Androgenic and Estrogenic Activity in Water Bodies Receiving Cattle Feedlot Effluent in Eastern Nebraska, USA

Význam tématu

Hormonálně aktivní látky uvolňované z velkochovů skotu (CAFOs) mohou kontaminovat povrchové vody a ovlivnit reprodukční a endokrinní systémy vodních organismů i riziko pro člověka.

Cíle a přehled studie / článku

Analýza odtoku z kravského velkochovu ve východním Nebrasku s cílem stanovit:

• celkovou estrogení aktivitu (E-SCREEN) a androgení aktivitu (A-SCREEN)
• koncentrace anabolik a jejich metabolitů instrumentálními a imunometrickými metodami

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (1999–2001) z retenčního rybníka, tří míst downstream (včetně referenčního), a z vodovodních kohoutků.
Extrahováno dichlormethanem, část pro bioassay, část pro GC–MS/GC–HRMS a enzymové imunoassay.

• Bioassay: E-SCREEN (MCF7-BOS), A-SCREEN (MCF7-AR1)
• Instrumentace: Agilent GC–MS, GC–HRMS, immunoaffinity columns pro trenbolon
• Imunotesty: EIA pro estrogenní a androgenní steroidy

Hlavní výsledky a diskuse

Nejvyšší hladiny estrogení i androgení aktivity byly v retenčním rybníku (site 1), s následným klesajícím gradientem až na referenční lokalitu (site 6).
E1 detekována stovky pg/L, tvoří 3–46 % celkové estrogení aktivity; 17β-E2 a 17α-E2 jen v nízkých stopách.
Androgení aktivita potvrzena až 9,6 pM R1881 ekvivalentů; anabolika trenbolon a zetarol přítomna v nízkých pg/L.
Pitná voda nevykazovala hormony ani bioaktivitu.
Bioassay ukázaly synergii přírodních steroidů a metabolitů, instrumentální analýzy poukázaly na E1 jako hlavní detekovatelný estrogen.

Přínosy a praktické využití metody

Kombinace bioassay a citlivé instrumentální analýzy umožňuje komplexní sledování hormonální zátěže povrchových vod v oblastech živočišné výroby.
Data mohou podpořit regulační postupy, management odtoků a ochranu vodního ekosystému.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření monitoringu na sedimenty a dlouhodobé účinky na populace ryb.
Vývoj metod pro detekci konjugovaných steroidů a méně sledovaných endokrinních disruptorů.
Integrace výsledků do plánů péče o vodní toky a vývoje prediktivních modelů rozptylu kontaminantů.

Závěr

Odtok z poživatelných velkochovů obsahuje biologicky aktivní hormony ve koncentracích ovlivňujících vodní organismy. Systematické sledování a kombinace bioa- -nalytických přístupů jsou klíčové pro vyhodnocení a minimalizaci rizik.

Reference

• Soto AM, Calabro JM, Prechtl NV et al. Androgenic and Estrogenic Activity in Water Bodies Receiving Cattle Feedlot Effluent in Eastern Nebraska, USA. Environ Health Perspect. 2004;112(3):346–352.
• Orlando EF, Kolok AS, Binzcik GA et al. Endocrine-disrupting effects of cattle feedlot effluent on an aquatic sentinel species, the fathead minnow. Environ Health Perspect. 2004;112(3):353–358.
• Lange IG, Daxenberger A, Meyer HHD. Hormone contents in peripheral tissues after use of growth promoting hormones in cattle. APMIS. 2001;109:53–65.