Biopaliwa II generacji otrzymane w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych – porównanie cytotoksyczności ich frakcji rozpuszczalnej w wodzie (WSF) na kolejnych pasażach starzejących się komórek in vitro

Celem badań było porównanie cytotoksycznego działania biopaliw II generacji otrzymanych w procesie transestryfikacji tłuszczów odpadowych na wczesne oraz późne pasaże ludzkich komórek diploidalnych. Przeprowadzono badania czterech biopaliw otrzymanych w reakcji transestryfikacji z: przeterminowanego oleju rzepakowego (BP I), odpadowego tłuszczu zwierzęcego (BP II), roślinnego oleju posmażalniczego (BP III), które zostały wytworzone na skalę laboratoryjną z wykorzystaniem eksperymentalnej linii produkcyjnej, a także z surowego oleju rzepakowego (BP IV), które otrzymano od producenta biopaliw z oleju rzepakowego. Biopaliwo BP II, czyli biopaliwo z tłuszczu zwierzęcego zawierało największe stężenia estrów kwasów tłuszczowych, oznaczone z wykorzystaniem sprzężonych technik chromatografii gazowej z detekcją spektrometrii mas. Stężenie estrów kwasów tłuszczowych w biopaliwie BPI było o 23%, w biopaliwie BPIII o 29%, a biopaliwie BPIV o 78% niższe w stosunku do biopaliwa BPII. Badania wykonano na dwóch starzejących się diploidalnych liniach komórkowych: fibroblastach płucnych CCD-8Lu (ATCCR® CCL-201TM) oraz skórnych CCD-1136Sk (ATCCR® CRL-2697TM). Do oceny cytotoksycznego działania zastosowano test MTT, który określa aktywność metaboliczną komórek oraz test pochłaniania czerwieni obojętnej oceniający integralność błon komórkowych (test NRU). Najbardziej cytotoksyczny (osiągający najniższe wartości IC50) dla komórek obu typów okazał się ekstrakt wodny biopaliwa otrzymanego z odpadowego tłuszczu zwierzęcego (BPII), w którym oznaczono największe stężenie estrów kwasów tłuszczowych. W jego składzie przeważają nasycone kwasy tłuszczowe, m.in.: kwas kaprynowy, laurynowy, stearynowy i palmitynowy. Z kolei najmniej cytotoksyczna była frakcja wodna biopaliwa otrzymanego z surowego oleju rzepakowego (BPIV) o najmniejszej zawartości estrów kwasów tłuszczowych, zawierający głównie kwasy jednonienasycone: kwas oktadekenowy i eikozenowy. Komórki CCD-1136Sk wczesnych pasaży (8 i 13) charakteryzowały się większą odpornością na cytotoksyczne działanie badanych biopaliw, co było szczególnie widoczne w środkowym zakresie stosowanych stężeń ksenobiotyków. Począwszy od pasażu nr 17 występowało zjawisko zwiększonej wrażliwości komórek CCD-1136Sk na działanie BPI, BPII i BPIII. Tendencję wzrostu wrażliwości komórek na działanie badanych biopaliw w miarę ich starzenia się zaobserwowano również w przypadku narażenia komórek CCD-8Lu na BPI, BPIII i BPIV. Cytotoksyczność frakcji rozpuszczalnej w wodzie najbardziej i najmniej toksycznego z badanych biopaliw II generacji była odzwierciedleniem zawartości w nich estrów kwasów tłuszczowych. Frakcja rozpuszczalna w wodzie biopaliwa o największej zawartości estrów kwasów tłuszczowych (BPII) wykazywała najsilniejsze działanie cytotoksyczne na obu typach fibroblastów (zarówno na komórkach CCD-1136Sk, jak i CCD-8Lu), natomiast BPIV o najmniejszej zawartości estrów kwasów tłuszczowych było najmniej toksyczne. Uzyskane wyniki wskazują, że wrażliwość starzejących się komórek na cytotoksyczne działanie biopaliw może zmieniać się w miarę ich starzenia się – w przeważającej większości przypadków komórki starsze stawały się bardziej wrażliwe w porównaniu z młodszymi na cytotoksyczne działanie badanych ksenobiotyków. Kluczowe znaczenie w cytotoksycznym działaniu związków chemicznych na młodsze i starsze pasaże komórkowe może mieć także stężenie badanego związku.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku