Wykaz Projektów
Streszczenie

Ocena metodami in vitro odległych skutków działania wybranych biopaliw II generacji otrzymanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych

Kierownik projektu: dr Jolanta Skowroń

Streszczenie projektu:

Celem projektu była ocena metodami in vitro odległych skutków działania wybranych biopaliw II generacji produkowanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych.

Cel ten był realizowany przez ocenę wpływu badanych biopaliw na zdolność tworzenia kolonii (test klonogenny, CFEA), uszkodzenia DNA (test mikrojądrowy), jednoniciowe pęknięcia i oksydacyjne uszkodzenia DNA (test kometowy) w komórkach układu oddechowego i rozrodczego.

Obowiązek dodawania przez producentów biokomponentów do paliw ma na celu złagodzenie zmian klimatycznych poprzez zmniejszenie emisji ditlenku węgla w odniesieniu do konwencjonalnych paliw kopalnianych.

Badane biopaliwa II generacji otrzymano w reakcji transestryfikacji niskotemperaturowej w warunkach laboratoryjnych z: przeterminowanego oleju rzepakowego (BP I), tłuszczu zwierzęcego (BP II), posmażalniczego oleju roślinnego (BP III) oraz surowego oleju rzepakowego (BP IV). Test wydajności tworzenia kolonii pozwala na analizę przeżywalności komórek i ich zdolności do tworzenia kolonii. Działanie genotoksyczne badanych biopaliw zostało określone testem kometowym oraz mikrojądrowym. Test mikrojądrowy pozwala na analizę klastogennych uszkodzeń chromosomów. Test kometowy daje możliwość oceny uszkodzenia materiału genetycznego w formie pęknięć nici DNA. Wyniki realizacji zadań projektu były podstawą pogłębionej analizy statystycznej odległych skutków działania badanych biopaliw II generacji otrzymanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych różnymi metodami in vitro.

Najsilniejsze działanie ograniczające zdolność komórek jajnika chomika chińskiego CHO-9 oraz komórek A549 do proliferacji i tworzenia kolonii (test klonogenny) wykazywało biopaliwo II otrzymane z odpadowych tłuszczów zwierzęcych oraz biopaliwo III otrzymane z tłuszczy roślinnych posmażalniczych. Analiza statystyczna nie wykazała istotnych różnic we współczynnikach przeżycia pomiędzy komórkami CHO-9 oraz A549 narażanymi na badane biopaliwa a kontrolą oraz pomiędzy biopaliwami. Natomiast wraz ze wzrostem stężeń badanych biopaliw, oprócz biopaliwa I, w komórkach CHO-9 statystycznie istotnie zmniejszały się współczynniki przeżycia SF, czyli liczba tworzonych przez komórki kolonii. Podobne tendencje obserwowano w komórkach A549 dla biopaliwa I, III oraz IV.

Wszystkie badane biopaliwa indukowały powstanie mikrojąder w komórkach jajnika chomika chińskiego CHO-9, natomiast nie indukowały powstania mikrojąder w komórkach nabłonka płuc pochodzenia nowotworowego A549. Częstość występowania mikrojąder w komórkach CHO-9 narażonych na badane biopaliwa nie różniła się między sobą, ale była istotnie większa od grupy kontrolnej (komórki nienarażone), co może wskazywać na potencjalne działanie genotoksyczne badanych biopaliw. Wszystkie badane biopaliwa indukowały, w zależności od stężenia, powstanie mikrojąder w komórkach jajnika chomika chińskiego CHO-9. Różnice w częstości występowania mikrojąder w komórkach A549 narażonych na badane biopaliwa w stosunku do kontroli nie były statystycznie istotne. Natomiast badane biopaliwa, oprócz biopaliwa II, w zależności od stężenia indukowały powstanie mikrojąder w komórkach nabłonka płuc pochodzenia nowotworowego A549.

Analiza statystyczna uzyskanych w teście kometowym wyników potwierdziła niewielki wpływ badanych biopaliw na liczbę jednoniciowych pęknięć DNA (SSB), a także na liczbę oksydacyjnych uszkodzeń zasad rozpoznawanych przez FPG w komórkach jajnika chomika chińskiego (CHO-9) oraz komórkach nabłonka oskrzelowego (BEAS-2B).

Skutki odległe ekspozycji wybranych komórek na badane biopaliwa w warunkach in vitro były stosunkowo niewielkie, co stwarza istotne problemy w ich eksperymentalnej ocenie. Analiza statystyczna otrzymanych wyników nie wykazała jednoznacznie, że badane biopaliwa mogą uszkadzać materiał genetyczny komórki. Aby było możliwe wykazanie ich ewentualnych skutków zdrowotnych, należy uzupełnić przeprowadzone badania badaniami na całych organizmach.

Wpływ badanych biopaliw na współczynnik prze-życia (SF) komórek jajnika chomika chińskiego Częstość występowania mikrojąder w komór-kach jajnika chomika chińskiego CHO-9 narażonych na badane biopaliwa;
Projekt  II.N.12. Wpływ badanych biopaliw na współczynnik przeżycia (SF) komórek jajnika chomika chińskiego CHO-9 w teście klonogennym; BPI – biopaliwo otrzymane z przeterminowanego oleju rzepakowego; BP II – biopaliwo otrzymane z odpadowego tłuszczu zwierzęcego; BP III – biopaliwo otrzymane z posmażalniczego oleju roślinnego; BP IV – biopaliwo otrzymane z surowego oleju rzepakowego Projekt  II.N.12. Częstość występowania mikrojąder w komórkach jajnika chomika chińskiego CHO-9 narażonych na badane biopaliwa; BPI – biopaliwo otrzymane z przeterminowanego oleju rzepakowego; BP II – biopaliwo otrzymane z odpadowego tłuszczu zwierzęcego; BP III – biopaliwo otrzymane z posmażalniczego oleju roślinnego; BP IV – biopaliwo otrzymane z surowego oleju rzepakowego

Uzyskane wyniki badań wskazują na potencjalne zagrożenia związane z produkcją i stosowaniem biopaliw II generacji oraz zasadność uwzględniania ich w ocenie ryzyka zawodowego i podejmowania działań do jego ograniczenia. Zakres projektu obejmował również działania na rzecz zwiększenia świadomości zagrożeń, na jakie mogą być narażeni producenci i odbiorcy biopaliw.

Opracowano broszurę informacyjną pt. „Bezpieczne warunki produkcji i stosowania biopaliw II generacji produkowanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych”. Broszura zawiera informacje opracowane na podstawie przeglądu piśmiennictwa światowego z ostatnich lat na temat produkcji i stosowania biopaliw jako działania proekologicznego, które ma za zadanie spowodować zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Opracowano również zalecenia do oceny i ograniczania ryzyka zawodowego dla pracujących w narażeniu na biopaliwa II generacji, przeznaczone do wprowadzenia na tematyczną stronę internetową CIOP-PIB. Wyniki badań ankietowych przeprowadzonych podczas seminarium weryfikującego opracowane produkty wykazały, że wiedza dotycząca zagrożeń stwarzanych przez biopaliwa przy ich produkcji i stosowaniu jest niewystarczająca. Przedsięwzięcia edukacyjne i upowszechniające są szczególnie potrzebne rolnikom wytwarzającym, stosującym i/lub magazynującym biopaliwa.

Wyniki projektu przedstawiono w 1 publikacji w czasopiśmie o zasięgu międzynarodowym i 2 publikacjach przygotowanych do czasopism o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano w referatach na 3 konfrencjach krajowych i 1 seminarium krajowym.



Jednostka: Pracownia Toksykologii

Okres realizacji: 01.01.2017 – 31.12.2019