. Wykazano, że zarówno ekstrakt z gleby świeżo skażonej olejem napędowym (10% mas.), jak i z gleb po bioremediacji miał właściwości mutagenne i rakotwórcze. Stwierdzono obniżenie mutagenności gleby dzięki bioremediacji. Ekstrakty z oczyszczonych gleb nie zwiększały liczby rewertantów szczepu Salmonella typhimurium TA 98, a jedynie szczególnie wrażliwego szczepu testowego z serii YG. Można przypuszczać, że w glebach tych po oczyszczeniu były obecne związki stanowiące nitrowe pochodne związków organicznych lub inne związki powstające w procesie biodegradacji oleju napędowego. W ekstraktach z oczyszczonych gleb stwierdzono obecność zarówno związków wymagających, jak i niewymagających aktywacji metabolicznej. Substancje mutagenne były obecne jedynie w dichlorometanowych ekstraktach z gleby, ale nie w wyciągu wodnym. Nie podlegały zatem wymywaniu wodą i dlatego nie stwarzały potencjalnego zagrożenia ekologicznego.

20

Chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons associated with drinking water chlorination - preparation, quantification and genetoxicity characterization

Rebola M., Silva M. J., Louro H., Antunes A. M. M., Josè S., Rebelo M. H., Cardoso A. S.

Proceedings of ECOpole

|

2008

|

Vol. 2, No. 2

373--379

EN

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are among the most persistent and toxic organic micropollutants present in water and several of them are mutagens and carcinogens. Furthermore, recent studies suggest that PAHs and their metabolites might be endocrine disrupters. Although it has been shown that chlorinated derivatives of PAHs (Cl-PAHs) are formed during the water chlorination procedure, little is known about their potential genotoxic and carcinogenic effects. Considering that drinking water quality is of essential public health concern, the identification of Cl-PAHs formed as chlorination by-products and the investigation of their potential hazard to humans, seems to be highly relevant. The objectives of this work were to prepare and characterize the major chlorinated derivative of benzo[a]pyrene (BaP), to develop analytical methodologies for its quantification in water samples and to evaluate its genotoxic and potentially carcinogenic effects. Chlorinated standards from BaP were first prepared by adaptation of Mulder et al method using copper dichloride in carbon tetrachloride and by a newly developed two phase method (water/n-hexane), in acidic medium, using aliquot 336 as the phase transfer catalyst. 6-chlorobenzo[a]pyrene (6-Cl-BaP) was obtained by both methods, as the major product of chlorination of BaP. All products obtained were isolated (by semi-preparative HPLC) and characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry (MS). The chemical stability was studied at 18ºC and 37ºC, using HPLC with fluorescence detection (FLD), NMR and gas chromatography with MS detection. A SPE-HPLC-FLD methodology for the quantification of 6-Cl-BaP in water samples was developed and validated, with a limit of detection of 0.0032 µg/dm3. The genotoxic effect of 6-Cl-BaP was characterized in comparison to that of equimolar concentrations of BaP, using the comet assay in a human liver-derived cell line. Preliminary data show that 6-Cl-BaP is genotoxic and that it is able to induce higher levels of DNA damage than BaP, suggestive of a more potent genotoxic effect.

PL

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH) są jednymi z najczęściej występujących i najbardziej toksycznych organicznych mikrozanieczyszczeń obecnych w wodzie, mają także działanie mutagenne i rakotwórcze. Co więcej, ostatnie badania sugerują, że PAH i ich metabolity mogą zakłócać pracę układu wydzielania wewnętrznego. Chociaż wykazano, że chloropochodne PAH (Cl-PAH) powstają w czasie chlorowania wody, to niewiele wiadomo o ich potencjalnym działaniu genotoksycznym i rakotwórczym. Biorąc pod uwagę podstawowe znaczenie wpływu jakości wody pitnej na zdrowie publiczne, identyfikacja Cl-PAH powstających jako produkt uboczny w czasie chlorowania wody i zbadanie pojawiających się wskutek tego potencjalnych zagrożeń jest zadaniem o dużym znaczeniu. Celem pracy było zsyntezowanie i scharakteryzowanie głównych chloropochodnych benzo[a]pirenu (BaP), opracowanie metod analitycznych do oznaczania go w próbkach wody i ocena jego działania genotoksycznego i rakotwórczego. Zsyntezowane próbki 6-chlorobenzeno[a]pirenu scharakteryzowano za pomocą jądrowego rezonansu magnetycznego i spektroskopii masowej. Za pomocą HPLC, NMR i chromatografii gazowej zbadano trwałość chemiczną otrzymanego związku w temp. 18ºC i 37ºC. Opracowano metodę oznaczania 6-Cl-BaP w wodzie za pomocą SPE-HPLC-FLD. W metodzie tej granica wykrywalności wynosiła 0,0032 µg/dm3. Porównano genotoksyczność 6-Cl-BaP i BaP. Otrzymane wyniki wstępnych badań sugerują wyższą genotoksyczność 6-Cl-BaP w porównaniu do BaP.