Syntéza bioanalytických a analytických metod ke zjišťování rizikových polutantů, identifikaci zdrojů znečištění a následné návrhy na jejich správu a regulaci

Význam tématu

Správné stanovování a hodnocení rizik polutantů je klíčové pro ochranu životního prostředí a zdraví člověka. Kombinace chemické analýzy a bioassay umožňuje komplexně zachytit patologické účinky i dosud neznámé škodlivé látky.

Cíle a přehled studie

Tento výzkum si klade za cíl spojit klasické chemické metody s in vitro bioassay, aby:

• zjistil koncentrace známých i dosud neanalyzovaných polutantů,
• určil jejich hormonální aktivity vůči klíčovým receptorům,
• identifikoval hlavní „effect-drivery“ a navrhl opatření pro řízení rizika.

Použitá metodika

Odběr vzorků probíhal ve vstupních odpadních vodách pomocí 1l grab a 24hodinových kompozitů, ve výstupu a povrchových vodách byl aplikován pasivní odběr. Chemická analýza kombinovala cílené stanovení organických polutantů s nekonvenčními látkami. Biologické testy in vitro používaly receptorové bioassay pro měření agonistické a antagonistické aktivity na estrogenových, androgenových, glukokortikoidních, mineralokortikoidních a progesteronových receptorech.

Hlavní výsledky a diskuse

• Identifikace širokého spektra polutantů, včetně dosud málo sledovaných látek.
• Bioassay odhalily významné hormonální účinky, které nelze vysvětlit pouze chemickými koncentracemi.
• Efektově řízená analýza umožnila lokalizovat klíčové látky zodpovědné za biologickou aktivitu v komplexních směsích.

Přínosy a praktické využití

Kombinovaný přístup poskytuje robustní podklad pro tvorbu environmentálních standardů, umožňuje prioritizovat látky k regulaci na základě jejich biologické efektivity a zefektivňuje monitorování vodních ekosystémů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace pokročilé hmotnostní spektrometrie s bioassay pro precizní identifikaci effect-driverů.
• Vývoj automatizovaných a miniaturizovaných platforem pro vysokopropustné screeningové testy.
• Využití umělé inteligence a strojového učení pro predikci biologických účinků na základě chemického profilu.
• Rozšíření panelu cílů o další receptorové a signální dráhy pro komplexnější hodnocení rizika.

Závěr

Kombinace chemických analýz a in vitro bioassay představuje efektivní nástroj pro komplexní environmentální hodnocení rizik, nabízí nový standard pro identifikaci, prioritizaci a řízení nebezpečných polutantů.

Reference

• Šauer P. et al., 2023
• Brack W. et al., 2016