Vliv mikroplastů na střevní mikrobiom žížal, jejich imunitní systém a metabolom

Abstract

Mikroplasty jsou velmi rozšířenými polutanty. Nachází se ve vodném, vzdušném i půdním prostředí. Mikroplasty se uvolňují přímo do půdy kupříkladu z mulčovacích fólií a textilií. V půdě se mikroplasty deponují a mohou mít negativní vliv na půdní mikrofaunu a makrofaunu. Žížaly jako ekosystémoví inženýři a půdní a střevní bakterie hrají významnou roli při biogeochemických cyklech biogenních prvků. Narušení funkce žížal, jejich střevních bakterií nebo bakterií půdních by mohlo mít dopad na celý ekosystém. V rámci této diplomové práce, byly žížaly Apporectodea sp. vystaveny mikroplastům z polypropylenové černé netkané textilie o koncentraci 1 g/kg půdy a 0,0265 g/kg půdy po dobu 14, 28 a 56 dní. Byla sekvenována DNA pro identifikaci bakterií ze střeva žížal, z obsahu žížalího střeva a z chovné půdy. Dále byla provedena necílená analýza metabolitů z žížalího těla a extrakce imunitních buněk z žížal pomocí tří rozdílných metod. Nebyly zjištěny žádné signifikantní změny způsobené přítomností mikroplastů v zastoupení bakterií ze střeva, obsahu střeva a půdy, ale byly detekovány statisticky významné změny v metabolomu. Ze žížal se nepodařilo izolovat dostatečný počet imunitních buněk na další analýzu. Z výsledků není možno jednoznačně prokázat, zda mají mikroplasty vliv na střevní mikrobiotu žížal a jaký...

Microplastics are widespread pollutants found in aquatic, atmospheric, and soil environments. They are released directly into the soil, for example, from mulch films and textiles. Microplastics accumulate in the soil and can have a negative impact on soil microfauna and macrofauna. Earthworms, acting as ecosystem engineers, and soil and gut bacteria play a significant role in biogeochemical cycles of biogenic elements. Disruption of earthworm function, their gut bacteria, or soil bacteria could have an impact on the entire ecosystem. In the context of this thesis, earthworms of the species Apporectodea sp. were exposed to microplastics from polypropylene black nonwoven textile at concentrations of 1 g/kg soil and 0.0265 g/kg soil for 14, 28, and 56 days. DNA was sequenced to identify bacteria from the earthworm gut, gut contents, and rearing soil. Additionally, untargeted analysis of metabolites from the earthworm body and extraction of immune cells from earthworms using three different methods were conducted. No significant changes caused by the presence of microplastics were found in the representation of bacteria from the gut, gut contents, and soil, but statistically significant changes in the metabolome were detected. A sufficient number of immune cells could not be isolated from the...