LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

RÁDIOMETRICKÉ METÓDY A METÓDY HMOTNOSTNEJ SPEKTROMETRIE PRE STANOVENIE DLHOŽIJÚCICH ŠTIEPNYCH PRODUKTOV URÁNU

Vědecké články | 2020 | Chemické listyInstrumentace
LC/MS
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce

Souhrn

Význam tématu


Antibiotická rezistence představuje jeden z nejzávažnějších globálních zdravotnických problémů. Nadměrné užívání antibiotik jak v humánní, tak veterinární praxi vede k šíření rezistentních bakteriálních kmenů. Rezidua antibiotik vypouštěná do odpadních vod, a to jak z výrobních procesů, tak v podobě exkrementů po léčbě, vytvářejí selekční tlak na mikrobní populace. Tím se podporuje vývoj a šíření rezistence. Pochopení vztahu mezi koncentracemi antibiotických zbytků ve vodách a výskytem rezistence je klíčové pro návrh účinných hygienických, regulačních a technologických opatření v odpadním hospodářství a ochraně vodních ekosystémů.

Cíle a přehled studie / článku


Tento referát shrnuje stav výzkumu korelací mezi výskytem antibiotických reziduí v odpadních a přírodních vodách a přítomností rezistentních bakteriálních kmenů či genů rezistence. Text poskytuje přehled hlavních zdrojů reziduí, mechanismů vzniku a šíření rezistence a metodologických přístupů v původních studiích mapujících obě dimenze problému.

Použitá metodika a instrumentace


Stanovení reziduí antibiotik:
  • Předúprava vzorků extrakcí na pevné fázi (SPE)
  • Vysokoúčinná kapalinová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (HPLC-MS/MS)

Detekce rezistentních bakterií a genů:
  • Kultivační metody (metoda nejpravděpodobnějšího počtu, počítání kolonií, disková difuze)
  • Stanovení MIC
  • PCR a kvantitativní PCR (qPCR) pro amplifikaci genů rezistence a 16S rRNA
  • Metagenomické a komunitní analýzy (sekvenování hypervariabilních úseků 16S rRNA, RFLP, DGGE)

Hlavní výsledky a diskuse


1. Zdroj reziduí:
  • Průmyslová výroba antibiotik (především v Asii) a nedostatečně řízená likvidace odpadů
  • Exkrece nezmetabolizovaných antibiotik z organismů do kanalizace
  • Aplikace hnojiv obsahujících fekální kaly na zemědělskou půdu

2. Účinnost ČOV:
  • Mechanické, biologické a terciální čistírenské procesy odstraňují jen část reziduí (často jednotky až desítky procent), v některých případech dochází k uvolnění vázaných forem

3. Korelace reziduí a rezistence:
  • Původní studie vykazují proměnlivou sílu korelací; v některých lokalitách existuje statisticky významná souvislost, jinde nikoli
  • Významný je horizontální transport genů rezistence, indikovaný přítomností integronů intI1
  • Selektivní tlak subinhibičními koncentracemi antibiotik podporuje šíření mutací a mobilních genetických elementů

Přínosy a praktické využití metody


Monitoring antibiotických reziduí a rezistence ve vodách umožňuje:
  • Identifikovat rizikové lokality a zdroje kontaminace
  • Vyhodnotit účinnost technologických opatření v ČOV
  • Optimalizovat regulační limity a postupy nakládání s odpady
  • Podpořit implementaci One Health přístupu ve vodohospodářské praxi

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Nasazení pokročilých čistících procesů (oxidace, membránové technologie, aktivace UV/ozónem) pro odstranění reziduí i rezistentních organismů
  • Integrace metagenomických a bioinformatických analýz pro detailní charakterizaci mikrobiálních komunit a rezistentních genů
  • Dlouhodobé a prostorové studie sledující dynamiku reziduí a rezistence v rámci celých povodí
  • Koordinace environmentálních dat s klinickými a veterinárními statistikami v rámci globálních sledovacích sítí (GLASS, EARS-Net apod.)

Závěr


Antibiotická rezistence je komplexní fenomén, jehož šíření podporuje přítomnost antibiotických reziduí ve vodním prostředí. Přestože existuje řada studií zkoumajících tuto problematiku, není zatím možné formulovat jednoznačné závěry o dominantním roli čistírenských procesů ve vzniku a šíření rezistence. Klíčové jsou metodologicky konzistentní, dlouhodobé a multidisciplinární studie a aplikace moderních čisticích technologií v kombinaci s politickými a regulačními opatřeními.

Reference


  • 1. Powers J. H.: Clin. Microbiol. Infect. 10, 23 (2004).
  • 2. https://www.whocc.no/atc_ddd_index, staženo 12. 1. 2020.
  • 3. https://www.whocc.no/atcvet/atcvet_index, staženo 12. 1. 2020.
  • 4. Moore P. R. et al.: J. Biol. Chem. 165, 437 (1946).
  • 5. Luckey T. D.: Br. Med. J. 1963, 1284.
  • 6. Wise R.: J. Antimicrob. Chemother. 49, 585 (2002).
  • 7. Zhang Q. Q. et al.: Environ. Sci. Technol. 49, 6772 (2015).
  • 8. Davies J., Davies D.: Microbiol. Mol. Biol. Rev. 74, 417 (2010).
  • 9. Barber M., Rozwadowska-Dowzenko M.: Lancet 252, 641 (1948).
  • 10. Burnham J. P. et al.: Infect. Control Hosp. Epidemiol. 40, 112 (2019).
  • 11. https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory/overview/public-health-threats/antimicrobial-resistance, staženo 12. 1. 2020.
  • 12. WHO: Global action plan on antimicrobial resistance, 2015, ISBN 9789241509763.
  • 13. https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/en, staženo 12. 1. 2020.
  • 14. https://www.who.int/glass/en, staženo 12. 1. 2020.
  • 15. https://www.ema.europa.eu/en/veterinary-regulatory/overview/antimicrobial-resistance/european-surveillance-veterinary-antimicrobial-consumption-esvac, staženo 12. 1. 2020.
  • 16. https://www.ecdc.europa.eu/en/about-us/partnerships-and-networks/disease-and-laboratory-networks/ears-net, staženo 12. 1. 2020.
  • 17. https://www.ecdc.europa.eu/en/antimicrobial-consumption/surveillance-and-disease-data/database, staženo 12. 1. 2020.
  • 18. Regulation (EC) No 1831/2003 on additives for use in animal nutrition.
  • 19. https://www.fda.gov/animal-veterinary/antimicrobial-resistance/timeline-fda-action-antimicrobial-resistance, staženo 12. 1. 2020.
  • 20. A European One Health Action Plan against Antimicrobial Resistance (AMR), COM/2017/0339.
  • 21. Usnesení Vlády ČR č. 75 o Akčním plánu Národního antibiotického programu 2019–2022.
  • 22. Larsson D. G. J. et al.: J. Hazard. Mater. 148, 751 (2007).
  • 23. Ur R. M. S. et al.: Chemosphere 138, 1045 (2015).
  • 24. Wieczorkiewicz S. M. et al.: Ann. Pharmacother. 47, 482 (2013).
  • 25. Bound J. P., Voulvoulis N.: Environ. Health Perspect. 113, 1705 (2005).
  • 26. Kim K. R. et al.: Water Air Soil Pollut. 214, 163 (2011).
  • 27. Wanner J.: http://vodnihospodarstvi.cz/cisteni-odpadnich-vod-cr, staženo 12. 1. 2020.
  • 28. Burch K. D. et al.: Environ. Sci. Pollut. Res. 26, 6301 (2019).
  • 29. Kümmerer K.: Chemosphere 75, 417 (2009).
  • 30. Blair B. et al.: Chemosphere 134, 395 (2015).
  • 31. Massé D. I. et al.: Animals 4, 146 (2014).
  • 32. Vyhláška č. 437/2016 Sb. o nakládání s biologicky rozložitelnými odpady.
  • 33. Stránský V.: http://vodnihospodarstvi.cz/kaly-a-sedimenty/, staženo 12. 1. 2020.
  • 34. Zhi D. et al.: J. Environ. Manage. 251, 109598 (2019).
  • 35. Hollis A., Ahmed Z.: N. Engl. J. Med. 369, 2474 (2013).
  • 36. van Hoek A. H. A. M. et al.: Front. Microbiol. 2, 203 (2011).
  • 37. Walsh C.: Nature 406, 775 (2000).
  • 38. Munita J. M., Arias C. A.: Microbiol. Spectr. 4, VMBF-0016-2015 (2016).
  • 39. Drlica K., Zhao X.: Clin. Infect. Dis. 44, 681 (2007).
  • 40. Andersson D. I., Hughes D.: Nat. Rev. Microbiol. 12, 465 (2014).
  • 41. Bengtsson-Palme J., Larsson D. G. J.: Environ. Int. 86, 140 (2016).
  • 42. ECDC: Surveillance of antimicrobial resistance in Europe 2018.
  • 43. CDC: Antibiotic Resistance Threats in the United States 2019.
  • 44. David S. et al.: Nat. Microbiol. 4, 1919 (2019).
  • 45. EFSA & ECDC: EFSA J. 16, 5182 (2018).
  • 46. Duong H. A. et al.: Chemosphere 72, 968 (2008).
  • 47. Diwan V. et al.: BMC Public Health 10, 414 (2010).
  • 48. Zheng S. L. et al.: Chemosphere 84, 1677 (2011).
  • 49. Varela A. R. et al.: Water Res. 54, 327 (2014).
  • 50. Wang J. et al.: Sci. Total Environ. 526, 366 (2015).
  • 51. Xu J. et al.: Chemosphere 119, 1379 (2015).
  • 52. Lucas D. et al.: Chemosphere 152, 301 (2016).
  • 53. Archundia D. et al.: Sci. Total Environ. 576, 671 (2017).
  • 54. Auguet O. et al.: Sci. Total Environ. 605, 1047 (2017).
  • 55. Lekunberri I. et al.: Sci. Total Environ. 601, 206 (2017).
  • 56. Le T. H. et al.: Water Res. 145, 498 (2018).
  • 57. Pan M., Chu L. M.: Sci. Total Environ. 624, 145 (2018).
  • 58. Thai P. K. et al.: Sci. Total Environ. 645, 393 (2018).
  • 59. Yan M. et al.: Sci. Total Environ. 631-632, 840 (2018).
  • 60. Lye Y. L. et al.: Sci. Total Environ. 688, 1335 (2019).
  • 61. Xu K. H. et al.: Ecotoxicol. Environ. Saf. 186, 109796 (2019).
  • 62. Zhang N. et al.: Front. Environ. Sci. Eng. 13, 8 (2019).
  • 63. Kim C. et al.: J. Environ. Manage. 217, 629 (2018).
  • 64. Szymanska U. et al.: Microchem. J. 147, 729 (2019).
  • 65. EUCAST Disk Diffusion Method for Antimicrobial Susceptibility Testing, Version 8.0 (2020).
  • 66. Karkman A. et al.: Nat. Commun. 10, 80 (2019).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
VITATOX: Výskyt léčiv v odpadních vodách a potenciální dopad na pitné vody
Konference VITATOX 2023 a Výskyt léčiv v odpadních vodách a potenciální dopad na pitné vody Taťána Halešová Projektové oddělení ALS Czech Republic 29. – 31. 5. 2023 Dvůr Králové nad Labem Úvod do problematiky mikropolutantů - léčiv o nevyhnutelná kontaminace…
Klíčová slova
léčiva, léčivaléčiv, léčivvodách, vodáchodpadních, odpadníchpozitivních, pozitivníchvoda, vodaindikativního, indikativníhosoučasný, současnýseznamu, seznamuvypočtená, vypočtenápovrchových, povrchovýchstav, stavnálezů, nálezůvod, vodlegislativa
JODOVANÉ KONTRASTNÍ LÁTKY JAKO POLUTANTY VODY
Chem. Listy 109, 898907(2015) Referát JODOVANÉ KONTRASTNÍ LÁTKY JAKO POLUTANTY VODY ŠTĚPÁNKA SMRČKOVÁ, JAN BINDZAR a MIROSLAVA HALAMOVÁ a nekompletní eliminace čistírenskými a vodárenskými procesy i v pitné vodě2–7. ICM díky vysoké rozpustnosti, chemické a biochemické stabilitě přispívají významným podílem…
Klíčová slova
icm, icmaustrálie, austráliejopromidu, jopromidureferát, referáttransformačních, transformačníchproduktů, produktůpro, proeliminace, eliminacevodě, vodělátky, látkynim, nimjodované, jodovanésledovaných, sledovanýchlátek, látekjejich
Environmentální výzvy pro farmaceutika: Perzistence a akumulace v ekosystémech
EnviroMail™ / Evropa č. 21 / Listopad 2024 Environmentální výzvy pro farmaceutika: Perzistence a akumulace v ekosystémech Léčiva se široce využívají nejen v humánní a veterinární medicíně, ale také jako aditiva v krmivech pro hospodářská zvířata. Vzhledem k jejich vysoké…
Klíčová slova
vod, vodléčiva, léčivaodpadních, odpadníchlink, linkmultireziduální, multireziduálníodborníky, odborníkylegislativa, legislativaodstranění, odstraněníživotního, životníhotak, taktaké, taképrostředí, prostředívelmi, velmijejich, jejichals
Sborník příspěvků VITATOX 2023
VITATOX 29. – 31. května 2023 Hotel Za Vodou, Dvůr Králové nad Labem Sborník příspěvků 1 Vážené kolegyně, vážení kolegové, přátelé, rádi bychom vás přivítali ve Dvoře Králové nad Labem na 7. ročníku konference VITATOX. Cílem této konference je vytvářet…
Klíčová slova
látek, látekpro, provývoj, vývojjako, jakovyužití, využitínávykových, návykovýchanalýzu, analýzunebo, nebomnožství, množstvídalší, dalšípostupů, postupůléčiv, léčivvýzkum, výzkumanalýzou, analýzounových
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.