<p><strong>Chcete mít jistotu, odkud pocházejí potraviny, které konzumujete? Zajímají vás alternativní zdroje energie, které budete moci využívat v budoucnosti? Dokážete si představit, že se ve vašem těle pohybují malí chemičtí roboti, kteří jsou schopni dopravit lék přímo na postižené místo, kde bude účinná látka nejefektivněji působit? Nebo že tito roboti sami odhalí a odstraní zdroj znečištění v prostředí?</strong></p>
<p>Tyto a mnoho dalších otázek si kladou – možná v poněkud sofistikovanější podobě – i výzkumní pracovníci na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze, která patří mezi špičkové výzkumné univerzity ve svém oboru na evropském kontinentě. V současné době jsou vědecké týmy VŠCHT Praha zapojeny ve 24 evropských projektech, financovaných v rámci existujícího „Evropského výzkumného prostoru“ v celkovém objemu kolem 6 milionů eur. Důsledky sjednocení Evropy jsou – nebo by měly být – jedním z ústředních témat společenské diskuse v České republice. V poslední době však tyto debaty poněkud ustaly anebo jsou redukovány čistě na ekonomickou dimenzi poněkud krátkodobého pohledu. Ale právě věda a výzkum jsou oblasti, kde bariéry škodí – určující je schopnost spolupráce a komplementární efekt, kdy každý z týmů, který do spolupráce přistupuje, přináší to, co umí nejlépe. Spolupráce na evropských – či mezinárodních projektech – není snadná, ale je to v podstatě jediná smysluplná cesta, kterou se může výzkum do budoucna ubírat.</p>
<p>Vraťme se ale zpět k Vysoké škole chemicko-technologické v Praze a jejím mezinárodním projektům, jejichž kompletní přehled mohou zájemci nalézt na webových stránkách školy1) v sekci oddělení pro vědu a výzkum, které poskytuje řešitelům evropských projektů administrativní podporu v rámci projektu KAMPUŠ (Kancelář administrativní a manažerské podpory účasti školy v projektech mezinárodní spolupráce ve vědě a výzkumu), na jehož financování se podílí MŠMT v rámci programu EUPRO. Výzkumné týmy složené z doktorandů a akademických pracovníků školy byly zapojeny ve více než 20 projektech 6. rámcového programu, který probíhal v letech 2004-2007, v navazujícím 7. rámcovém programu to je další dvacítka. Rámcové programy Evropské unie se nezaměřují pouze na jednotlivé vědní obory či oblasti výzkumu, ale snaží se též podporovat aktivity horizontální, jako je např. mezinárodní mobilita a podpora odborného růstu začínajících i zkušených výzkumníků. VŠCHT Praha je tak zapojena do programů Marie Curie a Erasmus Mundus, které podporují spolupráci a mobilitu v oblasti vysokoškolského vzdělávání, což kromě odborné části zahrnuje i rozvoj mezikulturního porozumění.</p>
<p>Snažíme se také informovat veřejnost, to je významné v několika rovinách – jdou-li peníze z veřejných zdrojů na výzkum, má společnost právo vědět, jak jsou finance vynakládány. Dále je důležité ukázat mladým lidem perspektivu, kterou práce vědce výzkumníka nabízí, a v neposlední řadě lze ve společenském „marasmu“ vyzdvihnout roli vědce – člověka, který je pracovitý, nespatřuje finance a osobní prospěch jako alfu a omegu svého konání a v drtivé většině případů je veden snahou posunout lidstvo a úroveň jeho poznání o něco dále. To je samozřejmě zjednodušující obraz a je důležité mediálně takové lidi veřejnosti ukázat…</p>
<p>VŠCHT Praha se jako vysoká škola, která usiluje o kvalitní a pro věc zapálené uchazeče o studium, také aktivně věnuje popularizaci vědy a zejména technických a přírodních oborů. Participujeme proto na řadě popularizačních projektů, namátkou jmenujme např. projekt OPPA Popuch (POpularizace CHemie), který se sice chýlí ke konci, ale za dobu jeho trvání se v jeho rámci podařilo oslovit několik tisícovek (téměř 7000!) pražských středoškoláků, či mezinárodní projekt CIAAU Network (Chemistry Is All Around Us aneb Chemie je všude kolem nás), který nabízí atraktivní výukové materiály „chemie v praxi“ pro studenty a jejich učitele, či organizaci řady velmi populárních outdoorových aktivit. Prostřednictvím těchto zábavných – avšak stále poučných – akcí se snažíme přiblížit mladým lidem práci ve vědě a výzkumu. Vědecká dráha a členství ve velké rodině (nejen) evropského výzkumného prostoru (pro který se v EU používá termín ERA – European Research Area) je něco velmi přitažlivého, zajímavého a plného nových dobrodružství, a možná i objevování něčeho, o čem lidstvo ještě ani nesní!</p>
<p>VŠCHT Praha je bezesporu jedním ze startovních míst do vzrušujícího světa vědy. Je odborně zaměřenou univerzitou, kde se setkávají talentovaní mladí lidé z tuzemska i zahraničí s vynikajícími akademickými pracovníky, kteří patří mezi špičky svého oboru se zkušenostmi a kontakty po celém světě, účastnící se mezinárodních projektů i různých mezinárodních odborných uskupení.</p>
<p>Rozsah tohoto článku neumožňuje, abychom se zde věnovali všem mezinárodním projektům, na jejichž řešení se podílejí výzkumné týmy VŠCHT Praha. Mezi ty, které bychom rozhodně neměli opomenout, patří projekty, které se věnují bezpečnosti potravy, která se nám jako spotřebitelům dostává na stůl – projekty BIOTRACER (www.biotracer. org) a CONffIDENCE (www.conffidence.eu). Není rovněž bez zajímavosti, že v čele výzkumných týmů z VŠCHT Praha v těchto projektech stojí ženy – dvě české špičkové vědkyně, které se věnují otázce bezpečnosti potravin, prof. Kateřina Demnerová (BIOTRACER) a prof. Jana Hajšlová (CONffIDENCE).</p>
<p>Přítomnost potenciálně nebezpečných chemických látek v potravinách je v centru pozornosti evropských konzumentů. Relativně nedávné případy potravinové kontaminace, jako bylo např. přidávání toxických chemikálií do dětského práškového mléka v Číně, pouze prohloubily obavy o bezpečnosti potravin. Cílem projektu BIOTRACER je vytvořit takové nástroje, které napomohou vysledovat mikrobiální kontaminaci potravin včetně balené vody.</p>
<p>Projekt CONffIDENCE se zabývá kontaminanty v potravinách a krmivech, jejich odhalováním a systémem kontroly. Jeho cílem je zvýšit bezpečnost potravin, dodávaných na evropský trh, vývojem rychlejších a nízkonákladových metod odhalování širokého spektra chemických kontaminantů v řadě potravinářských produktů a v krmivech. Tyto metody mají nejen ušetřit vzácný čas ve stále se zrychlujících výrobních cyklech, ale díky snížení nákladů na testování mají také umožnit rychle laboratorně analyzovat větší množství potravinových vzorků.</p>
<p>Nové generaci „chemických robotů“ se věnuje doc. František Štěpánek a jeho tým v projektu CHOBOTIX. Ten je v českých poměrech unikátní tím, že je financován přímo Evropskou výzkumnou radou (ERC, European Research Council), institucí, která si dala do vínku podporovat mimořádné průkopnické či přímo vizionářské nápady vědců, které se pohybují i napříč jednotlivými vědními disciplínami. Projekty financované z ERC v ČR lze spočítat na prstech jedné ruky, i proto už dnes patří CHOBOTIX mezi „rodinné stříbro“ VŠCHT Praha.</p>
<p>Projekt WELTEMP prof. Karla Bouzka se zabývá vývojem nových technologií, které by do budoucna umožnily ekonomicky výhodnější výrobu vodíku jako vysoce perspektivního, spolehlivého, bezpečného a čistého způsobu uložení energie. Konkrétně se jedná o elektrolytický rozklad vody jako perspektivní metodu získávání vodíku za použití okamžitých přebytků energie z obnovitelných zdrojů. Cílem projektu WELTEMP je dosáhnout potřebného průlomu v dalším rozvoji této technologie, která je v současné době málo konkurenceschopná, a to jak z ekonomického hlediska, tak z hlediska celkové účinnosti konverze. Zpětné využití vodíku jako zdroje energie si v praxi mohou zájemci vyzkoušet již dnes v Neratovicích, kde Veolia Transport provozuje autobus poháněný vodíkovým palivovým článkem. V areálu této společnosti je rovněž od listopadu 2009 umístěna vodíková čerpací stanice, první a v současné době dosud jediná svého druhu ve střední a východní Evropě.</p>
<p>Výčet zajímavých a pro budoucnost lidstva potenciálně významných projektů zde daleka nekončí, blíže se s nimi čtenáři mohou seznámit na zmíněných webových stránkách Vysoké školy chemicko-technologické v Praze nebo osobně na některé z akcí, které VŠCHT Praha pro laickou i poučenou veřejnost pořádá. Těšíme se na vás!</p>
<p>Text vznikl za finanční podpory MŠMT programu EUPRO projektu LE 12005 KAMPUŠ</p>


Kudy vede cesta do evropského výzkumného prostoru?

<p><strong>Jedy v potravinách straší každého. Kde na nás číhá největší nebezpečí a kdo pečuje o naše zdraví, o tom si povídáme s profesorkou Janou Hajšlovou z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.</strong></p>
<h5><strong>Ohledně jedovatých potravin u nás panuje dost mýtů. Které vás nejvíce zvedají ze židle?</strong></h5>
<p>Rozhodně mýtus, jak prospěšné nám jsou doplňky stravy, to je téma, které mě nyní nejvíce hněte. Na rozdíl od potravin, které podléhají všemožné kontrole, se v oblasti doplňků stravy schovává spousta podvodů, ale i nebezpečí. V řadě případů investice do potravních doplňků nejenže vůbec neodpovídá očekávání konzumentů, ale může být i zdraví nebezpečná. Z mnoha důvodů.</p>
<h5><strong>Nemluvíte tedy jen o klamavé reklamě, ale přímo o jedech, které mohou obsahovat?</strong></h5>
<p>Klamavá reklama – typu léčí rakovinu, zlepšuje funkci mozku – ta už je několik let zakázána, výrobci smějí deklarovat jen prokazatelné účinky jejich produktu. Evropská agentura pro bezpečnost potravin EFSA má seznam biologicky aktivních látek a povolených tvrzení, která musejí být opřena o důkazy. Takže podobné deklarace neprokázaných účinků jsou vyloučeny. Ale něco jiného jsou jedovaté látky. Producenti nemají v řadě případů doplňky stravy pod kontrolou, což jsme mnohokrát zaznamenali. Takovéto výrobky mohou obsahovat různé kontaminanty, mykotoxiny, vysoké množství pesticidů. Jako příklad uvedu přípravky obsahující silimarin. To je látka obsažená v ostropestrci mariánském, s antioxidačními účinky, ale spojuje se i s hepatoprotektivními účinky. Jenže my jsme v těchto přípravcích našli také spoustu mykotoxinů. Na vině je nesprávná technologie zpracování přírodní suroviny. Producenti izolují silimarin, ale spolu s ním z vlhkého substrátu nasbírají i metabolity vláknitých hub a s kontrolou se nenamáhají. Riziko podobných problémů roste zejména u zdrojů exotických.</p>
<blockquote>
<h5><strong>Prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.</strong></h5>
<p>Vystudovala obor technologie mléka a tuků na Fakultě potravinářské a biochemické technologie VŠCHT Praha. Působí v Pražském vysokoškolském analytickém centru pro ochranu zdraví, bezpečnost potravin a ochranu životního prostředí při VŠCHT v Praze. V roce 1997 se stala profesorkou pro obor chemie a analýza potravin na VŠCHT . V roce 2005 dostala Cenu rektora VŠCHT za mimořádné výsledky ve výzkumu a vývoji. V roce 2006 dostala Cenu ministra školství za mimořádné výsledky. Je autorkou více než 260 odborných prací a monografií.</p>
</blockquote>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/79176f5e2c3949ee88b707c5ed0b8b4c/obrazek.png" alt="Vesmír"/></p>
<h5><strong>To je dejme tomu opomenutí. Narážíte i na úmyslné podvody, u kterých může jít o zdraví, o život?</strong></h5>
<p>Tak třeba na stoprocentně přírodní doplňky pro muže, což deklaruje výrobce. A my zjistíme, že je tam přimíchána aktivní složka viagry, samozřejmě bez jakéhokoli upozornění, nebo ještě hůř, obsahuje nějaké modifikované molekuly viagry. A z obalu se nedozvíte nic o možných škodlivých účincích. Těchto látek, které kopírují viagru a jsou opravdu nebezpečné, jsou stovky, syntetizují se hlavně v Číně, dostávají se do oběhu a mohou být velmi nebezpečné. A také je to ekonomický podvod; lidé dají stovky korun za něco, co ve výrobcích není a co kupovat nechtějí. Tak to je jeden takový příklad.</p>
<h5><strong>Potravinové doplňky nepodléhají podobně přísné kontrole jako potraviny, jde tedy spíše o náhodu, když se na něco takového přijde?</strong></h5>
<p>Naše Státní zemědělská a potravinová inspekce i Státní veterinární správa jsou výborně vybavené a velmi dobře šlapou, ale logicky zaměřují své kontroly zejména na hlavní potraviny na trhu, na potraviny pro citlivé populace, tedy například děti. Potravinové doplňky proto určitě nejsou první kategorií co do významu, ale jejich falšování nás zajímá stále více.</p>
<h5><strong>Před časem jsme slýchali zase o ohromném množství pesticidů v různých čajích dovážených z Číny.</strong></h5>
<p>Taková pikantnost, teď jsme začali spolupracovat s Thajskou univerzitou, dali mi 400 vzorků koření, čajů a dalších výrobků k analýze. Zjistila jsem, že kromě obrovského množství pesticidů tyto produkty obsahují spoustu mykotoxinů včetně aflatoxinu, což je prokazatelný karcinogen, nejnebezpečnější toxin z kategorie 1A. V této zemi totiž zatím žádná státem organizovaná kontrola nefunguje. Nedávno jsem byla ve Vietnamu, tak jsem si hned řekla, co všechno jsem tam asi s jídlem do sebe dostala. Ale Čína, to už je trochu jiný případ. Vyváží do Evropy, takže se musela kultivovat, už si nemůže dělat, co chce. Tlačí na ni dovozci, distributoři, kterým se vrací vadné zboží, platí pokuty, jsou vláčeni médii, takže čínské potraviny určené na vývoz, už mnohem více vycházejí vstříc evropským nárokům, a proto je excesů, jako byly „pesticidové čaje“, daleko méně.</p>
<h5><strong>Nedávno se objevila nežádoucí a nebezpečná příměs v čajích z Polska prodávaných v Albertu – skopolamin a atropin. Jak se to mohlo stát?</strong></h5>
<p>A bylo jich tam alarmující množství. Bezpečný limit je zhruba jeden mikrogram na kilogram, zde ho bylo řádově více. Stát se to může lehce, když výrobce nedodržuje pravidla dobré výrobní praxe, to znamená, že nekontroluje suroviny. V případě tropanových alkaloidů je to trochu složitější, existuje mnoho rizikových látek, kontaminantů, aditiv a pro řadu z nich jsou stanoveny maximální limity, a to na základě nálezu expertních skupin EFSA v rámci procesu zhodnocení rizik. Tyto expertní skupiny hodnotí jednak toxicitu, jednak možnou expozici látkám. Příklad: máku sníme za rok minimální množství, takže maximální limit pro obsah kadmia může být vyšší než u cereálií, které jíme denně. No a Evropská komise pak rozhodne, jaká regulační opatření přijme, čímž se dostanou do legislativy a stanou se závaznými pro importéry.</p>
<h5><strong>A jak je to tedy u tropanových alkaloidů?</strong></h5>
<p>Právě že tam ještě nejsou limity stanoveny. Pracuje se na tom a podílíme se na tom i my. Kontrolovali jsme například bylinné čaje, pohanku a další produkty, kde se mohou tropanové alkaloidy vyskytovat. To se stane lehce při sběru či sklizni z plevelů a různých jiných rostlin, což může být nejen známý durman, ale i „obyčejný“ svlačec. Nedbalci je zamíchají do šarže a výrobce čajů už je v suché hmotě nevidí, a když to nekontroluje – protože legislativa to zatím nevyžaduje – tak tu máme kauzu. Státní zemědělská a potravinářská inspekce je totiž aktivní, ví, že se uvažuje o regulaci těchto alkaloidů, takže se vydá na kontrolu – a ejhle.</p>
<h5><strong>Kolik procent z obrovského množství potravinářských výrobků stačí kontrolní instituce prověřit? Asi to bude spíš věcí náhody?</strong></h5>
<p>Nechtěla bych říci nepatrné množství, ale kontrola na národní úrovni není jediná, funguje tady – a já jej považuji za dost obdivuhodný – evropský systém rychlého varování. Představte si, že do Hamburku připluje loď z Íránu s pistáciovými oříšky. V Hamburku – stejně jako v jiných vstupních bodech – pracují obrovské laboratoře, kde se dovážené zboží, v našem případě pistácie, zkontrolují na obsah mykotoxinů. Objeví-li aflatoxin, jeden z nejsilnějších přírodních karcinogenů, který je prověřeným lidský hepatokarcinogenem bez jakýchkoli pochyb, náklad se odmítne a pošle zpět. Podobně se odmítají třeba mořské plody, obsahují-li veterinární farmaka a podobně, takových kontrol je obrovské množství.</p>
<h5><strong>To je tedy první ochrana v případě dovozu.</strong></h5>
<p>Pak je tu kontrola národních států – a opět zde funguje varovný systém pro všechny ostatní členské státy a další do systému zapojené, jako je Turecko, Norsko, Švýcarsko. Nedávno se objevily v olivovém oleji exportovaném ze Španělska do Česka polychlorované aromatické uhlovodíky, tedy karcinogeny stejné jako v cigaretách. Výlisky oliv se totiž sušily nad ohněm a kontaminovaly se zplodinami hoření. Zpráva z Česka hned putovala do centrály v Bruselu, varování dostaly všechny členské státy. Pak samozřejmě existují podnikové laboratoře, třeba Nestlé si samo kontroluje vstupní suroviny, protože nestojí o žádnou ostudu ani z ekonomických ani z morálních důvodů.</p>
<h5><strong>Existence kontroly má tedy nejen sankční, ale i výchovný moment?</strong></h5>
<p>Jak už jsem říkala, kontroly, pokuty a následná medializace problémů s pesticidy v čínských čajích byly pro dovozce i prodejce velmi nepříjemné, proto začali zpětně vyvíjet tlak na výrobce. Platí to ve více případech – kontroly, pokuty, snížení platby, odmítnutí šarže, to všechno působí na podniky na trhu s potravinami. Podniky a distributoři to vezmou na vědomí a umravní se.</p>
<h5><strong>Proč existují opakované problémy s polskými potravinami? Tam se ještě výrobci neumravnili?</strong></h5>
<p>Určitě si nemyslím, že polské potraviny jsou šmahem špatné, spíš se domnívám, že dovozci při nákupech hledají na úplném cenovém dně, u méně důvěryhodných dodavatelů, no a tomu odpovídá kvalita, a tak se občas objeví problém.</p>
<h5><strong>Za jedy v potravinách se často označují i nejrůznější éčka. Jaký je váš názor?</strong></h5>
<p>Výhrady vůči aditivům, éčkům, jsou často přepálené, tyto přídatné látky jsou bedlivě sledované a ty, které mohou být na trhu, vůbec nejsou tak škodlivé, jak pověsti praví. Různá podezření, třeba že způsobují ADHD, byla zatím vždy vyvrácena, studie byly neprůkazné. Ale to neznamená, že nemám výhrady. Dám příklad – měli jsme velkou studii, která se týkala těch teď tak módních bubble tea. A ukázalo se, že výrobci se chovají zcela neférově, když všude tvrdí, že vše je stoprocentně přírodní, a přitom se ukázalo, že nápoje přibarvují éčky. Tedy případná konzumace nebude otřesem pro zdraví, ale je to klamání zákazníka – a navíc je jejich použití zcela zbytečné, jen pro efekt, pro barvičky.</p>
<h5><strong>Zbytečné „barvičky“ neuznáváte, ale éčka konzervanty na milost berete.</strong></h5>
<p>Protože jsou neškodné a jejich použití má smysl. Tak třeba kyselina askorbová. O její toxicitě nemá smysl mluvit, to byste ji musela jíst po lžičkách, ale na druhou stranu zabrání rozvinutí patogenní mikroflóry. Totéž kyselina benzoová. Představte si, jak dlouho by vydržel na stole v restauraci otevřený kečup, bez konzervace by byl plesnivý za pár dnů. Konzervace má své opodstatnění, i ekonomické, nemusíme potraviny vyhazovat. A kyselina benzoová je jen strašák, vždyť se přirozeně vyskytuje třeba i v brusinkách.</p>
<h5><strong>Přirozeně se ale v potravě vyskytují i látky pro tělo jedovaté.</strong></h5>
<p>A ty mohou být oproti nevinné démonizované kyselině benzoové skutečně nebezpečné. Mám na mysli třeba akrylamid, látku, která vzniká přirozeně při tepelném zpracování v potravinách obsahujících škrob, tedy i v nechvalně známých brambůrkách. Akrylamid je podezřelý lidský karcinogen, karcinogenní při pokusech na zvířatech, tedy ne prokázaný jako aflatoxin. Ale co s tím? Víme to, ale pečené brambory nebo hranolky jíst chceme. Tak bychom si asi měli konzumaci těchto jídel hlídat. To platí obecně o všech rizikových látkách: Je důležité být informovaný, rozhodovat se odpovědně, přemýšlet. Kde bychom tedy měli být nejopatrnější?</p>
<h5><strong>Kde nám nejvíce hrozí přirozené i nepřirozené jedy?</strong></h5>
<p>Při současné úrovni kontrol i znalostí jsou podle mne nejrizikovější potravní doplňky. Kontrolovat vše nejde, sortiment je obrovský, šarže proměnlivé, dodavatelé nejrůznější, zdroje exotické – tady vidím v současnosti největší riziko klamání, ale i poškození zdraví. To, že se na doplňky stravy inspekce už zaměřily, velice vítám.</p>


Jedy a mýty

<p><strong>Policisté využívají citlivý psí čich k prokazování spojitosti osob, předmětů a míst s trestnými činy. Tato metoda ale není bez rizika a při chybném použití může vést k omylům s vážnými důsledky. Přijde revoluce v podobě objektivních analytických přístrojů? Zatím jim identifikace pachů jde jak psovi pastva. Zatím!</strong></p>
<p>Identifikace lidí podle jejich pachové stopy je v kriminalistické praxi často používaná metoda, která se v současnosti provádí téměř výhradně pomocí speciálně cvičených psů (olfaktorika), a jde tedy o metodu subjektivní. Soudy ji buď vůbec neuznávají (Velká Británie, Nizozemsko, Švýcarsko, Španělsko, Dánsko apod.), nebo její použití připouštějí pouze jako tzv. nepřímý důkaz.</p>
<p>České soudy, rozhodující na základě volného hodnocení důkazů, přikládají pachové identifikaci někdy větší, někdy menší váhu a v mnoha případech se opírají o názory soudních znalců. Ti však často nevyhodnocují věrohodnost pachové identifikace v souladu se současným poznáním.</p>
<p>Rozvoj obdobné objektivní forenzní techniky založené na moderních přístrojích analytické chemie, olfaktroniky, byl přes velké úsilí řady světových pracovišť dosud nevýznamný. Skutečnost, že olfatronika je dnes v kriminalistické praxi zcela nepodstatná, je důsledkem hluboké neznalosti algoritmu pachové identifikace. V odborných textech se v této souvislosti často píše o tzv. aktivní individuální pachové signatuře, což je pojem, který označuje specifickou vlastnost lidského kožního pachu, která dovoluje jednoznačnou identifikaci jedince. Předpokládá se, že „pachová signatura“ je tvořena skupinou molekul obsažených v kožním pachu, jejichž relativní koncetrace umožňují individuální identifikaci.</p>
<p>Lidská pachová stopa obsahuje několik tisíc molekulových druhů existujících v plynné fázi, které se dramaticky liší koncentracemi, těkavostí a tepelnou stabilitou. Analytická chemie byla zatím schopna rozpoznat asi tisíc sloučenin a existují dobré důvody předpokládat, že v lidském pachu jsou přítomny další tisíce sloučenin, jejichž koncentrace jsou tak nízké, že leží pod detekčním limitem současné instrumentace.</p>
<h3><strong>Rozdělení lidského pachu</strong></h3>
<p>Chemické sloučeniny lidského kožního pachu je užitečné rozdělit na primární, sekundární a terciální.</p>
<p>Primární pach je během života málo proměnný a je geneticky determinovaný. Je relativně nezávislý na stravovacích návycích, na užívaných lécích, na každodením metabolismu, na počasí, na psychickém a fyzickém stavu, na ročním období, na spánku, náladě a dalších efektech ovlivňujících život jednotlivce. V kriminalistické literatuře se píše, že právě molekuly primárního pachu vytvářejí pachovou signaturu. Předpokládá se, že dovolují provádění individuální pachové identifikace a že by měly umožňovat i skupinovou identifikaci, tedy určování charakteristik jedinců , jako je jejich pohlaví, věk, rasová a etnická příslušnost a podobně. Základním problémem je, že tyto primární molekuly nejsou dosud jednoznačně vymezeny.</p>
<p>Sekundární pach je určován především lidským metabolismem, tedy stravou, užívanými léky a drogami, životním prostředím, počasím, teplotou, fyzickým a psychickým stavem nebo nemocemi. U žen jsou některé složky sekundárního pachu ovlivněny měsíčním cyklem, těhotenstvím, šestinedělím, případně menopauzou a podobnými vlivy. Zatímco koncentrace některých molekul sekundárního pachu, například metabolity a rezidua pravidelně užívaných léčiv, jsou v čase velmi stálé, jiné skupiny molekul se více či méně mění hodinu od hodiny v souvislosti s měnící se stravou, psychickým stavem, s rozsahem a druhem fyzických aktivit, množstvím vykouřených cigaret, vypitého alkoholu atp.</p>
<p>Terciární pach je reprezentován kosmetickými přípravky, pachem prostředí, ve kterém se osoba pohybuje, a jde tedy obecně o molekuly, které přicházejí z vnějšího prostoru a neprocházejí lidskou kůží. Do terciálního pachu patří i primární, resp. sekundární pach jiných osob nebo zvířat, který kontaminuje pach dotyčné osoby.</p>
<p>Zvláštní postavení mají chemické sloučeniny, které vznikají bakteriálním nebo kvasinkovým rozkladem jiných primárních, sekundárních a terciárních sloučenin. Tyto sloučeniny vydávají často nepříjemný zápach. Na druhé straně primární a sekundární kožní pach je pro lidské čichové orgány obvykle neutrální a většinu molekul tohoto pachu vědomě nevnímáme.</p>
<p>Z chemického pohledu mluvíme o více či méně těkavých organických molekulách, jako jsou uhlovodíky, alkoholy, aldehydy, ketony, aromatické uhlovodíky včetně heterocyklů, organické kyseliny, estery mastných kyselin, steroidní látky… Ačkoliv se ve většině studií o lidském pachu píše především o těkavých organických molekulách, poslední studie ukazují, že pro forenzní analytickou chemii jsou klíčové nasycené a nenasycené estery vyšších mastných kyselin (C12-C18), oleje a vosky, které běžně za těkavé látky nepovažujeme.</p>
<p>I když každý člověk produkuje pach s různou intenzitou, normální dospělý jedinec vyprodukuje za jeden den půl až jeden gram kožního pachu, což při hrubém odhadu představuje neuvěřitelných 1021 molekul. Snadno lze odhadnout, že za sekundu je emitováno asi 1016 molekul z povrchu lidského těla (cca 2 m2) a více než 1013 (10 bilionů) molekul z dlaně lidské ruky. Tyto řádové odhady platí pro průměrného jedince, avšak v populaci se vyskytují jedinci, kteří generují řádově větší i menší množství molekul kožního pachu.</p>
<h3><strong>Olfaktorická identifikace</strong></h3>
<p>Policie v Evropě a na americkém kontinentu využívají k prokázání spojitosti osob s místem trestného činu nebo s předměty, které mají k tomuto místu vztah, speciálně vycvičené psy. Na místě činu nebo z doličných předmětů je do speciálního nosiče sorbován pach, který je uložen do doby, než je zadržena podezřelá osoba. Z jejího těla je poté odebrán pachový vzorek, který pes porovnává se vzorkem zajištěným na místě činu. Vlastní porovnání vzorků obvykle probíhá ve speciální místnosti za kontrolovaných podmínek. Pachový vzorek z těla podezřelého je vložen do řady s doplňkovými pachy, které by měly svým charakterem a způsobem odběru odpovídat pachu podezřelého. Psovod dá poté psovi načichat pachový vzorek z místa činu a vyšle psa, aby v řadě pachů označil ten, který odpovídá načichávanému. Provádění metody však není na mezinárodní úrovni sjednoceno. Neexistují dva státy, kde by se tato metoda řídila stejnými předpisy.</p>
<p>V nedávné době byla v České republice věrohodnost metody pachové identifikace významně zpochybněna poté, co byly zveřejněny závěry výzkumu, prováděného v rámci veřejné zakázky Ministerstva vnitra ČR, který byl k současnému způsobu provádění metody značně kritický. V Dánsku se metoda přestala používat již před mnoha lety a v Nizozemsku je její využívání po široce medializovaném skandálu zakázáno od roku 2011. Jak hluboká je tedy krize této metody v ČR a lze ji vůbec dělat dobře?</p>
<h3><strong>Problémy pachové identifikace v ČR</strong></h3>
<p>Používání psů k pachové identifikaci osob bylo dlouhodobě poznamenáno nesprávnými prováděcími předpisy, které ignorovaly základní poznatky v oblasti biologie chování psů. Zřejmě nejvážnějším pochybením v provádění pachové identifikace bylo nedodržování tzv. „double-blind“ zásady. Ta spočívá v tom, že psovod nesmějí mít žádnou informaci o rozmístění pachových vzorků v řadě a že psovod ani pes nesmí mít možnost pozorovat reakce osob, které jsou o pozici vzorků informovány.</p>
<p>Jak prokázaly desítky experimentů z celého světa, psi jsou vůči nepatrným změnám v chování člověka neobyčejně citliví. Během experimentů prováděných v Centru pro výzkum chování psů na ČZU v Praze se ukázalo, že jedna fena dokázala bezchybně označovat správný vzorek, pokud byl psovod o jeho pozici informován, a naopak vykazovala zvýšenou chybovost, pokud informován nebyl. Během porovnávání stál tento psovod nehybně na místě a snažil se své chování kontrolovat tak, aby psu neposkytl žádnou nápovědu. Žádná změna v chování psovoda nebyla pozorována ani při vyhodnocování videozáznamů ze tří různých kamer.</p>
<p>Tato schopnost, která je nejen u psů dobře známa, je označována jako tzv. efekt chytrého Hanse – podle koně, se kterým od roku 1891 středoškolský profesor matematiky Wilhelm von Osten demonstroval jeho schopnost řešit aritmetické úlohy. Nakonec se ukázalo, že kůň se řídil těžko postřehnutelnými změnami v chování svého cvičitele, jako např. pozvednutím obočí. Von Osten si žádného pochybení nebyl vědom a opravdu věřil, že jeho kůň má mimořádné schopnosti.</p>
<p>I v případě, že je dodržena zásada „double-blind“, není tato metoda prosta potenciálních rizik. Pachová stopa je lidskými smysly obvykle nedetekovatelná a tato skutečnost klade pochopitelně značné nároky na pracovníky policie, kteří zajišťují pachové stopy na místě činu, a na policisty, kteří poté odebírají pachové vzorky z těl podezřelých. Existuje reálné nebezpečí kontaminace a nežádoucího přenosu pachu z jednoho místa na druhé. Policisté se často pohybují ve stejných služebních prostorách či dokonce využívají stejná vozidla. I při dodržení zásady, že stejná osoba se nesmí podílet na ohledání místa činu a poté být přítomna odběru pachu podezřelého, lze jen velmi obtížně vyloučit, že na místo činu byl zanesen pach jedné a té samé osoby. A může to být osoba, která se ani na jednom z obou úkonů přímo nepodílela. Stejnou úlohu navíc může sehrát i kterýkoliv jiný pach.</p>
<p>Klíčovým problémem pachové identifikace je stanovení optimálního postupu, podle kterého jsou stavěny pachové řady a prováděn odběr doplňkových pachových vzorků. Z pohledu věrohodnosti hraje významnou roli i počet použitých psů. V ČR bylo dosud porovnávání prováděno jedním psem, který tutéž pachovou řadu se změněným pořadím pachů projde třikrát. Pokud psovod ví, který vzorek patří podezřelému, je věrohodnost takového porovnání velmi nízká.</p>
<p>Ale i za situace, kdy pozici cílového pachu nezná, nelze výsledek považovat za spolehlivý. Pokud pes vzorek označí jednou, je vysoká pravděpodobnost, že tentýž vzorek označí i podruhé a potřetí. Tato pravděpodobnost samozřejmě ještě narůstá, pokud je pes za označení „správného“ vzorku odměněn. Psi velmi citlivě rozlišují situace, kdy přijde odměna a kdy ne, což ovlivňuje jejich ochotu. Při provádění pachové identifikace je tedy nutno vytvořit scénář, kdy pes bude provádět porovnání kontrolních vzorků a „ostrých“ vzorků z případu, a přitom nebude vědět, kdy může přijít odměna a kdy ne. Věrohodnost výsledku stoupá jednak s počtem postů, na kterých jsou umístěny doplňkové pachy, jednak s počtem psů. V Rusku jsou používáni tři až čtyři psi, v Lotyšsku tři, v Polsku dva až tři, ve Francii a na Slovensku dva. Česká republika je zřejmě jedinou zemí, kde porovnávání dosud prováděl pouze jeden pes.</p>
<p>Z předchozího textu je zřejmé, že vypovídací hodnotu metody pachové identifikace pomocí speciálně cvičených psů lze výrazně zvýšit jednak změnou prováděcích předpisů, jednak navýšením počtu psů a zkvalitněním jejich výcviku. V žádném případě však výsledky pachové identifikace nebudou nikdy poskytovat jistotu. Proto je velmi žádoucí rozvíjet i olfaktronickou analýzu pachové stopy.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/520fdfde09a34935afbb9dac3317a764/obrazek.png" alt="Vesmír: Ukázka záznamu z chromatografu s dvěma kolonami, poskytujícího mnohem vyšší rozlišení molekul. Standardní chromatografie poskytuje chromatogramy jakoby z profilu a řada píků stojí v zákrytu, je navzájem překryta a molekuly nejsou rozlišeny. Rozlišení lze dále zvýšit tzv. dekonvolucí, kdy se vedle celkového chromatografického záznamu analyzují vybrané ionty samostatně."/></p>
<h3><strong>Forenzní olfaktronika</strong></h3>
<p>Forenzní analýza pachových stop je dosud pro běžnou kriminalistickou praxi nevýznamná. Základním problémem je neznalost primárních molekul v pachové stopě a algoritmu pachové identifikace. Nedávná studie provedená autory článku ve spolupráci s univerzitou v Miami, v níž byly pachové vzorky dobrovolníků chromatograficky děleny na tři oddělené frakce, přinesla překvapivý výsledek: speciálně cvičení psi provádějí identifikaci pomocí různých frakcí, tedy pomocí různých pachových signatur. Překvapením byla i skutečnost, že nejčastěji (přes 85 %) prováděli identifikaci pomocí málo těkavých molekul, esterů vyšších matných kyselin a vosků.</p>
<p>Jiná studie zjistila další pro olfaktroniku nepříjemný fakt: speciálně cvičený pes je o tři až čtyři řády citlivější než současné chromatografy s hmotnostní detekcí. Navíc se ukázalo, že pro identifikaci klíčové molekuly mají velmi podobné retenční indexy a jejich relativní kvantifikace je velmi obtížná. Úvahy o tom, zda by mohly být použity spektroskopické techniky, skončily při zjištění, že většina důležitých pachových molekul má za normální teploty více než tisíc prostorových konformerů, což prakticky znemožňuje analýzu.</p>
<p>Na druhé straně uplynulé tři roky přinesly více poznatků o lidské pachové stopě než předchozí půlstoletí. Je to jednak díky novým metodám odběru pachových vzorků, jednak díky zaměření výzkumu i na málo těkavé organické molekuly.</p>
<p>Olfaktronický výzkum je nyní směrován na nalezení nejvhodnějších primárních molekul nejlépe charakterizujících pachovou signaturu člověka. Současně hledáme způsob jak efektivně digitalizovat tento pachový podpis, což může umožnit dlouho žádanou revoluci v oblasti individuální pachové identifikace.</p>
<p>Velmi pozitivní výsledky přináší olfaktronika v takzvané skupinové identifikaci. Laboratorní analýzy ukazují, že z pachových vzorků lze jednoznačně určit užívané léky a pohlaví osoby. Velmi nadějné jsou výzkumy, které by například mohly vést k určení etnického původu, přibližného věku atp.</p>
<p>Samozřejmě že pro praktické aplikace forenzní olfaktroniky je třeba zvýšit schopnost chromatografických experimentů rozlišovat jednotlivé molekuly a výrazně zvýšit citlivost techniky. Nadějné výsledky poskytuje pokročilá plynová chromatografie používající synchronně dvě kolony (tzv. GCxGC), která dovoluje výrazně vyšší rozlišení, zatímco cesta k vyšší citlivosti vede přes nové metody odběru pachu na místě činu.</p>


Čichám, čichám zločin - Problémy a perspektivy pachové identifikace

<p><strong>Vznik elektroforézy jako analytické separační metody je datován do roku 1937, kdy Arne Tiselius publikoval práci o elektroforetické separaci proteinů v krevním séru (viz článek Bohuslava Gaše, Vesmír 2001). Od té doby se elektroforéza rozvinula v jednu z nejefektivnějších analytických a preparativních metod.) Elektroforéza umožňuje separovat jak látky iontové, tak i neutrální povahy. V posledních dvou desetiletích vedlo spojení kapilární elektroforézy s vysoce citlivou detekcí na bázi laserem indukované fluorescence (obr. 1) a s hmotnostní spektrometrií (obr. 2) k vývoji analytických metod s širokým uplatněním v biologických vědách.</strong></p>
<h3><strong>DNA</strong></h3>
<p>Nejúspěšnější aplikací kapilární elektroforézy jak po stránce vědecké, tak i komerční je sekvenování kyseliny deoxyribonukleové (DNA). Intenzivní rozvoj kapilární elektroforézy započal v roce 1990, kdy byl vyhlášen celosvětový projekt určení sekvence lidského genomu s předpokladem jeho splnění za 15 let. Hlavním cílem bylo určit počet genů z kompletní sekvence přibližně 3 miliard nukleotidových bází lidského genomu. Na začátku projektu bylo zvažováno několik analytických metod jako možných kandidátů pro tento gigantický projekt: kapilární elektroforéza, elektroforéza na ultratenkých gelových deskách, hmotnostní spektrometrie a různé neseparační metody sekvenování. Již v roce 1996 byla dosažena úroveň stanovení 1000 nukleotidů při elektroforetické separaci v jedné kapiláře. Zároveň bylo technicky zvládnuto použití svazků až sta separačních kapilár v jednom přístroji. Navíc ve srovnání s klasickými metodami elektroforézy na gelových deskách nabízely kapiláry velkou rychlost a účinnost separací a automatizaci celé analýzy.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/e86babfb66944defb7887560152038a1/obrazek.png" alt="Vesmír: Obr. 1"/></p>
<p>V roce 1998 vyrobila firma Perkin Elmer – Biosystems (později Applied Biosystems) první sekvenátory (ABI PRISM model 3700) se svazky 96 separačních kapilár. Společnost Celera Genomics pod vedením Craiga Ventera použila 230 těchto přístrojů k analýze lidského genomu. Výsledkem bylo, že jako první prezentovali pracovní verzi sekvence lidského genomu již v červnu roku 2000. Další upřesnění bylo publikováno v roce 2003, kdy byl projekt určení sekvence lidského genomu ukončen s nižšími náklady a o dva roky dříve, než bylo plánováno. Jedním z hlavních předpokladů tohoto úspěchu bylo použití technicky vyspělých automatizovaných přístrojů pro kapilární elektroforézy. Zajímavá jsou některá fakta. Za pouhých 9 měsíců byla přečtena sekvence 14,8 miliard nukleotidových bází detekovaných na více než 27 milionech záznamů separací, kde každý přinesl informaci o sekvenci přibližně 550 nukleotidů. Byl tak 5,1krát pokryt genom 5 lidí a bylo dosaženo konsenzu v sekvencích 2,91 miliardy bází v euchromatických částech (tj. bohatých na geny) lidského genomu. Tento projekt je považován za doposud největší uskutečněný v biologii.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/e4a104dede89476d9f5975cd6ef193ff/obrazek.png" alt="Vesmír: Obr. 2"/></p>
<p>Vysoce výkonné multikapilární sekvenátory a sofistikovaná metodologie našly uplatnění řadou aplikací v oborech jako klinická diagnostika, obzvláště k detekci mutací pro prenatální diagnostiku a genetický screening, genotypování, určování otcovství atd. Pro přehlednou orientaci lze zmínit obsažné retrospektivní zhodnocení shrnující více než 700 původních prací.)</p>
<p>Zvýšená potřeba nových sekvenčních dat urychlila vývoj nových strategií, které již nejsou založeny na elektroforetické separaci. Zdá se, že nejprogresivnější je idea sekvenování v reálném čase syntézy molekul DNA polymerázou, tedy enzymem, který řídí syntézu DNA v buněčném jádře. První experimenty potvrzují, že by mělo být možné přečíst lidský genom během několika desítek minut.) Za těchto okolností se idea rutinního sekvenování genomů jako součást osobnostní zdravotní péče může brzy stát realitou.</p>
<h3><strong>Proteiny</strong></h3>
<p>Nejrozšířenější aplikací elektroforézy je oblast analýz proteinů v biologických a klinických laboratořích. Jedná se především o dvojrozměrnou elektroforézu, která umožňuje rozlišení více než 10 000 proteinů v jednom experimentu. V oblasti proteomiky (vědy o zastoupení a funkci proteinů v živých systémech) je tato metoda využívána jako jeden ze separačních kroků složité směsi proteinů před jejich identifikací pomocí hmotnostní spektrometrie. Přestože hmotnostní spektrometrie poskytuje rozlišení až jeden milion, tedy schopnost identifikovat dvě látky, které se liší jednou miliontinou své molární hmotnosti, je nutné přírodní směsi proteinů před uvedením do hmotnostního spektrometru separovat. Je to pochopitelné, když si uvědomíme, že jednotlivé buňky mohou obsahovat až několik desítek tisíc různých proteinů o různě velkém zastoupení od jednotek až po několik miliard kopií. V praxi jsou tedy směsi proteinů z buněčných lyzátů separovány nejprve dvojrozměrnou elektroforézou a obsah jednotlivých zón je potom jednotlivě přiveden na kolonu gradientové vysoce účinné kapalinové chromatografie spojené přímo s hmotnostním spektrometrem. Kombinací těchto čtyř vysoce selektivních separačních metod lze identifikovat strukturální odlišnosti nebo fyziologické změny v proteinové struktuře živých organismů. Této strategie se také využívá při hledání významných molekul, tzv. „markerů“, které jsou specifické pro nejrůznější onemocnění a pomáhají při jejich diagnóze.</p>
<h3><strong>Stereoizomery</strong></h3>
<p>Separace a analýza optických izomerů přitahuje již léta velký zájem prakticky všech přírodovědních oborů. Je velmi dobře známo, že enantiomery stejné substance mohou vykazovat zcela odlišné biologické a farmakologické aktivity. Biologická odezva na receptorech buněk je chirální. Např. dva terpenické enantiomery, (+)carvon a (–)carvon, mají výraznou vůni, první voní jako máta a druhý jako kmínové semeno. Tragickým příkladem farmakologické interakce enantiomerů s různými receptory je historicky velmi známý příklad thalidoimidu, který byl prodáván jako racemická směs na začátku šedesátých let. Později byl zakázán, protože se prokázalo, že antidepresivní účinky má pouze jeden enantiomer, zatímco druhý je mutagenní. Výsledkem užívání thalidoimidu bylo pak mnoho deformovaných novorozenců. Význam chirálních separací je tedy značný, zejména pro kontrolu čistoty léčiv.</p>
<p>Separace jednotlivých enantiomerů není snadný úkol, neboť mají stejné fyzikálně-chemické vlastnosti. Jsou však výjimky, kde matka příroda nabízí přirozené rozlišení enantiomerů, které dokáže objevit zkoumavý pohled genia. Byl to Louis Pasteur, který jako první separoval racemickou směs. Při pečlivém zkoumání si všiml, že krystaly vinanu sodnoamonného, které vznikají ve vinných sudech, tvoří při teplotách nižších než 28 ˚C dvě skupiny, lišící se navzájem trojrozměrnou strukturou. Obě skupiny krystalů stejného chemického složení byly navzájem k sobě jako zrcadlové obrazy. Pasteur se vybavil pinzetou, mikroskopem a velikou trpělivostí a krystaly roztřídil. Potom prokázal, že obě skupiny mají stejné fyzikálně-chemické vlastnosti, avšak při interakci s polarizovaným světlem otáčejí jeho rovinu navzájem opačným směrem.</p>
<p>Také iontové pohyblivosti dvou enantiomerů jedné látky jsou stejné a jejich rozlišení je možné jen na základě různých efektivních pohyblivostí v přítomnosti vhodného chirálního selektoru, který s nimi specificky interaguje. Nejčastěji používané chirální selektory využívají tvorbu inkluzních komplexů či tvorbu iontových párů. Jako nejúčinnější se ukázaly nativní a derivatizované cyclodextriny, chirální crown ether (18-crown-6) a macrocyklická antibiotika vancomycin a teicoplanin.)</p>
<h3><strong>Imunitní interakce</strong></h3>
<p>Spojení zřejmě nejvyšší dosažitelné chemické selektivity, kterou poskytuje imunitní vazba antigenu a protilátky a rychlé a účinné separace kapilární elektroforézou, je velmi slibné pro praktické aplikace. Rutinní vysoce citlivá detekce na bázi laserem indukované fluorescence v kapilárách je i v tomto případě předpokladem imunofluorescenční identifikace stopových množství daných molekul v mnohem koncentrovanějších složitých matricích biologických vzorků. Byly demonstrovány detekce pikomolárních (10–12 M) až zeptomolárních (10–21 M) koncentrací fluorescenčně značených látek. V řadě případů mohou být separovány protilátky, antigeny a jejich komplexy ve volných roztocích, což má velký význam pro potenciální automatizaci. Publikované aplikace pokrývají široké pole od lékařské diagnostiky přes monitorování životního prostředí a toxikologii.</p>
<h3><strong>Analýza chemického obsahu jediné buňky</strong></h3>
<p>V nedávné době byla prokázána možnost analyzovat vzorky o objemech menších než pikolitr v kapilárních a mikrofluidických systémech (obr. 3) v kombinaci s detekcí pomocí laserem indukované fluorescence, elektrochemických reakcí a hmotnostní spektrometrie. To odstartovalo novou éru v biologické a diagnostické praxi, éru velmi citlivých analýz obsahu jednotlivých buněk, či dokonce buněčných organel. Analýza jediné buňky může přinést cenné informace o přítomnosti charakteristických látek a chemických změnách v buňce, a to mnohem přesněji a spolehlivěji než analýza buněčných extraktů a produktů homogenizace buněčných populací. V tomto případě je vždy jejich přirozená heterogenita zprůměrována. Analýzou jednotlivých buněk tak můžeme získat nové poznatky o fyziologii buněčného cyklu, množení, diferenciaci a buněčné smrti. Důležitým výsledkem je také srovnávání morfologických a fyziologických změn. Tento typ analýz může být potřebný zejména v situacích, kdy jen velmi omezený počet buněk dané populace vykazuje odlišné chemické chování nebo produkuje specifické látky. Monitorování významných molekul na buněčné úrovni dovolí odhalit i raná stadia chorob, zejména zhoubného bujení, dříve než nastanou změny tělesné a fyzické.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/14e0f05989e843b99b56cc6686d7f7b8/obrazek.png" alt="Vesmír: Obr. 3"/></p>
<p>Byly ověřeny systémy pro zavedení zvolené buňky do kapiláry, po němž následuje její destrukce, separace ionogenních komponent a detekce. Buněčná stěna může být destruována např. osmoticky v elektrolytu s nízkou iontovou silou, v roztoku povrchově aktivních látek, intenzivním elektrickým polem, ultrazvukem či ozářením laserem. Značných pokroků bylo dosaženo v oblasti analýz vybraných proteinů v jednotlivých buňkách, kde byla klíčová jejich identifikace pomocí hmotnostní spektrometrie. Velmi vhodné pro integraci všech procesů nutných pro analýzu jednotlivých buněk jsou planární struktury mikrofluidických zařízení.</p>
<p>Použití mikrofluidických zařízení a vyspělých optických a spektroskopických metod přineslo dosud nebývalé zvýšení citlivosti detekce, která dosahuje v některých případech až absolutní hodnoty, tedy schopnosti detekovat jednotlivé molekuly. Výzkum detekce a identifikace jednotlivých molekul je jeden z nejatraktivnějších vědeckých směrů současnosti. Analýzy jednotlivých molekul nepotřebují žádné koncentrování či amplifikaci analytu, naopak, preferovány jsou velmi zředěné roztoky a není již třeba selektivních separačních procesů. Bezesporu nejvýraznější úspěch v této oblasti představuje experimentální potvrzení možnosti sekvenovat jednotlivé molekuly DNA, jak bylo popsáno výše.</p>
<blockquote>
<h5><strong>Efektivní elektroforetická pohyblivost</strong></h5>
<p>Velká část látek se v roztocích chová jako slabý, tedy ne úplně disociovaný elektrolyt. Tyto látky jsou v roztocích přítomny částečně jako ionty a částečně jako neutrální molekuly. Z makroskopického hlediska se celý soubor neutrálních molekul a různých iontů, které jsou navzájem ve velmi rychlé dynamické rovnováze, pohybuje v elektrickém poli jako jeden celek s určitou efektivní elektroforetickou pohyblivostí. Z toho vyplývá, že volba vhodného pH roztoků je jedním z nejvýraznějších nástrojů jak v elektroforéze měnit efektivní pohyblivosti látek, aby se dosáhlo požadované separace. Dalším nástrojem jsou komplexotvorné rovnováhy, interakce typu hostitel-host, které našly nejvíce uplatnění především pro chirální separace.</p>
</blockquote>
<blockquote>
<h5><strong>Dvojrozměrná desková elektroforéza</strong></h5>
<p>V prvním rozměru jsou látky separovány izoelektrickou fokusací v polyakrylamidovém gelu. Využívá se zde amfoterních vlastností separovaných látek. Podél migrační dráhy je vhodnou volbou elektrolytového systému vytvořen monotónní gradient pH. Po vnesení vzorku a aplikaci elektrického pole se amfoterní nabité látky dávají do pohybu a migrují tak dlouho, až se octnou v místě, kde pH daného gradientu je rovno jejich izoelektrickému bodu, jejich výsledný náboj je nulový, a tudíž se zastaví. První rozměr separace tedy poskytne koncentrované zóny proteinů seřazené podle svých izoelektrických bodů podél migrační dráhy v gelu. V druhém kroku je tento pás gelu s částečně separovanými proteiny vložen jako startovní pás do denaturačního polyakrylamidového gelu. Proteiny jsou dále separovány podle svých molárních velikostí ve směru kolmém k izoelektrické fokusaci a tvoří charakteristické zóny. Jejich detekce je založena na následném značení pomocí barevných, fluoreskujících nebo radioaktivně značených látek.</p>
</blockquote>
<blockquote>
<h5><strong>Elektroforéza v gelech nebo roztocích polymerů</strong></h5>
<p>V analytické praxi se setkáváme s homogenními polyelektrolyty, které mají stejný poměr náboje a velikosti, a tím i stejné pohyblivosti. Příkladem jsou fragmenty DNA, které se mohou značně lišit délkou, avšak platí u nich, že prodloužení délky o jeden nukleotid přináší zároveň jeden náboj fosfátové skupiny. Poměr náboje a hmotnosti se tak prakticky nemění, a nelze je tedy navzájem separovat ve volných roztocích. Jestliže se však pohybují molekuly DNA nebo jiných homogenních polymerů v prostředí gelu nebo roztoku polymeru tvořeném navzájem propletenými vlákny tohoto separačního média, musí migrující molekuly překonávat tyto překážky. Čím větší je délka migrující molekuly, tím více je její pohyb omezen. Dlouhé řetězce se tedy pohybují nižší rychlostí než řetězce krátké a výsledkem je jejich vzájemná separace.</p>
</blockquote>


Elektroforéza – úspěšná analytická metoda

<p><strong>V mořích kolem Evropy je znepokojivě velké množství zbytků léčiv. Upozornil na to chemik a doktorand na Muni Miroslav Brumovský.</strong></p>
<p>Běžný Čech jezdí k moři na dovolenou, Miroslav Brumovský má ale velké mořské plochy spojené s něčím jiným. Doktorand Centra pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity k nim v posledních měsících jezdil zkoumat míru znečištění. Zjistil tak, že je ve Středozemním a Severním moři znepokojivé množství zbytků léků.</p>
<p><em>„Na obou předchozích úrovních studia jsem pokaždé dělal něco jiného, a i když jsem se chystal na doktorát, tak jsem věděl, že se chci zase posunout. Baví mě kombinovat práci u počítače, v laboratoři a cestování a v tom je moje současná práce ideální,“</em> vysvětluje Brumovský, co ho zlákalo na tématu znečištění mořských vod, které před čtyřmi lety vypsal jeho současný školitel Luca Nizzetto.</p>
<p>K italskému vědci se Brumovský dostal víceméně náhodou, ale kombinace atraktivity tématu a zkušeností Nizzetta, jenž má za sebou angažmá v domovské Itálii, Velké Británii, Česku nebo Norsku, kde působí i dnes, zafungovaly.</p>
<p>Výzkum znečištění moře samozřejmě nejde dělat z brněnské laboratoře, takový vědec musí opravdu na pobřeží a dál. Brumovský se zúčastnil dvou výzkumných plaveb po Středozemním moři, přičemž jedna trvala tři týdny a druhá měsíc.</p>
<p>Vyrazit musel také k Severnímu moři. Tam ale experti zapojili jiné metody než organizaci nákladné výzkumné plavby vlastní lodí. <em>„Využíváme tam automatický vzorkovač, který se se souhlasem loďařské firmy připevní na větší komerční loď. Zařízení pak můžeme ovládat i vzdáleně přes mobil, na kterém vidíme, kde se zrovna loď nachází, a můžeme zaslat příkaz, ať se vzorky naberou v požadovaném místě,“</em> přibližuje práci mořského chemika Brumovský.</p>
<p>Ze spousty dat teď sepisuje články a dizertaci. O znečištění odpadních vod zbytky léků, čisticích prostředků nebo hormonálními látkami už se ví. Brumovský ale zjistil, že zbytky ibuprofenu nebo jednoho typu antibiotik, a to řádově v pikogramech až nanogramech na litr, se najdou také v mořích.</p>
<p>Takové koncentrace nejsou pro člověka nebezpečné bezprostředně, problémem je ale vliv na mikroorganismy, hlavně s ohledem na vývoj rezistence na antibiotika.</p>
<p><em>„Že tam tyto látky mohou být, jsme tušili z předvýzkumu, víme o nich i z českých řek. Je znepokojivé, že i když moře představuje obrovskou masu vody, ve které dochází k velkému zředění, tak i přesto se v této vodě zbytky látek našly, a to i na otevřeném moři a v měřitelných hladinách,“</em> upozorňuje doktorand a doplňuje, že to může znamenat dva problémy: Látky, které docházejí do moře, se ve vodě buď dlouhodobě drží, nebo jich přichází takové množství, že je moře nezvládá odbourávat.</p>
<h3><strong>Cena německého ministerstva</strong></h3>
<p>Za důležité upozornění na ekologický problém dostal Brumovský cenu Green Talents, již od roku 2009 uděluje německé spolkové ministerstvo pro školství a výzkum. Pro doktoranda je to o to cennější, že vyznamenání otvírá spoustu zajímavých dveří.</p>
<p><em>„Přihlásil jsem se hlavně proto, že jsem chtěl poznat další mladé vědce, kteří se věnují výzkumům v oblasti udržitelnosti. Po získání ceny výherci navíc absolvují kolečko po různých vědeckých institucích v Německu,“</em> popisuje.</p>
<p>Hlavní ale je, že si teď díky ceně může vybrat některou z německých vědeckých institucí nebo firem, kam v roce 2017 pojede na tříměsíční stáž. Kam to bude, se zatím rozmýšlí. Táhne ho Lipsko, ale konečné rozhodnutí padne podle toho, jakým směrem se vydá po doktorátu.</p>


I Češi znečišťují moře. Jen si to neuvědomují

<p><strong>Ve vodě přibývá zbytků léků i jiných chemikálií. Odborníci zvažují možnosti, jak vodu lépe čistit.</strong></p>
<p>Nové poznatky o tom, co všechno ve vodě zůstává přesto, že prochází čistírnami, nutí k zamyšlení, jak se znečištění zbavit. Nejjednodušší by přirozeně bylo zříct se používání léčiv, kosmetiky a všech čisticích přípravků, které denně používáme. Něco takového se ovšem dá čekat jen těžko, proto přicházejí na řadu jiné způsoby likvidace škodlivin.</p>
<p><em>„Skupin látek, které chceme z vody odstranit, je mnoho, a navíc mají nejrůznější fyzikálně-chemické vlastnosti. Mohli bychom tedy na každou skupinu použít specifický postup, nebo aplikovat jeden, který z vody odstraní úplně všechno,“</em> dává na výběr Barbora Jarošová, pracovnice Recetoxu, která se dlouhodobě zabývá látkami, které ve vodě narušují hormonální systém ryb.</p>
<p>Na první pohled dobrá zpráva je, že už skutečně existují postupy, díky nimž je možné dočistit vodu téměř úplně, od všech nežádoucích látek najednou.</p>
<p>*„Jako postup pro odstranění téměř všech organických látek se používá aktivované uhlí, na které se škodliviny navážou, funguje totiž na principu sorpce. Nebo existuje možnost využít membránové technologie, přes které se voda tlačí, a tak se škodliviny zachycují,“ *uvádí příklad Jarošová a dodává, že uvažovat lze také o zapojení ultrazvuku, UV světla či dalších metodách.</p>
<h3><strong>Ekologické, ale jen jednostranně</strong></h3>
<p>Má to však svá velká ale. Ty nejúčinnější postupy jsou energeticky tak náročné, že než potřebnou energii vyrobíme, můžeme tím životnímu prostředí ještě víc uškodit. „<em>Přijde mi, že na to se trochu zapomíná. Zatím slyším pouze hlasy nás environmentálních vědců úzce zaměřených na znečištění vod a také firem, které nové čisticí technologie nabízí,“</em> upozorňuje Jarošová.</p>
<p>Zemí, které už dokonalejší technologie zavedly, ještě mnoho není. Řadí se mezi ně například Velká Británie, která bere čistotu řek jako jedno ze svých velkých témat, a zkouší je také Austrálie. Kvůli malým zásobám podzemní vody musí dokonce povrchovou vodu recyklovat až na vodu pitnou.</p>
<p>Sama Jarošová se kloní spíš k tomu, aby se se zaváděním nových forem čištění vody v Česku ještě počkalo. Informace, které jsou o koncentracích škodlivých látek momentálně k dispozici, podle ní totiž ještě nejsou dostačující. <em>„Nemohu se zodpovědně rozhodnout pro, dokud nemám například přehled o tom, jaké procento vody v životním prostředí pochází z čističek a jaké procento z domácností, které na ně napojené nejsou, či z úplně jiných zdrojů,“</em> říká odbornice.</p>
<p>Přesto je jasné, že způsoby ošetřování vody se v tuzemsku budou muset zdokonalit. Už jen proto, že se Česko nachází na střeše evropského rozvodí – voda z našich řek plyne do zahraničí a přispívá tak k poškozování životního prostředí v dalších zemích.</p>
<p>Co by se mělo začít dočišťovat jako první? Kvůli hrozbě vytváření imunity vůči jejich účinkům se nabízejí třeba antibiotika. Rovněž v tomto ohledu je však třeba počkat ještě na další studie. Podle Jarošové není rozumné začít zavádět technologie pouze na odstranění antibiotik, když látek ohrožujících zdraví vodních organismů je daleko širší škála.</p>
<p>„<em>Jistě, pronikání antibiotik do prostředí je problematické. Neznamená to však, že směsi, v nichž se vyskytují, nejsou škodlivější a že právě něco z nich nezpůsobuje, že se negativní účinky těchto látek začnou projevovat,“</em> podotýká ekotoxikoložka a dodává, že právě směsi je ovšem velmi obtížné zkoumat.</p>


Na zavádění nových prvků v čistírnách je brzy

<p><strong>Odborníci z Recetoxu sledovali koncentrace devíti typů škodlivin v ovzduší Česka a Rakouska.</strong></p>
<p>Přestože se DDT přestalo v České republice používat už v roce 1974, v některých zeměděl­ských lokalitách jižní Moravy se stále vysky­tuje. Naopak v sousedním Rakousku, kde tuto látku na hubení škodlivého hmyzu v minulosti tolik nevyužívali, jsou jeho hladiny v ovzdu­ší minimální. Ověřili to odborníci z Centra pro výzkum toxických látek v prostředích (Recetox), kteří s rakouskými kolegy čtyři roky sledovali koncentrace devíti typů škodlivin v ovzduší v pěti regionech obou zemí.</p>
<p><em>„Díky projektu Monairnet vznikla monito­rovací síť, která zahrnuje dvacet lokalit. Během září 2011 až srpna 2012 jsme nasbírali více než 570 vzorků, které nyní podrobněji analyzuje­me,“ uvedl vedoucí projektu Pavel Čupr. Vědci v lokalitách v Dolním a Horním Rakousku, na jižní Moravě, v jižních Čechách a také na Vysočině měřili výskyt takzvaných perzis­tentních organických polutantů. „Jde o škodli­vé látky, které jsou schopny přenosu na velké vzdálenosti, hromadí se v tkáních živých orga­nismů, jsou výrazně toxické a přetrvávají v pro­středí dlouhou dobu,“</em> vysvětlil biolog.</p>
<p>Například DDT je stále v půdě a při jejím obdělávání a při vyšších teplotách se uvolňuje do ovzduší. V Rakousku zase odborníci naměři­li vyšší koncentrace pentachlorbenzenu, který vzniká při technologických procesech ve spa­lovnách nebo se uvolňuje ze skládek odpadů. Zachytili jej v okolí průmyslových lokalit, jako je Linec. <em>„Výskyt byl však zaznamenán i na vy­sokohorské stanici Sonnblick, což potvrzuje, že tato látka je schopná přenosu na dlouhé vzdá­lenosti,“</em> uvedl Čupr. Převládající směry, odkud látky do Alp putují, se teprve analyzují.</p>
<p>Vědci z Recetoxu využívali v projektu i dvě nová odběrová zařízení, na která získali užitné vzory. Vzorkovač atmosférické depozice umí odděleně vzorkovat škodliviny ve srážkách a v prachových částicích. Další novinkou je kom­binované odběrové zařízení, které vzorkuje až šest velikostních frakcí prachových atmosféric­kých částic a souběžně i plynnou frakci.</p>
<p>Výsledky měření najdou uplatnění například při vytváření územích plánů. <em>„Data mohou použít pracovníci samosprávy, kteří rozhodují o využití jednotlivých lokalit i z hlediska kvality volného ovzduší,“</em> dodal Čupr.</p>


Ani v Alpách není vzduch bez škodlivých látek

<p><strong>V posledním desetiletí se na poli znečišťování Země podařilo dosáhnout mnoha úspěchů, celá řada problémů však stále zůstává nedořešená. Padesát předních světových vědců se i proto sjelo do Brna, aby diskutovali o toxických látkách v prostředí a jejich vlivu na zdraví člověka.</strong></p>
<p><em>„Je třeba si uvědomit, že řada chemických sloučenin přetrvává v  prostředí desítky let, takže zákaz jejich výroby nevede automaticky k  prudkému poklesu jejich koncentrací v prostředí nebo lidských tkáních. Budou ještě dlouho vylučovány z výrobků, které jsou stále v užívání, ze skládek odpadů, recyklačních jednotek či kontaminovaných půd,“</em> řekl Ivan Holoubek, ředitel Centra pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity, které setkání expertů pořádalo.</p>
<p>Vědci diskutovali zejména o tom, zda je současná legislativa dostatečně robustní, aby zabránila výměně jednoho typu toxických látek za jiné, a  zda dostatečně rychle odráží poznatky současné vědy. Vzhledem k  současnému počtu i objemu produkovaných chemikálií se navíc nabízí otázka, zda je individuální toxikologické hodnocení látek vůbec dostatečné a nemělo by být doplněno regulací celkového objemu vyráběných chemikálií.</p>
<h3><strong>Toxicitu není vždy snadné určit</strong></h3>
<p>V této souvislosti se debatovalo i o konceptu „bezpečného životního prostoru pro lidstvo“, jejž nedávno popsal Johan Rockström ze Stockholmské univerzity v časopise Nature. Tento koncept je založen na myšlence, že Země vstoupila do nového geologického věku Anthropocenu, ve kterém se hlavním činitelem globálních environmentálních změn stalo lidstvo. Anthropocen vystřídal období Holocenu, který představoval deset tisíc let stability zemských systémů a umožnil vývoj lidského druhu. Autoři článku tvrdí, že lidstvo je v této chvíli schopné vychýlit Zemi z tohoto stabilního stavu a způsobit nevratné změny. Identifikují devět směrů lidských zásahů do prostředí a pro sedm z nich navrhují hranice, které by v rámci zachování stability neměly být překročeny.</p>
<p>Jednou ze dvou oblastí, pro kterou zatím nepřekročitelné hranice navrženy nebyly, je chemické znečištění Země. V zásadě by tato hranice mohla být definována jako nejvyšší přijatelné množství kontaminantů, které ještě může být vyloučeno, nebo jako největší přijatelná úroveň dopadů znečištění na funkce ekosystému. Ovšem definovat hranici bezpečnou pro život v situaci, kdy seznam komerčně vyráběných látek čítá jen v Evropě 100 tisíc chemikálií, z nichž kolem 2500 je vyráběno ve velkých objemech, je při současném individuálním přístupu k hodnocení chemických látek nadlidským úkolem. Tím spíš, že toxikologické působení těchto chemikálií ve směsích se nedá snadno předpovědět.</p>
<p>K tomu je třeba připočíst špatnou dostupnost globálních dat o výrobě, aplikaci, likvidaci i environmentálních hladinách toxických látek a  neexistenci environmentálních databází. Nemalý problém představují také rozvojové země se zastaralými výrobními i likvidačními technologiemi a  nekontrolovatelným pohybem odpadů. To vše dohromady je problém, se kterým se budou muset vypořádat nejen zákonodárci, ale zejména vědecká komunita.</p>
<h3><strong>Deset let od Stockholmské úmluvy</strong></h3>
<p>Třídenní seminář se uskutečnil v květnu u příležitosti desátého výročí podpisu Stockholmské úmluvy, jejímž cílem je ochrana lidského zdraví a  životního prostředí před škodlivými vlivy perzistentních organických polutantů, tedy toxických látek schopných dlouhodobě setrvávat v  životním prostředí, přenášet se na velké vzdálenosti a kumulovat se v  živých organismech.</p>
<p>Akci uspořádalo Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity pod záštitou Americké chemické společnosti, Evropské asociace chemických a molekulárních věd a  Ministerstva životního prostředí České republiky.</p>
<h3><strong>Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí</strong></h3>
<p>Centrum bylo založeno minulý rok v březnu za podpory projektu z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace. Svou existencí navazuje na 25 let úspěchů Výzkumného centra pro chemii životního prostředí a  ekotoxikologii (RECETOX).</p>
<p>V současné době Centrum vyvíjí environmentální informační systém GENASIS, který bude veřejně dostupný a bude shromažďovat a propojovat informace o znečištění životního prostředí s epidemiologickými databázemi na národní i mezinárodní úrovni. Umožní tak jejich vizualizaci a interpretaci pro potřeby odborné i laické veřejnosti.</p>
<p>Centrum působí zároveň jako Regionální centrum Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií v regionu střední a východní Evropy.</p>
<p>Jana Klánová,<br/>výkonná ředitelka projektu CETOCOEN</p>


Chemické znečištění Země působí nevratné změny

<p><strong>Vědci z Recetoxu získali v kampusu v Bohunicích novou budovu se špičkovým vybavením pro svou práci.</strong></p>
<p>Jako svůj úkol si stanovili ochranu životního prostředí a lidského zdraví. Vědci z Centra pro výzkum toxických látek v prostředí (Recetox) se totiž zabývají tím, jak konkrétně působí škodlivé látky, jež se objevují v půdě, vodě, ovzduší i potravě. Teď k tomu mají ještě lepší podmínky. Od října se totiž postupně stěhují do nového pavilonu, který vznikl díky projektu Cetocoen v bohunickém kampusu.</p>
<p><em>„Snažíme se určit faktory, které mohou nejvíce ovlivnit zdraví populace. Vyvíjíme navíc také nástroje, jež mohou chemické látky kontaminující životní prostředí odbourávat,“</em> přiblížila vizi centra Jana Klánová, výkonná ředitelka projektu, jenž vědcům zajistil nadstandardní možnosti.</p>
<p><em>„V porovnání s tím, co jsme mohli dělat před několika lety, máme teď nesrovnatelné podmínky. Co do komplexnosti by se ve střední Evropě lépe vybavené pracoviště hledalo jen těžko,“</em> podotkla ekotoxikoložka Klára Hilscherová.</p>
<h3><strong>Přístroje za 143 milionů</strong></h3>
<p>Mluví-li vědci o vybavení, myslí tím například nové hmotnostní spektrometry pro odhalování stopových množství různých toxických látek, kultivační zařízení pro experimentální kultury nebo laserovou zábleskovou fotolýzu pro studium mechanismů chemických reakcí.</p>
<p>Investice do nových přístrojů se vyšplhají až na 143 milionů korun. Vybavení pomůže stávajícím výzkumným programům a podporu získají rovněž ty, které se teprve rozvíjejí.</p>
<p>Mezi prvně jmenovanou skupinu patří iniciativy spojené s perzistentními organickými polutanty, což jsou člověkem vyrobené chemické látky, které dlouhou dobu přetrvávají v životním prostředí a hromadí se také v tukových tkáních člověka a živočichů. Jejich dlouhodobé působení může mít vážné následky. Způsobují například nádorová onemocnění, vrozené vývojové vady nebo poruchy imunitního a reprodukčního systému.</p>
<p>Dnes už se po celém světě pracuje na monitoringu těchto látek a podílí se na něm také Recetox. Slouží totiž jako Národní centrum České republiky pro perzistentní organické polutanty a Regionální centrum Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií.</p>
<h3><strong>Sinice mohou i pomáhat</strong></h3>
<p>Mezi výzkumná odvětví, která se nově rozvíjí, pak lze započítat výzkum sinic. Pracovníci centra jezdí po vodních nádržích v celém Česku a kontrolují kvalitu vody. Vzorky odebírají i na Brněnské přehradě.</p>
<p><em>„Letos jsme na ní měli problém vůbec nějakou biomasu nabrat. Kvalita vody v nádrži je výrazně lepší, než na jakou jsme byli zvyklí v dřívějších letech,“</em> popsala Hilscherová a potvrdila tak dobré zprávy, které o vodě v přehradě v létě přicházely.</p>
<p>Ačkoliv obecně jsou sinice vnímány jako něco negativního, nejnovější výzkumy ukazují, že to tak být nemusí. <em>„Sinice produkují široké spektrum látek a ukazuje se, že některé z nich mohou být použitelné k ochraně před účinky chemoterapie. Potenciálně by je tedy bylo možné využít ve farmacii,“</em> sdělila Hilscherová.</p>


Toxikologové mají lepší podmínky pro rozvoj

<p><strong>Jana Klánová vede výzkumné centrum Recetox, které se snaží bránit kontaminaci životního prostředí.</strong></p>
<p>Jana Klánová stojí v čele jednoho z nejlepších vědeckých institutů svého druhu v Evropě. Odborníci v Centru pro výzkum toxických látek v prostředí, zkráceně Recetox, se zabývají hlavně výzkumem toho, co si lidstvo natropilo kontaminací životního prostředí, a hledáním cesty, jak z toho ven.</p>
<p>Otázka, jestli a jak znečištěné prostředí souvisí s horšícím se zdravím lidské populace, je jednou z nejdůležitějších výzev současné vědy, říká Klánová, která je ředitelkou centra dva roky.</p>
<h5><strong>Proč vlastně jako lidstvo vypouštíme do životního prostředí jedovaté látky?</strong></h5>
<p>Děláme si život jednodušší a příjemnější. Když něco vyrábíme, snažíme se být efektivní. Chceme, aby na polích vyrostlo hodně pěkné zeleniny, aby oblečení, které nosíme, nejen dobře vypadalo, ale taky se dobře udržovalo. Stavíme domy, které jsou méně hořlavé a jsou dobře tepelně izolované. Chceme být čistí, voňaví, zdraví. No a k této kvalitě života nám právě pomáhají chemické látky různých kouzelných vlastností, které ale nemusí být vždy úplně bez rizik.</p>
<h5><strong>Takže pro své pohodlí nemyslíme na vedlejší efekty.</strong></h5>
<p>Lidé se vždy snaží hledat především řešení akutních problémů. Třeba najít lék na nemoc nebo něco, co by zabilo komáry, kteří nemoc přenášejí. Dlouhodobé, chronické působení reziduí těchto látek nemusí být hned zřejmé. Je těžké ho studovat v laboratoři, protože takové experimenty musejí být velmi dlouhé, i detekovat v reálných podmínkách, kde nikdy nepůsobí izolovaně jen jedna látka.</p>
<h5><strong>Je znečišťování životního prostředí člověkem otázka až posledních dvou tří set let?</strong></h5>
<p>Ne tak docela. Když uděláte na zahradě oheň, tak taky dostanete do prostředí toxické látky. Děje se to ostatně, i když vypukne lesní požár nebo vybuchne sopka. V posledních letech má však člověk stále více vědomostí a tím i nástrojů, jak si podmanit přírodu, lépe využívat zdroje, zajistit větší komfort. A k nim patří i nové látky, se kterými jsou spojená nová rizika pro životní prostředí. Za posledních pár desítek let se takových látek objevilo víc než v předchozích staletích.</p>
<h5><strong>V Recetoxu se intenzivně zabýváte ochranou životního prostředí. S tím má člověk klasicky spojený ekologický aktivismus. Jak to máte vy? Berete to jako vyšší poslání?</strong></h5>
<p>Poslání a aktivismus jsou ale dvě rozdílné věci. Poslání je o pocitu potřebnosti, práci pro společnost. Věda jako taková je také poslání. Nové vědomosti jsou pro společnost dobré. Některé posunují hranice teoretického poznání, jiné přinášejí nová technická řešení průmyslu. U environmentálních věd je důležitá i rovina společenská. Výsledky našeho výzkumu mohou také vést k novým technologiím, ale zejména by se měly promítnout do společnosti - do environmentální politiky i zodpovědného chování jednotlivců.</p>
<h5><strong>A jaký máte tedy postoj k ekologickému aktivismu?</strong></h5>
<p>Prvořadým úkolem vědců není burcovat veřejné mínění, ale dodávat objektivní argumenty. Tím ale nechci říct, že aktivisté nemají ve společnosti své místo. Mají schopnost přilákat pozornost veřejnosti k aktuálním problémům, mohou významně ovlivnit její názor - ať už pozitivně nebo negativně. Mohou být někdy o krok napřed, protože nejsou tolik svázáni zodpovědností. Mohou si dovolit být populističtí i trochu nekorektní. To my nesmíme. Naše spolupráce ale může být oboustranně užitečná. Pro nás je důležité, že je to jedna z cest, kterou se nové informace o toxických látkách dostávají do povědomí běžných lidí i politiků a je pak větší vůle něco změnit. Nevládním organizacím se zase občas hodíme do projektů, pro které třeba nemají technické zázemí. Vždycky si nicméně vymiňujeme, že zůstáváme v roli nestranných expertů. Věda by neměla být aktivistická a emotivní.</p>
<h5><strong>Co vás samotnou k této práci přivedlo?</strong></h5>
<p>Vystudovala jsem matematiku a chemii, toxickým látkám jsem se kdysi věnovala v diplomové práci, ale pak jsem toto téma na nějakých patnáct let opustila. Zabývala jsem se výzkumem materiálů, nějakou dobu i molekulární biologií, ale pak se obloukem dostala zpátky. Environmentální vědy mají široký záběr a jsou multidisciplinární, a mohla jsem v nich tak uplatnit všechny své předchozí zkušenosti. Přitáhla mě i ta bezprostřední užitečnost, kterou je v tomto oboru cítit. Nechcete prostě dělat věci, za kterými nevidíte smysl.</p>
<blockquote>
<p><em>Věda by neměla být aktivistická a emotivní.</em></p>
</blockquote>
<h5><strong>Vy asi nemusíte moc dokazovat, že to, co děláte, je prospěšné.</strong></h5>
<p>Divil byste se, jak často máme problém dokázat, že jsou naše výstupy společnosti prospěšné. V celé Evropě a u nás snad ještě silněji je momentálně velmi zjednodušený tlak na aplikovaný výzkum: špičkové technologie, lepší a levnější produkty, nové pracovní příležitosti, zkrátka zase ten komfortní život. My ale technologie produkujeme v menší míře. Ve větší poskytujeme informace, které jsou potřebné pro rozhodovací procesy na všech úrovních, abychom chránili člověka a jeho přirozené prostředí. A to se z pohledu aplikací moc necení. Je ale krátkozraké soustředit se jen na podporu ekonomiky. Pokud nám stárne populace a čím dál tím méně dětí se rodí přirozeným způsobem, máme možná větší problém, než je ekonomická krize.</p>
<h5><strong>Existují už dnes důkazy o přímých souvislostech mezi znečištěným životním prostředím a zdravotními potížemi, jako je třeba ona snižující se plodnost, větší množství nádorových onemocnění a tak dále?</strong></h5>
<p>Neexistují. Ony ty souvislosti totiž nejsou tak přímé, ve hře je mnoho faktorů. Nelze říct, že kdo žije ve městě se znečištěným ovzduším, dostane určitý typ rakoviny, pracujeme vždy s pravděpodobností. Každý člověk má jedinečnou genetickou výbavu předurčující jistou citlivost nebo naopak odolnost, ale pohybuje se v prostoru, který má i specifické socioekonomické charakteristiky, jež jej celý život ovlivňují. Čisté nebo znečistěné prostředí je jen jedna z nich. Existuje samozřejmě řada studií, které ukazující vztah mezi expozicí člověka toxickým látkám a rozvojem některých chorob, ale to mluvíme o populační úrovni, o statistice provedené nad vzorkem jisté velikosti. Nehovoříme o konkrétním člověku. Když se nehýbete, kouříte a nezdravě jíte, tak nemůžete čekat, že vás zachrání čistý vzduch v ulicích.</p>
<h5><strong>Předpokládám ale, že není sporu o tom, že nějaké typy třeba znečištění v ovzduší, vedou k určitým zdravotním komplikacím.</strong></h5>
<p>To jistě, souvislost mezi kontaminací atmosféry a výskytem například respiračních onemocnění byla na různých vzorcích populace mnohokrát statisticky prokázána. Já ale mluvím o tom, že jsou ve hře ještě další faktory, které působí současně a spolurozhodují na úrovni jedince o tom, jak moc se u něj konkrétní riziko projeví: dům, ve kterém bydlí nebo pracuje, jídlo, které jí a které může obsahovat další chemické látky, léky a potravní doplňky, kosmetika, zubní výplně či implantáty, způsob života a stres, ale také jeho vlastní imunita, která je tímto vším ovlivněná. Jedna věc je vypozorovat, že vyšší koncentrace vybrané látky v ovzduší zvyšuje pravděpodobnost výskytu onemocnění v populaci. Jiná věc ale je popsat, jak k tomu dochází, co jsou další faktory, které vstupují do hry a jaká je důležitost každého z nich. Tady máme velké mezery. A pak je tu ještě jedna věc, která nám získávání jednoznačných výsledků komplikuje.</p>
<h5><strong>Jaká věc?</strong></h5>
<p>Účinky toxických látek nemůžeme zkoušet na lidech. Takže je testujeme na různých modelových organismech nebo na buňkách. A musíme pak zvažovat, jak jsou takové výsledky relevantní pro člověka. Laboratorně získané informace o toxicitě látek kombinujeme s daty o akumulaci těchto látek v krvi, v moči, ve vlasech či jiných lidských tkáních. S využitím matematických modelů se pak snažíme předpovědět skutečná zdravotní rizika.</p>
<h5><strong>Takže nelze očekávat, že by jednou věda přišla s jednoznačným zjištěním typu, a teď si vymýšlím, za tu a tu rakovinu může dlouhodobý život ve městě plném smogu.</strong></h5>
<p>To je určitě náš cíl. Jenomže k tomu, je potřeba zkoordinovat úsilí v několika směrech. Získat informace o tom, jaké směsi látek na nás působí ve vzduchu, potravinách, kosmetice a výrobcích. Zaměřit se na nové typy laboratorních experimentů testujících specifické mechanismy působení ne jednotlivých látek, ale těchto reálných směsí. A připojit velké populační studie, které by studovaly nejen přímý vztah mezi chemickou expozicí a konkrétním onemocněním, ale i všechny spolupůsobící faktory, které nakonec rozhodnou, zda tělo reaguje nebo ne. To ale potom mluvíme o výzkumu přesahujícím desetiletí i výzkumnou kapacitu jednoho pracoviště. Je třeba zapojení celé řady oborů od analytických chemiků přes biology a toxikology až po epidemiology, lékaře a statistiky. Musíme usilovat spíše o pochopení obecných principů a mechanismů, nemůžeme se jen zaměřovat na některé konkrétní látky, protože průmysl je pořád o krok napřed.</p>
<h5><strong>V jakém smyslu?</strong></h5>
<p>Pokud pustíte do světa informaci, že má nějaká látka nepříznivý vliv na zdraví, vede to v ideálním případě k zákazu nebo aspoň omezení jejího používání. Takže se za ni musí najít náhrada. A ta může mít podobné, anebo třeba taky úplně jiné vedlejší účinky.</p>
<h5><strong>Takže je to vlastně pořád dokola.</strong></h5>
<p>Soutěžíme s průmyslem, který mění technologie a představuje nové typy látek. Nám bohužel obecně dost dlouho trvá, než vůbec zjistíme, že se aplikuje něco nového. Průmysl totiž nemusí vždycky hlásit všechno, co používá. Alespoň u nás ne.</p>
<h5><strong>Přizpůsobujete vy sama svůj život tomu, že máte větší znalosti, co je nebo může být pro zdraví škodlivé?</strong></h5>
<p>Jsem si vědoma toho, že některé produkty jsou rizikovější než jiné, ale nechovám se nijak hystericky. Navíc o látkách, které my měříme, většinou koncentrační údaje na etiketách výrobků nenajdete, takže není jednoduché se před nimi chránit. Nicméně je dobře, že se dnes více lidí zajímá o to, co je ve výrobcích, které používáme, nebo v jídle, které jíme, a řídí tím svoji nákupní strategii. Je to dobrý trend tlačící i producenty k větší otevřenosti a doufejme i větší obezřetnosti.</p>
<h5><strong>Odborně se vaše centrum hodně zabývá takzvanými persistentními organickými látkami. V čem jsou zrádné?</strong></h5>
<p>Perzistentní látky se pomalu rozkládají, a proto zůstávají v prostředí a v organismech až desítky let poté, co se přestaly aplikovat. Patří k nim třeba známé DDT, které se ve velkém používalo hlavně v 50. letech a s následky se ještě stále potýkáme. Řada perzistentních látek je už ale relativně pod kontrolou aspoň v tom smyslu, že se až na výjimky dále nevyrábějí a nepoužívají. V posledních letech se spíše hovoří o problému pseudopersistence. To znamená situaci, kdy chemická látka sice není persistentní a rozkládá se rychle, ale když je do prostředí vnášena denně ve velkých koncentracích, tak tam vlastně také pořád je a může chronicky působit.</p>
<h5><strong>Můžete uvést příklad?</strong></h5>
<p>Jde třeba o léčiva. Jejich zbytky a metabolity se dostávají z těla do odpadních vod a do čističek, jejichž technologie je ne vždy úplně odstraní. Zvyšujeme tak koncentraci aktivních látek v životním prostředí. Podobný problém může být s hormony, umělými sladidly, vonnými substancemi v produktech osobní péče a látkami zajišťujícími bezpečnost a snadnou údržbu vnitřních prostor, kde trávíme většinu svého času. Látek takového typu jsou stovky a kvůli globálnímu trhu často ani nevíme, co nám tady vlastně koluje.</p>
<h5><strong>To nezní moc optimisticky.</strong></h5>
<p>Ale já určitě nechci nikoho strašit a říkat lidem, aby se vrátili do jeskyně. Není možné obrátit vývoj, přinutit lidi vzdát se současné kvality života. Je ale třeba snižovat rizika, která s chemickými látkami souvisí. Ať už se jedná o větší obezřetnost při výrobě a aplikaci nových látek nebo vývoj nových technologií na likvidaci starých zátěží. Základem všeho je ovšem dobrá práce s dostupnými informacemi, jejich sdílení a efektivní využívání. Tenhle aspekt se v posledních letech stává světovou prioritou nejen v našem oboru. A naše centrum je v tomto směru velmi aktivní: na základě smlouvy s ministerstvem životního prostředí předáváme pravidelně k dalšímu využití veškerá relevantní nová data získaná při řešení našich projektů, diplomových i dizertačních prací. Podobným způsobem ale pracujeme i s řadou průmyslových partnerů, kteří si dnes už také dobře uvědomují, že zodpovědný vztah k životnímu prostředí je součástí jejich mediálního obrazu.</p>
<h5><strong>Trend je tedy podle vás pozitivní?</strong></h5>
<p>Regulační a kontrolní mechanismy jsou dnes na slušné úrovni, existují mezinárodní úmluvy omezující výrobu a aplikaci chemických látek s prokazatelně negativním vlivem na zdraví, registrace nových látek podléhá evropské legislativě. Obecné povědomí o tom, že je potřeba s chemickými látkami nakládat opatrně, je také vysoké. Faktem ale zůstává, že zdraví populace se zhoršuje a nemáme jasné odpovědi proč. Jistě, celá řada nemocí se ve zvýšené míře vyskytuje prostě proto, že se dožíváme vyššího věku, ale obecně se na světové úrovni hodně volá po tom, abychom založili dostatečně širokou populační studii, která by nám umožnila získat velkoplošná data, a dodala tak jasnější odpovědi na některé otázky.</p>
<h5><strong>Je reálné, že se to stane?</strong></h5>
<p>Evropská platforma pro výzkum vztahů mezi expozicí člověka chemickým látkám a jeho zdravím vzniká právě v těchto dnech a naše centrum je její součástí. Jedním ze základních cílů je přitom právě sdílení všech dostupných dat. To je zcela v souladu se směrem, kterým se dlouhodobě ubíráme i my. Posledních deset let jsme vyvíjeli veřejný informační systém Genasis zpřístupňující odborné i laické veřejnosti data o znečištění prostředí českých i zahraničních partnerů. Následně jsme podobný systém pro celosvětový monitoring vytvořili i na zakázku Programu pro životní prostředí OSN. S tímto programem a Světovou zdravotnickou organizací spolupracujeme na globálním monitoringu kontaminace mateřského mléka, podporujeme dlouhodobou brněnskou populační studii ELSPAC a od letošního roku máme spolu s Fakultní nemocnicí Bohunice i novou studii zaměřenou na těhotné matky a novorozence. Jsme zkrátka připraveni.</p>


Zdraví lidí se zhoršuje a není jasné proč

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

PFAS

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Měsíčník a zpravodajský portál brněnské Masarykovy univerzity. Informuje o aktuálním dění na univerzitě, vědě a výzkumu, studentském životě i akademickém sportu. Přináší rozhovory s významnými osobnostmi univerzity a se zajímavými absolventy.

Magazín M

Časopis Vesmír vychází od roku 1871, nyní jako tištěný měsíčník rozšířený o průběžně aktualizovaný on-line obsah. Obrací se na čtenáře se zájmem o přírodní vědy s přesahem k dalším oborům.

Zdraví lidí se zhoršuje a není jasné proč

Toxikologové mají lepší podmínky pro rozvoj

Chemické znečištění Země působí nevratné změny

Ani v Alpách není vzduch bez škodlivých látek

Na zavádění nových prvků v čistírnách je brzy

I Češi znečišťují moře. Jen si to neuvědomují

Elektroforéza – úspěšná analytická metoda

Čichám, čichám zločin - Problémy a perspektivy pachové identifikace

Jedy a mýty

Kudy vede cesta do evropského výzkumného prostoru?

Nejbližší akce

Validace analytické metody a použití programu Excel - 2026

Altium Podzimní semináře na Moravě 2026

Měření hustoty materiálu od kapalin po pevné látky

Webináře

Vial Selection, Qualification, and the Evidence Behind the Decision

Reliable Asbestos Screening with Aeris XRD: Improving Confidence in Trace-Level Detection

From Alloy to Flight: Elemental and Metallurgical Analysis of Titanium Aerospace Components