Úloha biotransformačního systému rostlin během fytoremediace léčiv

Abstract

Pharmaceuticals, particularly antidepressants from the SSRI (selective serotonin reuptake inhibitors) and SARI (serotonin reuptake antagonists and inhibitors) classes, are increasingly being detected in the environment due to their inadequate removal in wastewater treatment plants. Phytoremediation represents an ecological method for their elimination, with biotransformation in plants playing a key role. The aim of this study was to evaluate the biochemical and physiological response of corn (Zea mays L., cultivar DKC 3969) to sertraline and trazodone in a hydroponic culture medium. After 7 days of exposure, the plants were analyzed for growth, photosynthetic pigments, oxidative stress, antioxidant capacity, and the activity of enzymes associated with the antioxidant and biotransformation systems. Both drugs led to a reduction in biomass and photosynthetic pigment content, with a more pronounced effect observed for sertraline in the medium. Increased lipid peroxidation in the roots confirmed oxidative stress caused by the presence of the drugs. Trazodone caused a decrease in total phenolic content and antioxidant capacity in the roots. In contrast, secondary metabolism was activated in the leaves, as evidenced by increased shikimate dehydrogenase activity. The activity of glutathione-S-transferase,...

Léčiva, zejména antidepresiva ze skupin SSRI (selektivní inhibitory zpětného vychytávání serotoninu) a SARI (antagonisté a inhibitory zpětného vychytávání serotoninu), jsou stále častěji detekována v životním prostředí kvůli jejich nedostatečnému odstranění v čistírnách odpadních vod. Fytoremediace představuje ekologický způsob jejich eliminace, přičemž klíčovou roli hraje biotransformace v rostlinách. Cílem práce bylo zhodnotit biochemickou a fyziologickou odpověď kukuřice (Zea mays L., kultivar DKC 3969) na sertralin a trazodon v médiu v hydroponickém pěstování. Po 7denní expozici byly analyzovány rostliny z hlediska růstu, fotosyntetických pigmentů, oxidačního stresu, antioxidační kapacity a aktivity enzymů spojených se antioxidačním a biotransformačním systémem. Obě léčiva vedla ke snížení biomasy a obsahu fotosyntetických pigmentů, a to výrazněji v případě sertralinu v médiu. Zvýšení peroxidace lipidů v kořenech potvrdilo oxidační stres způsobený přítomností léčiv. Trazodon způsobil pokles obsahu celkových fenolických látek a antioxidační kapacity v kořenech. V listech naopak došlo k aktivaci sekundárního metabolismu, což se projevilo zvýšením aktivity šikimátdehydrogenasy. Aktivita glutathion-S-transferasy, klíčového biotransformačního enzymu, byla zvýšena zejména u rostlin exponovaných...