Master's Thesis

Introduction of the Porcelio organism test and its use in the ecotoxicological evaluation of a selected contaminant from the group of pharmaceuticals

Final Thesis 1.82 MB

Author of thesis: Bc. Adela Petrová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Abstract:

The aim of this thesis was to verify the suitability of the isopod genus Porcellio as a bioindicator of soil quality in ecotoxicology. To determine the sensitivity of these organisms to contaminants, an avoidance and acute toxicity test were used, with boric acid selected as the reference substance. Laboratory rearing of these organisms proved to be cost-effective, easy to maintain, and reproductively stable. In the avoidance test, a significant preference for the control soil was observed only at a concentration of 2000 mg/kg, which is several times higher than the typical value for Eisenia fetida. However, the results of the acute test confirmed comparable sensitivity to the standardized organism, as the LC50 value was determined to be in the range of 3000–3323 mg/kg. Afterwards, individuals of the genus Porcellio were used to evaluate the toxicity of the veterinary antibiotics sulfathiazole and enrofloxacin. The results indicated a concentration-dependent effect, which manifested as growth stimulation at concentrations of 25 and 100 mg/kg and as toxic effects at higher concentrations. The findings suggest possible sublethal effects, which have also been observed in other studies.

Keywords:

Porcellio, acute test, sulfathiazole, enrofloxacin, ecotoxicology, soil

Date of defence

29.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce. Dále byly přečteny posudky vedoucí a oponentky a byly zodpovězeny vznesené dotazy. Do diskuze se zapojili i další členové komise s těmito otázkami: prof. Ing. J. Krajčovič, Ph.D. – Jak konkrétně byl stanovován přírůstek hmotnosti organismů? Ing. J. Másilko, Ph.D. – Nebyla hmotnost výrazně odlišná pro různá pohlaví? doc. Ing. P. Krystyník, Ph.D. – Při srovnání grafů pravděpodobnosti úniku lze pozorovat rozdíly pro stejné koncentrační intervaly - můžete toto komentovat? Diplomantka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskuzi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskuzi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta chemická

Department

Institute of Chemistry and Technology of Environmental Protection

Study programme

Environmental Chemistry and Technology (NPCP_ECHT)

Composition of Committee

doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D. (předseda)
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Másilko, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Krystyník, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Rozsypal, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D.

Diplomová práce Studentky Bc. Adela Petrové se zabývá aktuální problematikou hodnocení kvality půdního prostředí a možností rozšiřování spektra organismů využitelných pro ekotoxikologické testování v terestrické ekotoxikologii.
Teoretická část práce koresponduje s řešenou problematikou. Kromě stručné charakteristiky půdního ekosystému a hlavních skupin kontaminantů se zaměřuje zejména na testy ekotoxicity půdního prostředí na živočišných organismech, na zavedené standardizované metodiky v této oblasti a následně na charakteristiku rodu Porcellio.
V rámci experimentální části autorka zavedla a optimalizovala laboratorní chov organismů rodu Porcellio. Prostřednictvím referenční látky ověřila jejich citlivost a s vybranými antibiotiky otestovala jejich vhodnost jakožto senzitivních bioindikátorů v testech ekotoxicity.
Studentka si musela osvojit práci s dosud v laboratoři nepoužívaným organismem, optimalizovat podmínky jeho chovu a současně aplikovat standardizované principy ekotoxikologického testování. Oceňuji zejména samostatný přístup při řešení, systematičnost a trpělivost při práci s organismy a věcné řešení experimentálních problémů.
Studentka prokázala schopnost interpretovat získaná data v kontextu odborné literatury a diskutovat význam dosažených výsledků z hlediska možné aplikace organismů rodu Porcellio v terestriální ekotoxikologii. Přestože samotná práce nepředstavuje rozsáhlé dílo, nepřináší pouze dílčí toxikologické výsledky. Jejím přínosem je zavedení nového modelového organismu pro další experimentální využití. Práce do budoucna umožnuje propojení sledování organismálních a suborganimálních účinků s analytickými nástroji jako bioakumulačního organismu na našem pracovišti.
Studentka během řešení diplomové práce pracovala aktivně, pravidelně konzultovala postup experimentů i zpracování výsledků a projevovala zájem o řešenou problematiku. K řešení přistupovala zodpovědně a samostatně.
Předložená diplomová práce splňuje požadavky kladené na diplomové práce na Fakultě chemické VUT v Brně, a proto ji doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Bc. Adela Petrová předkládá svou diplomovou práci (DP) na téma „Zavedení testu na organismu Porcelio a jeho využití při ekotoxikologickém hodnocení vybraného kontaminantu ze skupiny léčiv“. 
Tato DP má celkem 53 stran. Po „Úvodu“  je na 18 stranách přestavena teorie k této práci, která srozumitelně uvádí do problematiky půdních systémů a možností jejich kontaminace a představuje ekotoxikologické testy a bioindikátory. „Experimentální část“ na 5 stranách věcně popisuje práci v laboratoři. Konkrétně jde o zavedení a optimalizaci chovu Porcellio laevis, o popis použitých standardizovaných metodik (ISO, OECD) a testů pro posouzení chovu organismů a test s reálnými kontaminanty. Samotná kapitola „Výsledky a diskuze“ obsahuje 11 stran přehledně zpracovaných vyhodnocení testů, pro což bylo použito vhodných statistických metod (ANOVA, logistická regrese a  Dunnettův test). „Závěr“ patřičně sumarizuje náplň DP. Součástí je seznam zdrojů s 90 odkazy a seznam zkratek. 
DP je psána ve slovenštině, takže nemohu posoudit její jazykovou úroveň; formálních nedostatků se vyskytuje minumum, zmíním snad jen rozdělení hodnoty a jednotky na dva řádky.
Předkládaná DP není rozsáhlá. Je výstižná, logická a její náplň splňuje zadání. Lze ji zařadit k experimentálně-výzkumným pracím s potenciálem využití chovu nově používaných organismů pro další terestrické testy.
Hodnotím ji známkou A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem B
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. Proč byl pro Vaši práci zvolen právě rod Porcellio a jaké jsou jeho hlavní výhody a nevýhody oproti standardně používaným testovacím organismům (např. Eisenia fetida nebo Folsomia candida)?
  2. Jak může typ použité půdy (artificiální vs. přirozená půda) ovlivnit výsledky ekotoxikologických testů a jejich interpretaci?
  3. Jaká jsou hlavní omezení Vašeho experimentálního přístupu (např. délka expozice, počet organismů, typ substrátu) a jak byste experiment navrhla rozšířit?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová