Více času na podstatné
Léky z městské kanalizace pronikají i do jiker pstruhů, vědci přinesli první důkazy
Výzkumníci z Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích ve spolupráci s Baylor University sledovali po dobu 238 dní osud desítek léčiv v potoce zatíženém odpadní vodou. Zjistili, že některá psychoaktivní léčiva, která se nesmí podávat těhotným ženám, se hromadí v jikrách a váčkovém plůdku pstruha obecného. Studie publikovaná v prestižním časopise Environmental Science & Technology přináší první terénní důkaz bioakumulace těchto látek v nejcitlivějších fázích rybího vývoje.
Na první pohled jde o nenápadný jihočeský tok. Ve skutečnosti se však v jeho vodě odehrává dlouhodobý experiment, který zásadně mění pohled na hodnocení farmaceutických reziduí v životním prostředí. Vědci po dobu 238 dnů monitorovali 89 farmaceutických látek v potoce, do něhož ústí komunální čistírna odpadních vod. Ta může podle sezóny tvořit až 25 procent celkového průtoku vody, takže podíl vyčištěné odpadní vody v řečišti je významný.
Ve vodě pod výpustí bylo detekováno 47 z celkových 89 sledovaných látek. Součet jejich koncentrací se pohyboval mezi 2 700 nanogramy na litr a 6 800 nanogramy na litr. Nad mezí stanovitelnosti bylo běžně přítomno 42 až 50 látek současně, což dokumentuje trvalou směs farmakologicky aktivních sloučenin. Metabolit metoprolol acid dosahoval průměrné koncentrace 520 nanogramů na litr a maximální koncentrace 1 600 nanogramů na litr. Telmisartan vykazoval průměrnou koncentraci 470 nanogramů na litr, tramadol 340 nanogramů na litr a diclofenac i clarithromycin shodně 280 nanogramů na litr. Všechny hodnoty jsou uváděny v nanogramech na litr vody a ukazují, že rybí embrya jsou vystavena kontinuální nízkodávkové expozici komplexní směsi léčiv.
Zásadní část výzkumu se však odehrávala přímo ve štěrku dna. Pstruh obecný klade jikry do štěrkového substrátu, kde se vyvíjejí několik měsíců. Embrya jsou zde fixována na jednom místě a po celou dobu v kontaktu s proudící vodou. Před zahájením expozice analyzovali vědci jikry z kontrolní líhně. V deseti vzorcích, z nichž každý obsahoval pět jiker, byl zjištěn pouze jediný metabolit v průměrné koncentraci 0,24 nanogramu na gram čerstvé hmotnosti. Tato hodnota byla blízká mezi stanovitelnosti analytické metody. Po přenesení jiker do toku pod čistírnou se však chemický profil výrazně změnil.
V jikrách exponovaných v potoce bylo nad mezí stanovitelnosti detekováno devět látek, z nichž osm působí na nervovou soustavu. Ve váčkovém plůdku, tedy ve stadiu bezprostředně po vylíhnutí, jejich počet vzrostl na dvanáct látek. U mladých ryb byl zaznamenán výskyt jedenácti látek. Studie tak poprvé přímo v terénních podmínkách prokázala, že psychoaktivní léčiva pronikají do vyvíjejících se tkání a akumulují se během raného ontogenetického vývoje.
Koncentrace některých sloučenin v tkáních postupně narůstaly. Ve 28. dni expozice dosahoval sertralin koncentrace 6,8 nanogramu na gram, jeho metabolit norsertralin 4,9 nanogramu na gram, trazodon 1,9 nanogramu na gram a telmisartan 2,4 nanogramu na gram čerstvé hmotnosti. Ve váčkovém plůdku byly hodnoty ještě vyšší. Součet všech detekovaných léčiv se pohyboval mezi 32 nanogramy na gram a 99 nanogramy na gram. Nejvyšší jednotlivé koncentrace byly naměřeny u sertralinu a telmisartanu, shodně 28 nanogramů na gram, dále u trazodonu 27 nanogramů na gram a u norsertralinu 24 nanogramů na gram. Jedná se o koncentrace v nanogramech na gram tkáně, tedy o skutečnou bioakumulaci v organismu.
Po přechodu do stadia mladých ryb koncentrace částečně poklesly, nikoli však na nulové hodnoty. Součet všech léčiv činil 20 nanogramů na gram v 175. dni experimentu a 21 nanogramů na gram ve 238. dni experimentu. Norsertralin dosahoval 9,8 nanogramu na gram, sertralin 4,3 nanogramu na gram, telmisartan 3 nanogramy na gram a trazodon 1,6 nanogramu na gram. Vývojové stadium tedy významně ovlivňovalo jak míru akumulace, tak následnou redistribuci a eliminaci látek.
Z hlediska regulace je podstatný i biokoncentrační faktor, který vyjadřuje poměr koncentrace látky v organismu ke koncentraci ve vodě. Za hranici bioakumulativní látky se obvykle považují hodnoty v rozmezí 500 až 2 000 bezrozměrných jednotek. U jiker dosáhl biokoncentrační faktor sertralinu hodnoty 800 a u norsertralinu 2 200 již ve 28. dni expozice. Ve váčkovém plůdku byl biokoncentrační faktor ještě vyšší. U norsertralinu dosáhl hodnoty 8 500, u sertralinu 2 600 a u trazodonu 2 000. Donepezil vykazoval hodnotu 1 800. Tyto údaje překračují běžně používané regulační prahy a potvrzují výrazný akumulační potenciál vybraných psychoaktivních léčiv.
Zvláštní pozornost si zaslouží fakt, že některé z těchto látek mohou být nebezpečné pro vyvíjející se plody u lidí. Působí totiž na nervový systém, který je u všech obratlovců, včetně ryb, velmi podobný. Studie tak naznačuje otázku, jak může dlouhodobé vystavení i malým množstvím těchto látek ovlivnit vývoj rybích vajíček a mladých rybek. Výsledky proto vyvolávají otázku, jak může dlouhodobá expozice nízkým koncentracím těchto látek působit na embryonální a larvální stadia volně žijících ryb.
Studie zároveň naznačuje, že současné hodnocení environmentálních rizik, které se často soustředí na starší vývojová stadia, může přehlížet kritické období embryogeneze a raného larválního vývoje. Právě v této fázi jsou organismy nejméně mobilní, nejvíce zranitelné a současně vystavené kontinuální expozici znečištěné vody.
Výzkum z jižních Čech tak přináší důkaz, že rezidua běžně užívaných léčiv mohou pronikat až do samotného počátku života vodních organismů. To, co je pro člověka cílenou terapií v miligramech, se v říčním prostředí mění v chronickou expozici v nanogramech na litr vody a nanogramech na gram tkáně, která může dlouhodobě ovlivňovat celé generace ryb.
Mohlo by vás zajímat: