Testování vlivu přípravků s obsahem tenzidů a detergentů na inhibici růstu okřehku menšího (Lemna minor) a inhibici kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Biskupské gymnázium Bohuslava Balbína Hradec Králové

Testování vlivu přípravků s obsahem tenzidů a detergentů na inhibici růstu okřehku menšího (Lemna minor) a inhibici kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Vypracovaly: Irena Jamborová : Anna Lopourová

Vedoucí práce: PhDr. Ivo Králíček

Hradec Králové 2012

Poděkování

Chceme velice poděkovat panu Ing. Vladimíru Dvořákovi, Ph.D. za odborné vedení celé práce, za jeho skvělé rady a cenné připomínky. Dále děkujeme panu profesoru PhDr. Ivo Králíčkovi, který nám práci domluvil a tak zajistil, že bylo možné ji realizovat. Velký dík patří též paní profesorce RNDr. Janě Dobrorukové za konzultaci formální stránky práce. Také děkujeme našim rodičům a přátelům za to, že s námi měli trpělivost a práci nám umožnili.

2

Anotace JAMBOROVÁ, Irena. LOPOUROVÁ, Anna. Testování vlivu přípravků s obsahem tenzidů a detergentů na inhibici růstu okřehku menšího (Lemna minor) a inhibici kořene hořčice bílé (Sinapis alba). Biskupské gymnázium Bohuslava Balbína a Základní škola a mateřská škola Jana Pavla II, Hradec Králové, 2011. 39s.

Práce je zaměřena na hodnocení znečistění vody odpadními látkami s pomocí ekotoxických testů. Cílem práce je zjistit toxicitu vybraných prostředků, které lidé běžně využívají a tím se detergenty a tenzidy dostávají do odpadních vod.

Zaměřily jsme se na testování různých druhů vlasových šamponů a mycích prostředků. Tyto dva typy přípravků jsme vybraly z toho důvodu, že se využívají v každé domácnosti. Vybraly jsme sedm vlasových šamponů a dva mycí prostředky. Každý produkt s jiným složením, aby byla vidět rozdílná toxicita a abychom mohly vyvodit patřičné výsledky.

Prováděly jsme dva ekotoxické testy: test inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) a test inhibice růstu kořene klíčících semen hořčice bílé ( Sinapis alba). U všech přípravků jsme provedly oba testy. Z výsledků jsme vyvodily míru toxicity daných produktů.

Zjistily jsme, že se zvyšující se dávkou přípravku roste inhibice. Potvrdily jsme hypotézu, že Eko šampony jsou nejméně toxickými přípravky. Z výsledků jsme zjistily, že hořčice bílá (Sinapis alba) má větší toleranci ke zkoumaným látkám než okřehek menší (Lemna minor).

Klíčová slova: inhibice; Sinapis alba; Lemna minor; ekotoxikologické testy; detergenty; toxicita;

3

Annotation JAMBOROVÁ, Irena. LOPOUROVÁ, Anna. Testing of selected detergents and tensids impact on water flaxseed minor (Lemna minor ) growing and white mustard (Sinapis alba) germination. Bohuslav Balbín‘s Bishop Grammar School, Jan Pavel ІІ Basic School and Kindergarten. Hradec Králové, 2011.39p.

This work focuses on water pollution assessment through waste material using the help of eco-toxic tests. The main aim of the work is to detect toxicity of commonly used detergents which get into waste water this way.

We focused on testing of various kinds of hair shampoo and washing liquids. These two types of agents were chosen because of their use in every household. We selected seven types of hair shampoo and two kinds of washing liquid. Each produkt is made up of different ingredients, which makes the different toxicity clearly observable. This fact enables us to draw proper conclusions.

Two eco-toxic tests were carried out: the water flaxseed minor (Lemna minor) growing inhibition test and the roots growing inhibition test of germinating white mustard seeds (Sinapis alba). Both tests were carried out with all detergents. From the results, we drew the toxicity level of given products.

We found out that the inhibition is growing up with the increasing amount of agent. We confirmed the hypothesis of Eko shampoons being the less toxic agent. From the results we discovered that white mustard (Sinapis alba) showes higher tolerance of tested agents then water flaxseed minor (Lemna minor).

Key words :

inhibition; Sinapis alba; Lemna minor; eco-toxicologic tests; detergents;

toxicity.

4

Obsah: 1. ÚVOD

6

1.1 Povrchové vody a jejich znečištění

7

1.1.1 Primární znečištění vodních toků

7

1.1.2 Sekundární znečištění vodních toků

9

1.2 Odpadní vody

9

1.2.1 Odpadní voda komunální

9

1.2.2 Odpadní voda průmyslová

10

1.2.3 Voda srážková

10

1.3 Detergenty

10

1.4 Tenzidy

10

1.5 Ekotoxikologie

13

1.5.1 Ekotoxikologická testování

13

1.5.2 Ekotoxikologický biotest

14

1.6 Popis zkoumaných organismů

15

1.6.1 Okřehek menší

15

1.6.2 Hořčice bílá

16 18

2. METODIKA 2.1 Pracovní pomůcky

18

2.2 Příprava živného roztoku

18

2.3 Příprava koncentrační řady

19

2.4 Vyhodnocení testů

21

2.5 Provedení testu inhibice růstu kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

22

2.6 Provedení testu inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor)

23 24

3. VÝSLEDKY 3.1 Test inhibice růstu kořene hořčice bílé

24

3.2 Test inhibice růstu okřehku menším

42

3.3 Shrnutí výsledků

60

4. DISKUSE

66

5. ZÁVĚR

67

6. LITERATURA

69

6.1 Literární zdroje

69

6.2 Internetové zdroje

70

5

1. ÚVOD Toto téma nám bylo doporučeno PhDr. Ivo Králíčkem, který ho konzultoval s Ing. Dvořákem. Vybraly jsme si ho proto, že jsme chtěly, aby téma naší práce bylo alespoň z části ekologické. Což téma testování vlivů vybraných detergentů a tenzidů na růst okřehku menšího (Lemna minor) a klíčení hořčice bílé (Sinapis alba) splňuje. Propojení biologie a chemie nám také plně vyhovuje, z těchto důvodů pro nás bylo testování a vyhodnocování ekotoxických testů ideální.

Ekotoxické testy se používají pro stanovení toxicity chemických přípravků a chemických látek. Prakticky se využívají v čistírnách odpadních vod, pro určení toxického rizika znečištění pitných, povrchových, podzemních a odpadních vod. Do odpadních vod jsou běžně vypouštěny přípravky, které se v domácnostech často používají. Proto jsme si pro zkoumání vybraly mycí prostředky a vlasové přípravky.

Hlavním cílem této práce bylo zjištění míry toxického působení vlasových a mycích přípravků na růst okřehku menšího (Lemna minor) a klíčení hořčice bílé (Sinapis alba). Také jsme chtěly zjistit, který z těchto organismů je citlivější vůči toxickému znečištění. Předpokladem bylo, že veškeré detergenty a tenzidy budou mít negativní působení na růst organismu, se zvyšujícími se koncentracemi bude inhibice růst a že Eko šampony by měly být nejméně toxickými přípravky.

Výběr testovaných přípravků jsme účelně zaměřily na šampony a mycí přípravky, protože v domácnosti patří k nejpoužívanějším. Zajímalo nás, nakolik jsou tyto přípravky, lidmi běžně používané, toxické. Testovaly jsme přípravky různých vlastností, aby bylo srovnání zajímavější.

Zkoumaly jsme sedm šamponů, které jsou běžně v prodeji. Snažily jsme se, aby každý šampon měl nějakou specifickou vlastnost. Prvním byl šampon s vaječným proteinem, jednoznačně nejlevnější. Druhý šampon Schauma pro citlivou pokožku. Třetím byl šampon Head&Shoulders proti lupům. Čtvrtým šamponem byl dětský Eko šampon, který by měl být šetrnější k přírodě. Dalším šamponem byl eko šampon Růže a eko Neparfemovaný šampon. Posledním byl eko šampon Capillus s konopím a kofeinem.

6

Dále jsme pokusy dělaly s mycími prostředky. Experiment jsme prováděly s Jarem, který je silně parfemován a konzistenčně je velmi hustý. Dále jsme testovaly Pur, tento mycí prostředek má být zvláště šetrný k naší pokožce. Na těchto přípravcích jsme provedly dva testy ekotoxicity. Test inhibice růstu kořenů hořčice bílé (Sinapis alba) a test růst okřehku menšího (Lemna minor).

Podobnou tématikou se zabývaly některé bakalářské a diplomové práce (Baloušková, 2009; Šimonová, 2009; Brodská, 2009). K testům používaly stejné pokusné organismy, ale byly na nich testovány jiné přípravky. Výsledky naší práce se s výsledky prací Balouškové (2009), Šimonové (2009) a Brodské (2009) shodují v obecných závěrech.

1.1 Povrchové vody a jejich znečištění

1.1.1 Primární znečištění vodních toků Znečišťující látky vstupující do povrchových vod nepříznivě ovlivňují celkový stav vodního toku a složení vody

Dle vstupu do toku lze rozlišit zdroje:

1) bodové: Znečištění, které vychází z určitého bodu (města nebo obce, průmyslového podniku nebo místa soustředěné zemědělské činnosti). V takovýchto místech se využívá odpadní kanalizace. Množství vypuštěných odpadních vod do kanalizace se ročně pohybuje okolo 456 000 000 m3.

2) plošné: Znečištění, které působí na větší ploše, jedná se o znečištění ze zemědělské činnosti (hnojením dusíkatými hnojivy), splachy z terénu, atmosférické depozice (emise oxidů síry do ovzduší odkud přecházejí do půd jako imise ve formě sulfátů). Význam plošného znečištění začíná narůstat, neboť plošné znečištěné na rozdíl od bodového neklesá. (Prokeš, 1997)

7

3) difúzní: Skládky nebezpečných odpadů, malé neevidované komunální zdroje znečištění.

4) při haváriích: Dopravní nehody, nedodržení technologického postupu v procesu výroby. (Prokeš, 2005)

Dle skupenství znečišťujících látek:

1) plynné látky: - rozpuštěné ve vodě

2) tuhé látky: - rozpuštěné ve vodě, tvoří roztoky - nerozpuštěné v objemu vody dobře se usazující nebo neusazující - nerozpuštěné, plovoucí na hladině

3) kapalné látky: - dokonale mísitelné s vodou, tvořící roztoky - částečně mísitelné, tvořící roztoky nebo emulze - nemísitelné s vodou, často plovoucí na hladině

Dle původu lze rozlišit znečišťující látky pocházející :

1) z průmyslu 2) ze zemědělství 3) z komunální sféry 4) z vodní a větrné eroze 5) ze zbytků vegetace splavené do toku při záplavách apod.

Dle složení lze rozlišit znečišťující látky na:

1) organické 2) anorganické 8

Nejvíce kvalitu vody ohrožují látky rozpuštěné ve vodě, protože kvalitu mění v celém objemu. Pokud se jedná o organické látky, které podléhají biochemickému rozkladu, snižují za aerobních podmínek koncentraci kyslíku ve vodě. (Synáčková, 1996)

Radioaktivní látky mohou zářením dlouhodobě ovlivňovat vodní flóru a faunu, snadno jsou přenášeny do potravních řetězců. (Richter, 2005)

1.1.2 Sekundární znečištění vodních toků Znečištění vody mohou vyvolat biochemické nebo chemické procesy, které probíhají až ve vodním prostředí.

Pokud se ve vodě nepřiměřeně zvýší přísun živin, zejména fosforečnanů a dusičnanů, ve stojaté vodě začne probíhat intenzivnější fotosyntéza, což má za následek přemnožení některých druhů řas a sinic. Zvýšený objem biomasy vyvolá po jejím odumření (během biochemického rozkladu) rychlejší odčerpávání kyslíku, což způsobuje hynutí všech organizmů ve vodě, např. ryb. (Prokeš, 1997)

1.2 Odpadní vody Za odpadní vodu bereme vodu použitou mimo vodní zdroj (řeka, jezero atp.), jejíž vlastnosti negativně poznamenal člověk svou činností. Za odpadní vody považujeme vodu splaškovou, dešťovou a podzemní. Také jsou zde zahrnuty atmosférické srážky.

Ty můžeme specifikovat jako znečistěnou vodu, kterou

nemůžeme užívat, dokud nebude upravena. (Vodakva, 2008)

Odpadní vody dělíme dle vzniku na:

1.2.1 Odpadní voda komunální Je to voda, které se říká splašková. Můžeme ji označit jako odpad, odtékající z domů. Patří sem i voda dešťová. Jsou znečišťovány zeminou, pískem, zbytky potravin, močí, 9

detergenty, tenzory atp. Veškerá komunální voda je upravována v městských čistírnách vod. (Richter, 2005)

1.2.2 Odpadní voda průmyslová Vzniká v průmyslových podnicích. Průmyslová odpadní voda vzniká přímo z výrobních technologií, případně jde o chladící vodu. Tuto vodu podniky bud čistí na vlastní náklady a nebo ji vypouští do městských čistíren.

1.2.3 Voda srážková Voda, která je z urbanizovaného povodí odváděna do kanalizace. (Synáčková, 1996) Srážková voda se svádí do kanálových výpustí dešťové kanalizace. Obsahuje rozpuštěné nebo suspendované látky z atmosféry, nerozpustné mechanické nečistoty různého původu. Znečištění této vody je nejhorší v zimě (posypové hmoty – štěrk, písek, sůl). Pak je úroveň znečištění srážkové vody srovnatelná s komunálními odpadními vodami. (Richter, 2005)

1.3 Detergenty Detergenty jsou čistící a prací prostředky, které kromě povrchově aktivních látek a pomocných přísad (změkčovadel vody) obsahují řadu organických a anorganických povrchově neaktivních složek – aktivační přísady (polykarboxyláty, fosfáty, křemičitany), plnidla (síran sodný), enzymy a některé speciální přísady (optické zjasňovací prostředky, barviva, parfémy). (Konečná, Kovářová 2006)

1.4 Tenzidy Tenzidy

jsou

součástí

všech

čistících

a

pracích

prostředků

používaných

v domácnostech. Prací a čistící účinek tenzidů je dán tím, že snižují povrchové napětí kapalin na jejich rozhraní s jinými kapalinami (např. olejové skvrny) nebo tuhými látkami (např. saze), znamená to, že zvyšuje jejich smáčivost. Podstatou vlastností povrchově aktivních látek je jejich asymetrická molekula složená ze dvou částí. Jedna je hydrofobní (nepolární složka),

10

ve vodě nerozpustná, druhá je hydrofilní (polární složka) rozpustná ve vodě. Na rozhraní vody a nečistoty se hydrofilní část orientuje k molekulám vody, které ji obklopí za vzniku slabých vazebných interakcí a hydrofobní část se ,,vnoří“ do nečistoty. Částečky nečistot jsou tak uzavřeny v tenzorové emulzi a mohou být lehce odplaveny proudící vodou. (viz obr. 1)

Obr. č. 1: Podstata procesu praní (obrázek z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Tenzidy)

11

Tenzidy dělíme z hlediska iontového charakteru hydrofilní (polární) skupiny na:

• ionogenní – mají náboj

- anionaktivní – ve vodním prostředí mají záporný náboj

- kationaktivní – ve vodním prostředí mají kladný náboj

-

amfolytické – podle pH vodního prostředí mají buď kladný, nebo záporný náboj

• neionogenní

– bez náboje

Anionaktivní tenzidy jsou nejpoužívanější a nejrozšířenější. Patří mezi ně i nejstarší používané tenzidy – mýdla. Anionaktivní tenzidy disociují ve vodě za vzniku iontů – kationů (obvykle alkalických kovů) bez pracího účinku a anionů, jejichž molekuly obsahují už dříve zmíněné hydrofilní a hydrofobní části. Nejužívanějšími sloučeninami z této skupiny tenzidů jsou sodné a draselné soli alkylbenzensulfonových kyselin (saponáty), alkoholsulfátů a alkoholethoxysulfátů. Hydrofilní částí anionaktivních tenzidů je nejčastěji síranová skupina. Vynikají především svou šetrností k pokožce a účinností při nízkých teplotách.

Kationaktivní tenzidy jsou vyráběny v menším rozsahu a mají význam zejména v lékařské praxi. Nejužívanějšími sloučeninami z této skupiny tenzidů jsou kvarterní amoniové soli, nejčastěji chloridy a bromidy. Kationaktivní tenzidy nepoškozují pokožku a vykazují velmi malou toxicitu. Uplatňují se proto jako antiseptika (Septonex), aviváže, dezinfekční, koupelové a kosmetické přísady.

Amfolytické tenzidy – jejich výroba je velmi drahá, a proto nejsou příliš používány. Vyrábějí se z rostlinných produktů, především z kokosového a palmového oleje. Hlavní využití těchto tenzidů je v kosmetice. Amfolytické tenzidy vykazují velmi dobrou snášenlivost s pokožkou a sliznicemi a mají rovněž antibakteriální účinek.

12

Neionogenní tenzidy obsahují jako hydrofilní skupiny aminoskupiny (-NH2), etherické skupiny (-O-) a hydroxylové skupiny (-OH), které tvoří s molekulami vody vodíkové můstky, což umožňuje rozpustnost těchto látek ve vodě. Používají se zejména v textilním průmyslu, kosmetice, zemědělství a potravinářství(jsou netoxické a snadno biologicky odbouratelné). (Konečná, Kovářová, 2006)

1.5 Ekotoxikologie Ekotoxikologie je obor na rozmezí toxikologie a ekologie. Zkoumá vlivy škodlivých (toxických) látek na volně žijící organismy a zároveň sleduje vliv škodlivých látek z prostředí na člověka. Ekotoxiologické testy sledují vlivy uměle vytvořeného prostředí se známou koncentrací známé látky na dobře prozkoumaný organismus, který je tomuto prostředí vystaven. Daný organismus můžeme také vystavit vlivu neznámé látky. Z reakcí organismu na zkoumané prostředí se usuzuje na rizika, vycházející z expozice sledované škodliviny, na žijící populace nebo na člověka.

1.5.1 Ekotoxikologická testování Základem ekotoxoloické práce jsou testy toxicity, které slouží zjištění toxicity testovaných látek na živé organismy. Toxikoloxické testy jsou nespecifické, to znamená, že ukazují celkovou toxicitu látky např. detergentu. Neumožňují tedy zjistit konkrétní toxické účinky jednotlivých chemikálií. Výhodou této nespecifičnosti je rychlé a dostatečné informování o toxických účincích zkoumané látky. Tyto testy se proto využívají v případech ekologické havárie či úniku chemických látek do vody. K zjištění toxicity konkrétní chemické látky slouží chemická analýza, ta však trvá déle a je nákladnější. (Kočí, 2002)

13

1.5.2 Ekotoxikologický biotest Biotest je definován jako zkouška. Využívá expozici organismu testovanou látkou a udává odpověď organismu. Biotest můžeme také definovat jako děj, při kterém je testovaný organismus exponován za striktně daných podmínek danými koncentracemi zkoumané látky. Ekotoxikologické biotesty jsou takové testy, které pro stanovení sledovaného jevu používají detekční systémy (tkáně, organismy), které jsou relevantní pro sledované ekosystémy. Dnes

se

vyvíjejí

takové

metodiky

ekotoxikologických

testů,

které

jsou

miniaturizovatelné a validovatelé. Umožňují tedy sledovat nepříznivý vliv látek na organismy za standardních, reprodukovatelných podmínek. Ekotoxikologické

testy

poskytují

a hodnocením rizik. (Kočí, 2003)

14

podklady

k ekotoxikologickým

studiím

1.6 Popis zkoumaných organismů 1.6.1 Okřehek menší (Lemna minor) Okřehek menší patří do oddělení krytosemenných rostlin třídy jednoděložných, čeleď okřehkovité. (viz obr. 2;3) (Aichele, 2001)

Obr. 2; 3: Okřehek menší (Lemna minor) (obrázek z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Ok%C5%99ehek_men%C5%A1%C3%AD)

Je známo asi 13 druhů, které jsou rozšířeny po celém světě kromě Arktidy a Antarktidy. V České republice jsou v současnosti známy 4 druhy. Nejhojnější z nich je okřehek menší (Lemna minor). V eutrofních vodách nižších poloh roste okřehek hrbatý (Lemna gibba). Dále se zde vyskytuje okřehek trojbrázdý (Lemna trisulca) a okřehek červený (Lemna turionifera). Rozšířený je zejména ve stojatých a mírně tekoucích vodách, patří tedy mezi rostliny plovoucí na hladině (natantní). (Herbář, 2008) Je to jednoletá, jednodomá rostlina s jednopohlavními květy. Květy jsou v redukovaných květenstvích, která obsahují obvykle 3 květy. Květenství je uzavřeno v drobném, toulcovitém, membránovitém listenu. Samčí květy jsou v květenství většinou 2 a jsou redukované na 1 tyčinku. Okvětí chybí. Plod je suchý, nepukavý měchýřek, obsahující 1–5 semen okřehku. Kvete jen velmi vzácně a to v květnu a červnu. Okřehek menší má drobné lístky – velikost 2–3 mm, které jsou na rubu ploché. Lístky jsou jasně zelené a někdy mívají červený rub. (Aichele, 2001)

15

Lodyha má ,,stopkovitý“ tvar, je drobná (1,5-3 mm v průměru), podlouhlá, široce vejčitá nebo obvejčitá, někdy může být vypouklá. Kořínky jsou nevětvené a na každou ,,stélku“ připadá jeden. Kořínky okřehku menšího jsou skvělým úkrytem pro rybí potěr. Rostliny vytvářejí kolonie. Okřehek má výborné akumulační schopnosti, zejména sloučenin fosforu, dusíku a těžkých kovů. Slouží jako potrava pro vodní ptactvo nebo pro ryby. Jeho pěstování je nenáročné a jednoduché, proto je často používán v laboratořích na pokusy a různé experimenty. Obsahuje proteiny, slizy, flavonoidy a soli hydrogenových prvků, zejména brómu a jódu. Obsahuje také organicky vázané minerální látky. Má protialergické účinky (při alergických otocích a při senné rýmě), působí také proti horečce (ve formě obkladů). Přidává se také do čajů užívaných při nervových a cévních chorobách.(Řádek, 2007)

1.6.2 Hořčice bílá (Sinapis alba) Hořčice bílá je jednoletá bylina z čeledi brukvovitých (Brassicaceae). (viz obr. 4; 5)

Obr. 4; 5: Hořčice bílá (Sinapis alba) (obrázek z: http://luirig.altervista.org/schedeit/pz/sinapis_alba.htm)

16

Dosahuje výšky až 1,3 m. Kořen je po vyklíčení jednoduchý, s hypokotylem. Později je kulovitý a bohatě rozvětvený. Lodyha vzpřímená a jemně ochlupená. Listy jsou jasně zelené. Spodní listy jsou lyrovitě peřenodílné až peřenoklané, listy v horní části jsou trojklané. Květy jsou oboupohlavné, čtyřčetné s chlupatými stopkami. Nejprve mají květy podobu klubkatého květenství, později jsou sestaveny v protáhlé hrozny (jednotlivé květy kvetou zespoda). Barva květů je žlutá. Kvete po celé léto a kvetoucí vrcholky se sbírají v květnu před dozráním. Květy obsahují malá kulatá a žlutá semena (1,5– mm v průměru). Plodem je bílá štětinatá šešule, která je zakončená šavlovitě prohnutým zobanem. Tato rostlina je nenáročná na pěstování. Vyskytuje se na vápenité, humózní půdě. Pochází pravděpodobně z jižní Evropy a dnes je pěstovaná téměř ve všech zemích s mírným klimatem. Nejčastějším využitím hořčičných semen je výroba hořčice. Celého semena hořčice se používá při konzervaci zeleniny – zelí, červené řepy, okurek, hub, při konzervaci ryb. Rostlina se využívá také ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu. Patří zároveň mezi krmné plodiny. (Agrotechnika, 2011)

17

2. METODIKA Testovaly jsme sedm vybraných vlasových přípravků (Šampon s vaječným proteinem, Schauma, Head&Shoulders, Eko šampon, eko Růže, Neparfemovaný, Capillus) a dva mycí prostředky (Jar, Pur). Vybraly jsme takové přípravky, které jsou běžně dostupné a mají odlišné vlastnosti. Pro zjištění toxicity jsme používaly dva ekotoxické testy – test růstu okřehku menšího (Lemna minor) a test inhibice růstu kořene hořčice bílé (Sinapis alba). Testy se řídí předepsanými normami. Veškeré testy jsme prováděly v biologických laboratořích Univerzity Hradec Králové. Laboratoř byla osvětlena bílou zářivkou, vše odpovídalo požadavkům, které musí být dodrženy při zkoušce.

2.1 Pracovní pomůcky Zkumavky, kádinky, pinzety, odměrné válce, elektrické váhy. Ke kultivaci semen hořčice bílé (Sinapis alba) jsme používaly Petriho misky s filtračním papírem na dně. Okřehek menší (Lemna minor) byl kultivován v kádinkách. Abychom zajistily dokonalou sterilizaci chemického nádobí, používaly jsme sterilizátor, termostat s nastavitelnou teplotou.

2.2 Příprava živného roztoku Ředící voda se připravuje ze čtyř zásobních roztoků (Před samotným testováním jsme připravily ředící vodu. K tomu bylo zapotřebí čtyř zásobních roztoků.) Tyto roztoky odpovídaly požadavkům ČSN EN ISO 7346–2 a ČSN EN ISO 6341.

Složení zásobních roztoků: Zásobní roztok č. 1: Ve vodě rozpustíme 11,76 g CaCl2.2H2O a doplníme destilovanou vodou na 1 l.

18

Zásobní roztok č. 2: Ve vodě rozpustíme 4,93 g MgSO4.7H2O a doplníme destilovanou vodou na 1 l.

Zásobní roztok č. 3: Ve vodě rozpustíme 2,59 g NaHCO3 a doplníme destilovanou vodou na 1 l.

Zásobní roztok č. 4: Ve vodě rozpustíme 0,23 g KCl a doplníme destilovanou vodou na 1 l. (viz obr. 6)

Obr. 6: řada zásobních roztoků

Dohromady jsme smíchaly 25 ml od každého zásobního roztoku. Smíšením těchto roztoků nám vznikla ředící voda.

2.3 Příprava koncentrační řady Pro každý testovaný prostředek jsme připravily testovací roztok. Odvážily jsme 10 g vlasového nebo mycího přípravku a naředily destilovanou vodou do objemu 1litr. Roztoky bylo třeba dokonale rozmíchat, abychom zajistily stejnou koncentraci testované látky v celém objemu roztoku.

U každé testované látky jsme daný roztok rozředily na příslušné koncentrace.

19

Používané koncentrace:

10 g/l 5

g/l

2,5 g/l 1

g/l

0,5 g/l 0,1 g/l

Ke každému testu jsme tedy nasazovaly škálu šesti koncentrací a kontrolu (viz obr 7). Jako kontrola se nasazuje jen ředící voda a slouží k posouzení citlivosti jednotlivých testů bez testovaných látek.

Obr. č. 7: řada testovaných koncentrací a kontrola

20

2.4 Vyhodnocení testů Účelem testu je stanovit účinky testovaných látek na růst okřehku menšího (Lemna minor) a na růst kořene hořčice bílé (Sinapis alba).

Inhibice znamená úhyn. Inhibitor je látka (v naší práci detergenty, tenzidy) která způsobuje úhyn/zpomalení růstu organismu. Inhibice pro jednotlivé koncentrace jsme vypočítaly pomocí vzorce:

I µi =

µc − µi 100 (%) µc

kde

Iµι

inhibice pro danou koncentraci i zjištěná na základě porovnání růstových rychlostí; je-li Iµι < 0, jedná se o stimulaci růstu

µc

růstová rychlost (počet lístků v kontrolním roztoku, průměrná délka kořene v kontrolním roztoku)

µi

růstová rychlost (počet lístků v testované koncentraci, průměrná délka kořene v testované koncentraci)

Také jsme počítaly hodnoty IC50. To je stav, kdy je testovanou látkou inhibováno 50 % organismů. Hodnoty IC50 všech testovaných látek jsme odečetly z grafů. Protože jsme neměly k dispozici počítačový program, který by automaticky hodnoty IC50 vypočítal, dělaly jsme výpočty ručně. Na milimetrový papír jsme překreslily jednotlivé grafy, uvedené ve výsledkách. Z grafu jsme odečetly hodnotu koncentrace pro inhibici 50 % – výsledný bod na ose x byl hledanou hodnotou IC50. Ve výsledných grafech jsme koncentraci udávaly v g/l a inhibici v %. Výsledky jsme zpracovávaly v počítači. Využily jsme programy: Microsoft Word, Microsoft Excel. Fotografie byly pořizovány po celou dobu práce (viz text).

21

2.5 Provedení testu inhibice růstu kořene hořčice bílé (Sinapis alba) Do každé Petriho misky jsme na filtrační papír nasadily 50 semen hořčice bílé (Sinapis alba) (viz obr. 7). Do každé Petriho misky jsme nalily 10 ml roztoku testované látky o příslušné koncentraci. Semena jsme vložily do termostatu s konstantní teplotou 23 ± 1°C a po dobu tří dnů jsme je nechaly vystaveny působení testované látky. Test probíhal bez osvětlení. Po 3 dnech jsme nasazené testy vyhodnocovaly – pomocí milimetrového měřidla jsme změřily délku kořene. Hodnoty jsme zapisovaly do tabulek. Pro každou koncentraci jsme vypočítaly inhibice a ty též zanesly do tabulek a následně zpracovaly do grafů. Poté jsme vypočítaly hodnotu IC50 (= stanovily jsme koncentraci, při které je toxickou látkou inhibován 50% růst kořene rostliny).

Obr. 8: Petriho misky s klíčící hořčicí bílou (Sinapis alba)

22

2.6 Provedení testu inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) Do připravených kádinek s roztokem testované látky o různé koncentrací jsme pomocí pinzety přenesly rostlinky okřehku (viz obr. 9). V každé kádince byl stejný počet lístků, a to 20. Kádinky jsme zakryly průhlednou folií a umístily je do termostatu. V průběhu testu termostat udržoval teplotu 23 ± 1°C. Test probíhal při osvětlení. Organismy jsme kontrolovaly po 3, 6 a 9 dnech při prvním testování a po 6 a 9 dnech při druhém testování. Při každém měření jsme zaznamenaly změněný počet lístků. Přírůstky/úbytky jsme zapisovaly do tabulek. Za uhynulý lístek jsme považovaly takový, který měl hnědou barvu (nefotosyntetizoval). Pro každou koncentraci v konkrétním čase (odečet po 3, 6, 9 dnech) jsme vypočítaly inhibice a ty též zanesly do tabulek a následně zpracovaly do grafů. Poté jsme vypočítaly hodnotu IC50 (= stanovily jsme koncentraci, při které je toxickou látkou inhibováno 50% testovaných organismů).

Obr. 9: přenášení lístků okřehku menšího Lemna minor do kádinek

23

3. VÝSLEDKY 3.1 Test inhibice růstu kořene hořčice bílé Druh testovaného vzorku: Šampon s vaječným proteinem Datum nasazení: 14. 1. 2010 Datum odečtení: 18. 1. 2010

Tabulka č. 1: Naměřené hodnoty inhibice růstu kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Koncentrace

Průměrná délka kořene

Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

2,44

93,53

5,0

11,58

69,31

2,5

14,62

61,83

1,0

15,83

58,04

0,5

16,60

56,00

0,1

18,25

51,63

kontrola

37,73

0

24

Graf č. 1: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Šampon s vaječným proteinem

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)

Výsledná IC50 = 0,095 g/l

25

5

10

Druh testovaného vzorku: Šampon Head&Shoulders Datum nasazení: 8. 2. 2010 Datum odečtení: 11. 2. 2010


Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

0,36

97,30

5,0

4,86

63,68

2,5

5,46

59,19

1,0

9,36

30,04

0,5

10,50

21,52

0,1

11,68

12,70

kontrola

13,38

0,0

26

Graf č. 2: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Head&Shoulders

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


27

5

10

Druh testovaného vzorku: Eko šampon

Datum nasazení: 21. 1. 2010 Datum odečtení: 25. 1. 2010

Tabulka č.3: Naměřené hodnoty inhibice růstu kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

9,56

61,70

5,0

12,66

49,28

2,5

18,06

27,64

1,0

20,12

19,47

0,5

21,67

13,18

0,1

23,00

7,85

kontrola

24,96

0

28

Graf č. 3: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Eko šampon 100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


29

5

10

Druh testovaného vzorku: Šampon Schauma Datum nasazení: 15. 2. 2010 Datum odečtení: 18. 2. 2010


Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

0,20

98,42

5,0

2,10

83,39

2,5

3,22

74,53

1,0

4,46

64,72

0,5

9,68

23,42

0,1

10,52

16,77

kontrola

12,64

0

30

Graf č. 4: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) nakoncentraci přípravku Schauma

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


Druh testovaného vzorku: Neparfémovaný (eko) 31

5

10



Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

11,04

70,78

5,0

18,54

50,93

2,5

19,18

49,23

1,0

22,28

41,03

0,5

23,66

37,37

0,1

55,04

0

kontrola

37,78

0

32

Graf č. 5: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Šampon s vaječným proteinem

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)

Výsledná IC50 = 2,4g/l

33

5

10

Druh testovaného vzorku: Růže (eko)

Datum nasazení: 26.3. 2012 Datum odečtení: 29. 3. 2012


Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

2,70

92,23

5,0

17,60

49,40

2,5

21,54

38,07

1,0

21,86

37,15

0,5

23,88

31,34

0,1

33,22

4,48

kontrola

34,78

0

34

Graf č. 6: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Růže (eko)

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


35

5

10

Druh testovaného vzorku: Capillus (eko)



Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

18,24

47,56

5,0

29,30

15,76

2,5

29,56

15,00

1,0

31,28

10,06

0,5

32,24

7,30

0,1

48,38

0

kontrola

34,78

0

36

Graf č. 7: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Capillus (eko)

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


37

5

10

Druh testovaného vzorku: Jar



Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

0

100

5,0

0,29

97,03

2,5

0,90

90,77

1,0

1,69

82,67

0,5

5,11

47,59

0,1

6,98

28,41

kontrola

9,75

0

38

Graf č. 8: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Jar

100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2.I

koncentrace (g/l)


39

5

10

Druh testovaného vzorku: Pur



Koncentrace


Inhibice růstu

(g/l)

(mm)

(%)

10,0

5,12

86,68

5,0

8,30

78,40

2,5

10,91

71,61

1,0

15,39

59,95

0,5

16,24

57,74

0,1

25,38

33,96

kontrola

38,43

0

40

Graf č. 9: Závislost inhibice růstu hořčice bílé (Sinapis alba) na koncentraci přípravku Pur 100 90 80 inhibice (%)

70 60 50

inhibice

40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

koncentrace (g/l)


41

5

10

3.2 Test inhibice růstu okřehku menším Druh testovaného vzorku: Šampon s vaječným proteinem Datum nasazení: 8. 2. 2010 Původní počet lístků: 20

Datum prvního odečtení: 11. 2. 2010 Datum druhého odečtení: 14. 2. 2010 Datum třetího odečtení: 17. 2. 2010

Tabulka č. 10: Naměřené hodnoty inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor)

Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

dnech (%)

10,0

10

64,29

0

100

0

100

5,0

13

53,57

0

100

0

100

2,5

17

39,29

0

100

0

100

1,0

18

35,72

14

66,67

12

73,34

0,5

21

25,00

20

52,38

17

62,23

0,1

22

21,43

25

40,48

21

53,34

Kontrola 1

28

0

42

0

45

0

42

Graf č. 10: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Šampon s vaječným proteinem 100 90 80 inhibice (%)

70 60

inhibice po 3 dnech inhibice po 6 dnech inhibice po 9 dnech

50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


43

Druh testovaného vzorku: Head&Shoulders

Datum nasazení: 25. 1. 2010 Původní počet lístků: 20



Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

2

96,00

0

100

0

100

5,0

3

88,00

0

100

0

100

2,5

5

80,00

0

100

0

100

1,0

8

68,00

0

100

0

100

0,5

17

32,00

0

100

0

100

0,1

25

0

38

0

40

2,43

Kontrola 1

25

0

38

0

41

0

44

Graf č. 11: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Head&Shoulders

100 90 80 inhibice (%)

70 60

inhibice po 3 dnech

50

inhibice po 6 dnech

40

inhibice po 9 dnech

30 20 10 0 0,1

0,5 1 2,5 5 10 Výsledná IC50 = 300 mg/l = 0,3 g/l koncentrace (g/l)

Výsledná IC50 = 95 mg/l = 0,095 g/l


45

Druh testovaného vzorku: Eko Šampon Datum nasazení: 21. 1. 2010 Původní počet lístků: 20



Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

0

100

5,0

6

81,25

2

93,39

0

100

2,5

9

71,88

3

90,91

0

100

1,0

12

62,50

12

63,64

0

100

0,5

15

53,12

16

51,52

24

59,18

0,1

17

46,87

20

39,4

27

44,89

Kontrola 1

32

0

33

0

49

0

46

Graf č. 12: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Eko šampon

100 90 80 inhibice (%)

70 60


50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


47

Druh testovaného vzorku: Schauma Datum nasazení: 15. 2. 2010 Původní počet lístků: 20



Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

0

100

5,0

10

54,55

0

100

0

100

2,5

12

45,46

0

100

0

100

1,0

19

13,63

0

100

0

100

0,5

20

9,09

13

58,06

11

68,57

0,1

21

4,55

23

25,81

25

28,57

Kontrola 1

22

0

31

0

35

0

48

Graf č. 13: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Schauma

100 90 80 inhibice (%)

70 60


50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


49

Druh testovaného vzorku: Neparfémovaný (eko) Datum nasazení: 14.3.2012 Původní počet lístků: 20

Datum prvního odečtení: 20.3.2012 Datum druhého odečtení: 23.3.2012


Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

5,0

12

62,50

0

100

2,5

9

71,88

0

100

1,0

23

28,12

19

44,12

0,5

24

25,00

29

14,70

0,1

31

3,12

32

5,88

Kontrola 1

32

0

34

0

50

Graf č. 14: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Neparfémovaný (eko)

100 90 80 inhibice (%)

70 60 inhibice po 6 dnech inhibice po 9 dnech

50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


51

Druh testovaného vzorku: Růže (eko)

Datum nasazení: 14.3.2012 Původní počet lístků: 20

Datum prvního odečtení: 20.3.2012 Datum druhého odečtení: 23.3.2012


Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

5,0

7

78,12

0

100

2,5

19

40,62

4

88,23

1,0

29

9,37

24

29,41

0,5

31

3,12

33

2,94

0,1

28

12,50

30

11,76

Kontrola 1

32

0

34

0

52

Graf č. 15: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Růže (eko)

100 90 80 inhibice (%)


50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


53

Druh testovaného vzorku: Capillus (eko) Datum nasazení: 14.3.2012 Původní počet lístků: 20

Datum prvního odečtení:20.3.2012 Datum druhého odečtení: 23.3.2012


Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

5,0

11

59,37

16

18,75

2,5

20

31,25

23

28,12

1,0

29

3,12

25

21,87

0,5

31

0

29

9,37

0,1

28

6,25

32

0

Kontrola 1

30

0

32

0

54

Graf č. 16: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Capillus (eko)

100 90 80 inhibice (%)


50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)

Výsledná IC50 = 7g/l

55

Druh testovaného vzorku: Jar



Tabulka č.17: Naměřené hodnoty inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor)

Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

0

100

5,0

0

100

0

100

0

100

2,5

0

100

0

100

0

100

1,0

21

38,24

5

89,13

0

100

0,5

25

26,47

15

67,40

3

93,02

0,1

27

20,59

26

43,47

8

81,41

Kontrola 1

34

0

46

0

43

0

56

Graf č. 17: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Jar

100 90 80 inhibice (%)

70 60

inhibice po 3 dnech

50

inhibice po 6 dnech

40

inhibice po 9 dnech

30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


57

Druh testovaného vzorku: Pur



Tabulka č.18: Naměřené hodnoty inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor)

Koncentrace

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

Počet

Inhibice

(g/l)

lístků

po 3

lístků

po 6

lístků

po 9 dnech

(3 den)

dnech (%)

(6 den)

dnech (%)

(9 den)

(%)

10,0

0

100

0

100

0

100

5,0

0

100

0

100

0

100

2,5

9

76,32

0

100

0

100

1,0

17

55,26

6

87,76

0

100

0,5

24

36,84

10

79,59

3

94,00

0,1

30

21,05

19

61,22

8

84,00

Kontrola 1

38

0

49

0

50

0

58

Graf č. 18: Závislost inhibice růstu okřehku menšího (Lemna minor) na koncentraci přípravku Pur 100 90 80 inhibice (%)

70 60


50 40 30 20 10 0 0,1

0,5

1

2,5

5

10

koncentrace (g/l)


59

3.3 Shrnutí výsledků Z naměřených výsledků je patrné, že testované přípravky měly rozdílný vliv na jednotlivé organismy. Výsledky testů jsme pro lepší představivost zanesly do sloupcových grafů, ze kterých je patrné jak vysoká dávka daného prostředku je potřebná k 50ti % inhibici růstu sledovaných rostlin. Čím je hodnota IC50 vyšší, tím je přípravek méně toxický.

IC50 na klíčení kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Jako první organismus jsme testovaly hořčici bílou (Sinapis alba). Tato rostlina se jevila ke všem přípravkům použitých v testech jako tolerantnější než okřehek menší (Lemna minor). Eko šampon Capillus vykazoval nejnižší toxicitu, hodnota IC50 byla 10,5 g/l.Přípravky Eko šampon, eko šampon Růže měla podobnou hodnotu - IC50 5,7 a IC50 5,2. Šampon Head&Shoulders a Neparfémovaný eko šampon vyšel jako relativně málo toxický (IC50 2,1 g/l a 2,4 g/l). Přípravky Schauma, Jar a Pur prokázaly podobnou toxicitu (Pur IC50 0,4 g/l , Jar IC50 0,6 g/l , Schauma IC50 0,8 g/l ). Nejvíce toxicky působil Šampon s vaječným proteinem, jehož hodnota IC50 byla 0,08 g/l ). Tabulka č.19: Porovnání toxicity přípravků u testu na Sinapis alba

Porovnání toxicity přípravků u testu na Sinapis alba

Přípravky

Hodnota IC50 (g/l)

Capillus

Eko šampon

10,5

5,7

Růže Neparfémovaný

5,2

2,4

60

Head and

Schnu-

schoulders

ma

2,1

0,8

Š.Vaje Jar

Pur

čný protein

0,6

0,3

0,095

Graf č. 19: Porovnání toxicity přípravků u testu na Sinapis alba

12 10 8 6 4 2 0 Capillus

Eko šampon

Růže

Neparfémovaný

2,5 2 1,5 1 0,5 0 Head and schoulders

Schauma

Jar

Pur

61

Š.vaječný protein

IC50 růstu okřehku menšího (Lemna minor)

Pro testy ekotoxicky se okřehek menší (Lemna minor) využívá nejvíce ze všech natantních rostlin. A to z důvodu jeho nejvyšší citlivosti např. oproti podobné vodní rostlině závitce mnohokořenné. (Maršálek 2006) Všechny testované přípravky, kromě eko šamponu Capillus se vůči okřehku jevily jako dosti toxické. Nejtoxičtěji působil Jar a Pur – již hodnoty kolem 0,003 g/l, 0,001 g/l způsobily 50ti % inhibici. Jako méně toxické se ukázaly přípravky: Šampon s vaječným proteinem (IC50 0,07 g/l), Head&Shoulders ( IC50 0,25 g/l), Schauma (IC50 0,2 g/l), Eko šampon (IC50 0,3 g/l), Neparfémovaný eko šampon (IC50 1,3 g/l), eko šampon Růže (IC50 1,5g/l). Jako nejméně toxický se opět ukázal eko šampon Capillus (IC50 7 g/l).

Tabulka č.20: Porovnání toxicity přípravků u testů na Lemna minor

Porovnání toxicity přípravků u testu na Lemna minor Head Capillus

Přípravky

Růže

Neparfémovaný

Eko

Schau-

and

šampon

ma

schould ers

Hodnota IC50 (g/l)

7

1,5

1,3

0,5

62

0,31

0,3

Š.Vaje čný

Jar

Pur

0,051

0,044

protein

0,09

Graf č. 20: Porovnání toxicity přípravků u testů na Lemna minor

12 10 8 6 4 2 0 Capillus

Eko šampon

Růže

Neparfémovaný

0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Schauma

Head and schoulders


63

Jar

Pur

Z grafu č.21 vyplývá porovnání všech hodnot IC50, které jsme během testování naměřily. Test na okřehku menším (Lemna minor) prokázal mnohem větší citlivost této rostliny vůči sledovaným látkám než u hořčice bílé.

Graf č. 21: Srovnávání hodnot IC50 v souhrnném grafu Sinapis alba

Lemna minor

12 10 8 6 4 2 0 Capillus

Eko šampon

Sinapis alba

Růže

Neparfémovaný

Lemna minor

2,5

2

1,5

1

0,5

0 Head and schoulders

Schauma

Jar

Pur

64


Výsledky práce potvrdily obě hypotézy:

a) Při zvyšujících se koncentracích detergentů a tenzidů roste inhibice organismů. b) Nejméně toxicky na organismy působí eko přípravky.

65

4. DISKUSE Práce vycházela z běžně používaných metodik, pokusné rostliny okřehek menší a hořčice bílá byly použity v pracích Balouškové (2009), Šimonové (2009) a Brodské (2009). Maršálek (2006) uvádí výhodnost použití okřehku menšího pro testy ekotoxicity v souvislosti s jeho vyšší citlivostí na chemické znečištění, než mají podobné vodní rostliny (např. závitka mnohokořenná). Okřehek je výhodný i pro svůj rychlý růst, takže lze změny v počtu lístků pozorovat v průběhu několika dnů. Souhlasíme s autorem, okřehek přirůstal velmi rychle (například u testu Jar přirostlo v kontrole 23 lístků za 9 dní.). Hořčice bílá je vhodnou pokusnou rostlinou pro testy toxicity, protože její semena dobře a rychle klíčí. Rychlá klíčivost semen hořčice bílé se nám potvrdila (např. u přípravku Eko šampon vyrostl kořen hořčice za tři dny na 24,96 mm). Z grafu č. 13 a 14, respektive 15 je patrný velký rozdíl v citlivosti okřehku menšího a hořčice bílé na znečištění prostředí zkoumanými látkami. Okřehek menší vykazuje mnohem vyšší citlivost, hořčice bílá je tolerantnější. Hodnoty IC50 pro zkoumané látky se u okřehku menšího pohybovaly od 0,05 g/l do 1,5 g/l, u hořčice bílé od 0,3 g/l do 5,7 g/l. Domníváme se, že jedním z důvodů tohoto vysokého rozdílu je skutečnost, že okřehek menší je vodní rostlina a jak kořínky, tak spodní strana lístků byla v kontaktu se zkoumanými látkami. V případě hořčice bílé, kdy semena ležela pouze na vlhkém filtračním papíru, nebyl v kontaktu s těmito látkami ani celý povrch kořene. Výsledky naší práce se s výsledky prací Balouškové (2009), Šimonové (2009) a Brodské (2009) shodují v obecných závěrech, a sice že přípravky, které se z domácností dostávají do prostředí, působí toxicky na organismy. V uvedených pracích byly zkoumány vlivy pracích prášků (Šimonová, 2009) a jiných druhů šamponů (Baloušková, 2009, Brodská 2009). Pouze v práci Brodské (2009) je uveden také šampon Schauma, se kterým jsme prováděly pokusy i my. Brodská (2009) zjistila hodnotu IC50 okřehku menšího u šamponu Schauma 0,257 g/l, námi zjištěná hodnota je 0,2 g/l, což jsou výsledky srovnatelné. U hořčice bílé zjistila Brodská (2009) hodnotu IC50 4,467 g/l, námi zjištěná hodnota IC50 je 0,8g/l. Tento velký rozdíl by mohl souviset s rozdílnou kvalitou použitých semen. Protože se naše výsledky výrazně rozcházejí s výsledky práce Brodské (2009), bylo by podle nás vhodné navrhnout zopakování pokusu. Přínosem naší práce je zkoumání toxicity dalších druhů šamponů a mycích prostředků.

66

5. ZÁVĚR Práce s názvem testování vlivu přípravků s obsahem tenzidů a detergentů na inhibici růstu okřehku menšího (Lemna minor) a inhibici kořene hořčice bílé (Sinapis alba) byla vypracována od 1. 2010 do 29.3. 2012. Laboratorní část byla prováděna v laboratořích Univerzity Hradec Králové, Pedagogické fakulta, Katedry biologie Cílem práce bylo zjistit, jaká je míra toxicity pokusných rostlin na různě koncentrované roztoky testovaných tenzidů a detergentů a zda jsou pokusné rostliny na znečištění prostředí těmito prostředky různě citlivé. Byly použity dva klasické testy ekotoxicity, běžně používané při sledování znečištění životního prostředí. K testování byly vybrány přípravky – šampony Schauma, Head&Shoulders, Eko šampon, Šampon s vaječným proteinem, eko šampon Růže, eko šampon Neparfémovaný, eko šampon Capillus a mycí přípravky Jar, Pur. Jako pokusné rostliny byl použit okřehek menší (Lemna minor) a hořčice bílá (Sinapis alba).

Z výsledků práce vyplývá:

a) Byla potvrzena hypotéza, že při zvyšujících se koncentracích detergentů a tenzidů roste inhibice organismů.

b) Byla potvrzena hypotéza, že nejméně toxickými přípravky z testovaných látek jsou Eko šampony.

c) Pokusná rostlina hořčice bílá (Sinapis alba) se jevila během všech testů jako tolerantnější k použitým látkám než okřehek menší (Lemna minor).

d) Na růst kořenů hořčice bílé vykazoval nejnižší toxicitu eko šampon Capillus, naměřená hodnota IC50 byla 10,5 g/l). Eko šampon a eko šampon Růže měly podobnou hodnotu - IC50 5,7 a IC50 5,2. Šampon Head&Shoulders a Neparfémovaný eko šampon vyšel jako relativně málo toxický (IC50 2,1 g/l a 2,4 g/l). Přípravky Schauma, Jar a Pur prokázaly podobnou toxicitu (Pur IC50 0,4 g/l , Jar IC50 0,6 g/l , Schauma IC50 0,8 g/l ). Nejvíce toxicky působil Šampon s vaječným proteinem, jehož hodnota IC50 byla 0,08 g/l ).

67

e) Na růst okřehku menšího vykazoval nejnižší toxicitu opět eko šampon Capillus s naměřenou hodnotou IC50 7 g/l. Nejtoxičtěji působil Jar a Pur – již hodnoty kolem 0,003 g/l, 0,001 g/l způsobily 50ti % inhibici. Jako méně toxické se ukázaly přípravky: Šampon s vaječným proteinem (IC50 0,07 g/l), Head&Shoulders ( IC50 0,25 g/l), Schauma (IC50 0,2 g/l), Eko šampon (IC50 0,3 g/l), Neparfémovaný eko šampon (IC50 1,3 g/l), eko šampon Růže (IC50 1,5g/l).

68

6. LITERATURA 6.1 Literární zdroje AICHELE, D., Co to tu kvete. Bratislava 2001

KOČÍ, V. Ekotoxiologické biotesty 1, Vodní zdroje EKOMONITOR spol. s.r.o., Praha 2002

KOČÍ, V. Ekotoxiologické biotesty 3, Vodní zdroje EKOMONITOR spol. s.r.o., Praha 2003

PROKEŠ, J. et. al. Základy toxikologie: Obecná toxikologie a ekotoxikologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2005

RICHTER, M. Technologie ochrany životního prostředí: Ochrana čistoty vody. 1. vyd. Ústí nad Labem: UJEP, 2005

SYNÁČKOVÁ, M. Čistota vod. Praha: ČVUT, 1996

BALOUŠKOVÁ, Z. Zjišťování negativního vlivu kosmetických přípravků na životní prostředí pomocí ekotoxikologických testů. Bakalářská práce, Univerzita Hradec Králové, Pedagogická fakulta, 2009

ŠIMONOVÁ, H. Zjišťování vlivů pracích prostředků na životní prostředí pomocí ekotoxikologických testů. Bakalářská práce, Univerzita Hradec Králové, Pedagogická fakulta, 2009

BRODSKÁ, A. Využití ekotoxikologických testů pro hodnocení znečištění vody odpadními látkami. Diplomová práce, Univerzita Hradec Králové, Pedagogická fakulta, 2009

69

6.2 Internetové zdroje : KONEČNÁ, D., KOVÁŘOVÁ, J. Klasifikace tenzidů [online]. 2006 [cit. 5.1.2011]. Dostupný z www: http://projektysipvz.gytool.cz/ProjektySIPVZ/Default.aspx?uid=399

MARŠÁLEK, B. Ekotoxikologické biotesty producenty [online]. 2006 [cit. 30.1.2011]. Dostupný z www: http://www.recetox.muni.cz

Okřehek

menší

[online]

.2011

[cit.

20.2.2011].

Dostupný

z www:

http://www.rozhlas.cz/rostliny/okrehkovite/_zprava/595428

Okřehek

menší

[online]

.2008

[cit.

14.3.2011].

Dostupný

z www:

[cit.

15.3.2011].

Dostupný

z www:

http://herbar.webnode.cz/okrehek-mensi/

Okřehek

menší

[online]

.2007

http://www.fytokomplexy.cz/herbar/Okrehek-mensi.html

Hořčice

bílá

[online].2009

[cit.

24.2.2011].

Dostupný

z www:

http://luirig.altervista.org/schedeit/pz/sinapis_alba.htm

Hořčice bílá [online].2008 [cit. 29.2.2011]. Dostupný z www: http://hobby.idnes.cz/horcicebila-sinapsis-alba-dcf-/herbar.asp?c=A080715_085803_herbar_lud

Hořčice

bílá

[online].2011

[cit.

25.3.2011].

http://www.selgen.cz/katalog/agrotechnika-5/horcice-bila-66/

Hořčice bílá [online].2008 [cit. 12.3.2011]. Dostupný z www: http://www.vakkv.cz/odpadni-vody

70

Dostupný

z www:

Testování vlivu přípravků s obsahem tenzidů a detergentů na inhibici růstu okřehku menšího (Lemna minor) a inhibici kořene hořčice bílé (Sinapis alba)

Recommend Documents