Fytoremediace léčiv rostlinami kukuřice (Zea mays L.)

Abstract

Research has long focused on contamination resulting from heavy industry production; however, emerging contaminants (ECs), including pharmaceuticals, have become an increasingly pressing issue. In recent years, the global consumption of pharmaceuticals, such as antidepressants, anxiolytics, and anti-inflammatory drugs, has risen. Additionally, the growing prevalence of cancer in the population has led to an increased demand for anticancer drugs. These pharmaceuticals ultimately enter the environment, contaminating soil, groundwater, and surface water. Current removal methods are insufficient, expensive, and environmentally unsustainable. Phytoremediation, which utilizes plants for decontamination, offers a promising solution due to its ecological and economic advantages. However, phytoremediation plants face specific challenges, as they must combine rapid growth, high biomass production, and a well-developed root system with the ability to tolerate and remediate xenobiotics. The suitability of a plant for phytoremediation can be evaluated by analyzing enzymes and molecules involved in its defense system. This study examined the effects of various pharmaceuticals on maize (Zea mays L., DKC 3969) cultivated hydroponically under sterile conditions. The pharmaceuticals studied included buspirone (B),...

Již dlouho se výzkum zabývá kontaminací životního prostředí z produkce těžkého průmyslu, avšak čím dál větším problémem se stávají léčiva. V posledních několika letech pak celosvětově vzrostla spotřeba antidepresiv a anxiolytik, protizánětlivých léčiv a spolu s rostoucím výskytem rakovinných onemocnění v populaci, roste také spotřeba protinádorových léčiv. Všechna tato farmaka se následně dostávají do přírody a kontaminují půdu, podzemní a povrchovou vodu. Současné metody jejich odstraňování jsou nedostačující, drahé a neekologické. Řešením by mohla být ekonomicky výhodná fytoremediace, která k dekontaminaci využívá rostliny. Negativem jsou však nároky kladené na fytoremediační rostliny, ty musí kromě rychlého růstu, velké biomasy a bohatého kořenového systému být také schopné odolávat působení xenobiotik, která mají remediovat. To, jak rostlina reaguje na přítomnost léčiv, lze sledovat za využití enzymů a molekul, které jsou součástí obranného systému rostlin. V této práci byl v rostlinách kukuřice (Zea mays L., DKC 3969) pěstovaných hydroponicky ve sterilních podmínkách sledován vliv několika léčiv, a to buspironu (B), dextrometorfanu (D), ibuprofenu (I), paroxetinu (P), sulpiridu (S), trazodonu (T), escitalopramu (E), anastrozolu (A), letrozolu (L) a jedné kombinace léčiv ibuprofenu a...