Mikroorganismy v testech genotoxicity vzorků životního prostředí

Abstract

Anotace Bakalářská práce se zabývá aplikací mikroorganismů v testech genotoxicity vzorků životního prostředí. V současnosti je životní prostředí vystaveno stále většímu množství chemických látek, které mají schopnost poškozovat genetický materiál živých organismů: vyvolávat mutace, indukovat nádorová onemocnění nebo narušovat vývoj plodu. Detekce takových látek patří mezi klíčové úkoly moderní environmentální toxikologie. Práce nejprve vymezuje základní pojmy – mutageny, karcinogeny a teratogeny, jak se od sebe liší a proč je jejich včasná identifikace důležitá. Následně jsou popsána mezinárodní klasifikační kritéria používaná v regulační praxi, zejména systémy GHS a CLP a klasifikace IARC. Hlavní část práce tvoří systematický přehled testovacích metod. Stěžejní pozornost je věnována mikroorganismům jako modelovým systémům, bakteriím (Salmonella typhimurium, Escherichia coli), kvasinkám (Saccharomyces cerevisiae) a mikrořasám. U každé skupiny jsou popsány konkrétní testy, jejich princip, výhody a omezení. Doplňkově jsou představeny i testy na rostlinách a živočiších. Závěr práce se věnuje spolehlivosti mikrobiálních testů při odhadu rizika pro člověka a diskutuje problémy extrapolace, včetně biologických rozdílů mezi testovacími organismy a lidskými buňkami, významu metabolické aktivace pomocí S9 směsi a výskytu falešně pozitivních a falešně negativních výsledků.

This bachelor’s thesis examines the use of microorganisms in genotoxicity testing of environmental samples. Today, the environment is exposed to an ever-increasing number of chemical substances capable of damaging the genetic material of living organisms: causing mutations, inducing cancer, or disrupting fetal development. The detection of such substances is one of the key tasks of modern environmental toxicology. The thesis first defines basic concepts – mutagens, carcinogens, and teratogens are, how they differ from one another, and why their timely identification is important. It then describes the international classification criteria used in regulatory practice, particularly the GHS and CLP systems and the IARC classification. The main part of the thesis consists of a systematic overview of testing methods. The primary focus is on microorganisms as model systems: bacteria (Salmonella typhimurium, Escherichia coli), yeasts (Saccharomyces cerevisiae), and microalgae. For each group, specific tests, their principles, advantages, and limitations are described. In addition, tests on plants and animals are also presented. The conclusion of the thesis addresses the reliability of microbial tests in assessing risk to humans and discusses issues of extrapolation, including biological differences between test organisms and human cells, limitations of metabolic activation using S9 mixture, and the occurrence of false-positive and false-negative results.