Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archives of Environmental Protection

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Atrazine toxicity in marine algae Chlorella vulgaris, in E. coli lux and gfp biosensor tests

Matejczyk Marzena, Kondzior Paweł, Ofman Piotr, Juszczuk-Kubiak Edyta, Świsłocka Renata, Łaska Grażyna, Wiater Józefa, Lewandowski Włodzimierz

Archives of Environmental Protection

2023

Vol. 49, no 3

87--99

Atrazine (ATR) is a widely used chlorinated herbicide from the s-triazine group. Due to the widespread use of ATR, it leaks into the environment and is detected in drinking water, exceeding the WHO-acceptable concentration of atrazine in drinking water, which is 2 μg/L. The aim of our study was to determine toxicity, protein degradation and genotoxicity of ATR at concentrations of 10; 1; 0.1; 0.01 mg/L on Chlorella vulgaris and with the application of E. coli bioluminescent biosensor strains. We measured the content of chlorophyll a, b, carotenoids in Chlorella vulgaris and the inhibition of this algae culture growth. E. coli RFM443 strains with gene constructs grpE:luxCDABE, lac:luxCDABE, recA:luxCDABE and E. coli strain MM294 trc:luxCDABE were used to determine toxicity, degradation of cellular proteins and genotoxicity. On the base of the obtained results, we concluded that ATR in the tested concentrations shows a toxic effect in relation to Chlorella vulgaris. ATR is toxic and genotoxic in E. coli RFM443 strains with grpE, lac, recA promoters and causes degradation of cellular proteins. Moreover, we have detected ATR toxicity toward the GFP protein in E. coli strain MM294-GFP. Taking into account the toxicity and genotoxicity of ATR documented in our research and in the experiments of other authors, we conclude that the presence of this herbicide in surface waters and drinking water is a serious threat to living organisms.

Atrazyna (ATR) to szeroko stosowany na całym świecie chlorowany herbicyd z grupy s-triazyn. Ze względu na powszechne stosowanie, ATR przedostaje się do środowiska i jest wykrywana w wodzie pitnej, przekraczając dopuszczalne przez WHO stężenie, które wynosi 2 μg/L. W przedstawionych badaniach określono toksyczność ATR w stężeniach 10; 1; 0.1; 0.01 mg/L na glonach Chlorella vulgaris oraz z zastosowaniem E. coli mikrobiologicznych biosensorów z genami reporterowymi gfp i lux. Toksyczność oszacowano na podstawie zawartości chlorofilu a, b, karotenoidów w Chlorella vulgaris oraz zahamowania wzrostu tej kultury alg. Szczepy E. coli RFM443 z konstruktami genowymi grpE:luxCDABE, lac:luxCDABE, recA:luxCDABE i szczep E. coli MM294 trc:luxCDABE wykorzystano do określenia toksyczności, degradacji białek komórkowych i genotoksyczności. W przeprowadzonych badaniach wykryto, że ATR w analizowanych stężeniach wykazuje działanie toksyczne w stosunku do Chlorella vulgaris. W przypadku ATR stwierdzono właściwości toksyczne i genotoksyczne oraz potencjał degradacji białek w szczepach E. coli RFM443 z promotorami grpE, lac, recA. Ponadto wykryto toksyczność ATR w stosunku do białka GFP w szczepie E. coli MM294-GFP. Biorąc pod uwagę udokumentowaną w badaniach własnych oraz w doświadczeniach innych naukowców toksyczność i genotoksyczność ATR, obecność tego herbicydu w wodach powierzchniowych i wodzie pitnej stanowi poważne zagrożenie dla organizmów żywych.

Evaluation of the biological impact of the mixtures of diclofenac with its biodegradation metabolites 4’-hydroxydiclofenac and 5-hydroxydiclofenac on Escherichia coli. DCF synergistic effect with caffeic acid

Matejczyk Marzena, Ofman Piotr, Dąbrowska Katarzyna, Świsłocka Renata, Lewandowski Włodzimierz

Archives of Environmental Protection

2020

Vol. 46, no. 4

10--22

In environmental matrices there are mixtures of parent drug and its metabolites. The majority of research is focused on the biological activity and toxic effect of diclofenac (DCF), there is little research on the biological activity of DCF metabolites and their mixtures. The study focused on the assessment of the biological impact of DCF, its metabolites 4’-hydroxydiclofenac (4’-OHDCF) and 5-hydroxydiclofenac (5-OHDCF) and their mixtures on E. coli strains. The biological effects of tested chemicals were evaluated using the following: E. coli K-12 cells viability assay, the inhibition of bacteria culture growth, ROS (reactive oxygene species) generation and glutathione (GSH) content estimation. Moreover, we examined the influence of the mixture of DCF with caffeic acid (CA) on E. coli cells viability. Our results showed the strongest impact of the mixtures of DCF with 4’-OHDCF and 5-OHDCF on E. coli SM biosensor strains in comparison to parent chemicals. Similar results were obtained in viability test, where we noticed the highest reduction in E. coli cell viability after bacteria incubation with the mixtures of DCF with 4’-OHDCF and 5-OHDCF. Similarly, these mixtures strongly inhibited the growth of E. coli culture. We also found synergistic effect of caffeic acid in combination with DCF on E. coli cells viability. After bacteria treatment with the mixture of DCF and its metabolites we also noted the strongest amount of ROS generation and GSH depletion in E. coli culture. It suggests that oxidative stress is the most important mechanism underlying the activity of DCF and its metabolites.

Celem pracy było określenie oddziaływania diklofenaku, jego metabolitów biodegradacji 4’-OHDCF i 5-OHDCF oraz ich mieszanin na szczepy E. coli. Efekt biologiczny i stres oksydacyjny wywołany działaniem badanych w pracy związków chemicznych oceniono, poddając analizie następujące biomarkery: żywotność komórek E. coli K-12, hamowanie wzrostu kultury bakterii, wytwarzanie ROS i ocena zawartości glutationu (GSH). Ponadto zbadaliśmy wpływ mieszaniny DCF z CA na żywotność komórek E. coli. Monitorowaliśmy także reaktywność szczepu biosensora E. coli SM recA: luxCDABE w ściekach. Otrzymane wyniki wykazały najsilniejszy wpływ mieszanin DCF z 4’-OHDCF i 5-OHDCF na szczepy E. coli. Mieszanki diclofenaku z metabolitami działały inhibująco na rozwój kultury E. coli K-12 i żywotność komórek. Zaobserwowano także synergistyczne, inhibitorowe działanie kwasu kawowego w połączeniu z DCF na żywotność komórek E. coli. Najintensywniejszą generację ROS oraz redukcję GSH zaobserwowano po potraktowaniu bakterii mieszaniną DCF i jej metabolitów. Sugeruje to, że stres oksydacyjny jest najważniejszym mechanizmem leżącym u podstaw działania DCF i jego metabolitów. Ponadto, w przeprowadzonym eksperymencie wykazano użyteczność mikrobiologicznego biosensora E. coli SM recA w monitorowaniu ścieków zanieczyszczonych DCF. Uzyskane wyniki wskazują, że metabolity DCF 4’-OHDCF i 5-OHDCF mają zdolność interakcji z DCF. Zaobserwowaliśmy, że mieszaniny DCF z metabolitami mają większy wpływ na żywotność i rozwój kultury E. coli oraz indukcję promotorów w biosensorowych szczepach E. coli.