Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Potential Attractiveness of Soil Fungus Trichoderma Inhamatum for Biodegradation of the Glyphosate Herbicide

Kunanbayev Kairat, Churkinа Galina, Rukavitsina Irina, Filippova Nadegda, Utebayev Maral

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 11

240--245

EN

The T. inhamatum F6–2014 fungus was isolated from the black soils of Northern Kazakhstan in stationary experiments with many years of herbicide use. The research was aimed at studying the biodegrading activity of T. inhamatum in relation to an herbicide with the glyphosate active ingredient, both in vitro and in situ. Under the laboratory conditions, the highest growth rate of a colony of T. inhamatum was observed in the reference variant, and reached 49.0 ± 2.5 mm. During the field experiments, a significant increase was noted in the microbial biomass (MB) on the first day in the herbicidal variants and ranged from 239.2 to 322.8 µg/g of soil. On the 15th day, the level of MB in all herbicide variants increased 1.6–2.1 times, and in the reference – 2.3 times. By the second month, the level of MB reduced 1.5–2.0 times in all variants. By the third month of the studies, the greatest MB decrease was noted in the reference – 82.8 µg/g. The level of urease activity during the first day in all variants, including the reference, ranged between 0.12–0.15 mg/g of soil. On the 15th day, a significant (3.3 times) increase in the urease activity was noted in the variants with glyphosate, compared to the reference. Subsequently, the difference in the level of enzyme activity was insignificant between the variants. The MB and the urease activity in the first fifteen days increase due to the more active decomposition of glyphosate by strain.

2

Obecność farmaceutyków w środowisku wodnym na przykładzie antybiotyków i ich wpływ na ekosystemy

Baus Tomasz, Michalska Anna

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2019

|

T. 22, nr 1

89--99

EN

The use of excessive amounts of personal protective equipment and pharmaceuticals in medicine, veterinary and animal husbandry contributes to environmental pollution. The pollution of the aquatic environment with these compounds has become a global problem. The action of chemical substances on animals and plants is not neutral. In addition, the literature informs that at the present time wastewater treatment plants are not able to clean wastewater from pharmaceuticals and personal care products, which causes the discussed compounds to enter the aquatic environment. In the case of hardly decomposing compounds, their accumulation occurs in aquatic ecosystems. These substances are also taken up by plants and can be accumulated by them. Biologically active compounds negatively affect the growth and development of plants, their fresh mass, reduce the rate of plant growth, affect the activity of plant enzymes and cause eutrophication of water reservoirs through changes in plant development. Pharmaceuticals have multi-directional effects on living organisms. On microorganisms by creating drug resistance, on fish through changes in secondary sexual characteristics, they have a calming and relaxing effect on their muscles. They cause changes in the behavior of some fish species. In addition, they cause the production of microbial strains that are resistant to their action, and this is a problem when combating diseases with a microbiological basis. Some wastewater produced by the pharmaceutical industry is characterized by an increased content of nitrogen compounds. With the simultaneous content of pharmaceutical substances in them, they can negatively affect the nitrification processes. Pharmaceuticals get into groundwater and end up in tap water. Literature states that drugactive substances, drugs can be found even in drinking water. The study of this type of xenobiotics is difficult, among others due to the variability of concentrations depending on the season or even the time of day. At the same time, monitoring of the environment leads to the detection of not only therapeutic substances, their concentrations, but it can be used to study negative impact on vegetation with simultaneous control of vegetables and fruits introduced for sale and effective removal of compounds from sewage, water and land.

PL

Stosowanie nadmiernej ilości środków ochrony osobistej oraz farmaceutyków w medycynie, weterynarii, hodowli zwierząt przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska naturalnego, a zanieczyszczenie środowiska wodnego wymienionymi związkami stało się problemem globalnym. Działanie substancji chemicznych na zwierzęta i rośliny nie jest obojętne. Dodatkowo w literaturze przedmiotu można znaleźć informuje, iż obecnie oczyszczalnie ścieków nie są w stanie oczyszczać ścieków z farmaceutyków oraz produktów do pielęgnacji ciała, co powoduje, że omawiane związki przedostają się do środowiska wodnego. W przypadku trudno rozkładających się związków następuje ich akumulacja w ekosystemach wodnych. Substancje te także są pobierane przez rośliny i mogą być przez nie akumulowane. Związki biologicznie czynne wpływają negatywnie na wzrost i rozwój roślin, na świeżą ich masę, obniżają tempo wzrostu roślin, wpływają na aktywność enzymów roślinnych i powodują eutrofizację zbiorników wodnych poprzez zmiany w rozwoju roślin. Farmaceutyki wpływają wielokierunkowo na organizmy żywe, a mianowicie na mikroorganizmy poprzez kreowanie lekooporności, na ryby poprzez zmiany drugorzędnych cech płciowych, działają uspokajająco i rozluźniająco na ich mięśnie. Powodują również zmiany w zachowaniu niektórych gatunków ryb. Ponadto, powodują wytwarzanie się szczepów drobnoustrojów opornych na ich działanie, a to stanowi problem podczas zwalczania chorób o podłożu mikrobiologicznym. Niektóre ścieki produkowane przez przemysł farmaceutyczny charakteryzują się podwyższoną zawartością związków azotu. Przy jednoczesnej zawartości w nich substancji farmaceutycznych mogą negatywnie wpływać na procesy nitryfikacji. Farmaceutyki przedostają się do wód podziemnych i trafiają do wody wodociągowej. Literatura podaje, że substancje aktywne leków, narkotyków spotkać można nawet w wodzie pitnej. Badanie tego typu ksenobiotyków jest utrudnione, między innymi ze względu na zmienność stężeń uzależnionych od pory roku, a nawet od pory dnia. Jednocześnie monitoring środowiska prowadzi do wykrycia nie tylko substancji leczniczych, ich stężeń, ale może być wykorzystywany do badania negatywnego wpływu na roślinność przy jednoczesnej kontroli wprowadzonych do sprzedaży warzyw czy owoców oraz w skutecznym usuwaniu związków ze ścieków, wód i gruntów.

3

Natural xenobiotics inducing apoptosis in hepatoma cells: in vitro study

Starosta M., Tyszka-Czochara M., Bukowska-Strakova K., Dołhańczuk-Śródka A.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

335--343

EN

The term “xenobiotics” refers to substances which are not produced within the human body, but may occur in human environment. Some of biologically active chemicals may be synthesized by plants. Many studies have been conducted with regard to plant secondary metabolites and the beneficial impact of various plant-derived compounds on human health has been demonstrated. Recent research have shown chemopreventive properties of catechins. (+)-catechin ((2R,3S)-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2H-chromene-3,5,7-triol) and (-)-epigallocatechin gallate (EGCG; [(2R,3R)-5,7-dihydroxy-2-(3,4,5-trihydroxyphenyl)chroman-3-yl] 3,4,5-trihydroxybenzoate) are compounds abundant in daily human nutrition. Growing body of evidence reports pro-apoptotic effects of catechins. Both catechins have been shown to modulate intracellular pathways network in tumor cells thereby regulating signaling cascades, which results in programmed death of cancer cells, apoptosis. Apoptosis is one of the most potent mechanisms to defense against cancer. During apoptosis, the activation of caspases results in biochemical and morphological changes associated with specific changes in cell phenotype. Besides apoptosis, tumor cells may be also eliminated from organism via necrosis, however the latter process may evoke local inflammation, which in turn may result in detrimental effects within the body. Xenobiotics with potential to cause apoptosis of cancer cells may be considered in modern combined anticancer therapies and/or to assist existing treatments.

PL

W środowisku występują substancje obce o charakterze ksenobiotyków, czyli związków chemicznych niesyntetyzowanych w sposób naturalny w ciele człowieka. Wiele takich aktywnych biologicznie związków może być produkowanych przez rośliny. Przeprowadzone dotychczas badania wskazują, że drugorzędowe metabolity roślinne mogą wywierać pozytywny wpływ na zdrowie człowieka. Na przykład wyniki ostatnich obserwacji potwierdziły chemoprewencyjne właściwości katechin. (+)-katechina (ang. (2R,3S)-2-(3,4dihydroxyphenyl)-3,4dihydro-2H-chromene-3,5,7-triol) oraz (-)-galusan epigallokatechiny (ang. EGCG; [(2R,3R)-5,7-dihydroxy-2(3,4,5-trihydroxyphenyl)chroman-3-yl] 3,4,5-trihydroxybenzoate) to związki o charakterze ksenobiotyków występujące w diecie człowieka. Ostatnie odkrycia zwracają uwagę w szczególności na proapoptotyczne właściwości związków z tej grupy. Obydwa wymienione związki chemiczne mogą modyfikować przebieg wewnątrzkomórkowych ścieżek sygnałowych w komórkach nowotworowych. Takie oddziaływanie może uruchamiać kaskadę aktywności prowadzącą do apoptozy, programowanej śmierci komórki neoplastycznej. Apoptoza jest jednym z mechanizmów, które wykorzystuje się w nowoczesnych terapiach przeciwnowotworowych. Apoptozę charakteryzuje szereg zmian w przebiegu procesów biochemicznych i morfologii komórki. Komórki nowotworowe mogą być eliminowane również na drodze nekrozy, jednakże ten typ śmierci komórkowej często prowadzi do lokalnego stanu zapalnego, co jest zjawiskiem niekorzystnym dla organizmu. Drugorzędowe metabolity roślinne, takie jak (+)-katechina i (-)-galusan epigallokatechiny, mogą wykazywać zdolność do wywoływania śmierci apoptotycznej komórek nowotworowych i potencjał ten może być wykorzystywany w nowoczesnych przeciwnowotworowych terapiach kombinowanych lub do wspierania istniejącego leczenia.

4

Możliwości zastosowania grzybów w technologiach oczyszczania i remediacji wybranych elementów środowiska

Kołwzan B., Adamiak W., Dziubek A. M.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

3--20

PL

Grzyby wykazują wiele cech przydatnych w inżynierii środowiska, dających im przewagę nad bakteriami. Udowodniono, że potrafią one rozkładać wiele skomplikowanych związków organicznych, także ksenobiotyków, takich jak trudnobiodegradowalne wielopierścieniowe związki aromatyczne, polichlorowane węglowodory, dioksyny, pestycydy oraz pozostałości materiałów wybuchowych. Ważną rolę w naturalnej regulacji liczebności populacji roślin odgrywają pasożytnicze gatunki grzybów, a gatunki symbiotyczne są niezbędne do prawidłowego rozwoju i wzrostu wielu gatunków roślin. Ich różnorodność taksonomiczna, genetyczna i funkcjonalna jest ogromna i stanowi obszerne źródło organizmów użytecznych w procesie bioremediacji. W dokonanym przeglądzie piśmiennictwa wykazano, że różne gatunki grzybów mogą znaleźć zastosowanie w remediacji środowiska gruntowo-wodnego oraz w oczyszczaniu ścieków i gazów odlotowych. Jednakże dotychczasowe badania nad wykorzystaniem grzybów najczęściej były prowadzone w skali laboratoryjnej. Eksperymenty w skali półtechnicznej i polowej wykazały, że na obecnym etapie praktyczne wykorzystanie grzybów w systemach inżynierii środowiska nie jest ekonomicznie uzasadnione. Problemem, który wymaga rozwiązania jest utrzymanie dominacji szczepów grzybów o wysokiej aktywności degradacyjnej w otwartych układach oczyszczających w warunkach konkurencji ze strony mikroorganizmów autochtonicznych. Duże nadzieje wiąże się z jednoczesnym wykorzystaniem w układach oczyszczania środowiska grzybów i bakterii, których skuteczność biodegradacyjna może się wzajemnie uzupełniać. Aby w pełni wykorzystać specyficzne walory grzybów niezbędne są badania przesiewowe w celu izolacji szczepów o szerszych zdolnościach metabolicznych, a także udoskonalanie szczepów metodami in vitro. Podobnie przyszłościowe jest wykorzystanie w bioremediacji immobilizowanych enzymów grzybowych. Rozwój technik molekularnych pozwoli na zmniejszenie nadal jeszcze wysokich kosztów wytwarzania, oczyszczenia i immobilizacji enzymów na odpowiednich nośnikach.

EN

Fungi possess many features useful to environmental engineering, which gives them an advantage over bacteria. Their ability to decompose many complex organic compounds, including xenobiotics, such as difficult to biodegrade polycyclic aromatic compounds, polychlorinated hydrocarbons, dioxins, pesticides and explosive residues has been documented. Parasitic fungi species play an important role as natural regulators of plant population size, while symbiotic species are essential to proper development and growth of many plant species. The enormous taxonomic, genetic and functional diversity of fungi constitutes a rich source of organisms useful in bioremediation process. The literature review demonstrated that various types of fungi could be employed in remediation of soil-water environment as well as in treatment of wastewater and waste gases. However, most often current studies on fungal applications are carried out on a laboratory scale. At the current stage, as demonstrated by semi-technical and field-scale experiments, practical use of fungi in environmental engineering systems is not economically justified. Maintenance of dominance of fungal strains with high degradation activity in open purification systems in competition with indigenous microorganisms remains an open problem. Great promises are held out for simultaneous use of fungal and bacterial environments in treatment systems, as their biodegradation effectiveness may complement each other. Improvement of strains by the in vitro methods and screening tests to isolate strains with broader metabolic abilities are necessary in order to take full advantage of the specific benefits of fungi. Similarly, use of immobilized fungal enzymes in bioremediation offers good prospects for the future. Development of molecular techniques will allow for reduction of persistently high costs of enzyme production, purification and immobilization on appropriate carriers.

5

Ksenobiotyki, substancje toksyczne, mutagenne i kancerogenne : klasyfikacja i aspekty prawne

Dobrzański Z., Buszewski B., Opaliński S., Kołacz R., Koziel J. A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 1

76--84

PL

Dokonano przeglądu literatury naukowej i omówiono akty prawne dotyczące ksenobiotyków, substancji toksycznych, mutagennych i kancerogennych. Podano klasyfikacje tych substancji wg ECHA (UE), IARC (WHO) oraz ATSDR i OSHA (USA). Przytoczono liczne akty prawne (dyrektywy, ustawy, rozporządzenia) dotyczące rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) i utworzenia Europejskiej Agencji Chemikaliów, w sprawie wprowadzania klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin chemicznych (CLP). Omówiono problematykę substancji chemicznych, ich mieszanin oraz czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym w środowisku pracy w Polsce i USA. Podano informacje na temat substancji niepożądanych w paszach dla zwierząt gospodarskich oraz zanieczyszczeń chemicznych w środkach spożywczych (żywności) z uwzględnieniem prawnych wymogów unijnych (UE). Przedstawiono rolę instytucji kontrolnych w ocenie jakości żywności i środowiska w Polsce oraz w USA (FDA, EPA).

EN

A review, with. 54 refs., of legal aspects of using chem. substances in the environment and foods.

6

Genomic Analysis of Plant-Associated Bacteria and Their Potential in Enhancing Phytoremediation Efficiency

Piński A., Hupert-Kocurek K.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

152--159

EN

Phytoremediation is an emerging technology that uses plants in order to cleanup pollutants including xenobiotics and heavy metals from soil, water and air. Inoculation of plants with plant growth promoting endophytic and rhizospheric bacteria can enhance efficiency of phytoremediation. Genomic analysis of four plant-associated strains belonging to the Stenotrophomonas maltophilia species revealed the presence of genes encoding proteins involved in plant growth promotion, biocontrol of phytopathogens, biodegradation of xenobiotics, heavy metals resistance and plant-bacteria-environment interaction. The results of this analysis suggest great potential of bacteria belonging to Stenotrophomonas maltophilia species in enhancing phytoremediation efficiency.

7

Toksyczność - parametr sumaryczny do oceny obciążenia danego elementu środowiska przez ksenobiotyki

Wieczerzak M., Kudłak B., Namieśnik J.

Analityka : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 4

54--58

PL

Intensywny rozwój cywilizacji w dużej mierze przyczynił się do zwiększenia stopnia skażenia środowiska substancjami różnego pochodzenia. Zjawisko to zyskało miano antropopresji i jest rezultatem praktycznie wszystkich przejawów działalności człowieka.

8

Czy istnieje idealny wskaźnik zanieczyszczeń środowiska wodnego? Cz. 1 - klasyczne parametry jakości wody

Kempińska D., Namieśnik J., Kot-Wasik A.

Analityka : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 4

68--75

PL

Źródłem skażenia środowiska wodnego przez ksenobiotyki oraz drobnoustroje chorobotwórcze są odpady pochodzące z gospodarstw domowych, rolnictwa, przemysłu i turystyki. Znajomość źródeł emisji zanieczyszczeń jest niezbędna do podjęcia skutecznych przedsięwzięć zapobiegających degradacji ekosystemów wodnych. Do oceny stopnia skażenia środowiska zaczęto wykorzystywać tak zwane markery, nazywane inaczej wskaźnikami lub znacznikami. Ale czy istnieje uniwersalny wskaźnik umożliwiający rzetelne oszacowanie zagrożenia?

9

Procedury analityczne do oznaczania śladowych ilości ksenobiotyków w próbkach środowiskowych

Wieczorek P. P.

Instal

|

2016

|

nr 3

63--67

PL

Ksenobiotyki, a szczególnie pestycydy, farmaceutyki oraz związki endokrynologicznie czynne to zróżnicowane grupy związków chemicznych stanowiące zagrożenie dla środowiska naturalnego i zdrowia człowieka. Ze względu na ich trwałość, toksyczność, odporność na warunki atmosferyczne i biochemiczne oraz zdolność do bioakumulacji w tkankach organizmów żywych, zasługują na szczególną uwagę w ochronie środowiska i zdrowia ludzkiego. Oznaczanie śladowych ilości zanieczyszczeń w próbkach środowiskowych, a szczególnie wodnych jest zatem problemem ważnym i ciągle aktualnym. Jest to zadanie trudne ze względu na złożoność analizowanych matryc. Niezbędne jest bowiem wyodrębnienie analitów i pozbycie się z matrycy substancji przeszkadzających oraz ich zatężenie przed oznaczaniem metodami chromatograficznymi, w celu uzyskania odpowiednich, niskich limitów detekcji. W prezentowanej pracy omówione będą najważniejsze sposoby wyodrębniania, wzbogacania i oznaczania śladowych ilości zanieczyszczeń organicznych w próbkach środowiskowych.

EN

Xenobiotics, especially pesticides, pharmaceuticals and endocrinologically active compounds are different organic compounds mostly toxic for the environment and human health. Due to their durability, toxicity, resistance and bioaccumulation in animal tissues it is necessary to determined this compound in complex environmental matrices. Moreover, it is necessary to consider that these compounds occur in very low concentrations and their direct analysis with available chromatographic and/or electrophoretic techniques is rather impossible. According to this fact, there is a need to apply specific pre-treatment methods that would allow for easy and effective isolation, concentration and determination of xenobiotics in trace amount. Therefore in this paper the important pretreatment and determination methods for xenbiotics trace analysis are presented.

10

Elektrochemiczne symulacja metabolizmu ksenobiotyków

Garwolińska D., Potęga A., Namieśnik J., Kot-Wasik A.

Analityka : nauka i praktyka

|

2016

|

nr 3

26--33

PL

Powszechnie wiadomo, że koszt procesu poznawczego potrafi być niezwykle wysoki, dlatego ważne jest jak najszybsze wyeliminowanie nieodpowiednich związków. Alternatywą dla drogich i czasochłonnych metod biologicznych jest elektrochemia, która w połączeniu ze spektrometrią mas albo z chromatografią cieczową stanowi niezwykle cenne narzędzie.

11

Ekstrakcja membranowa oraz ekstrakcja do fazy stałej jako efektywne techniki wydzielania i zatężania związków organicznych z próbek o złożonym składzie matrycy

Poliwoda A., Chrzanowska A. M., Orłowska K., Wieczorek P. P.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 4

312--320

PL

Niniejsza praca stanowi przegląd metod analitycznych opracowanych do wydzielania, zatężania i oznaczania związków organicznych wykazujących aktywność biologiczną, w tym przede wszystkim ksenobiotyków oraz substancji endokrynologicznie czynnych, w próbkach o złożonym składzie matrycy.

EN

This article is a review of analytical methods developed for extraction, concentration and determination of biologically active organic compounds, especially xenobiotics and endocrine disrupting compounds in samples with complex matrix composition.

12

Rola łożyska ludzkiego w analityce ksenobiotyków

Płotka J., Narkowicz S., Polkowska Ż., Namieśnik J.

Analityka : nauka i praktyka

|

2014

|

nr 1

36--40

PL

Łożysko stanowi ważny organ, który umozliwia transport substancji odżywczych od matki do dziecka. W przypadku narażenia kobiety ciężarnej na substancje toksyczne w tym używki, w trakcie ciąży przez łożysko migrować mogą również substancje szkodliwe dla płodu, które mogą wywołać zaburzenia w jego rozwoju.

13

Enzymatyczna bioremediacja ksenobiotyków

Marchut-Mikołajczyk O, Kwapisz E, Antczak T

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 1

39--55

PL

Wciąż wzrastające zanieczyszczenie środowiska związane z częstym przedostawaniem się do środowiska toksycznych substancji jest jednym z największych problemów ekologicznych współczesnego świata. Wzrasta więc zainteresowanie nowymi, ekologicznymi technologiami remediacji, niewymagającymi dużych nakładów finansowych, pozwalającymi na całkowite lub częściowe oczyszczenie środowiska. Technologie bioremediacji, wykorzystujące potencjał mikroorganizmów, mogą być z powodzeniem wykorzystywane do usuwania ze środowiska zanieczyszczeń alifatycznymi bądź aromatycznymi związkami pochodzenia naftowego. Jednakże, w przypadku substancji o charakterze ksenobiotyków efektywność mikrobiologicznego rozkładu może ulec ograniczeniu. Wśród czynników biologicznych enzymy posiadają wysoki potencjał do efektywnego przekształcania i detoksykacji zanieczyszczeń i potencjalnie mogą one zostać wykorzystane do oczyszczania zanieczyszczonego środowiska. Celem pracy było przedstawienie, na podstawie literatury, niektórych grup enzymów zdolnych do przekształcania ksenobiotyków w nieszkodliwe związki. Znaczna uwaga została poświęcona enzymom pochodzącym z grzybów białej zgnilizny, charakteryzujących się wysokim potencjałem do efektywnego rozkładu ksenobiotyków. W artykule zestawiono zarówno zalety, jak i wady stosowania enzymów w bioremediacji zanieczyszczonego środowiska, a także perspektywy aplikacji in situ bioremediacji z wykorzystaniem enzymów.

EN

Environmental pollution is growing more and more due to the frequently deliberate release of hazardous, toxic substances into the environment and it has become one of the biggest ecological problems of the world. Therefore, a growing interest is being devoted to develop new, cost-effective and eco-friendly remediation technology capable of partial or total recovery of polluted environment. Bioremediation that uses naturally existing catabolic potential of microorganisms can be efficiently used to clean up certain pollutants such as aliphatic or aromatic hydrocarbons. However, for chemicals exhibiting high xenobiotic character, like polyaromatic hydrocarbons, chlorophenols, dioxines, PCBs, etc., microorganisms can turn out to be ineffective. Among biological agents, enzymes have a great potential to effectively transform and detoxify pollutants and are potentially suitable to restore polluted environments. Moreover, the use of enzymatic proteins may represent a good alternative for overcoming most disadvantages related to the use of microorganisms. They are active in the presence of microbial predators and antagonists, can be used under extreme conditions limiting microbial activity and are effective at low pollutant concentrations. This work will examine the possibility of using enzyme preparations as an element of bioremediation technology. The main terms which must be fulfilled while using this type of technology will be presented. This review will also examine some class of enzymes, mainly oxidoreductases and hydrolases, that are capable of transforming xenobiotics effectively into innocuous products. Particular attention will be devoted to enzymes from white-rot fungi, such as Mn-peroxidase, lignin proxidase and laccase, which have a great potential towards xenobiotic compounds transformation. Also the use of lipase in biodegradation of phtalanes and as an agent for monitoring of bioremediation progress will be discussed. The main advantages as well as disadvantages that are present in the application of enzymes in the bioremediation of polluted environments will be examined in details. The future perspective for the in situ application of enzymatic bioremediation of polluted with xenobiotics environments will be discussed.

14

Mikrobiologiczne przemiany ksenobiotyków

Greń I.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 8

835-842

PL

W wyniku działalności człowieka, do środowiska codziennie dostają się duże ilości różnych pod względem chemicznym ksenobiotyków. Właściwości fizykochemiczne tych związków przyczyniają się do akumulacji w środowisku, a ich toksyczność stanowi niebezpieczeństwo dla wszystkich żywych organizmów. W walkę z ksenobiotykami zostały zaangażowane mikroorganizmy, które na drodze procesów biodegradacji, mineralizacji lub transformacji przyczyniają się do zmniejszenia stężenia ksenobiotyków w środowisku naturalnym.

EN

As the result of human activity large amount of chemically different xenobiotics enter the environment every day. Physical and chemical properties of these compounds contribute to their accumulation in the environment, and their toxicity is dangerous for all living organisms. That's why microorganisms have been engaged for fight with xenobiotics through performing their biodegradation, mineralization or transformation. In this way microorganisms contribute to decrease the amount of xenobiotics in environment.

15

Kinetyka degradacji wybranych ksenobiotyków w roztworach wodnych metodami fotochemicznymi

Miller J. S.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2011

|

Z. 401

3-94

PL

Zanieczyszczenie wód śladowymi ilościami substancji chemicznych pochodzenia antropogenicznego, obcymi dla środowiska wodnego stanowi zagrożenie dla prawidłowego rozwoju fauny i flory, a także zdrowia ludzi. Poszukiwanie skutecznych metod eliminacji tego rodzaju zanieczyszczeń jest przedmiotem zainteresowania wielu ośrodków naukowo-badawczych. W pracy przedstawiono wyniki badań nad degradacją ksenobiotyków w roztworach wodnych na drodze procesów inicjowanych fotochemicznie. Wybrane obiekty badań należą do substancji wysoce toksycznych, wykazujących działanie kancerogenne i mutagenne oraz zakłócających prawidłowe funkcjonowanie organów wydzielania wewnętrznego. W grupie badanych związków znalazły się wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne: benzo[a]piren, chryzenu i fluoren; pochodne fenolowe: 2-chlorofenol, n-butyloparaben, 4-fert-oktylofenol i dwa sterydy anaboliczne: boldenon i trenbolon. Do degradacji tych związków wykorzystano bezpośrednie działanie promieniowaniem UV oraz reakcję rodników hydroksylowych generowanych poprzez fotolizę nadtlenku wodoru. Trzecią zastosowaną metodą było utlenianie molekularnym tlenem singletowym, uzyskiwanym w procesie fotosensybilizowanego utleniania z użyciem jako sensybilizatorów: różu bengalskiego, błękitu metylenowego, chloryny e6 i chlorku glinowego tetrasulfonowanej ftalocyjaniny. Wykonane badania były ukierunkowane na określenie wpływu warunków reakcyjnych na szybkość procesu, i w większości dotyczyły układów modelowych. Obejmowały one określenie wpływu odczynu środowiska reakcyjnego, stężenia zanieczyszczeń, mocy i zakresu spektralnego stosowanego promieniowania, obecności i stężenia tlenu, a także, w odpowiednich procesach, stężenia nadtlenku wodoru i sensybilizatorów. Przebieg reakcji obserwowany był też w obecności pewnych dodatków o charakterze zmiataczy reaktywnych form tlenu, co pozwalało wyjaśnić mechanizm zachodzących reakcji. Zebrane w toku doświadczeń informacje umożliwiły zbudowanie modeli kinetycznych badanych procesów, opartych na reakcjach elementarnych oraz wyznaczenie parametrów kinetycznych badanych reakcji - wydajności kwantowych degradacji i stałych szybkości reakcji. Przeprowadzone badania przyczyniły się do lepszego poznania procesów degradacji fotochemicznej, zachodzących w naturalnych zbiornikach wodnych, a jednocześnie umożliwiły ocenę przydatności stosowanych metod do praktycznego usuwania groźnych zanieczyszczeń ze strumienia ścieków. Wyznaczone parametry kinetyczne, dla wielu reakcji po raz pierwszy, mogą być wykorzystane do modelowania procesów fotochemicznych zachodzących w przyrodzie, jak i w pracach projektowych przy ewentualnym zastosowaniu metod fotochemicznych do oczyszczania wód.

EN

Pollution of the aquatic environment by trace amounts of anthropogenic chemical substances has a hazardous impact on development of plants and animals as well as on the human health. The search for efficient methods to eliminate such pollutants attracts interest of many scientific centers. The work presented here includes results of studies on the degradation of xenobiotics in aqueous solutions using photochemically initiated processes. The chosen target compounds belong to the class of highly toxic substances, showing carcinogenic and mutagenic activity and disrupting regular functions of endocrine glands. The studied group of compounds comprised the polycyclic aromatic hydrocarbons: benzo[a]pyrene, chrysene and fluorine; phenol derivatives: 2-chlorophenol, n-butylparaben, 4-tert-octylphenol and two anabolic steroids: boldenone and trenbolone. Photolysis as well as reactions of hydroxyl radicals generated by hydrogen peroxide photolysis, were applied for degradation. The third method was oxidation by molecular singlet oxygen, formed in photosensitized oxidation using rose bengal, methylene blue, chlorine e6 and tetrasulfonated aluminum phthalocyanine chloride as sensitizers. The presented studies of model systems were performed to determine the influence of experimental conditions on the reaction rate. The investigated parameters covered the pH of the reaction solution, pollutant concentration, the power and spectral distribution of the used radiation, the presence and content of oxygen, and the concentrations of hydrogen peroxide and sensitizers in relevant processes. The reaction course was also observed in the presence of specific additives acting as scavengers of reactive oxygen species, which enabled explanation of the mechanism of undergoing reactions. Data collected during the experiments made it possible to construct kinetic models based on elementary reactions and subsequently, to determine kinetic parameters - quantum yield of degradation and rate constants. The studies contributed to better understanding of the photochemical degradation processes which occur in natural aquatic reservoirs and simultaneously enabled estimation of the applicability of studied methods for removal of hazardous pollutants from wastewaters. The kinetic parameters of some reactions were determined for the first time. They can be of practical use in modeling of photochemical processes occurring in nature and they can also be applied in designing of wastewater treatment installations based on photochemical methods.

16

Występowanie farmaceutyków i środków higieny osobistej w ściekach oraz wodach powierzchniowych

Barbusiński K., Jopert A.

Forum Eksploatatora

|

2011

|

Nr 3 (54)

52-55

PL

Prowadzone obecnie na całym świecie badania wykazują powszechne występowanie w ściekach, wodach powierzchniowych i wodzie pitnej substancji pochodzenia antropogenicznego (ksenobiotyków). Szczególna grupa ksenobiotyków zwana PPCPs (Pharmaceutical and Personal Care Products) obejmuje farmaceutyki i środki higieny osobistej. Zanieczyszczenia z grupy PPCPs stanowią poważny problem ponieważ już w małych ilościach stwarzają zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania organizmów wodnych. Dlatego PPCPs są obecnie przedmiotem intensywnych badań. W publikacji przedstawiono wyniki badań dotyczących występowania PPCPs w ściekach oraz wodach powierzchniowych na całym świecie.

17

Bioactivation of chemicals by cytochromes P450

Ioannides C.

Environmental Biotechnology

|

2007

|

Vol. 3, No. 1

1-9

EN

Most chemical carcinogens require metabolism to generate highly reactive intermediates that manifest their carcinogenicity following covalent interaction with DNA. This bioactivation process is catalysed chiefly by cytochromes P450, a superfamily of enzymes localised primarily in the liver. The carcinogenic activity of a chemical is largely dependent on the profile and concentration of cytochromes P450 at the time of exposure.

18

Markery molekularne wrażliwe na działanie substancji potencjalnie toksycznych i ekotoksycznych

Rusiecka I., Składanowski A.C.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr s4

489-502

PL

W perspektywie najbliższych kilku lat procedury legislacyjne dotyczące obrotu substancjami chemicznymi postawią wymóg sprawdzania oddziaływania ze środowiskiem naturalnym zarówno dla nowo syntetyzowanych, jak i dla obecnych od dawna związków obcych (ksenobiotyków). Będzie to wymagać zasto-sowania analiz efektu na struktury biologiczne zarówno in vitro, jak i in vivo. Efekty na środowisko i jego składniki dla bardzo wielu substancji są znane na różnych szczeblach organizacji życia biologicznego. Ich analiza posłuży do opracowania przyszłych metod skriningu (metod przesiewowych) dużej liczby związków chemicznych. Wymaga się więc, aby metody te były uniwersalne, dawały maksymalnie jednoznaczne wyniki i były ekonomicznie uzasadnione. W pracy dokonano zestawienia biomarkerów molekularnych badamch głównie w celu wykazania efektu ekotoksycznego ksenobiotyków. Wykorzystują one zmiany aktywności reakcji katalizowanych przez enzymy, ilości i indukcji niektórych białek, strukturę materiału genetycznego DNA, aktywność systemu oporności wieloksenobiotykowej organizmów wodnych i inne cechy molekuł biologicznych. Wymienione biomarkery molekularne różnią się specyficznością wobec substancji badanych, warunkami stosowania, stopniem złożoności metody oznaczania itp. Praktycznym wnioskiem, który wypływa z analizy literaturowej przedmiotu, jest trend do korelowania oznaczeń różnych markerów i tworzenia baterii testowych, które pozwolą na uzyskanie kompleksowej oceny związku chemicznego. Dalszy postęp w ich automatyzacji pozwoli również na szybką ewaluację ryzyka ekotoksykologicznego substancji.

EN

The legislation concerning handling chemical substances either for newly synthesized or the ancient ones will soon require verification of their safety properties. This will enforce using the effect analysis with chosen biological structures both in vitro and in vivo. Plethora of impacts on the natural environment and its multi-level elements is already known. We need to analyze them again and to elaborate standard tests for the purpose of screening a great number of chemical compounds in future. The complex tests required must be enough universal, giving explicit results and be economically viable. The molecular biomarkers reported as useful for detection of xenobioucs' ecotoxic effects have been surveyed. They are based on quantitative and qualitative changes of enzymes, other proteins, structure of genetic DNA information, on activity of multixenobiotic resistance system and other molecular features. The biomarkers presented differ in specificity, conditions of use, complexity of assay tests etc. From the analysis of literature reports, authors conclude that the main trend is to correlate assaying variety of biomarkers and to design so-called test "batteries". Such "batteries" can allow to achieve a complex estimate of a compound's biological impact and to assess its environmental risk. The further progress can be achieved, among others, by automatation of tests.