Vedecké poznatky a technologický pokrok prinášajú ľudstvu nové možnosti, ale zároveň aj nové výzvy. Jednou z vážnych hrozieb, ktoré ohrozujú nielen životné prostredie, ale aj zdravie a reprodukčné schopnosti živých organizmov, sú environmentálne kontaminanty. Tieto látky, ktoré sa dostávajú do nášho prostredia v dôsledku priemyselnej činnosti, poľnohospodárstva a nesprávneho nakladania s odpadmi, predstavujú komplexný problém s ďalekosiahlymi dôsledkami.
Vplyv znečistenia životného prostredia a klimatických zmien predstavuje v súčasnosti závažný problém s rozsiahlymi dôsledkami pre veterinárne a súvisiace odvetvia. Tieto environmentálne riziká sa prejavujú rôznymi spôsobmi, vrátane ohrozenia zdravia, narušenia ekologickej rovnováhy a degradácie prirodzených biotopov. K týmto problémom prispievajú rôzne zdroje znečistenia, ako je znečistenie ovzdušia, pôdy, vody a hluk. Tento problém je ďalej komplikovaný finančnou záťažou spojenou s veterinárnou starostlivosťou, stratami produktivity a rastúcimi nákladmi na verejné zdravie. Na riešenie týchto výziev je nevyhnutná silná environmentálna politika, zlepšenie opatrení v oblasti dobrých životných podmienok zvierat a medziodborová spolupráca.
Rýchly pokrok v industrializácii a moderné poľnohospodárske postupy výrazne zmenili kvalitu základných zložiek životného prostredia, konkrétne ovzdušia, pôdy a vody. Klimatické zmeny sú definované ako jedna z najnaliehavejších environmentálnych výziev, ktorá má dopad na ekosystémy, poľnohospodárstvo a zdravie zvierat. Medzi kľúčové faktory, ktoré prispievajú ku klimatickým zmenám, patria narastajúce emisie skleníkových plynov, odlesňovanie, priemyselné znečistenie a neudržateľné poľnohospodárske metódy. Tieto faktory spoločne vedú k zvyšovaniu globálnych teplôt, zmenám v charakteristikách počasia, stúpaniu hladiny morí a častejšiemu výskytu extrémnych poveternostných udalostí.
Zdroje znečistenia a ich vplyv na reprodukciu
Environmentálne kontaminanty môžu do organizmu vstupovať rôznymi cestami, či už vdychovaním, príjmom potravy alebo kontaktom s pokožkou. Ich účinok závisí od vstupnej cesty, koncentrácie a dĺžky expozície.
Znečistenie ovzdušia
Znečistenie ovzdušia vážne ohrozuje zdravie ľudí aj zvierat. Môže vyvolať respiračné problémy, oslabiť imunitný systém a viesť k respiračným ochoreniam, najmä v dôsledku vystavenia oxidu dusíka a časticiam. Vysoké koncentrácie amoniaku z živočíšneho odpadu v intenzívnych chovoch sú spojené so zvýšeným výskytom chorôb a úmrtnosťou u hydiny a dobytka. Okrem toho zlá kvalita ovzdušia znižuje nutričnú a obchodnú hodnotu produktov živočíšnej výroby, ako sú mäso, mlieko a vajcia.
Znečistenie vody
Zvieratá, ktoré konzumujú kontaminovanú vodu alebo znečistené krmivo, sú vystavené vysokému riziku pôsobenia nebezpečných látok. Priemyselný a poľnohospodársky odpad, ako aj nesprávna likvidácia chemikálií, zavádzajú do vodných zdrojov znečisťujúce látky, ako sú dusičnany, ťažké kovy a škodlivé mikroorganizmy. Táto kontaminácia môže u zvierat spôsobiť vážne zdravotné problémy vrátane otravy dusičnanmi (methemoglobinémie). Ťažké kovy a priemyselné znečisťujúce látky prispievajú k chronickým ochoreniam pečene a obličiek, systémovej toxicite a tráviacim problémom u hospodárskych zvierat. Kontaminovaná voda podporuje rast škodlivých mikróbov, ako sú Escherichia coli, Salmonella, Leptospira a Cryptosporidium, ktoré sa môžu šíriť medzi zvieratami a ľuďmi. Infikované hospodárske zvieratá môžu trpieť gastrointestinálnymi chorobami, reprodukčnými problémami a oslabeným imunitným systémom.
Z hľadiska reprodukcie môže znečistená voda negatívne ovplyvniť fertilitu samcov aj samíc, viesť k poruchám vývoja embryí a zvýšiť riziko potratov.
Znečistenie pôdy
Zhoršená kvalita pôdy má priamy negatívny dopad na zdravie zvierat. Znečisťujúce látky sa hromadia v krmovinách a zásobách vody prostredníctvom absorpcie rastlinami alebo presakovaním do podzemných vôd. Dôsledkom môže byť chronická otrava, poruchy reprodukcie a abnormálny rast hospodárskych zvierat. Toxicita ťažkých kovov je bežným problémom v znečistených oblastiach, a rezíduá pesticídov predstavujú vážne zdravotné riziká pre suchozemské aj vodné živočíchy.
Pôda disponuje prirodzenou schopnosťou do určitej miery eliminovať rôzne toxické látky (natural attenuation). V prípade organických kontaminantov ide o ich inaktiváciu (zadržanie/imobilizáciu) v pôdnom prostredí. Základom prístupu k hodnoteniu schopnosti pôd inaktivovať je ich sorpcia a zabránenie dosiahnutiu podzemných vôd alebo vstupu do potravového reťazca.
Hlukové znečistenie
Hlukové znečistenie má negatívny vplyv na zdravie a produktivitu zvierat, čo vedie k abnormalitám správania, chronickému stresu a ekonomickým stratám. Zvieratá sú na zvuk citlivejšie ako ľudia, a preto sú náchylnejšie na stres spôsobený hlukom. Dlhodobá expozícia hluku môže vyvolať fyziologické reakcie, ako je zvýšená srdcová frekvencia a potlačenie imunity. Nadmerný hluk môže spôsobiť úzkosť, zníženie chuti do jedla a slabý prírastok hmotnosti. Môže tiež narušiť hormonálnu rovnováhu, čo vedie k zníženej plodnosti a nižšej produkcii mlieka.
Chemické znečistenie
Chemické znečistenie predstavuje rastúcu hrozbu pre ovzdušie, vodu a pôdu s vážnymi dôsledkami pre zdravie zvierat, poľnohospodárstvo a blaho ľudí. Zahŕňa širokú škálu kontaminantov, ako sú pesticídy, hnojivá, ťažké kovy, priemyselné odpadové vody, farmaceutický odpad a zvyšky plastov. Tieto chemikálie sa dostávajú do životného prostredia prostredníctvom poľnohospodárskych a priemyselných činností. Chemické znečistenie predstavuje významné riziko pre zdravie zvierat, bezpečnosť potravín a ekonomickú stabilitu. Dlhodobé vystavenie môže viesť k chronickej otrave, poškodeniu orgánov, poruchám reprodukcie a oslabeniu imunity u zvierat. Nárast antimikrobiálnej rezistencie v dôsledku chemického znečistenia komplikuje veterinárnu liečbu.
Prof. Ing. Adriana Kolesárová, PhD., sa zaoberá skúmaním mechanizmov účinku prírodných protektívnych a toxických látok, ktoré zasahujú do regulácie reprodukčných funkcií zvierat a človeka. Skúma endokrinné a vnútrobunkové regulátory ovariálnych funkcií a ich moduláciu indukovanú protektívnymi látkami, ale aj toxickými látkami ako sú mykotoxíny a environmentálne faktory.
Prof. Ing. Norbert Lukáč, PhD., sa venuje reprodukčnej toxikológii, imunotoxikológii a patofyziológii živých systémov v súvislosti s efektmi a mechanizmami pôsobenia početných interných a externých faktorov. Zaujíma sa o úlohy oxidatívneho stresu a antioxidačných mechanizmov živočíšnych systémov, endokrinnú disrupciu a molekulárnu reguláciu bunkových funkcií spojených s odpoveďou na prítomnosť benefičných i toxických zlúčenín.
Vedecko-výskumná činnosť prof. MVDr. Massányiho, DrSc., je zameraná na reprodukčnú toxikológiu, patofyziológiu, cytológiu a cytotoxikológiu v súvislosti s pôsobením environmentálnych faktorov na biologický systém.
Ing. Tvrdá, PhD., sa zameriava na hĺbkovú analýzu oxidatívneho profilu, štrukturálnej integrity a oxidatívnej rovnováhy cicavčích buniek v in vivo a in vitro toxikologických a farmakologických štúdiách. Súčasne sa venuje štúdiu nových molekulárnych biomarkerov kvality spermií.
Klimatické zmeny a reprodukcia
Jedným z najvýznamnejších účinkov zmeny klímy je tepelný stres, ktorý negatívne ovplyvňuje zdravie a produktivitu hospodárskych zvierat. Zvieratá ako hovädzí dobytok, hydina a ošípané sú obzvlášť citlivé na zvýšené teploty, čo môže viesť k zníženiu rýchlosti rastu, nižšej plodnosti a zníženej produkcii mlieka. Častejšie a intenzívnejšie vlny horúčav vedú k dehydratácii, zníženej chuti do jedla a zvýšenej úmrtnosti hospodárskych zvierat.
Klimatické zmeny tiež menia vzorce prenosu chorôb, čo umožňuje šírenie infekčných chorôb do nových oblastí a zvyšuje riziko zoonotických chorôb. Vyššie teploty a zvýšená vlhkosť vytvárajú ideálne podmienky pre hmyzích prenášačov chorôb. Nadmerné zrážky a záplavy prispievajú k šíreniu chorôb prenášaných vodou. Meniaca sa klíma tiež urýchľuje vírusové mutácie.
Silné suchá a nepravidelné zrážky vedú k nedostatku vody a zníženej dostupnosti krmiva, čo sťažuje chov dobytka a zvyšuje ceny krmív. Klimatické zmeny spôsobujú hospodárske a obchodné výzvy vrátane zníženia produktivity zvierat a zvýšeného výskytu chorôb. Na riešenie týchto problémov sú potrebné mitigačné stratégie a adaptačné opatrenia, ako je chov dobytka odolného voči teplu, rozšírenie programov sledovania chorôb, udržateľné hospodárenie s vodou, klimaticky inteligentné poľnohospodárstvo a zníženie uhlíkovej stopy v chove dobytka.
Výskumné aktivity a riešenia
Špičkový vedecký tím pôsobiaci v rámci projektu „Špičkové vedecké tímy vysokých škôl na Slovensku“ sa aktívne venuje skúmaniu vplyvu environmentálnych faktorov na reprodukciu.
Členovia tímu vyvíjajú komerčnú produkciu nových semenných extenderov využiteľných vo veľkochovoch. Aplikačný výstup tímu v podobe dizajnu nových kultivačných a kryoprezervačných médií ponúka zvýšenie konkurencieschopnosti producentov plemenného materiálu. Vývin špecifických reagencií pre prípravu inseminačných dávok zabezpečujúcich optimálnejšie zachovanie fertilizačného potenciálu je jedným z rozhodujúcich faktorov prípravy, predaja a kúpy biologického materiálu.
Podstatný aplikačný výskum tímu je orientovaný na skúmanie intracelulárnych odoziev samčieho a samičieho reprodukčného systému počas in vitro manipulácie, spracovania i krátkodobého alebo dlhodobého uchovávania bunkových alebo tkanivových štruktúr. Hľadanie príčin a riešení problémov s fertilitou je podľa odborníkov vysoko žiaduce.
Celý špičkový vedecký tím má k dispozícii nadštandardne vybavené laboratória na Katedre fyziológie živočíchov a Katedre biochémie a biotechnológie Fakulty biotechnológie a potravinárstva, ale aj na pôde univerzitného Výskumného centra AgroBioTech SPU v Nitre a Výskumného ústavu živočíšnej výroby v Nitre, NPPC. Moderná infraštruktúra pracovísk poskytuje možnosti pre výskumné zameranie v oblasti hodnotenia parametrov spermií, kultivácií buniek, vrátane kmeňových buniek, dozrievanie oocytov a embryí in vitro, mikromanipulácie embryí a in vitro oplodnenie.
V roku 2017 výsledky svojej výskumnej činnosti uverejnili približne v 140 publikáciách, z toho v 20 indexovaných karentovaných časopisoch, v 5 vedeckých monografiách, v 14 vedeckých prácach v časopisoch registrovaných v databázach Web of Science alebo SCOPUS a 2 skriptách a učebných textoch v 1 vysokoškolskej učebnici.
tags: #environmentalne #kontaminanty #a #reprodukcia