docPobierz numer - Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna
download 
Reklamacja Transkrypt
Pobierz numer - Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna
Journal of Ecology and Health ISSN 2082-2634 2010 nr 6 Aktualna punktacja MNiSW 6,0 poprzednio: Szanowni Czytelnicy Oddajemy do rąk Państwa kolejny numer naszego dwumiesięcznika pod nową nazwą „Journal of Ecology and Health”, która zdążyła już chyba utrwalić się w świadomości naszych odbiorców. Postanowiliśmy rozszerzyć formułę pisma o szeroko pojętą tematykę dotyczącą zdrowia, gdyż uznaliśmy, że bardzo ściśle koresponduje z ekologią. Z przyjemnością donoszę Państwu, że w bieżącym roku udało się nam uzyskać 6 punktów w klasyfikacji MNiSW (w miejsce dotychczasowych 4). W związku z powyższym, mając na uwadze dalszy rozwój naszego periodyku, zachęcamy do publikowania w języku angielskim, co powinno zwiększyć liczbę cytowań naszych artykułów oraz umożliwić pozyskiwanie wartościowych prac. W aktualnym numerze pragnę zwrócić szczególną uwagę na pracę dotyczącą technologii GMO w rolnictwie i produkcji żywności. W świetle przedstawionych przez autorkę badań na zwierzętach doświadczalnych karmionych GM soją oraz GM kukurydzą teza, że żywność otrzymana w technologii GMO nie różni się niczym od tradycyjnej, wydaje się nieuprawniona. Szanowni Państwo kończąc 14 rok wydawania naszego pisma w imieniu własnym i Zespołu Redakcyjnego życzę wszystkim naszym Czytelnikom, Autorom i Współpracownikom Radosnych Świąt Bożego Narodzenia oraz zdrowia i wszelkich sukcesów w Nowym nadchodzącym Roku 2011. Journal of Ecology and Health gwsp.pl www.gwsp.pl ul. Kruczkowskiego 12, 41-710 Ruda Śląska tel. (32) 793 45 60, [email protected] www.omn.com.pl z wyrazami szacunku Wojciech Kozik redaktor naczelny CENY ZAMIESZCZENIA REKLAM DO UZGODNIENIA Z REDAKCJĄ Redakcja ,,Jurnal od Ecology and Health”, GWSP, + + ISSN 2082-2634 Redaktor naczelny Dr n. med. Wojciech Kozik Journal of Ecology and Health V 6 (84) listopad-grudzień 2010 tel. (32) 225-39-05, w. 104, www.gwsp.pl e-mail: [email protected] Dr inż. Jan Pałasz – Politechnika Śląska, Gliwice Prof. dr hab. Wacław Adamczyk – Katedra Technologii i Ekologii Wyrobów, Uniwersytet Ekonomiczny, Kraków – Przewodniczący Prof. Dr. Gerhard Banse – Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse /ITAS/, Karlsruhe, Niemcy Prof. Ing. Magdaléna Lacko-Bartošová CSc. – Slovenská pol'nohospodárska univerzita v Nitre (Słowacja) Prof. ndzw. dr hab. inż. Mirosław Czapka – Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom Dr hab. inż. arch. Krzysztof Gasidło – prof. ndzw. Politechniki Śląskiej, Gliwice, Zakład Planowania Regionalnego, Wydział Architektury Prof. dr hab. n. med. Tadeusz Gaździk – Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice, Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom Prof. dr Muhammad Iqbal – Head Dep. of. Botany, Hamdard University, New Delhi, Indie Prof. Dr. Jürgen Kopfmüller – Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse /ITAS/, Karlsruhe, Niemcy Dr n. chem. Violetta Kozik - Uniwersytet Śląski, Katowice, Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom Dr n. med. Wojciech Kozik – Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom Prof. Yuriy Kundiev, MD Ph D Dr. Sci - Institute for Occupational Health of National AM of Ukraine, Kyiv, Ukraina Prof. ndzw. dr hab. Krzysztof Malik – Wydział Zarządzania i Inżynierii Produkcji, Politechnika Opolska Prof. Dr. Sci (med) Antonina Nahorna - Institute for Occupational Health of National AMS of Ukraine, Kyiv, Ukraina Ph Dr. Zlatica Plašienková, CSc. – Dep. of. Philosophy, Uniwersytet Comeniusa, Bratysława, Słowacja Prof. dr hab. n. med. Andrzej Plech – Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom, Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna im. Kard. A. Hlonda, Mysłowice Prof. Martin Rusnák MD, PhD - Uniwersytet Trnawski w Trnawie Prof. dr hab. n. med. Aleksander Sieroń – Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice, Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji, Bytom Prof. PhDr. Josef Šmajs, CSc. – Katedra Filozofie Uniwersytet Masaryka, Brno, Republika Czeska Prof. zw. dr hab. n. med. Henryk Trzeciak Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna im. Kard. A. Hlonda, Mysłowice Dr hab. Ligia Tuszyńska – Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego Dr hab. Wiesław Włoch – prof. Uniwersytetu Opolskiego, Katedra Biosystematyki, prac. nauk. Ogrodu Botanicznego CZRP PAN w Warszawie-Powsinie, dyrektor Ogrodu Botanicznego w Mikołowie-Mokrem Doc. dr Mirosław Wójcik – Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna im. Kard. A. Hlonda, Mysłowice Ekologia – Ecology Krystyna Czaplicka-Kolarz, Dorota Burchart-Korol, Piotr Krawczyk: Metodyka analizy ekoefektywności - Methodology of eco-efficiency analysis ................................................................................................... Stefan Konstańczak: Postęp cywilizacyjny a bezpieczeństwo ekologiczne - Civilization progress and ecological security .................................... Anna Grobelak, Małgorzata Kacprzak, Krzysztof Fijałkowski: Fitoremediacja – niedoceniony potencjał roślin w oczyszczaniu środowiska - Phytoremediation – the underestimated potential of plants in cleaning up the environment .................................................................................. Violetta Kozik, Mirosław Czapka, Wojciech Kozik: Uzdrowiska Śląskie. Część 1. Ustroń - Silesian health resorts. Part 1. Ustroń ........................... Aleksandra Kawczyk-Krupka, Zenon Czuba, Wojciech Latos, Anna Mertas, Wojciech Król, Maria Simon-Sieroń, Aleksander Sieroń: Aspekty immunologiczne terapii fotodynamicznej - Immunological features of photodynamic therapy ........................................................... Zdrowie – Health Magdaléna Lacko-Bartošová: Nutritional quality and antioxidant capacity of triticum spelta varieties - Wartości odżywcze i zdolności przeciwutleniające odmian pszenicy orkiszowej .................................. Tomasz Irzyniec, Przemysław Konodyba-Szymański, Henryk Szczerba: Identyfikacja zagrożeń oraz ocena ryzyka zawodowego lekarzy medycyny (wstępne wyniki) - Identification of threats and the classification of the occupational hazards of medical doctors (Initial results) .................................................................................................... Katarzyna Lisowska: Genetycznie modyfikowane uprawy a zrównoważone rolnictwo i nasze zdrowie - Genetically modified crops, sustainable development and our health .................................................................. Konferencje, targi, wystawy Wyniki Zimowego Ptakoliczenia 2010 - Results of the Winter Bird Count 2010 ........................................................................................................ Łukasz Adamus: Kwalifikacje dla „zielonych” miejsc pracy - Qalifications for „green” jobs ...................................................................................... Fot. na I okł. - Mirosław Czapka: Zima w Dolinie Kościeliska 267 272 276 281 284 290 295 303 266 309 W tegorocznej edycji Zimowego Ptakoliczenia wzięło udział ponad 1600 osób, które policzyły w sumie ponad 76 tysięcy ptaków należących do 94 gatunków. Ostateczne wyniki pozwalają wyróżnić grupę trzech najczęściej spotykanych gatunków, zajmujących miejsce w ścisłej czołówce od początku akcji, czyli od 2005 roku. W tym roku zdecydowanie prowadzi krzyżówka, która po raz pierwszy w historii Zimowego Ptakoliczenia objęła prowadzenie, na drugim miejscu plasuje się wróbel, a tuż za nim gawron. 20 najliczniej obserwowanych gatunków: lp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 gatunek krzyżówka wróbel gawron bogatka gołąb domowy kawka mazurek śmieszka dzwoniec sroka trznadel modraszka kos czyż sierpówka kwiczoł wrona siwa łyska sójka gil liczba obserwacji 10 478 8 601 7 758 6 760 5 439 3 499 2 996 2 903 2 339 1 916 1 845 1 658 1 633 1 484 1 404 1 034 829 768 686 621 Co jeszcze mówią nam wyniki VI Zimowego Ptakoliczenia? Stałą popularnością cieszą się, podobnie jak w ubiegłych latach, najczęściej spotykane w Polsce gatunki sikor. Bogatka już drugi rok z rzędu zajmuje na naszej liście czwarte miejsce, natomiast modraszka plasuje się na silnej pozycji w drugiej dziesiątce najliczniej obserwowanych gatunków. Z nadsyłanych do nas informacji wynika również, że w tym roku mamy okazję obserwować wielki powrót dzwońca! Po stopniowym spadku liczebności, notowanym od 2006 roku, dzwoniec powraca na wysokie, dziewiąte miejsce na Zimowo-Ptakoliczeniowej liście. W pierwszej dwudziestce brakuje natomiast kwiczoła i jemiołuszki. Obecność obydwu gatunków ulega znacznym sezonowym zmianom, i związana jest silnie z obfitością pokarmu na terenach położonych na północ od Polski. Poza obserwacją gatunków stosunkowo licznych, Zimowe Ptakoliczenie jest również okazją do wykrywania ornitologicznych ciekawostek. Z całą pewnością jedną z takich ciekawostek było wypatrzenie krzyżodziobów sosnowych w Ruciance w powiecie elbląskim, których potwierdzone stanowiska znajdują się w Polsce na Helu i w Karpatach. Mieszkaniec położonego na Mazowszu Tłuszcza spotkał w swoim ogrodzie dzięcioła biało266 szyjego, zamieszkującego pierwotnie rejon Półwyspu Bałkańskiego, Bliskiego Wschodu i Azji Mniejszej, zalatującego coraz bardziej na północ od początku XX wieku. Swoją obecnością uczestników akcji zaszczyciły w tym roku również sowy: w warszawskim Parku Wilanowskim zaobserwowano puszczyka, a w Środzie Wielkopolskiej aż dwie uszatki. Niecodzienne obserwacje poczynione zostały także w przypadku gatunków ptaków związanych z siedliskami wodnymi. Na Wyspie Bolko w Opolu wypatrzone zostały zimujące uhle – ptaki dość liczne o tej porze roku na wybrzeżu, regularnie zalatujące w głąb lądu, dotarły tym razem aż na Opolszczyznę. Coraz częściej dostajemy również informacje na temat pojawiania się na wolności tzw. obcych gatunków ptaków, których zasięg naturalnego występowania nie obejmuje naszego kraju. Doskonałym przykładem będą zaobserwowane w Poznaniu kaczki karolinki, których pierwotne, dzikie populacje żyją w Ameryce Północnej. Także warszawska gęś tybetańska, wypatrzona w okolicach Jeziorka Wilanowskiego, w naturze nie spędzałaby zimy w Polsce – zapewne znacznie chętniej przebywałaby na subkontynencie indyjskim (w rejonie Indii, Pakistanu, Nepalu, Bangladeszu). Podobnie jak wspomniane wcześniej poznańskie karolinki, stołeczna gęś tybetańska jest prawdopodobnie uciekinierem z hodowli, gdyż oba gatunki, ze względu na oryginalne upierzenie coraz chętniej trzymane są jako ptaki ozdobne. Uczestnicy Zimowego Ptakoliczenia 2010 Tęgi mróz i obfite opady śniegu nie odstraszyły miłośników przyrody, którzy postanowili wybrać się na spacer w poszukiwaniu tegorocznego bohatera akcji – krogulca. Indywidualnie, w gronie znajomych, z rodziną, czy też w ramach jednej z ponad stu wycieczek organizowanych przez OTOP-owych wolontariuszy, uczestniczyło łącznie ponad 2150 osób! Liczba obserwatorów w poszczególnych województwach: lp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 województwo wielkopolskie śląskie mazowieckie kujawsko-pomorskie lubelskie łódzkie dolnośląskie małopolskie pomorskie warmińsko-mazurskie podkarpackie zachodniopomorskie podlaskie świętokrzyskie lubuskie opolskie liczba obserwatorów 503 308 251 221 176 99 95 91 71 65 51 48 34 34 17 14 Materiał ze strony: http://www.otop.org.pl/obserwacje/zimowe-ptakoliczenie/ wyniki-zimowego-ptakoliczenia-2010/ JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 KRYSTYNA CZAPLICKA-KOLARZ, DOROTA BURCHART-KOROL, PIOTR KRAWCZYK Główny Instytut Górnictwa, Katowice Metodyka analizy ekoefektywności Methodology of eco-efficiency analysis Streszczenie: W artykule przedstawiono zarys metodyki określania ekoefektywności. Podstawą analizy ekoefektywności jest wyliczenie wskaźników ekonomicznych i ekologicznych. Opisano podstawowe narzędzia analizy ekoefektywności: ocenę cyklu życia (Life Cycle Assessment) i metodę wartości bieżącej netto (Net Present Value). Zwrócono uwagę na różne sposoby wyliczania ekoefektywności, a także na istotę analizy ekoefektywności dla technologii/produktów wzorcowych. Wykorzystanie wskaźników wzorcowych pozwoli bowiem na stworzenie bezwzględnej skali ekoefektywności, która umożliwi porównywanie różnych technologii i produktów. Abstract: The paper outlines the methodology of eco-efficiency. The basis of eco-efficiency analysis is to calculate the economic and environmental indicators. It was described the basic eco-efficiency analysis tool: Life Cycle Assessment (LCA) and Net Present Value (NPV). Attention was drawn to different ways of calculating eco-efficiency and eco-efficiency analysis of the technologies or products references. The use of benchmarks (indicators references) will allow to create absolute scale of eco-efficiency which allows comparison of different technologies and products. Słowa kluczowe: ekoefektywność, ocena cyklu życia, metoda wartości bieżącej netto Key words: eco-efficiency, Life Cycle Assessment LCA, Net Present Value NPV Globalizacja oraz rosnące wymagania klientów spowodowały, że funkcjonowanie przedsiębiorstw na rynku wymaga stosowania nowoczesnych koncepcji zarządzania. Celem zastosowanych metod jest uzyskanie przewagi konkurencyjnej, obniżenie kosztów, podniesienie efektywności działania oraz proekologiczne zarządzanie, spełniając przy tym oczekiwania klientów. Coraz większą wagę przywiązują przedsiębiorstwa także do aspektów środowiskowych związanych z ich działalnością. Działania przedsiębiorstw w zakresie ochrony środowiska mogą mieć znaczący wpływ na ich sukces. Rosnąca świadomość ekologiczna społeczeństwa i wzrost zanieczyszczeń jakie powodują przedsiębiorstwa, jak również surowe przepisy ochrony środowiska powodują, że przedsiębiorstwa przemysłowe poszukują nowych metod ich ograniczania. Z tych względów zakłady z różnych gałęzi przemysłu i o różnej uciążliwości przemysłowej są zainteresowane działalnością na rzecz ochrony środowiska. Podstawową analizą wiążącą ekonomię przedsiębiorstwa z aspektami środowiskowymi związanymi z jego działalnością jest analiza ekoefektywności. Analiza ta służy porównaniu podobnych produktów/technologii w celu wyboru rozwiązania o najwyższej jakości i jednocześnie o najmniejszym wpływie na środowisko. Koncepcja ekoefektywności Ekoefektywność jest nową koncepcją w zarządzaniu środowiskowym integrującą aspekty środowiskowe z anali- zami ekonomicznymi w celu udoskonalania produktów i technologii. Ekoefektywność jest narzędziem strategicznym i należy do podstawowych czynników zrównoważonego rozwoju. Na podstawie analizy ekoefektywności decydenci mogą podjąć decyzje odnośnie planowanych inwestycji, na podstawie porównań różnych rozwiązań biorąc pod uwagę czynniki ekonomiczne i ekologiczne. Zachowana jest równowaga pomiędzy oddziaływaniem na środowisko a ekonomią produktu/technologii. Analiza ekoefektywności umożliwia znalezienie najbardziej efektywnego rozwiązania, uwzględniając aspekty ekonomiczne i środowiskowe oraz porównanie produktów/technologii alternatywnych, co pozwala na wybór rozwiązania przynoszącego największe korzyści przy najniższych kosztach, jednocześnie przy najmniejszej uciążliwości dla środowiska naturalnego (rozwiązania ekoefektywne). Ekoefektywność rozpatruje produkt i technologie w całym cyklu życia od fazy budowy, poprzez użytkowanie do likwidacji. Oddziaływanie na środowisko naturalne ocenia się na podstawie: zużycia energii, materiałów, emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych, odpadów i ścieków. Oceniając całkowite koszty, bierze się pod uwagę koszty produkcji, nabycia produktu, koszty na etapie użytkowania łącznie z kosztami konserwacji, napraw i eksploatacji, a także utylizację lub recykling produktu. W zależności od kosztów i wpływu na środowisko wyróżnia się różne warianty ekoefektywności (rys.1) [1,2]. Analiza ekoefektywności jest pomocna w podejmowaniu decyzji dotyczących wyboru nowego produktu, czy też projektowania JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 267 nowej technologii i umożliwia wybór wariantu, który jest najbardziej ekonomiczny i najmniej wpływa na środowisko. Ekoefektywność jest wyznacznikiem innowacyjności, na jej podstawie można określić, jak dana technologia wpływa na środowisko i jaka jest jej wydajność i efektywność w porównywaniu z technologiami wzorcowymi. Rys. 1. Różne warianty technologii w ocenie ekoefektywności [4] Do podstawowych metod analizy ekoefektywności należą ocena cyklu życia (LCA-Life Cycle Assessment) oraz analizy ekonomiczne – metoda wartości bieżącej netto (NPV-Net Present Value). Przedsiębiorstwa nastawione na rozwój i innowacje dążą do tego, by ekoefektywność technologii/produktów była coraz wyższa przy równoczesnym wzroście zysków z działalności i zmniejszeniu wpływu na środowisko. A takie działanie jest nieodłącznie związane z mniejszym zużyciem energii i surowców oraz redukcją emisji [3]. Według Światowej Rady Biznesu na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju (WBCSD-The World Business Council for Sustainable Development) ekoefektywny produkt (wyrób/usługa) jest produktem najtańszym, spełniającym potrzeby ludzi, a jednocześnie o najmniejszym wpływie na środowisko w całym cyklu życia (tworzy większą wartość dodaną, przy mniejszych nakładach). Standardowa analiza ekoefektywności integruje dwa spośród trzech elementów zrównoważonego rozwoju – ekonomiczny i środowiskowy (rys. 2). Rys. 2. Elementy zrównoważonego rozwoju Źródło: oprac. własne 268 Analiza ekoefektywności ma na celu: 1. Ograniczenie zużycia zasobów – dotyczy to w szczególności zużycia energii, materiałów, wody, gruntu. 2. Ograniczenie wpływu na środowisko – ograniczenie emisji wszelkich zanieczyszczeń (pyłowo-gazowych, odpadów, ścieków i innych) i substancji toksycznych oraz zwiększenie udziału surowców odnawialnych. 3. Zwiększenie wartości dodanej produktu – oznacza więcej korzyści dla klientów w wyniku zwiększenia funkcjonalności, trwałości i elastyczności produktów przy mniejszym zużyciu materiałów i energii. 4. Wzrost efektywności ekonomicznej produkcji przy równoczesnym ograniczaniu wpływu na środowisko. Istnieje wiele definicji ekoefektywności. Ekoefektywność została zdefiniowana przez Światową Radę Biznesu do spraw Zrównoważonego Rozwoju (WBCSD – the World Business Council for Sustainable Development) w 1991 r. jako dostarczanie wyrobów i usług w konkurencyjnej cenie, które spełniają potrzeby człowieka i podnoszą jego jakość życia, ograniczając wpływ na środowisko i zużycie zasobów w całym cyklu życia [4]. Natomiast zgodnie z Raportem „US President’s Council on Sustainable Development” ekoefektywność zdefiniowano jako utrzymanie wzrostu gospodarczego przy minimalnym wpływie na środowisko, stosowanie ograniczonej ilości nieodnawialnych zasobów, ograniczenie ilości odpadów, tworząc zdrowe środowisko do życia dla całej ludzkości [5]. Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD-Organisation for Economic Co-operation and Development) definiuje ekoefektywność jako powiązanie efektywności ekonomicznej ze środowiskową w celu zaspokojenia potrzeb klientów i określa ją jako stosunek wartości dla klienta do wskaźników środowiskowych. Według Europejskiej Agencji Ochrony Środowiska (EEA-European Environment Agency) ekoefektywność jest kluczową koncepcją zarządzania przedsiębiorstwem w celu dążenia do zrównoważonego rozwoju. Światowa Rada Biznesu na Rzecz Zrównoważonego Rozwoju WBCSD zidentyfikowała siedem elementów służących przedsiębiorstwu w celu podwyższenia ekoefektywności [4]: ! ograniczenie zużycia materiałów, ! ograniczenie zużycia energii, ! ograniczenie substancji toksycznych, ! zwiększenie recyklingu, ! zwiększenie udziału substancji odnawialnych i odnawialnych źródeł energii, ! zwiększenie trwałości produktu, ! wzrost wartości produktu. Ekoefektywność wiąże główny cel przedsiębiorstw, którym jest zysk i rentowność produkcji z podejściem środowiskowym, dzięki czemu osoby podejmujące najważniejsze decyzje w przedsiębiorstwie mają możliwość JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 tworzenia innowacyjnych produktów spełniających również kryteria środowiskowe. W ten sposób powstaje nowy obszar w przedsiębiorczości – ekoinnowacyjność. W celu zwiększenia ekoefektywności w przedsiębiorstwie należy już na etapie projektowania uwzględnić aspekty środowiskowe, czym zajmuje się ekoprojektowanie [6]. Koncern BASF (światowy potentat w branży chemicznej) wprowadził holistyczną metodę analizy ekoefektywności już w roku 1996 i jako pierwsze przedsiębiorstwo sektora chemicznego przeprowadził analizy metodą ekoefektywności. Według BASF w celu przeprowadzenia analizy ekoefektywności należy w pierwszej kolejności określić wpływ na środowisko danego produktu/procesu lub technologii. Wpływ ten wyraża się w kilku kategoriach: ! zużycie surowców, ! zużycie energii, ! wykorzystanie terenu, ! emisje zanieczyszczeń gazowo-pyłowych, ! zanieczyszczenia toksyczne, ! potencjalne ryzyko. Dodatkowo oprócz podstawowych danych wejściowych (zużycie surowców i energii, emisje, ścieki i odpady) i danych wyjściowych (emisje, ścieki i odpady) do każdego systemu według BASF włączone są substancje toksyczne, potencjalne ryzyko oraz zużycie terenu w całym cyklu życia [7]. Według koncepcji Społecznej Odpowiedzialności Biznesu (CSR – Corporate Social Responsibility) przedsiębiorstwa działające zgodnie ze zrównoważonym rozwojem powinny uwzględniać trzy czynniki rozwoju - ekonomiczny, środowiskowy i społeczny, dlatego analiza ekoefektywności powinna zawierać również element społeczny. Koncern BASF poszerzył analizę ekoefektywności o czynnik społeczny, dzięki czemu w pełni odpowiada wymogom zrównoważonego rozwoju. Rozszerzeniem analizy ekoefektywności jest analiza socjo-ekoefektywności (Socio-EcoEfficiency Analysis SEEBALANCE ®) [8]. Do społecznych kryteriów zawartych w ramach tak określanej ekoefektywności należą w szczególności: wypadki w pracy, szkolenia, wydatki na badania i rozwój. W 2009 roku metodologia obliczania ekoefektywności została rozszerzona o kolejne parametry ekonomiczne, jak podatki i dotacje [7]. Obliczanie ekoefektywności Zastosowanie analizy ekoefektywności umożliwia badanie produktu lub technologii w całym cyklu życia. Analizę ekoefektywności wykonuje się w trzech etapach, przedstawionych na rysunku 3 [10]. Pierwszy etap analizy ekoefektywności polega na określeniu badanych produktów lub technologii, zdefiniowaniu korzyści dla klienta, które będą mogły być osiągnięte teraz lub w przyszłości, a także podaje się wszystkie alternatywne rozwiązania z przyjętymi granicami dla analizy systemu. Drugi etap standardowej metodyki analizy ekoefektywności polega na określeniu wielkości zużycia zasobów (surowców, energii), wielkości wszystkich emisji zanieczyszczeń, odpadów i ścieków, określeniu potencjału toksycznego, a także sporządzeniu analizy kosztów. W ramach trzeciego etapu wyciąga się wnioski na podstawie analizy ekoefektywności i opracowuje się strategię wyboru optymalnego rozwiązania. Rys. 3. Etapy analizy ekoefektywności [10] Standardowa analiza ekoefektywności stanowi funkcję dwóch wskaźników: ekologicznego oraz ekonomicznego. Według WBSCD ekoefektywność wiąże wskaźnik ekonomiczny wartości wytworzonej ze wskaźnikami określającymi obciążenie środowiska. Wskaźnik ekoefektywności może być definiowany w różny sposób [11-13], najczęściej spotykany jest wskaźnik wyrażony wzorem (1) [14]: Inny sposób określania ekoefektywności, wskazujący wyraźnie na integrację wskaźników ekologicznych i ekonomicznych zaproponował koncern BASF. Wyraża się wzorem (2) [7]: Ocena cyklu życia – składowa obliczania ekoefektywności Ocena cyklu życia (LCA-Life Cycle Assessment) jest podstawowym elementem analizy ekoefektywności. LCA jest ważnym narzędziem pomocnym we wdrażaniu systemu zarządzania środowiskowego. Normy PN-EN ISO 14040:2009 oraz PN-EN ISO 14044:2009 określają zasady, strukturę, wymagania i procedury niezbędne do oceny cyklu życia (LCA) [15,16]. Szerzej etapy oceny cyklu życia i zastosowanie LCA w analizie procesów przemysłowych zostały opisane przez Burchart-Korol [17]. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 269 Analiza ekonomiczna - składowa analizy ekoefektywności Znanych jest wiele metod rachunku ekonomicznego, jednakże analizy ekonomiczne dla celów obliczania ekoefektywności najczęściej przeprowadza się w oparciu o dyskontowe metody bezwzględnej oceny opłacalności: metodę wartości bieżącej netto oraz metodę wewnętrznej stopy zwrotu. Ze względu na formę uzyskiwanych wyników w ocenie ekoefektywności zastosowanie może znaleźć ta pierwsza. Metoda wartości bieżącej netto (NPV - Net Present Value) opiera się na koncepcji dyskontowania strumienia wpływów i wydatków i obliczania ich wartości bieżącej. Pozwala ona na doprowadzenie do porównywalności wpływów i wydatków realizowanych w różnych okresach poprzez przeliczenie ich na wartości w określonym momencie bazowym. Obliczanie wartości bieżącej netto NPV polega na zsumowaniu wszystkich korzyści netto (przepływów pieniężnych netto) związanych z technologią/produktem, osiąganych w całym ekonomicznym cyklu życia, które przed sumowaniem się dyskontuje, czyli sprowadza do jednego momentu czasowego w celu ujednolicenia ich wartości pieniężnej [18]. W przypadku metody NPV istotne jest uwzględnienie wszystkich korzyści netto z całego ekonomicznego cyklu życia technologii. Ustalenie długości tego okresu jest warunkiem koniecznym zachowania poprawności prowadzonej bezwzględnej oceny opłacalności. Można to zrobić dwiema metodami – optymalizującą i normatywną. W metodzie optymalizującej uwzględnia się możliwości wystąpienia dodatkowych korzyści, które wynikają z wcześniejszego, niż założono w uwarunkowaniach technicznych bądź prawnych, zaniechania eksploatacji danej technologii. Zazwyczaj korzyścią tą jest wartość odzyskana, czyli wartość odsprzedaży użytych aktywów trwałych. Metoda normatywna opiera się na założeniu, że długość ekonomicznego cyklu życia technologii zależy od technicznej możliwości jej eksploatacji. Maksymalny, z technicznego punktu widzenia, okres eksploatacji (cykl życia) wyznacza okres użytkowania aktywów trwałych o najdłuższym okresie sprawności technicznej, a więc budynków i budowli. W praktyce można odwołać się również do standardowego punktu odniesienia, zróżnicowanego ze względu na sektor i opartego na międzynarodowo przyjętych metodykach. Istotne jest, aby określić taki sam horyzont czasowy dla wszystkich rodzajów prowadzonych analiz, składających się na rachunek ekoefektywności (Tablica 1). Podstawowym elementem analizy finansowej przedsięwzięć inwestycyjnych, wraz ze strumieniem wydatków i wpływów, jest stopa dyskontowa. Wpływa ona w istotny 270 sposób na wynik oceny przedsięwzięcia – jej nieznaczna zmiana (nawet o 1%) może spowodować uzyskanie odmiennych wyników. Istotne jest więc ustalenie tej stopy na właściwym poziomie. Uwzględnianie stopy dyskontowej w analizie efektywności inwestycji wynika z faktu, że kapitał, jak każde ograniczone dobro, posiada swoją cenę. Koszt kapitału stanowi więc najważniejszy element uwzględniany przy wyborze stopy dyskontowej, będącej podstawowym parametrem w dynamicznych metodach oceny efektywności inwestycji. Koszt ten można rozpatrywać w dwóch kategoriach [19]: - kosztu średniego, - kosztu krańcowego. Tabl. 1. Referencyjny horyzont czasowy (w latach) rekomendowany przez Komisję Europejską dla okresu 2007–2013 [20] Projekty według sektora Energia Woda i środowisko Koleje Drogi Porty i lotniska Telekomunikacja Przemysł Inne usługi Lata 25 30 30 25 25 15 10 15 Średni koszt kapitału oblicza się jako średnią kosztów pozyskania jego poszczególnych składników, ważoną ich udziałem w całości kapitału. Natomiast pojęcie krańcowego kosztu kapitału funkcjonuje w odniesieniu do przedsiębiorstw i jest związane z określeniem, w jakim stopniu dodatkowe zapotrzebowanie na kapitał zgłoszone przez inwestora wpłynie na jego koszty. Podobnie, jak i w przypadku horyzontu czasowego analizy, możemy się odwołać do międzynarodowych praktyk, czy wytycznych. Przykładowo Komisja Europejska zaleca przyjmować jednolitą wartość wzorcową stopy dyskonta zgodnie z założeniem, że środki pochodzą od średniego europejskiego płatnika podatków. Oznacza to, że nawet w przypadku projektów specyficznych dla danego regionu lub beneficjenta odpowiedni koszt alternatywny kapitału należy oprzeć na portfelu europejskim. Ponadto integracja rynków finansowych powinna doprowadzić do zastosowania jednolitej wartości, o ile w długim terminie przewiduje się konwergencję stóp inflacji i stóp procentowych w krajach UE. Tablica 2 zawiera szacunki realnych stóp zwrotu z aktywów finansowych, będące punktem wyjścia dla wyboru finansowej stopy dyskontowej. Możemy uznać, że więksi inwestorzy i doświadczeni specjaliści są w stanie osiągnąć zwroty wyższe od przeciętnych. Jeżeli przyjmiemy, że JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 podmioty proponujące projekt są doświadczonymi inwestorami, stopa zwrotu nieznacznie wyższa od średniej z wartości podanych w tabeli będzie bardziej odpowiadała naszym wymogom. Tabl. 2. Przybliżone szacunki długoterminowej rocznej finansowej stopy zwrotu z papierów wartościowych [20] Klasa aktywów Akcje dużych spółek Akcje spółek średnich i małych Akcje spółek międzynarodowych Obligacje Środki pieniężne Inflacja Średnia prosta Szacowany nominalny roczny zwrot, % Szacowany realny nominalny roczny zwrot,% 9,0 10,7 9,1 4,8 3,2 2,6 - 6,4 8,1 6,5 2,2 0,6 4,76 Z powyższego zestawienia wynika, że finansowa stopa dyskontowa wynosząca 5% jest nieco wyższa od średniej wartości portfela różnych papierów wartościowych i ta wartość jest aktualnie rekomendowana przez Komisję Europejską dla analiz przeprowadzanych w cenach stałych. Zastosowanie rekomendowanej wartości stopy dyskontowej ma pewną zaletę z punktu widzenia oceny ekoefektywności. Przyjmując ją uniezależniamy wyniki analizy od specyficznych warunków wdrażania technologii takich, jak źródła finansowania, czy sytuacja finansowa przedsiębiorcy. Oceniamy więc samą technologię, a uzyskane wyniki stają się bardziej obiektywne i porównywalne względem innych analizowanych technologii. Wyliczone wskaźniki efektywności ekonomicznej produktów, czy technologii, w szczególności NPV, uzupełniają wyniki analiz LCA, które nie uwzględniają aspektów finansowych. Wspólnie z wynikami analiz LCA stanowią do wyliczenia wskaźników ekoefektywności obejmujących dwa spośród trzech elementów zrównoważonego rozwoju – ekonomiczny i środowiskowy. Publikacja została opracowana w ramach projektu pt. "Opracowanie modelu oceny ekoefektywności technologii zrównoważonego rozwoju", współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. Praca zrealizowana w ramach BW 401/204/07. Podsumowanie szości przypadków będzie niewystarczające. W celach porównawczych należy także określić ekoefektywność technologii/produktów wzorcowych. Wykorzystanie wskaźników wzorcowych pozwoli bowiem na stworzenie bezwzględnej skali ekoefektywności, która umożliwi porównywanie różnych technologii i produktów. W przeciwnym razie ocena i porównanie wyników będzie możliwa tylko dla grupy podobnych technologii/produktów, a wnioski będą się ograniczały tylko do uszeregowania ich względem siebie na podstawie uzyskanych wyników. L I T E RAT U RA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] Ecoefficiency: creating more value with less impact. World Business Council for Sustainable Development Report Geneva 2000. Huppes G., Davidson M.D., Kuyper J.: Eco-efficient Environmental Policy in Oil and Gas Production in the Netherlands, Ecological Economics, 1, 2007. DeSimone L.D., Popoff F.: Eco-efficiency – The Business Link to Sustainable Development. MIT Press, 1997. http://www.wbcsd.org [22.09.2010]. http://www.cap-lmu.de/ [20.09.2010]. Burchart-Korol D.: Ekoprojektowanie – holistyczne podejście do projektowania. Problemy Ekologii, nr 3(81), 2010. http://www.basf.com [19.09.2010]. Kolsch D., Saling P., Kicherer A., Grosse-Sommer A., Schmidt I.: How to measure social impacts? A socio-eco-efficiency analysis by the SEEBALANCE® method, International Journal of Sustainable Development, nr 1, 2008. Schmidt, I., Meurer, M., Saling, P., Kicherer, A., Reuter, W., Gensch, C.: SEEBALANCE - Managing Sustainability of Products and Processes with the Socio-Eco-Efficiency Analysis by BASF, Greener Management International, Greenleaf publishing Sheffield, Issue 45, 2004. Czaplicka K., Ściążko M. (red.): Model ekologicznego i ekonomicznego prognozowania wydobycia i użytkowania czystego węgla, Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2004. Thant M. M., Charmondusit K.: Eco-efficiency assessment of pulp and paper industry in Myanmar, Clean Techn Environ Policy nr 12, 2010. Verfaillie H.A., Bidwell R.: Measuring Eco-Efficiency – A Guide to Reporting Company Performance. World Business Council for Sustainable Development 2000. Czaplicka-Kolarz K., Wachowicz J., Bojarska-Kraus M.: A Life Cycle Method for Assessment of a Colliery Colliery’s Balance, The International Journal of Life Cycle Assessment, nr 9, 2004. Huppes G., Ishikawa M.: Eco-efficiency and Its Terminology, Journal of Industrial Ecology, nr 4, 2005. PN-EN ISO 14040:2009 Zarządzanie środowiskowe. Ocena cyklu życia. Zasady i struktura. PN-EN ISO 14044:2009 Zarządzanie środowiskowe. Ocena cyklu życia. Wymagania i wytyczne. Burchart-Korol D.: Zastosowanie oceny cyklu życia (LCA) w analizie procesów przemysłowych. Problemy Ekologii, nr 6, 2009. Rogowski W.: Rachunek efektywności inwestycji. Wyd. Wolters Kluwer Polska Sp. z o.o., Kraków 2008. Sierpińska M., Jachna T.: Ocena przedsiębiorstwa według standardów światowych. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. 2000. Komisja Europejska. Dyrekcja Generalna ds. Polityki Regionalnej: Przewodnik do Analizy Kosztów i Korzyści projektów inwestycyjnych. Fundusze strukturalne, Fundusz Spójności oraz Instrument Przedakcesyjny Raport końcowy przedłożony przez TRT Trasporti e Territorio oraz CSIL Centre for Industrial Studiem 2008. Wyliczenie wskaźników ekonomicznych i ekologicznych pozwala na określanie ekoefektywności poszczególnych produktów, czy technologii. Przedstawiony zarys metodyki określania ekoefektywności wychodzi więc naprzeciw światowym tendencjom zrównoważonego rozwoju oraz oczekiwaniom przedsiębiorców. Jednak samo określenie ekoefektywności w oderwaniu od otoczenia w więkJEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 271 STEFAN KONSTAŃCZAK Uniwersytet Zielonogórski Postęp cywilizacyjny a bezpieczeństwo ekologiczne Civilization progress and ecological security Streszczenie: Autor wyszedł z założenia, że potrzeba zapewnienia poczucia bezpieczeństwa jest jedną z najbardziej podstawowych i naturalnych dyspozycji każdego człowieka. Skoro więc powszechnie odczuwany jest brak bezpieczeństwa ekologicznego, to jednym z modeli idealnych jest społeczeństwo proekologiczne, które nie tylko stara się zwalczyć zagrożenie dominujące, ale także nie dopuścić do jego ponownego ujawnienia się. Twórcy tej idei założyli, że dominujący charakter zagrożeń ekologicznych spowoduje, że zażegnanie tego typu problemów automatycznie rozwiąże także wszystkie pozostałe, a więc zapewni wszystkim ludziom pewien standard bezpieczeństwa. Z tak szlachetnych celów zrodziła się idea ekologizmu. Korzeni ekologizmu należy doszukiwać się w rozsądnym, technokratycznym spojrzeniu na przyrodę jako jedynym źródle pomnażania cywilizacyjnego dorobku ludzkości. Bezpieczeństwo własne bowiem nie może być przyczyną sprawczą zagrożeń dla innych osób. Aby samemu czuć się bezpiecznie trzeba żyć w otoczeniu tych, którzy też maja takie samo poczucie. Właśnie na tym polega atrakcyjność idei ekologizmu, która w istocie jest praktycznym wyrazem idei zrównoważonego rozwoju. Ekologizm bowiem postuluje budowanie społeczeństwa obywatelskiego, rozwijającego się zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju i akceptującego prawa człowieka. Abstract: The author assumed that the need to provide the sense of security is one of the most basic and natural disposition of every human. As the lack of ecological security is widely felt, so one of the ideal models is pro-ecological society, which not only tries to fight dominant threat but also not to let its reappearance. Authors of this idea assumed that a dominant character of ecological threats will cause the situation that preventing of such problems will automatically solve all other problems, and in this way will provide all people some standard of security. The idea of ecologism was born of such noble aims. The roots of ecologism should be searched for in sensible and technocratic look at nature as the only multiplying source of civilization achievements of the mankind. Self- security cannot be the causative reason of threats for the others. So that one feels secure he or she has to live in such a surrounding which has the same feeling. That is exactly the attractiveness of ecologism idea, which is actually practical expression of the idea. Ecologism postulates building of a civil society which develops itself in accordance with the rule of sustainable development and which accepts human rights. Słowa kluczowe: bezpieczeństwo, bezpieczeństwo ekologiczne, ekologizm, cywilizacja, zrównoważony rozwój Key words: security, ecological security, ecologism, civilization, sustainable development Zapewnienie sobie poczucia bezpieczeństwa jest jednym z najbardziej podstawowych i naturalnych dążeń każdego żywego organizmu. Wyrazem znaczenia tej dyspozycji w życiu człowieka jest instynkt samozachowawczy, którym każdy jest obdarzony dla zmobilizowania posiadanych sił i środków dla zapewnienia sobie komfortu bezpieczeństwa. W minionych epokach, gdy zakres terytorialnej ekspansji człowieka ograniczał się w zasadzie tylko do najbliższego mu terytorium, taka dbałość była wystarczająca zarówno dla pomyślności indywidualnej, jak i grupy społecznej, w której jednostka funkcjonowała. Wraz z epoką wielkich odkryć geograficznych rozpoczęła się jednak niepohamowana ekspansja terytorialna naszego gatunku. Współcześnie na kuli ziemskiej praktycznie nie ma już terenów, których nie zamieszkiwaliby przedstawiciele homo 272 sapiens. Wraz z tą ekspansją zmienił się jednak także wymiar naszego bezpieczeństwa. Jeszcze sto lat temu epidemia dowolnej choroby na innym kontynencie nie stanowiła większego zagrożenia dla mieszkańców pozostałych części naszego globu. Dziś każdej pandemii towarzyszy poczucie zagrożenia będącego udziałem wszystkich ludzi. Zastanawiające wydaje się jednak w tym przypadku to, że znacznie bardziej brzemienne w skutki zagrożenia ekologiczne, które także nie uznają granic i przeszkód naturalnych, takich powszechnych obaw w zasadzie nie powodują. Tymczasem każda pandemia stosunkowo szybko samoistnie się skończy, a raz powstałe zagrożenie ekologiczne nigdy samorzutnie nim być nie przestanie. Typowym przykładem takiego stanu rzeczy są np. regiony dotknięte katastrofą czarnobylską, poligony prób jądrowych, czy też JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 tereny skażone po katastrofie z 1984 r. w indyjskim Bhopalu. Należałoby się zatem zastanowić nad tym, dlaczego dowolna pandemia powoduje, że traktujemy wszystkich ludzi jako zagrożonych, w tym także siebie samych, a takiego odczucia nie mamy w przypadku katastrof ekologicznych. W konsekwencji nawet jeśli ludzie zauważają istnienie jakiegoś problemu ekologicznego w rodzaju efektu cieplarnianego, to rzadko osobiście czują się nim zagrożeni. Problem wydaje się być nie tyle pochodną braku stosownych informacji, co raczej braku zagrożenia interesów konkretnych ludzi i grup społecznych. Mogliśmy się o tym przekonać nie tak dawno w obliczu afer związanych z zakupem nadmiernych ilości szczepionek przeciwko wirusowi A/H1N1 (tzw. „świńskiej grypy”) przez większość państw europejskich. żyć pewną ewolucję konstruowania modeli idealnego społeczeństwa, tak jak początkowo były one konstruktami czysto idealnymi, tak teraz zaczęto je wyprowadzać z istniejącej praktyki społecznej. Skoro więc powszechnie odczuwany jest niedostatek bezpieczeństwa ekologicznego, to jednym z modeli idealnego społeczeństwa jest społeczeństwo proekologiczne, podstawą zbudowania którego jest najpierw zwalczenie zagrożenia dominującego, a następnie niedopuszczenie do jego ponownego pojawienia się. Twórcy takiej idei domyślnie założyli, że dominujący charakter zagrożeń ekologicznych spowoduje, że rozwiązanie tego typu problemów niejako automatycznie rozwiąże także wszystkie inne problemy, a więc zapewni wszystkim ludziom pewien standard bezpieczeństwa. Z tak szlachetnych celów narodziła się idea ekologizmu. Z punktu widzenia ekologii świat nie staje się zatem coraz bezpieczniejszy. Liczba zagrożeń ciągle rośnie, bo w miejsce zażegnanych niebezpieczeństw ciągle pojawiają się nowe. Ponadto zagrożenia znane, pomimo usilnych starań wielu państw, ciągle stanowią realną groźbę dla wszystkich ludzi. Dla przykładu likwidacja uciążliwych dla środowiska zakładów produkcyjnych nie uchroniła przed negatywnymi skutkami powolnych zmian klimatu, czy też wymieraniem całych gatunków zwierząt oraz roślin. Nieuprawnionym byłoby jednak stwierdzenie, że nową teorię zapoczątkowały nauki przyrodnicze. Okazuje się, że źródeł jej narodzin należy doszukiwać się w klasycznej psychologii, która starała się całościowo ująć i wyjaśnić fenomen ludzkiego bycia w świecie, co wymaga zawsze jakiegoś uzgodnienia pomiędzy tym, co jest zawarte w człowieku, a tym, co znajduje się na zewnątrz niego. W konsekwencji przyjęto, że „aby móc zrozumieć człowieka i móc mu pomóc, należy widzieć go w kontekście zorganizowanego środowiska fizycznego i społecznego – rodziny, szkoły, szpitala, zakładu pracy. Miejsca rekreacji i rehabilitacji” [1]. Jest to pochodną tego, że z punktu widzenia jednostek zarówno środowisko społeczne jak i przyrodnicze jest zastane, a więc jest naturalne. Zarówno bez jednego jak i drugiego człowiek nie może realizować swojego człowieczeństwa. Nie chodzi tu zatem o zwykłą zależność jednego środowiska od drugiego, ale o to, że sam człowiek stanowi ważny element każdego z nich, a dowolna zmiana w którymkolwiek z nich powoduje także zmianę samego człowieka. Można odwołać się tu do prozaicznego przykładu, że nawet niewielki wzrost temperatury otoczenia może zmienić całkowicie sposób życia Eskimosów, podobnie spadek temperatury może spowodować, że Grenlandia przestanie nadawać się do osadnictwa. Taki przypadek w przeszłości skazałby Eskimosów na wymarcie, a dziś po prostu na emigrację i stanie się częścią większej grupy społecznej, ulegając nieuchronnie asymilacji. Pytanie, które tradycyjnie kieruje się w stronę filozofii, ciągle zatem brzmi – czy istnieje możliwość takiego urządzenia świata, w którym wszyscy mogliby się poczuć bezpiecznie? Z historii filozofii znamy wiele pomysłów, które taką wizję starały się określić. Niestety wszystkie z nich okazały się co najmniej nietrafne. Najbardziej znaną taką próbą był niewątpliwie marksizm. Receptą na zapewnienie bezpieczeństwa powszechnego, którą oferował marksizm, była przewidywalność procesów społecznych i ekonomicznych. Tym samym również przewidywalne stawały się zagrożenia. Założenia tej ideologii sprawdzono w praktyce w różnych modelach społecznych, w tym również w tzw. realnym socjalizmie w Polsce. Tymczasem zapewnienie bezpieczeństwa w jednej dziedzinie pozbawiało społeczeństwo bezpieczeństwa w innej sferze. Typowym przykładem było bezpieczeństwo socjalne, którego zapewnienie oznaczało m.in. rabunkową eksploatację zasobów naturalnych oraz ograniczenie wolności osobistej jednostek. Bankructwo idei realnego socjalizmu nie zniechęciło jednak filozofów przed budowaniem modeli systemów społecznych gwarantujących ludziom pełne bezpieczeństwo. Konstruowane modele tym się różnią od tych znanych z przeszłości, że tym razem starają się uwzględniać praktyczne doświadczenia z funkcjonowania państw i społeczeństw współczesnych. Jak się okazuje ani trwała izolacja, jak w przypadku Korei Północnej czy Kuby, ani względnie pełna otwartość na świat zewnętrzny, jak w przypadku Stanów Zjednoczonych, nie zapewniają ani likwidacji zagrożeń ani spokoju politycznego oraz poczucia bezpieczeństwa wszystkim obywatelom. Można jednak zauwa- Czym jest zatem współczesny ekologizm? Augustyn Bańka nazwał go „generalną prowokacją dla tradycyjnego sposobu myślenia naukowego” i scharakteryzował go „jako współczesny ruch umysłowy”, który „otwiera drogę do przetrwania przez wskazanie jedności wszechrzeczy i osoby ludzkiej oraz przez kierowany etyką system zależności między kosmosem, biosferą i antroposferą”. Stwierdził też, iż współcześnie ruch ten przekroczył ramy zakreślone przez problemy i terminologię biologiczną. Tradycyjna ekologia bowiem wyjaśnia relacje łączące organizm z jego środowiskiem naturalnym, w ekologizmie zaś zakłada się, że wszystko jest środowiskiem człowieka [2]. W konsekwencji JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 273 wypracowany w biologii system pojęć oraz ekologiczne ujmowanie i wyjaśnianie rzeczywistości zrodziły pewien stereotyp myślenia, który przeniesiono także na praktykę polityczną. Ekologizm, wedle krytyków tej idei, to dziś przede wszystkim masowy ruch społeczny, który „nie pragnie już niczego innego mniej niż reformy zasad rządzenia, przebudowy gospodarki i społeczeństwa w imię […] wyzwolenia przyrody z jarzma wyzysku człowieka” [3]. Konglomerat postaw i poglądów nie sprzyja krystalizacji samej idei w formie systemu teoretycznego. Ważny jest cel, a nie sposób, w jaki ma być on osiągnięty. Tymczasem w praktyce popularność ruchu nie wynika z jakiegoś buntu przeciwko istniejącemu porządkowi politycznemu, ale z uwrażliwienia społeczeństwa na problemy, które dotąd nie zaprzątały uwagi większości. Chodzi tu bowiem o holistyczne (całościowe) spojrzenie na środowisko naturalne, które każe np. mieszkańcowi Irlandii buntować się przeciwko wyrębowi puszczy amazońskiej, czy archaicznej praktyce wypalania lasów na Sumatrze. Sądzić należy nawet, że obowiązkowe, choć zdaniem niektórych mieszczące się tylko w ramach poprawności politycznej, nawiązywanie polityków do problemów ekologicznych i wskazywanie dróg ich rozwiązywania w swoich programach, jest wynikiem upowszechniania się takiego uwrażliwienia. Korzeni ekologizmu należy jednak doszukiwać się w rozsądnym, technokratycznym spojrzeniu na przyrodę traktowanej w nim jako jedyne źródło pomnażania dorobku ludzkości, i z którą właśnie dlatego należy obchodzić się mądrze i gospodarnie. Nie ma tu miejsca na emocjonalny, ale niczym nieuzasadniony sprzeciw przeciwko kierunkom rozwoju naszej cywilizacji. Tymczasem zdając sobie sprawę z nośności idei ekologizmu wielu zadeklarowanych przeciwników cywilizacji technicznej stara się wykorzystać jego masowość dla propagowania swoich racji. W rezultacie często ma się do czynienia z protestami rzekomo w imię tej idei, a tak naprawdę przeciwko cywilizacji w ogóle. W wypaczonej wersji idea ekologizmu przejawia się w zachowaniach niektórych alterglobalistów starających się np. podpalać budynki, w których odbywają się spotkania przywódców najbogatszych państw świata. Przy takim zachowaniu nawet odniesienie sukcesu i spalenie określonego obiektu nic przecież nie zmieni. Problemem dla alterglobalistów nie jest więc brak energicznych przywódców, ale brak nośnej idei, która by pociągnęła za sobą większość społeczeństwa. Ekologizm nie zgadza się ponadto z poglądami zakładającymi trwałość nierówności pomiędzy ludźmi, a przez to kojarzy się z lewicą polityczną. Jednocześnie zakłada, że dobrem, do którego wszyscy mają prawo, powinno stać się nieskażone środowisko przyrodnicze. Nie zakłada zatem zrównania dobrobytu materialnego wszystkich ludzi, a raczej tylko jest swego rodzaju projektem stylu życia, w którym kategorie ilościowe nie odgrywają decydującej roli. 274 Nie jest to więc utopią egalitaryzmu ani też powszechnego dobrobytu, lecz aprobatą w skali globalnej, różnorodności dróg osiągania pomyślności. Postęp bowiem nie musi być pochodną poziomu rozwoju nauki i techniki bo wystarczy tylko zaspokojenie podstawowych potrzeb człowieka [4]. Nic zatem dziwnego, że można spotkać się poglądami, iż „gdy historia wyda już osąd o dwudziestym stuleciu, za jedyny naprawdę doniosły ruch społeczny epoki poczyta ekologizm” [3]. Ekologizm rozumiany także jako idea równości i równouprawnienia wszelkich form życia i rezygnacji z eksploatacji mniej zaawansowanych ewolucyjnie żywych organizmów, jest obecny we wszystkich kulturach i społecznościach ludzkich. Nie jest zatem ograniczany tylko do problematyki ochrony przyrody. Można przy tym również zauważyć, że także moralność ma wymiar ekologiczny, gdyż w jakiś sposób odzwierciedla porządek istniejący w biosferze. Jest czymś naturalnym, iż ochronie podlega to, czego odczuwamy niedostatek oraz to, co najbardziej nietrwałe. Naturalny jest więc automatyczny wzrost wartości tego, czego biosferze zaczyna brakować. Skoro tak się dzieje, to łatwiej zrozumieć, iż tezy wielu ruchów ekologicznych o rozszerzeniu praw moralnych na sferę non-human odnoszą się w pierwszym rzędzie do ginących gatunków. To właśnie świadomość, iż wiele gatunków zwierząt i roślin nieuchronnie znika, czemu towarzyszy przekonanie, iż jest to mniej lub bardziej ubocznym skutkiem działalności człowieka, stała się także punktem wyjścia dla idei ekologizmu. W takim wymiarze bezpieczeństwo rozumiane jest negatywnie, jako unikanie, przezwyciężanie lub eliminowanie zagrożeń. Jest to jednak daleko idące uproszczenie, gdyż pojęcie to ma znacznie szersze zakres. Należy raczej przyjąć, iż „istota bezpieczeństwa tkwi w takich formach istnienia, które zapewniają trwanie, przetrwanie i rozwój oraz doskonalenie tudzież trwanie, stabilizację i rozwój” [5]. W tym znaczeniu bezpieczeństwo ma bardzo humanistyczny wymiar, gdyż wiąże się z pomyślnością zarazem w wymiarze indywidualnym jak i zbiorowym. Stąd konstatacja, iż bezpieczeństwo własne nie może być przyczyną sprawczą zagrożeń dla innych. Aby samemu czuć się bezpiecznie trzeba żyć w otoczeniu tych, którzy też maja takie samo poczucie. Troska o własne bezpieczeństwo polegać zatem powinna nie na tworzeniu coraz bardziej wymyślnych metod zabezpieczenia stanu swego posiadania, ale na ograniczaniu sfery niedostatku innych. Nawet wysokie mury nie zapewnią spokoju i poczucia bezpieczeństwa, bo sam fakt ich zbudowania jest wyrazem strachu i braku poczucia bezpieczeństwa tych, którzy je kazali stworzyć. Nie można zatem dbać wyłącznie o własne bezpieczeństwo, bo w ten sposób praktycznie je ograniczamy. Autentyczna dbałość o nie oznacza zwrócenie kierunku myślenia z samych siebie w stronę reszty świata. „A zatem myślenie ekologiczne cechuje się odśrodkowością: jest skierowane od człowieka JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 umieszczonego w centrum pola zainteresowań na świat otaczający go. Jeśli zaś przedmiotem badań czy refleksji jest środowisko, to w myśl paradygmatu ekologizmu należy rozpatrywać je jako środowisko człowieka, a więc ze względu na człowieka i na wpływ, jaki wywiera na ludzi. A zatem myślenie ekologiczne jest też dośrodkowe: od świata zewnętrznego do człowieka” [6]. Poczucie bezpieczeństwa jest jednak tylko stanem naszej psychiki. Nie oddaje ono obiektywnej strony problemu, bo np. z braku dostatecznej wiedzy niektórych zagrożeń możemy po prostu nie dostrzegać albo bezpodstawnie je bagatelizować. Z tej racji strona fizyczna naszego bezpieczeństwa znajduje się pod kontrolą specjalistów, od których kompetencji i umiejętności zależy często nasze życie. Trudno przecież oczekiwać, aby każdy znał dopuszczalne dla człowieka poziomy promieniowania, hałasu czy zapylenia. Z tej racji strona materialna (fizyczna) naszego bezpieczeństwa wydaje się pozornie być ważniejsza od psychicznej. Zarazem jest ona możliwa do sprawdzenia za pomocą stosownych instrumentów, a z drugiej zaś strony jest odzwierciedleniem naszego stanu psychicznego, przy czym pomiędzy tymi sferami na ogół nie ma jednoznacznej korelacji. Krytycy rozwiązań proponowanych przez ekologizm mówią o „niezdrowej enwironmentalistycznej filozofii” oraz o „histerii” na tym punkcie, twierdząc, że wszelkie naruszenia w tej kwestii są wynikiem braku „umiejętności rządu, który nie dopuszcza działania prywatnych praw własności i nie broni ich przed naruszeniami. Zanieczyszczenia i nadmiernie intensywne zużywanie zasobów wynikają bezpośrednio z <<nieudacznictwa>>, którym cechuje się rząd w dziedzinie ochrony własności prywatnej” [7]. Zatem wystarczyłoby zmienić elity polityczne, aby problemy ekologiczne same zanikły. Trzeba jednak podkreślić, że poczucie zagrożenia towarzyszy ludziom od zarania powstania naszego gatunku. Ludzie stworzyli cywilizację jako sztuczną otoczkę swej egzystencji tylko po to, aby czuć się coraz bardziej bezpieczni. Tymczasem w miarę wzrostu złożoności cywilizacji ludzkość traci nad nią kontrolę i czasem bywa tak, że zamiast obiektywnego zwiększenia poziomu bezpieczeństwa niektóre z tych elementów stają się dysfunkcyjne, a nawet zagrażają dalszemu trwaniu naszego gatunku. Jest to w pewnym sensie uboczny skutek nieustannego wzrostu komplikacji wytworów kultury, które stwarzamy celem uczynienia naszego życia bezpieczniejszym i wygodniejszym. Niewątpliwie komputery są wielkim dorobkiem nauki, ale zarazem są przyczyną wielu chorób zawodowych jak i niespodziewanych dolegliwości w rodzaju choćby uzależnienia od Internetu czy też od niektórych rozrywek (gry, hazard). Dlatego, aby poprawiać trzeba znać obecny stan świadomości i zakres prowadzonej edukacji w tej sferze. Ignoran- cja czyni ludzi podatnymi na manipulacje, przez co często staje się źródłem irracjonalnego strachu. Tego strachu można się jednak pozbyć poprzez zrozumienie relacji łączących człowieka ze środowiskiem i tym samym określenie swego miejsca w świecie. W odróżnieniu od czytelnych wskaźników pomiarów chemicznych czy też fizycznych, poczucie harmonii ze środowiskiem wymaga pewnego typu wrażliwości psychicznej, nie ma więc wymiaru powszechnego tak jak prawa przyrody. Niezwykle interesujące byłoby wyjaśnienie dlaczego niektórzy ludzie w ogóle nie odczuwają potrzeby przebywania w naturalnym i czystym środowisku. Są przecież także ludzie, którzy wręcz boją się przebywać w naturalnym środowisku. Jeśli jednak potrafimy zrozumieć siebie umiejscawiając się w kontekście otaczającego świata, to znaczy, że osiągnęliśmy stan równowagi, który pozwala nam zyskać tak upragnione poczucie bezpieczeństwa. Prawa człowieka mają w zasadzie również wymiar ekologiczny, a przez to ogólnie określają zakres zasady zrównoważonego rozwoju. Właśnie na tym polega atrakcyjność idei ekologizmu, która w istocie jest jej praktycznym wyrazem. Ekologizm bowiem postuluje „budowanie aktywnego i otwartego społeczeństwa obywatelskiego, rozwijającego się zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju i akceptującego prawa człowieka” [8]. Nadmiernie optymistycznym byłoby założenie, że idea ekologizmu określi przyszłość naszej cywilizacji. Ale przecież wszyscy chcemy żyć w zdrowym, czystym i harmonijnie zorganizowanym środowisku społecznym. Potrzebujemy do normalnego życia także nieskażonego naturalnego środowiska przyrodniczego. Takie dążenia są jak najbardziej naturalne i coraz więcej ludzi oczekuje zabezpieczenia tej potrzeby przez władze państwowe. Co więcej, właśnie niedostateczne spełnienie tego typu oczekiwań powoli staje się zasadniczym kryterium oceny osób sprawujących władzę polityczną. Sądzić zatem należy, że harmonia społeczna jest gwarantowana przez bezpieczeństwo ekologiczne, a zatem ekologizm przydając poczucia harmonii z otoczeniem może i powinien stać się ideologią polityczną określającą porządek na scenie politycznej. Jeśli nawet obecnie problemy ekologiczne bledną w obliczu problemów społecznych i ekonomicznych, to przecież kryzysy tego rodzaju kiedyś się skończą i na plan pierwszy wysuną się zagadnienia jakości naszego życia, które wymagają, abyśmy czuli się komfortowo w zdrowym i bezpiecznym środowisku. L I T E RAT U RA [1] [2] [3] Bańka A., Budowa i interpretacja modeli ekologicznych w psychologii. W: Kategorie filozoficzne a poznawczy status nauki, „Poznańskie Studia z Filozofii Humanistyki” 1994, t. 1 (14) Bańka A., Dylematy potoczności w myśleniu ekologicznym – kazus psychologii. W: Humanistyka i ekologia, pod red. B. Andrzejewskiego, Wyd. Fundacja Warta, Poznań 1992 Nisbet R., Przesądy. Słownik filozoficzny, przekład M. Szczubiałka, Aletheia, Warszawa 1998 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 275 [4] [5] [6] Jonas H., Zasada odpowiedzialności, przekład M. Klimowicz, Wyd. Platan, Kraków 1996 Świniarski J., Przywództwo immanentnym celem edukacji dla bezpieczeństwa, w: Wokół filozofii wychowania, pod red. M. Adamkiewicza i S. Konstańczaka, Wyd. KF PAP, Słupsk 2000 Sztumski W., Enwironmentalizm i cywilizacja życia, Wyd. Res-Type, Katowice 1997 [7] [8] Rothbard M.N., Egalitaryzm jako bunt przeciw naturze, Wyd. Fijorr Publishing, Warszawa 2009 Liszewski D., Ekologizm, hasło w: Słownik bioetyki, biopolityki i ekofilozofii, pod red. M. Ciszka, PTF, Warszawa 2008. ANNA GROBELAK, MAŁGORZATA KACPRZAK, KRZYSZTOF FIJAŁKOWSKI Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa Fitoremediacja – niedoceniony potencjał roślin w oczyszczaniu środowiska Phytoremediation – the underestimated potential of plants in cleaning up the environment Streszczenie: Zanieczyszczenie metalami ciężkimi jest problemem o charakterze globalnym. Ze względu na swoje właściwości, metale ciężkie stanowią bardzo specyficzną klasę zanieczyszczeń. W wyniku działalności człowieka i rozwoju przemysłu stężenie metali w glebach wzrasta drastycznie, a ich nawet jednorazowa depozycja powoduje, że mogą pozostać w ekosystemie wodnym lub glebowym przez wiele lat zmieniając tylko formy w jakich występują. Obiecujące możliwości usuwania metali z gleb daje zastosowanie roślin w procesach remediacji. Fitoremediacja obejmuje różnorodne techniki rekultywacji, prowadzi do usuwania zanieczyszczeń z gleby (fitoekstrakcja) lub unieruchamiania (fitostabilizacja), gdzie stworzone warunki glebowe jak i okrywa roślinna powodują zmniejszenie mobilności metali ciężkich. Fitoekstrakcja wykorzystuje niezwykłą zdolność roślin tzw. hiperakumulatorów do kumulowania metali w pędach nadziemnych, które w dalszym etapie procesu mogą zostać usunięte. Technika ta posiada swoje ograniczenia jak i zalety, ale generalnie uważana jest jako przyjazna dla środowiska, ekonomiczna, mało ingerująca w ekosystemy i akceptowalna społecznie. Warunki glebowe oraz stężenie zanieczyszczeń muszą mieścić się w zakresie tolerancji rośliny, co stanowi pewne ograniczenie w stosowaniu metody. Technika ta jest powszechnie postrzegana jako alternatywa dla ingerujących w ekosystem metod fizycznych. Stosowanie metod inżynierii genetycznej oraz poszukiwanie gatunków o odpowiednich cechach otwiera nowe możliwości dla fitoremediacji. Abstract: Heavy metal pollution is worldwide problem. Due to their immutable nature, heavy metals are unique class of toxicants. As a result of human activities and onset of industrial revolution, concentration of heavy metals has increased drastically, causing acute and diffuse contamination of soil. Once the heavy metals contaminate the soil or water ecosystem, they remain for many years. Toxic metals can only be remediated by removal from soil. Plant-based remediation techniques are showing increasing promise for use in soils contaminated with heavy metals. Phytoremediation includes a variety of remediation techniques primarily leading to contaminant removal (phytoextraction) or immobilization (phytostabilization), where soil conditions and vegetative cover are manipulated to reduce the heavy metals mobility. Phytoextraction uses the remarkable ability of hyperaccumulator plants to concentrate metals from the environment into the harvestable parts of above ground shoots. This technique has limitations and advantages. Phytoremediation is environmental friendly, a cost-effective, non-intrustive, aesthetically pleasing and socially accepted. Soil conditions and pollutant concentrations must be within the limits of plant tolerance. This technique is widely viewed as the ecologically responsible alternative to the destructive physical remediation methods. Improvement of plants by genetic engineering and screening appreciate plant species opens up new possibilities for phytoremediation. Słowa kluczowe: metale ciężkie, gleby zanieczyszczone, fitoremediacja, fitoekstrakcja, fitostabilizacja, hiperakumulator Key words: heavy metals, contaminated soils, phytoremediation, phytoextraction, phytostabilization, hyperaccumulator 276 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi zwraca znaczną uwagę opinii publicznej, a skala problemu wymaga natychmiastowego działania [1]. Metale ciężkie są wszechobecnym zanieczyszczeniem w uprzemysłowionym społeczeństwie a ich głównym źródłem są antropogeniczne emisje do środowiska na skutek działalności przemysłu kopalnianego w tym szczególnie wydobycie rud metali, gazu ziemnego, paliw kopalnianych, produkcji paliw i energii oraz na skutek stosowania nawozów i pestycydów [2]. Zanieczyszczenia gleby metalami różnią się znacząco od zanieczyszczeń powietrza czy wody gdyż pozostają w niej zdecydowanie dłużej niż w pozostałych elementach biosfery [3]. W ciągu ostatnich dziesięcioleci roczna światowa depozycja metali osiągnęła 22,000 Mg kadmu, 939,000 Mg miedzi, 789,000 Mg ołowiu i 1,350,000 ton cynku [4]. Dane te potwierdzają, że zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi jest globalną katastrofą, w której największy udział ma człowiek wraz ze swą konsumpcyjną naturą [5]. Wszystkie metale ciężkie przy wysokiej koncentracji działają toksycznie na organizmy ludzi, zwierząt, roślin i mikroorganizmów [6-11]. Opierając się na fizycznych i chemicznych właściwościach metali wyróżnia się trzy odmienne mechanizmy toksyczności względem organizmów żywych: (i) tworzenie reaktywnych form przez autooksydację i reakcję Fentona (Fe, Cu), (ii) blokowanie podstawowych grup funkcyjnych biomolekuł (Cd, Hg), oraz (iii) przemieszczenie podstawowych jonów metali z biomolekuł [12]. Gleby skażone metalami ciężkimi poddawane są procesom remediacji z zastosowaniem technik chemicznych, fizycznych i biologicznych. Metody chemiczne i fizyczne mogą nieodwracalnie wpływać na właściwości gleby, niszcząc bioróżnorodność, powodować że stają się bezużyteczne jako medium dla wzrostu i rozwoju roślin, a także są metodami wymagającymi poniesienia dużych nakładów finansowych, zwłaszcza techniki składowania i chemicznego traktowania gleb [13]. Jeżeli przy wyborze metody remediacji uwzględnimy jeszcze właściwości gleby, warunki geograficzne, położenie skażonego terenu oraz jego dużą powierzchnię, mamy gotową odpowiedź dlaczego większość przedsiębiorstw i potencjalnych trucicieli wykazuje tendencje do ignorowania problemu oraz zapomina o jego istnieniu i długotrwałych w skutkach zagrożeniach związanych z migracją zanieczyszczeń do środowiska [2]. Zanieczyszczenia organiczne gleby mogą ulegać procesom degradacji, natomiast metale ciężkie nie podlegają biologicznemu rozkładowi a jedynie przekształceniu z formy utlenionej lub organicznego kompleksu w inną nadal pozostając w środowisku [8,14,15]. Rozważając remediację gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi uzasadnione wydaje się stosowanie roślin akumulujących metale ciężkie na zasadzie ich ekstrakcji z zanieczyszczonej gleby [16]. Pojęcie fitoremediacji pochodzi od greckiego słowa phyton - roślina i łacińskiego remediare - naprawiać. Rośliny mogą być uznawane za pompy napędzane energią słoneczną, które wyciągają i gromadzą w swych poszczególnych organach metale ciężkie [14]. Technologie fitoremediacyjne skupiają się na zastosowaniu roślin do procesów usuwania, przenoszenia, stabilizacji i/lub degradacji zanieczyszczeń w glebie, osadach i wodzie [17]. Przy czym wykorzystywane są naturalnie występujące lub stworzone metodami inżynierii genetycznej rośliny o zdolnościach do kumulowania znacznych ilości metali ciężkich w swych tkankach bez objawów toksycznego wpływu tych metali na wzrost i rozwój roślin [13,14]. Fitoremediacja uznana jest za efektywną, nieinwazyjną, korzystną finansowo, estetyczną, akceptowalną społecznie i stanowiącą ekologiczną alternatywę dla ingerujących w ekosystem metod fizycznych remediacji [16,18]. Fitoremediacja posiada zalety jak również ograniczenia stosowania (Tab. 1) [2]. Na mechanizm fitoremediacji składają się akumulacja i transport zanieczyszczeń oraz ich detoksyfikacja. W ryzosferze hiperakumulatorów uwalniane są protony, które powodują zakwaszenie środowiska glebowego przez co zwiększa się mobilność metali oraz ich biodostępność, co jest głównym czynnikiem determinującym efektywność procesu fitoremediacji [19]. Transport jonów metali przez błonę komórkową umożliwiają zakotwiczone w błonie białka transportujące, które prawdopodobnie spełniają kluczową rolę w tym procesie. Rośliny w strefie ryzosfery wydzielają chelaty, z których najlepiej poznane to metalotioneiny oraz fitochelatyny. Chelaty wiążą jony metali przez co transport już nienaładowanych jonów do komórek jest znacznie ułatwiony. Kolejnym czynnikiem przyspieszającym absorpcję metali przez korzenie jest sekrecja kwasów organicznych, jak np. kwas jabłkowy czy cytrynowy [19,20]. W fitoremediacji oprócz pobierania metali, strategiczne znaczenie ma również mechanizm ich detoksyfikacji. Hiperakumulatory ewoluowały własne mechanizmy chroniące przed negatywnym wpływem metali na komórki. Okazuje się, że chelatacja ma podstawowe znaczenie także w fazie detoksyfikacji, gdyż związane przez ligandy jony stają się nienaładowane i obojętne, a przez to ich toksyczny wpływ na komórkę znacząco zredukowany. W komórce dochodzi do sekwestracji metali, a ich głównym miejscem magazynowania jest wakuola, gdzie w ostatniej fazie detoksyfikacji, nazywanej fazą kompartmentacji metale są przetransportowane do wakuoli lub apoplastycznych przedziałów komórki. Pozwala to na bezpieczne zdeponowanie metali ograniczając ich występowanie tylko do określonych miejsc, przez co pozostałe elementy komórki nie są na nie narażone [19-23]. Niektóre rośliny chronią się przed akumulacją i długotrwałym magazynowaniem wybranych jonów metali transformując je w mniej toksyczne formy lotne jak np. Hg(2) na Hg(0), co wykorzystywane jest w fitowolatylizacji [13]. W dziedzinie fitoremediacji metali ciężkich z gleb zostały zdefiniowane różne kategorie, takie jak: a) fitoekstrakcjaabsorpcja i zatrzymywanie zanieczyszczeń przez korzenie JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 277 oraz ich przemieszczanie do pędów; b) fitostabilizacja – zachodzi immobilizacja metali w glebie lub korzeniach, przez co redukuje się ich mobilność i biodostępność, c) fitowolatylizacja – niektóre jony pierwiastków podgrup I, V i VI jak rtęć, selen, lub arsen są absorbowane przez korzenie a następnie przekształcane w formy mniej toksyczne i kolejno uwalniane do atmosfery [2,3,19,20,2430]. Przykłady zastosowania roślin w fitostabilizacji oraz fitoekstrakcji, w oparciu o doświadczenia polowe i wazonowe przedstawiono w tabeli 2 [31]. Fitoekstrakcja Nazywana również fitoakumulacją wykorzystuje potencjał roślin tzw. hiperakumulatorów do absorbowania niezwykle dużych zawartości metali ciężkich. Jest to technologia obejmująca mobilizację jonów przez redukcję związkami chelatującymi, pobieranie zanieczyszczeń z gleby przez korzenie roślin, następnie transport w ksylemie, redystrybucję do tkanek oraz sekwestrację w komórkach [13,22]. W kolejnym etapie rośliny są zbierane i usuwane, a sam proces może być wielokrotnie powtarzany aż do uzyskania pożądanych efektów, zapewniając tym samym trwałe usunięcie metali takich jak Pb, Cd, Ni, Cu, Cr i V [5,19,32,33]. Ze względu na toksyczne działanie metali ciężkich na wzrost i rozwój roślin proces może być stosowany na obszarach o niskim do umiarkowanego poziomie zanieczyszczeń [13]. W celu osiągnięcia wysokiej efektywności procesu fitoremediacji stosowane rośliny powinny charakteryzować się dużym potencjałem do kumulowania metali ciężkich, tolerancją na zanieczyszczenia gleby oraz osiągać odpowiednio duży przyrost biomasy w niekorzystnych warunkach glebowych [8,23,34,35]. Niestety wiele roślin charaktery- zujących się ponadprzeciętną zdolnością do kumulowania metali ciężkich (opisanych jest ich ok. 400 gatunków), to rośliny zielne, wolno rosnące, o małym przyroście biomasy i płytkim systemie korzeniowym jak np. tobołki [2,8,13,36] (Tab. 3). Tab. 1. Korzyści i ograniczenia stosowania fitoremediacji [2] Zalety Stosowana do zanieczyszczeń organicznych jaki i nieorganicznych Ograniczenia Limitowana przez głębokość penetracji korzeni, rozpuszczalność i dostępność zanieczyszczeń. Redukuje ilość składowanych odpa- Chociaż szybsza niż naturalne samodów oczyszczanie się, to jednak wymagają długiego okresu czasu, nawet do kilkudziesięciu lat. Nie wymaga zastosowania drogiego sprzętu i wyspecjalizowanego personelu Może być stosowana in situ przez co zmniejsza się zaburzający wpływ na środowisko glebowe i rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń Ze wstępnych szacunków kosztów wynika, że fitoremediacja jest tańsza od konwencjonalnych metod remediacji Zakres stosowania ograniczony do terenów o niskim i średnim poziomie zanieczyszczeń Biomasa uzyskana z fitoekstrakcji wymaga szczególnego traktowania jako materiał niebezpieczny Zależność od klimatu oraz sezonowość. Efektywność procesu może ulec zmniejszeniu podczas uszkodzenia roślin w okresie wegetacji na skutek występowania choroby lub szkodników oraz lokalnych skrajnych warunków pogodowych. Metoda łatwa do wdrożenia i utrzyma- Należy unikać wprowadzania inwazyjnia. Rośliny są tanim, łatwo dostępnym nych i nieodpowiednich gatunków roślin (obce gatunki mogą zachwiać bioi odnawialnym źródłem energii. różnorodność) Przyjazne dla środowiska i społecznie Istnieje ryzyko transferu metali do inakceptowalne. nych matryc środowiska jak woda lub powietrze oraz zostać włączone do łańcucha pokarmowego. Generują mniej hałasu niż inne metody Wprowadzone metody uprawy mogą remediacji a wręcz przeciwnie, otuliny wpłynąć negatywnie na mobilność medrzew redukują hałas pochodzący tali z działalności przemysłowej Tab. 2. Zastosowanie różnych gatunków roślin w fitoekstrakcji i fitostabilizacji [31] Gatunek rośliny Brassica Juncewa Lupinus albus Populus tremuloides Salix viminalis x Salix Schwerinie Stachys sylvatica Nicotiana tabacum Proces fitoremediacji fitostabilizacja fitostabilizacja Nieokreślono fitostabilizacja fitostabilizacja fitoakumulacja Rodzaj doświadczenia wazonowe wazonowe polowe wazonowe polowe wazonowe Salix viminalis fitoakumulacja wazonowe Alyssum pintodasilvae fitoakumulacja Brassica oleracea Iberis intermedia Pteris vittata fitoakumulacja fitoakumulacja fitoakumulacja wazonowe wazonowe wazonowe Thlaspi caerulescens fitoakumulacja wazonowe Thlaspi goeingense fitoakumulacja polowe wazonowe polowe 278 wazonowe Zawartość metali w glebie (mg/kg) Cr (100) Cu, Pb, Zn (30/2947/2058) Cu Hg (30) As ZnEDTA (60.1) Cd, Cu, Zn (1.76/547/666) Cd, Cu, Zn (2.49/227/1144) Ni (2199-3028) Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Ni (100/250/500/2000/2500) Tl (1300) Tl (1300) As (105) Cd/Pb/Zn (15.4/4800/2190) Cd/Cu/Zn (2.49/227/1144) Cd/Cu/Zn (1.76/547/666) Ni( 2580) Cd/Ni/Pb/Zn (15.4/26.2/4800/2190) JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Odniesienia literaturowe Bluskov i inni (2005) Marinez-Alcala i inni (2009) Seguin i inni (2004) Wang i inni (2005) Antosiewicz i inni (2008) Loosemore i inni (2004) Hammer i Keller (2002) Hammer i Keller (2002) Garcia-Leston i inni (2007) Kidd i Monterroso (2005); Kidd i inni 2007 Al.-Najar i inni (2003) Al.-Najar i inni (2003) Silva Gonzagai inni (2006) Puschenreiter i inni (2003) Hammer i Keller (2002) Hammer i Keller (2002) Wenzel i inni (2003) Puschenreiter i inni (2003) Tab. 3. Przykłady hiperakumulatorów [2,8,13,36] Pierwiastek Cynk (Zn) Kadm (Cd) Nikiel (Ni) Selen (Se) Tall (Tl) Miedź (Cu) Kobalt (Co) Arsen (As) Gatunek rośliny T. caerulescens T. caerulescens Alyssum bertolonii Astragalus racemosa Iberis intermedia Ipomoea alpina Haumaniastrum robertii P. vittata Zawartość metalu (mg/kg) 39,600 1,800 13,400 14,900 3,070 12,300 10,200 27,000 Koncentracja metali u hiperakumulatorów jest 100 do 1000 razy wyższa niż u roślin rosnących na glebach niezanieczyszczonych metalami oraz 10 do 100 razy wyższa w porównaniu do większości innych roślin rosnących na glebach zanieczyszczonych metalami ciężkimi [34]. Uzasadnione więc jest stosowanie gatunków odpornych na metale ciężkie, intensywnie rosnących, o dużym potencjale do kumulowania metali, wytwarzających bujny system korzeniowy i nie wymagających żyznej gleby, odpornych na choroby i szkodniki oraz mało atrakcyjnych jako pokarm dla zwierząt [37]. Alternatywą mogą być wybrane gatunki drzewiaste np. topola czy wierzba, czy też wybrane gatunki z rodziny Gramineae [8,38,39]. Jeżeli biodostępność metali nie jest wystarczająca aby ją zwiększyć można wprowadzić tzw. indukowaną fitoekstrakcję, w której stosuje się związki chelatujące jak np. EDTA, EGTA, EDDHA, EDDS [8,20,22,40-43]. Substancje te zwiększają ilość biodostępnych metali w roztworze glebowym przez uwalnianie i wypieranie metalu z fazy stałej gleby lub zwiększają rozpuszczalność wytrąconych metali [32]. Działanie pewnych związków chelatujących niesie jednak ryzyko wymywania metali i ich przenikania do wód gruntowych [8,44]. W celu zwiększenia efektywności fitoekstrakcji metodami inżynierii genetycznej tworzy się rośliny o ulepszonych cechach rekultywacyjnych, a także prowadzi się selekcję i testowanie w poszukiwaniu odpowiednich hiperakumulatorów [20, 45,46]. Fitostabilizacja W przeciwieństwie do fitoekstrakcji, fitostabilizacja nie wiąże się z usuwaniem metali ale z ich zatrzymywaniem w glebie przez absorpcję i akumulację w korzeniach, adsorpcję na powierzchni korzeni lub precypitację w strefie ryzosfery redukując w ten sposób zagrożenie dla środowiska. Dochodzi także do fizycznej stabilizacji gleby, przeciwdziałania erozji wodnej i wietrznej oraz odbudowy okrywy roślinnej, przez co ogranicza się rozprzestrzenianie metali do innych matryc jak woda czy powietrze [13,19]. Immobilizacja toksycznych metali może być wspomagana przez dodatek materii organicznej w postaci biomasy, kompostu i osadów, przez podniesienie wartości pH w skutek zastosowania wapnowania, lub przez dodatek minerałów ilastych, fosforanów lub węglanów [19,47]. Dodatki te mają na celu tworzenie nierozpuszczalnych komplek- sów metali o ograniczonej biodostępności dla roślin, a także stanowią nawóz wykorzystywany przez rośliny w odbudowie okrywy roślinnej [13,19,48,49]. Fitostabilizacja przynosi więc najlepsze efekty na glebach drobnoziarnistych, o dużej zawartości materii organicznej. W technologii fitostabilizacji nie usuwa się otrzymanej biomasy roślinnej. Najczęściej stosowane są wybrane gatunki roślin głównie z rodziny Gramineae (trawy) lub Leguminosae (motylkowate) [39,50]. Stwierdzono, że rośliny stosowane w fitostabilizacji powinny posiadać wysoki współczynnik biokoncentracji, a niski współczynnik translokacji metali do pędów nadziemnych, charakteryzować się wysokim poziomem tolerancji na zanieczyszczenia gleby oraz dużą produkcją biomasy korzeni [13]. Fitoremediacja, nazywana „zieloną technologią”, znajduje szerokie zastosowanie w remediacji gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi oraz w oczyszczaniu osadów, wód powierzchniowych i gruntowych. Odnajdujemy tu zarówno pozytywne aspekty jak i ograniczenia stosowania procesu. Oczyszczanie środowiska z udziałem roślin stanowi obiecującą i przyszłościową alternatywę dla metod konwencjonalnych. Fitoremediacja jest nadal w fazie badań i eksperymentów, które niejednokrotnie wymagają długiego czasu, ich rezultaty są obiecujące a dalsze badania konieczne. L I T E R A T U R A: [1] Garbisu C., and Alkorta I.: Basic concepts on heavy metal soil bioremediation. European Journal of mineral procession and Environmental Protection, 3, 58-66 (2003). [2] Alkorta I., Hernandez-Alica J., Becerril J.M., Amezaga I., Albizu I., and Garbisu C.: Recent findings on the phytoremediation of soils contaminated with environmentally toxic heavy metals and metalloids such as zinc, cadmium, lead and arsenic. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology , 3, 71-90 (2004). [3] Lasat M.M.: Phytoextractoin of toxic metals – A revive of biological mechanisms. Journal of Environmental Quality, 27(1), 165-168 (2002). [4] Singh O.V., Labana S., Pandey G., Budhiraja R., and Jain R.K.: Phytoremediation: an overview of metallicion decontamination from soil. Applied Microbiology and Biotechnology, 36, 3706-3710 (2003). [5] Chehregani A., Noori M., Yazdi H.L.: Phytoremediation of heavy-metal-polluted soils: screening for new accumulator plants in Angouran mine (Iran) and evaluation of removal ability. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72, 1349-1353 (2009). [6] Baudouin C., Charveron M., Tarrouse R., and Gall Y.: Environmental pollutants and skin cancer. Cell Biology and Toxicology, 18, 341-348 (2002). [7] Bodar C.W., Pronk M.E., Sijm D.T.: The European Union risk assessment on zinc and zinc compounds: the process and the facts. Integrated Environmental Assessment and. Management. 1, 301-319 (2006). [8] Doumett S., Lamperi L., Checchini L., Azzarello E., Mungai S., Mancuso S., Petruzzelli G., Del Bubba M.: Heavy metal distribution between contaminated soil and Paulwonia tomentosa, in a pilot-scale assisted phytoremediation study: influence of different complexing agents. Chemosphere, 72, 1481-1490 (2008). [9] Fotakis G., Timbrell J.A.: Role of trace elements in cadmium chloride uptake in hepatoma cell lines. Toxicology Letters, 164, 97-103 (2006). [10] Sawidis T.: Effect of cadmium on pollen germination and tube growth in Lilium longiflorum and Nicotiana tabacum. Protoplasma, 233, 95-106 (2008). [11] Stoltz E. and Greger M.: Accumulation properties of AS, Cd, Cu, Pb and Zn by four wetland plant species growing on submerged mine tailings. Environmental and Experimental Botany, 47(3), 271-280 (2002). JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 279 [12] Schutzendubel A., and Polle A.: Plant responses to abiotic stresses: heavy metal-induced oxidative stress and protection by mycorrhization. Journal of Experimental Botany 53: 1351–1365 (2002). [13] Padmavathiamma P. and Li L.Y.: Phytoremediation Technology: Hyperaccumulation Metals in Plants. Water, Air, and Soil Pollution, 184, 105-126 (2007). [14] Raskin I., Smith R.D. and salt D.E.: Phytoremediation of metals: using plants to remove pollutants from the environment. Current Opinion in Biotechnology, 8, 221-226 (1997). [15] Garbisu C. and Alkorta I.: Phytoextraction: a cost-effective plant-based technology for the removal of metals from the environment. Bioresource Technology, 77, 229–236 (2001). [16] Garbisu C., Hernandez-Allica J., Barrutia O., Alkorta I. and Becerril J.M.: Phytoremediation: A technology using green plants to remove contaminants from polluted areas. Rev. Environ. Health, 17, 75–90 (2002). [17] Hughes J.B., Shanks J., Vanderford M., Lauritzen J. and Bhadra R.: Transformation of TNT by aquatic plants and plant tissue cultures. Environmental Science and Technology, 31, 266-271 (1997). [18] Meagher R.B.: Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants. Current Opinion in Plant Biology. 3, 153–162 (2000) [19] Jabeen R., Ahmad A., Iqbal M.: Phytoremediation of Heavy Metals: Physiological and Molecular Mechanisms. Botanical Review, 75, 339-364 (2009). [20] Gang W., Hubiao K., Xiaoyang Z., Hongbo Shao., Liye C., Chengjiang R.: A critical review on the bio-removal of hazardous heavy metals from contaminated soils: Issues, progress, eco-environmental concerns and opportunities. Journal of Hazardous Materials, 174, 1-8 (2010). [21] Tong Y., Kneer P. and Zhu Y.G.: Vacuolar compartmentalization: a secondgeneration approach to engineering plants for phytoremediation. Trends Plants and Science, 9, 7-9 (2004). [22] Sheoran V., Sheoran A.S., Poonia P.: Phytomining: A review. Minerals Engineering, 22, 1007-1019 (2009). [23] Wei S., Teixeira da Silva J.A., Zhou Q.: Agro-improving method of phytoextracting heavy metal contaminated soil. Journal of Hazardous Materials, 150, 662-668 (2008). [24] Kavamura V.N., Esposito E.: Biotechnological strategies applied to the decontamination of soils polluted with heavy metals. Biotechnology Advances, 28, 61-69 (2010). [25] Eapen S., Suseelan K.N., Tivarekar S., Kotwal S.A., Mitra R.: Potential for rhizofiltration of uranium using hairy root cultures of Brassica juncea and Chenopodium amaranticolor. Environmental Research, 91,127–133 (2003). [26] January M.C., Cutright T.J., Van Keulen H., Wei R.: Hydroponic phytoremediation of Cd, Cr, Ni, As, and Fe: can Helianthus annuus hyperaccumulate multiple heavy metals? Chemosphere, 70, 531–7 (2008). [27] Panfili F., Manceau A., Sarret G., Spadini L., Kirpichtchikova T., Bert V., et al.: The effect of phytostabilization on Zn speciation in a dredged contaminated sediment using scanning electron microscopy, X-ray fluorescence, EXAFS spectroscopy, and principal components analysis. Geochimica et Cosmochimica Acta, 69, 2265–2284 (2005). [28] Vázquez S., Agha R., Granado A., Sarro M.J., Esteban E., Peñalosa J.M., et al.: Use of white lupin plant for phytostabilization of Cd and As polluted acid soil. Water, Air and Soil Pollution, 177, 349–365 (2006). [29] Brunner I., Lustera J., Günthardt-Goerga M.S., Frey B.: Heavy metal accumulation and phytostabilisation potential of tree fine roots in a contaminated soil. Environmental Pollution, 15, 559–568 (2008). [30] Newman L.A, Reynolds C.M.: Phytodegradation of organic compounds. Current Opinion in Biotechnology, 15, 225–30 (2004). [31] Kidd P., Barcelo J., Bernal M.P., Navari-Izzo F., Poschenrieder C., Shilev S., Clemente R., Monterroso C.: Trace element behavior at the root-soil interface: Implications in phytoremediation. Environmental and Experimental Botany, 67, 243-259 (2009). [32] Prasad M.N.V, and Freitas H.: Metal hyperaccumulation in plantsBiodiversity prospecting for phytoremediation technology. Electronic Journal of Biotechnology, 6, 275-321 (2003). [33] Sas-Nowosielska A., Kucharski R., Małkowski E., Pogrzeba M., Kuperberg J.M. Kryński K.: Phytoextraction crop disposal- an unsolved problem. Environmental Pollution, 128, 373-379 (2004). [34] McGrath S.P., Zhao F.J. and Lombi E.: Phytoremediation of metals, metalloids, and radionuclides. Advances in Agronomy, 75, 1–56 (2002) [35] Liang H.M., Lin T.H., Chiou J.M., Yeh K.C.: Model evaluation of the phytoextraction potential of heavy metal hyperaccumulators and nonhyperaccumulators. Environmental Pollution, 157, 1945-1952 (2009). [36] Reevers R.D., Baker A.J.M.: Metal accumulating plants. In: Raskin I., Ensley B.D. (edt.): Phytoremediation of Toxic Metals. Using Plants to Clean up the Environment. John Wiley and Sons, Inc., New York, 193-229 (2000). 280 [37] Thangavel P., and Subhuram C.V.: Phytoextraction –Role of hyper accumulators in metal contaminated soils. Proceedings of the Indian National Science Academy. Part B, 70(1), 109–130 (2004). [38] Robinson B.H., Mills T.M., Petit T., Fung L.E., Green S.R., Clothier B.E.: Natural and induced cadmium-accumulation in poplar and willow: implications for phytoremediation. Plant Soil, 227, 301-306 (2000). [39] Zhang X., Xia H., Li Z., Zhuang P., Gao B.: Potential of four grasses in remediation of Cd and Zn contaminated soils. Bioresource Technology, 101, 2063-2066, (2010). [40] Tandy S., Schulin R., and Nowack B.: The influence of EDDS on the uptake of heavy metals in hydroponically grown sunflowers. Chemosphere, 62(9), 1454–1463 (2006). [41] Cooper E.M., Sims J.T., Counningham S.D., Huang J.W., and Berti W.R.: Chelate- assisted phytoextraction of lead from contaminated soil. Journal of Environmental Quality, 28, 1709-1719 (1999). [42] Huang J.W., Chen J., Berti W.R., and Counningham S.D.: Phytoremediation of lead contaminated soil: Role of synthetic chelates in lead phytoextraction. Environmental Science and Technology, 31(3), 800805 (1997). [43] Luo C.L., Shen Z.G., Li X.D., and Baker A.J.M.: Enhanced phytoextraction of Pb and other metals from artificially contaminated soils trough the combined application of EDTA and EDDS. Chemosphere, 63(10), 1773-178 (2006). [44] Santos F.S., Hernandez-Allica L., Becerril J.M., Amaral-Sobrinho N., Mazur N., Garbisu C.: Chelate-induced phytoextraction of metal polluted soils with Brachiaria decumbens. Chemosphere, 65, 43-50 (2006). [45] Eapen S., and D’Souza S.F.: Prospects of genetic engineering of plants for phytoremediationof toxic metals. Biotechnology Advances, 23, 97- 114 (2005). [46] Suresh B., and Ravishankar G.A.: Phytoremediation - A novel and promising approach for environmental clean-up. Critical Reviews in Biotechnology, 24, 97-124 (2004). [47] Schnoor J.L.: Phytostabilization of metals using hybrid poplar trees . 133150. W: I. Raskin and Y.B.D. Ensley eds. Phytoremediation of toxic metals: using plants to c lean-up the environment. Wiley, New York (2000). [48] Adriano D.C., Wenzel W.W., Vangronsveld J., and Bolan N.S.: Role of assisted natural remediation in environmental cleanup. Geoderma, 122, 121-142 (2004). [49] Kacprzak M.: Wspomaganie procesów remediacji gleb zdegradowanych. Seria MONOGRAFIE 128. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2007). [50] Yoon J., Cao X., Zhou Q., and Ma L.Q.: Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of The Total Environment, 368 (2–3), 456–464 (2006). Zaprosili nas Polski System Recyklingu Organizacja SA (PSR) na serię bezpłatnych szkoleń pt. ,,Obowiązek odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych - zagadnienia teoretyczne i praktyczna realizacja”, które odbyły się 18 października w Warszawie, 4 listopada w Poznaniu oraz 19 listopada w Katowicach. *** Instytut Techniki Budowlanej na seminarium, które odbędzie się 12 stycznia 2011 r. podczas Międzynarodowych Targów Budownictwa BUDMA 2011 w Poznaniu. Tematyką spotkania będą „Zielone zamówienia publiczne w budownictwie – problemy i rozwiązania”. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 VIOLETTA KOZIK1,2, MIROSŁAW CZAPKA2, WOJCIECH KOZIK2 1 2 Instytut Chemii, Uniwersytet Śląski, 40-006 Katowice, ul. Szkolna 9 Katedra Fizjoterapii, Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji w Bytomiu, 41-907 Bytom, ul. A. Frycza-Modrzewskiego 12 Uzdrowiska Śląskie Część 1. Ustroń Silesian health resorts. Part 1. Ustroń Streszczenie: Pierwsze wzmianki na temat Ustronia pojawiły się na przełomie XIII i XIV wieku. Dziś, to piętnastotysięczne miasto, stało się jednym z najbardziej znanych w kraju i poza granicami ośrodkiem wypoczynkowo-uzdrowiskowym. Miano uzdrowiska uzyskał Ustroń pod koniec XIX wieku. Dziś Ustroń jest prężnie działającym ośrodkiem, w którym kuracjusze i turyści znajdą uroki przyrodnicze, korzystne warunki klimatyczne sprzyjające rekreacji, wypoczynkowi i kuracji przez cały rok. Największy Zakład Przyrodoleczniczy zaspokoi wymagania wszystkich odwiedzających, a atmosfera tej niezwykłej miejscowości Górnego Śląska powoduje, że chce się tutaj wracać. Abstract: First references about Ustroń appeared already at the turn of the 13th century. Today this town with a population of fifteen thousand has become one of the most famous recreational and health resorts recognised in Poland and internationally. Ustroń gained the name of a spa at the end of the 9th century. Nowadays, Ustroń is a resilient centre where tourists and health resort visitors find natural qualities and climatic conditions favourable for health throughout the year. The largest spa centre satisfies the expectations of all visitors and the atmosphere of this unique location of the Upper Silesia makes Ustroń a place to return. Słowa kluczowe: Ustroń, uzdrowisko, rehabilitacja, sanatorium Key words: Ustroń, health resort, rehabilitation, sanatorium Pierwsze wzmianki na temat Ustronia pojawiły się na przełomie XIII i XIV wieku. Dziś, to piętnastotysięczne miasto, stało się jednym z najbardziej znanych w kraju i poza granicami ośrodkiem wypoczynkowo-uzdrowiskowym. Miano uzdrowiska uzyskał Ustroń pod koniec XIX wieku. Rozpoczęło się od „kąpieli żużlowych”. Żużel z wielkiego pieca wrzucony do zimnej wody nie tylko ją ogrzewał ale również nasycał wodę związkami siarki. Z wody korzystali robotnicy, którzy po umyciu się w „ciepłej wodzie żużlowej”, odczuwali znaczną ulgę związaną z dolegliwościami reumatycznymi i gośćcowymi. Przypadkowe odkrycie zainspirowało do działania księcia Albrechta i tak w latach 1802-1804 w sąsiedztwie wielkiego pieca powstał Hotel Kuracyjny – obecny hotel „Ustroń”. W Ustroniu wydobywane są wody mineralne: - odwiert U-3 – 11,4% – woda hipotermalna 27,8°C, chlorkowo-sodowo-wapniowa, bromkowa, jodkowa, żelazista, borowa, radoczynna; - odwiert U-3A – 12,73% – woda hipotermalna 32,8°C, chlorkowo-sodowo-wapniowa, bromkowa, jodkowa, borowa, radoczynna. Uzdrowisko rozwijało się dynamicznie od lat siedemdziesiątych XX wieku. W dzielnicy Zawodzie powstały kolejno: ! 1973 r. – Sanatorium Uzdrowiskowe „Róża”. ! 1975 r. – Śląski Szpital Reumatologiczny, ośrodek referencyjny w zakresie reumatologii i chorób układu ruchu. ! 1976 r. – Sanatorium Uzdrowiskowe „Wilga”. ! 1977 r. – Sanatorium Uzdrowiskowe „Malwa”. ! 1977 r. – Dom Wczasowo-Leczniczy „Złocień”. ! 1986 r. – Sanatorium Uzdrowiskowe Przedsiębiorstwa Państwowego „Uzdrowisko Ustroń” w Ustroniu, aktualnie Przedsiębiorstwa Uzdrowiskowego „Ustroń” S.A. W dyspozycji Sanatorium jest ponad 1300 miejsc w oddziałach rehabilitacji kardiologicznej, reumatologii i rehabilitacji narządu ruchu, rehabilitacji neurologicznej i chorób układu oddechowego, psychoterapii oraz rehabilitacji onkologicznej i limfologii. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 281 Aktualnie w skład przedsiębiorstwa wchodzą następujące obiekty: Równica – Sanatorium i Szpital Uzdrowiskowy „Równica”. Podstawowe profile lecznicze: 1. z zakresu leczenia uzdrowiskowego ! choroby reumatologiczne, ! choroby układu krążenia, ! choroby neurologiczne, ! choroby narządu ruchu, ! choroby układu oddechowego; 2. z zakresu rehabilitacji ! kardiologia (po zawale mięśnia sercowego i po zabiegach kardiochirurgicznych), ! schorzenia narządu ruchu (w tym stany po urazach i zabiegach ortopedycznych), ! neurologia (stany po udarach mózgu). Kos – Sanatorium Uzdrowiskowe „Kos”. Profile lecznicze z zakresu leczenia uzdrowiskowego ! choroby reumatologiczne, ! choroby narządu ruchu, ! choroby układu oddechowego. Narcyz – Sanatorium Uzdrowiskowe „Narcyz”, Ustrońskie Centrum Psychoterapii z całodobowym Oddziałem Leczenia Zaburzeń Nerwicowych i Poradnią Leczenia Nerwic. Podstawowe profile lecznicze: 1. z zakresu leczenia uzdrowiskowego ! choroby reumatologiczne, ! choroby narządu ruchu, ! choroby układu oddechowego; 2. z zakresu rehabilitacji ! psychoterapia (turnusy z programem psychologicznym). Rosomak – Sanatorium Uzdrowiskowe „Rosomak”, Ustrońskie Centrum Rehabilitacji Onkologicznej i Limfologii „Rosomak”. Podstawowe profile lecznicze: 1. z zakresu leczenia uzdrowiskowego ! choroby reumatologiczne, ! choroby narządu ruchu; 2. z zakresu rehabilitacji ! onkologia (po leczeniu raka piersi oraz krtani). Uzdrowiskowy Zakład Przyrodoleczniczy Uzdrowiskowy Zakład Przyrodoleczniczy zabezpiecza kompleksowe świadczenia zdrowotne z zakresu kinezyterapii, masażu leczniczego, fizykoterapii (światło i elektrolecznictwo, magnetoterapia, ultrasonoterapia), hydroterapii, balneo i peloidoterapii. Baseny solankowe, kąpiele wannowe oraz kąpiele i zawijania borowinowe oparte są na naturalnych tworzywach leczniczych. Krioterapia ogólnoustrojowa w komorze ma działanie stymulacyjne oraz stanowi doskonałą formę odnowy biologicznej, spowalnia 282 procesy starzenia, wpływa na poprawę nastroju, usuwa uczucie zmęczenia. Przychodnia Uzdrowiskowa Specjalistyczne konsultacje lekarskie: kardiologiczne, laryngologiczne, ortopedyczne, reumatologiczne, osteoporozy, diabetologiczne, neurologiczne, pulmonologiczne. ! 1990 r. – Uruchomienie wydziału zamiejscowego Górnośląskiego Centrum Rehabilitacji „Repty”. ! 1991 r. – Sanatorium Uzdrowiskowe „Elektron”, które powstało w wyniku przekształcenia domu wczasoworehabilitacyjnego. ! 1991 r. – Oddanie do użytku pierwszego segmentu obecnego Zakładu Przyrodoleczniczego, posiadającego kubaturę ponad 85 tys. m3. Zakład posiada najnowocześniejsze rozwiązania z zakresu architektury, wyposażenia i balneotechniki. Dysponuje m.in.: ! sześcioma salami do kinezyterapii o łącznej pow. ponad 1500 m2, ! działem hydroterapii wannowej z 50 wannami do kąpieli solankowych, wirowych, galwanicznych, kwasowęglowych i masażu podwodnego, ! działem zawijań borowinowych, posiadającym 28 stanowisk do zawijań i kąpieli borowinowych, ! 4 basenami napełnianymi 3,5-4% solanką naturalną, stanowiącymi niezwykle skuteczny zespół w leczeniu i rehabilitacji chorób układu ruchu, w szczególności w stanach pourazowych, ! pomieszczenia do inhalacji lekowych i solankowych oraz pełny zakres elektro- i światłolecznictwa. Leczeniu chorób układu krążenia, a w szczególności rehabilitacji pozawałowej i po zabiegach kardiochirurgicznych służą wyodrębnione stanowiska do treningu kardiologicznego, prowadzonego z użyciem najnowocześniejszego sprzętu monitorującego. ! 1995 r. – Oddanie do eksploatacji wcześniej wykonanych odwiertów solankowych U-3 i U-3A. ! 1995 r. – Uruchomienie działów hydroterapii łącznie z basenami rehabilitacyjnymi w Zakładzie Przyrodoleczniczym oraz Przychodni Uzdrowiskowej świadczącej usługi dla pacjentów korzystających z Uzdrowiskowego Zakładu Przyrodoleczniczego w trybie ambulatoryjnym. Jednocześnie oddano do użytku laboratorium analityczne, pracownie diagnostyczne, pracownię densytometryczną oraz z zakresu kardiologii pracownię prób wysiłkowych, zaburzeń rytmu serca i ultrasonografii. Należy zauważyć, że Ustroń staje się również ośrodkiem naukowym. Przedsiębiorstwo Uzdrowiskowe „Ustroń” S.A. współpracuje naukowo z wieloma jednostkami, m.in. z Katedrą Fizjoterapii WSEiA w Bytomiu, Instytutem Onkologii, Uniwersytetami Medycznymi, Towarzystwami Naukowymi. We współpracy z partnerami organizowane JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 są warsztaty naukowe, sympozja i kongresy krajowe i międzynarodowe. Cyklicznie odbywają się: ! Spotkania Uzdrowiskowe, ! Międzynarodowy Kongres Rehabilitacji Onkologicznej, (zdjęcia 1 i 2) ! Kongres Polskiego Towarzystwa Limfologicznego, ! Sympozjum: Ustrońskie Spotkania Rehabilitacji Onkologicznej. Dzięki aktywności naukowej kadra medyczna Uzdrowiska Ustroń rozwija się, uczestniczy w szkoleniach, konferencjach, podnosi swoje kwalifikacje, zdobywa tytuły naukowe, publikuje w uznanych czasopismach. Działania te, są konieczne przy dzisiejszej dynamice rozwoju medycyny i nauk medycznych. Droga tak wytyczona przynosi korzyści dla Ustronia, regionu Górnego Śląska, a przede wszystkim dla pacjentów, którzy trafiają pod opiekę świadomych, zaznajomionych z nowoczesnymi technikami lekarzy i fizjoterapeutów. Zdjęcie 2. II Międzynarodowy Kongres Rehabilitacji Onkologicznej Ustroń 2010 (od lewej Kierownik Katedry Fizjoterapii WSEiA w Bytomiu dr n. med.Wojciech Kozik, od prawej Z-ca Dyrektora ds. Lecznictwa, Kierownik Niepublicznego Zakładu Opieki Zdrowotnej, dr n. med. Katarzyna Wencel, Kierownik Ustrońskiego Centrum Rehabilitacji Onkologicznej i Limfologii Sanatorium Uzdrowiskowego „Rosomak” lek. med. Alina Marzec, Rektor WSEiA w Bytomiu prof. nadzw. dr hab. inż. Mirosław Czapka, studenci Koła Naukowego Fizjoterapii WSEiA w Bytomiu: Agnieszka Orłowska-Ferenz, Ewa Leszczyńska, Agnieszka Wiśniowska, Michał Ferenz, Łukasz Zemła, Damian Dragon. Zdjęcie 1. Studenci fizjoterapii Katedry Fizjoterapii WSEiA w Bytomiu na I Kongresie Rehabilitacji Onkologicznej Ustroń 2009. Kalendarium Ekologa LISTOPAD 3-4 listopada Światowy Dzień bez Papierosa 3 listopada Święto Myśliwych 18 listopada Światowy Dzień Walki z Tytoniem 25 listopada Światowy Dzień Rzucania Palenia 25 listopada Dzień Bez Futra - No Fur Day 28 listopada Międzynarodowy Dzień bez Kupowania - No Shop Day = Buy Nothing Day 29 listopada Dzień ogłoszenia św. Franciszka patronem ekologów GRUDZIEŃ 22 grudnia Pierwszy Dzień Zimy 29 grudnia Międzynarodowy Dzień Różnorodności Biologicznej (ONZ) JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 283 Zdrowie 1 2 1 2 ALEKSANDRA KAWCZYK-KRUPKA , ZENON CZUBA , WOJCIECH LATOS , ANNA MERTAS , WOJCIECH KRÓL2, MARIA SIMON-SIEROŃ3, ALEKSANDER SIEROŃ1, 3 1 Ośrodek Diagnostyki i Terapii Laserowej, Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych, Angiologii i Medycyny Fizykalnej, Śląski Uniwersytet Medyczny 2 Katedra i Zakład Mikrobiologii i Immunologii w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny 3 Katedra Fizjoterapii, Wyższa Szkoła Ekonomii i Administracji w Bytomiu Aspekty immunologiczne terapii fotodynamicznej Immunological features of photodynamic therapy Streszczenie: Terapia fotodynamiczna (photodynamic therapy - PDT) jest metodą leczenia wybranych (przede wszystkim wczesnych) nowotworów i stanów przednowotworowych. Istotą tej metody jest selektywne niszczenie zmienionych chorobowo tkanek poprzez zadziałanie na nie światła laserowego o ściśle określonej długości fali. Zjawisko to umożliwia substancja – fotouczulacz, wychwytywana przez chorobowo zmienioną tkankę. Standardowo stosowanymi fotouczulaczami są porfiryny, które są komponentą hemoglobiny. Działanie fotodynamiczne wywołuje trzy typy reakcji w naświetlanej tkance: bezpośredni efekt cytotoksyczny, pośredni efekt cytotoksyczny przez okluzję naczyń krwionośnych oraz wtórne działanie immunostymulujące i prozapalne. Spośród wymienionych sposobów działania, efekt immunostymulujący wydaje się być unikalny, zważywszy, że zarówno chemio- jak i radioterapia powodują upośledzenie funkcji układu immunologicznego. Wiele prac doświadczalnych wykazało, iż w trakcie terapii fotodynamicznej dochodzi do mobilizacji komórek immunokompetentnych: nacieku limfocytów, neutrofili, makrofagów, co wskazuje na aktywację procesu zapalnego. Mediatorami tego procesu są substancje wazoaktywne, składniki C3 dopełniacza, białka ostrej fazy, proteinazy, peroksydazy, reaktywne formy tlenu, cytokiny, czynniki wzrostu oraz inne substancje biorące udział w odpowiedzi immunologicznej. Podkreśla się, iż immunomodulacyjny efekt terapii fotodynamicznej związany jest także z wpływem na angiogenezę i aktywność metastatyczną komórek nowotworowych. Abstract: Photodynamic therapy (PDT) is a well-known method for the selective, non-invasive and effective treatment of precancerous and cancerous lesions due to the activation of photobiochemical processes that cause cytotoxicity. PDT is based on mutual reactions between laser irradiation and photosensitizers that accumulate in tissues and result in selective damage of pathological tissues. The anticancer effect of PDT is due to three main mechanisms. First, PDT is cytotoxic, with both necrotic and apoptotic effects. Second, PDT leads to the occlusion of blood and lymphatic vessels of the tumor. Third, PDT is associated with the modulation of immune and inflammatory responses. In addition to these mechanisms of cell death, there is a variety of events that occur during PDT that lead to and magnify the inactivation of tumor cells. Many studies have reported the infiltration of lymphocytes, neutrophils and macrophages into PDT-treated tissue, indicating activation of the immune response. The inflammatory process is mediated by factors such as vasoactive substances, components of the complement and clotting cascades, acute phase proteins, proteinases, peroxidases, reactive oxygen species, leukocyte chemoattractants, cytokines, growth factors and other immunoregulators. It is possible that immunomodulatory mechanisms of PDT could also influence angiogenesis and the invasiveness of tumor cells. Słowa kluczowe: terapia fotodynamiczna, immunoterapia, immunoregulatory Key words: photodynamic therapy, immunotherapy, immunoregulators Terapia fotodynamiczna (photodynamic therapy - PDT) jest metodą leczenia wybranych (przede wszystkim wczesnych) nowotworów i stanów przednowotworowych. Istotą tej metody jest selektywne niszczenie zmienionych chorobowo tkanek poprzez zadziałanie na nie światła laserowego o ściśle określonej długości fali. Zjawisko to umożliwia substancja – fotouczulacz, wychwytywana przez chorobowo zmienioną tkankę. Standardowo stosowanymi fouczulaczami są porfiryny, które są komponentą hemoglobiny. Porfiryny znalazły zastosowanie w leczeniu dzięki swojej szczególnej zdolności do absorpcji energii 284 zawartej w fotonach i przenoszenia jej na otaczające cząsteczki tlenu z powstaniem toksycznych fotopochodnych takich jak tlen singletowy oraz wolne rodniki. Aktywne postacie tlenu mają zdolność niszczenia białek, lipidów, kwasów nukleinowych, które są materiałem budulcowym organelli komórkowych oraz naczyń stanowiących integralną część guza. Aby dokładniej poznać mechanizmy działania terapii fotodynamicznej wydaje się celowe uzupełnienie badań klinicznych o ocenę skuteczności PDT na poziomie subkomórkowym. Działanie fotodynamiczne wywołuje trzy JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 typy reakcji w naświetlanej tkance: bezpośredni efekt cytotoksyczny, pośredni efekt cytotoksyczny przez okluzję naczyń krwionośnych oraz wtórne działanie immunostymulujące i prozapalne. Spośród wymienionych sposobów działania, efekt immunostymulujący wydaje się być unikalny, zważywszy, że zarówno chemio- jak i radioterapia powodują upośledzenie funkcji układu immunologicznego. Wiele prac doświadczalnych wykazało, iż w trakcie terapii fotodynamicznej dochodzi do mobilizacji komórek immunokompetentnych: nacieku limfocytów, neutrofili, makrofagów, co wskazuje na aktywację procesu zapalnego. Mobilizacja komórek immunokompetentnych może nie mieć dużego znaczenia w pierwotnym niszczeniu komórek guza, lecz ogromna rola przypada jej w długoterminowej kontroli wzrostu guza. Mediatorami tego procesu są substancje wazoaktywne, składniki C3 dopełniacza, białka ostrej fazy, proteinazy, peroksydazy, reaktywne formy tlenu, cytokiny, czynniki wzrostu oraz inne substancje biorące udział w odpowiedzi immunologicznej. Podkreśla się, iż immunomodulacyjny efekt terapii fotodynamicznej związany jest także z wpływem na angiogenezę i aktywność metastatyczną komórek nowotworowych. Podkreśla się zwłaszcza rolę wolnych rodników tlenowych, interleukin oraz czynnika martwicy nowotworów. Z kolei przewlekły stan zapalny jest czynnikiem powodującym transformację nowotworową zmienionych zapalnie tkanek [1]. Wykazano, iż najbardziej podatne na przewlekły stan zapalny są płuca, pęcherz moczowy, trzustka i przewód pokarmowy. Za proces zapalny odpowiedzialnych jest szereg mediatorów, w tym cytokiny i czynniki transkrypcyjne. Jądrowy czynnik transkrypcyjny kappa B (NF-κB) oraz szlaki sygnalizacyjne, stanowią zasadnicze elementy procesu zapalnego oraz rozrostowego. Aktywacja kinazy IκB (IKK)–NF-κB, odpowiedzialnej za oporność komórek nowotworowych na czynniki cytotoksyczne i proapoptyczne, prowadzi do stymulacji produkcji czynników wzrostu, aktywujących rozrost guza nowotworowego oraz angiogenezę. Główną funkcją interleukiny 1 jest udział w inicjacji procesu zapalnego związany z indukcją gorączki oraz ekspresją molekuł adhezyjnych [2]. Voronov i współpracownicy wykazali, iż uczestniczące w procesie zapalnym cytokiny, zwłaszcza interleukina-1beta (IL-1β) oraz interleukina-1alpha (IL1-a) są odpowiedzialne in vivo za angiogenezę oraz inwazyjność różnych guzów nowotworowych, a antagoniści receptora interleukiny-1 (IL1RN), mogą przez powyższy mechanizm mieć zastosowanie w terapii nowotworów [3]. Decydującą rolę w procesach związanych z bezpośrednim efektem cytotoksycznym, lecz także z niszczeniem naczyń guza oraz działaniem immunostymulującym odgrywają procesy związane z mobilizacją większości komórek immunokompetentnych, w tym makrofagów, poprzez działanie receptorowe [4]. Jedną z molekuł uwalnianych przez makrofagi jest czynnik martwicy nowotworów (TNFa), będący cytokiną odpowiedzialną za masywny efekt cytoletalny guzów wywołujący martwicę krwotoczną i ich regresję [5]. TNFa indukuje nekrozę i apoptozę poprzez różne szlaki biochemiczne prowadzące do fragmentacji wewnątrzjądrowego DNA [6]. Tlenek azotu (NO) jest wolnym rodnikiem odgrywającym istotną rolę jako modulator funkcji układu immunologicznego, endokrynologicznego oraz neurologicznego, a na poziomie komórkowym – aktywującym apoptozę. NO, generowany przez makrofagi i neutrofile, odpowiedzialny jest za homeostazę, skurcz mięśniówki gładkiej, agregację płytek krwi, oraz adhezję leukocytów do śródbłonka [7]. Tlenek azotu reaguje z anionem ponadtlenkowym, tworząc nadtlenoazotyn. Reaktywne formy tlenu (RFT) anion ponadtlenkowy (O2•−), rodnik hydroksylowy (HO•), rodnik peroksylowy (RO2•), oraz rodnik alkoksylowy (RO•) [8]. PDT aktywuje procesy związane z uwalnianiem wolnych rodników (ROSs) przez makrofagi, odpowiedzialnych za destrukcję tkanek [8]. Dla określenia mechanizmów działania cytotoksycznego, były przeprowadzone eksperymenty na liniach komórek nowotworowych L929 i MDPC-23 z zastosowaniem fotouczulacza Photogem® i z naświetlaniem światłem niebieskim LED (light-emitting diode). Badanie to wykazało, iż efekt cytotoksyczny związany był z wysokim poziomem reaktywnych form tlenu [9]. Kolejne badania wykazały, iż istnieje związek pomiędzy wysokim poziomem ROS i działaniem przeciwbakteryjnym PDT [10]. Dlatego też coraz częściej PDT stosowana jest w chorobach infekcyjnych [11] oraz stanach zapalnych przyzębia [12]. W innym badaniu na modelu zwierzęcym (myszy BALB/c ), wykazano, iż zastosowanie PDT w przypadku guza EM6 spowodowało znaczny wzrost poziomu mRNA IL-6 oraz IL-10, bez wpływu na czynnik martwicy nowotworów-a [13]. Zespół de Vree wykazał, iż podczas terapii fotodynamicznej stosowanej w mięsakach szczurów dochodzi do uwalniania interleukiny 1 (IL-β), oraz wzrostu odsetka neutrofili w krwi [14]. Efekt immunomodulujący PDT wykazany również został w badaniach klinicznych, w których prowadzono terapię fotodynamiczną nowotworów skóry oraz leukoplakii jamy ustnej [15]. Także kojarzenie terapii fotodynamicznej z immunoterapią wydaje się wielką nadzieją na zwiększenie selektywności oraz skuteczności terapii fotodynamicznej. Fotoimmunoterapia wewnątrzustrojowa, wykorzystując wiele różnorodnych mechanizmów działania (m.in. indukcję regulatorowych komórek T, zjawisko apoptozy, reakcje przeszczep–przeciw biorcy), daje nowe potencjalne JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 285 możliwości zastosowania w wielu dziedzinach medycyny, m.in.: - w hematologii: (leczenie przewlekłej i ostrej reakcji przeszczep-przeciwko-gospodarzowi po allogenicznych przeszczepach szpiku kostnego, kontrola odrzucania w transplantacjach narządów miąższowych: serca, płuc, nerek), - w dermatologii (leczenie stwardnienia układowego), oraz w terapii innych jednostek chorobowych, w których dominują reakcje związane z komórkami T: - w gastroenterologii (terapia choroby Crohn’a), - w reumatologii (leczenie reumatoidalnego zapalenia stawów), - w dermatologii (terapia nefrogennej dermopatii włókniejącej oraz innych, opornych na leczenie atopowych zapaleń skóry). Fotoimmunoterapia komórkowa, z zastosowaniem np. płynnego psoralenu, jest metodą terapeutyczną o bardzo dużej skuteczności leczniczej oraz niskim stopniu objawów ubocznych [16]. Przedmiotem wielu badań i doświadczeń jest ocena mechanizmu działania oraz udział procesów enzymatycznych i immunologicznych, uruchamianych podczas akcji fotodynamicznej. Celem badania A. Rück [17] była ocena roli i mechanizmu działania subkomórkowego fotouczulacza - Photofrinu i kwasu ursodeoksycholowego (względnie innych nietoksycznych kwasów żółciowych) w zwiększaniu skuteczności terapii fotodynamicznej. Badanie wykazało, że PDT z Photofrinem działa głównie poprzez indukcję apoptozy. W ocenie efektów wykorzystano kilka różnych testów m.in.: test uwalniania cytochromu c, test aktywacji kaspazy oraz fragmentacji DNA. Ponadto zastosowano spektralne obrazowanie długości fluorescencji (SLIM) w celu analizy budowy komórkowej Photofrinu i statusu enzymów łańcucha oddechowego. Badano 2 różne linie komórkowe ludzkiego wątrobiaka zarodkowego. W komórkach linii HepG2 śmierć komórkowa była efektem zaburzeń mitochondrialnych, co wykazała analiza uwalniania cytochromu c i fragmentacji DNA, podczas gdy w linii Huh7, wykazującej zmutowany gen p53, cech tych nie obserwowano. Na podstawie analizy czasu fluorescencji enzymów cyklu oddechowego, który okazał się być dłuższy w obecności kwasu ursodeoksycholowego w linii HepG2, zasugerowano, że jednym z powodów zwiększonej skuteczności PDT po dodaniu tego kwasu jest destabilizacja błon mitochondrialnych. Badanie wykazało, że terapia skojarzona: PDT z Photofrinem i kwasem ursodeoksycholowym w znacznym stopniu zwiększała skuteczność terapeutyczną PDT. Przedmiotem innego eksperymentu była ocena działania cytotoksycznego PDT na ludzkie komórki białaczkowe. Oceniano aktywność fototoksyczną hyperycyny – jednego z najsilniejszych naturalnych barwników oraz terapii 286 fotodynamicznej z użyciem światła o długości fali 370 – 680 nm i mocy energii 8 mW/cm2 wobec ludzkich komórek B białaczkowych. Żywotność komórek oceniano za pomocą 1% błękitu trypanowego, zaś apoptozę i martwicę z wykorzystaniem transferaz terminalnych deoksyrybonukleotydów (TdT) i mikroskopii fluorescencyjnej. Wewnątrzkomórkowe stężenie fotouczulacza mierzono metodą fluorometryczną. Wyniki badań wykazały, że terapia skojarzona PDT z hyperycyną powoduje znaczną śmiertelność białaczkowych komórek nowotworowych [18]. Terapia fotodynamiczna stymuluje uwalnianie cytokin. W badaniu klinicznym II fazy badano efekt antynowotworowy i bezpieczeństwo NPe6-PDT u pacjentów z rakiem płuc. Ten rodzaj terapii fotodynamicznej indukuje ekspresję takich cytokin, jak: IL-2, IL-6, IL-12, TNF-alpha. W badaniu oceniano rolę IL-2 w efekcie przeciwnowotworowym NPe6-PDT z użyciem komórek mysiego raka płuc transfekowanych IL-2, LLC/IL-2, in vitro i in vivo. Komórki LLC/IL-2 były oporne na działanie NPe6-PDT w porównaniu z macierzystymi komórkami LLC. NPe6-PDT indukowała w komórkach LLC/IL-2 tzw. blokera wzrostu i uszkodzenia DNA 45 alpha (Gadd 45 alpha), który jest gwałtownie indukowany przez stres genotoksyczny. Eksperymenty in vitro sugerowały, że Gadd 45 alpha chroni komórki LLC/IL-2 przed apoptozą indukowaną przez PDT. W 6 godzin po zakończeniu terapii fotodynamicznej dochodziło do ekspresji czynnika wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF), działanie to in vivo utrzymywało się na wysokim poziomie aż do 48h. Wysoka ekspresja IL-2 wywoływała wznowę nowotworu poprzez dodatnie sprzężenie Gadd 45 alpha i VEGF w terapii NPe6-PDT. To sugeruje że dodatkowe zastosowanie inhibitora IL-2 może zwiększyć efektywność terapeutyczną NPe6-PDT [19]. Na podstawie wstępnych badań doświadczalnych wydaje się, że terapia fotodynamiczna, poprzez modyfikację odpowiedzi immunologicznej, może być jedną z metod terapeutycznych w chorobie Croh’na. W badaniu na modelu zwierzęcym oceniano skuteczność terapeutyczną PDT z użyciem niskich dawek energii w leczeniu zapalenia okrężnicy u myszy SCID. Wstępnie ustalano endoskopowy wskaźnik zapalenia okrężnicy – EIC, a następnie myszy SCID z umiarkowanym lub znaczącym zapaleniem okrężnicy losowo przydzielano do jednej z grup: leczonej za pomocą PDT lub do grupy kontrolnej. Myszom BALB/c z grupy PDT podawano doustnie kwas 5-d-aminolewulinowy w dawce 15mg/kg, a następnie 3 godziny później poddawano je naświetlaniom - za pomocą cylindrycznego dyfuzora - światłem o długości fali 635nm, w dawce 5 lub 10 J/cm2. 74h po sesji PDT oceniano stan ogólny, wagę ciała, EIC, długość okrężnicy oraz badanie histopatologiczne, a także wskaźniki ekspresji cytokin. W zapaleniu okrężnicy znacznego stopnia już w 3 dni po PDT obserwowano gojenie się zmian. Endoskopowy wskaźnik JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 zapalenia okrężnicy korelował ze wskaźnikiem ekspresji cytokin w przypadku IFN-c, TNF-a i IL-10. Indeksy ekspresji tych cytokin były niższe w grupie PDT niż w grupie kontrolnej. We wnioskach badania podkreślono brak znaczących efektów ubocznych, powtarzalność terapii fotodynamicznej oraz jej znaczenie w regulacji odpowiedzi immunologicznej i poprawie stanu ogólnego w mysim modelu z zapaleniem jelit [20]. W badaniach doświadczalnych Korbelik wykazał, że terapia fotodynamiczna wyzwala w docelowych tkankach nowotworowych sprzężenie dodatnie w genach kodujących białka szoku cieplnego oraz akumulację białkowych produktów tych genów, co odgrywa dużą rolę w eliminacji zniszczonych komórek nowotworowych oraz immunologicznym rozpoznaniu antygenów nowotworowych. W pracy wykorzystano model mysiej białaczki limfoblastycznej celem zbadania ekspresji genu białka szoku cieplnego HSP70 w zmianie nowotworowej leczonej wcześniej PDT. Stwierdzono, że Gen HSP70 po terapii fotodynamicznej był regulowany dodatnim sprzężeniem nie tylko w obrębie zmiany nowotworowej, ale również w wątrobie i śledzionie gospodarza, co pozwala zakwalifikować HSP70 jako czynnik reakcyjny fazy ostrej. Głównymi regulatorami tego genu są hormony steroidowe, działające przez swoiste receptory. Pod wpływem PDT wyzwalane ogólnoustrojowo HSP70 akumuluje się w zmianach nowotworowych, gdzie łączy się z niszczonymi komórkami poprzez mostki fosfatydyloseryny znajdujące się na ich powierzchni [21]. W innym badaniu oceniano znaczenie immunoterapeutyczne połączenia CpG-oligodeoksynukleotydu (ODN) i lizatów komórek nowotworowych HPV (TC-1) oraz indukcji za pomocą terapii fotodynamicznej. Stwierdzono, że w lizatach komórek nowotworowych przy zastosowaniu terapii łączonej (CpG-oligodeoksynukleotyd + PDT) dochodziło do znacznie większego zahamowania wzrostu nowotworu, zarówno na poziomie terapeutycznym, jak i profilaktycznym, w porównaniu z lizatami komórek, w których stosowano samo PDT lub sam CpG-oligodeoksynukleotyd. Dodatkowo do lizatów komórek z PDT włączano białko szoku cieplnego HSP70, które jest ważnym regulatorem odpowiedzi zapalnej i immunologicznej. Obserwowano odpowiedź komórek T – pomocniczych oraz znaczny wzrost specyficznych przeciwciał dla lizatów komórek – PDT (IgG1, IgG2a, IgG2b i IgG3). Produkcja IFN-γ i odpowiedzi CTL była niezwykle silnie indukowana w grupie lizatów komórek – PDT + ODN. Główną rolę w odpowiedzi immunologiczne odgrywały komórki T CD8+. Wyniki badania potwierdzają, że dodanie CpG-oligodeoksynukleotyd do lizatów komorek-PDT, poprzez indukcję odpowiedź immunologicznej typu CTL, daje możliwość immuoterapeutycznej strategii leczenia nowotworów [22]. Celem innego badania była ocena skuteczności PDT i immunoterapii z wykorzystaniem terapii kombinowanej: ALA-PDT z imiquimode’em w leczeniu 27 pacjentów z chorobą Bowena narządów płciowych. Przed rozpoczęciem leczenia pobierano wycinki ze zmian chorobowych i badano pod kątem obecności DNA HPV-16 i HPV-18. Pacjentów losowo podzielono na dwie grupy. W pierwszej liczącej 15 osób (12 mężczyzn i 3 kobiety w przedziale wiekowym 22-56 lat) stosowano terapię skojarzoną: miejscowo podawano 3 x w tygodniu 5% krem imiquimod oraz 1 x w tygodniu stosowano terapię fotodynamiczną w dawce 100 J/cm2 o mocy energii 100 mW/cm2. Procedurę powtarzano od 1 do 4 razy. Drugą grupę – kontrolną – stanowiło 12 osób (6 mężczyzn i 6 kobiet, w wieku 29-58 lat) leczonych poprzez waporyzację za pomocą lasera CO2. Okres obserwacyjny po zakończeniu terapii zawierał się w przedziale od 3 do 12 miesięcy. W grupie terapii łączonej w 60% przypadków (u 9 na 15 pacjentów) uzyskano całkowite wyleczenie, w 1 przypadku odnotowano wznowę procesu chorobowego (11,1%). W grupie tej nie obserwowano żadnych ogólnych efektów ubocznych, miejscowo natomiast występowało łagodne przekrwienie, obrzęk i nadżerka. Z dolegliwości pacjenci zgłaszali uczucie pieczenia i kłucia. W grupie drugiej u 10 pacjentów (co stanowiło 83,3%) wykazano całkowitą regresję zmian, wznowę zaś u 6 pacjentów (60,0%). Z miejscowych efektów ubocznych odnotowano: przekrwienie (w stopniu łagodnym lub umiarkowanym), nadżerkę, owrzodzenie. Obserwowano również przedłużone gojenie zmian z bliznowaceniem. Różnica w ilości wznów między grupami była statystycznie znamienna (P < 0,05) [23]. Terapia fotodynamiczna charakteryzuje się dużą skutecznością w inaktywacji i niszczeniu patogenów wieloopornych. W badaniu Hamblina oceniano skuteczność przeciwbakteryjną połączeń fotouczulaczy i nietoksycznych substancji adiuwantowych w stosunku do patogennych mikroorganizmów, takich jak: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Proteus mirabilis. Na modelach zwierzęcych z infekcjami przyrannymi oraz na modelach infekcji miazgi zębów ludzkich stosowano połączenia: wody utlenionej w niskich dawkach (1µM do 1 mM), naturalnych i syntetycznych inhibitorów wielolekowych pomp wypływu oraz fotouczulaczy przeciwdrobnoustrojowych o różnej budowie chemicznej. Zaobserwowano znaczące współdziałanie przeciwbakteryjne pomiędzy niskimi dawkami nadtlenku wodoru i inaktywacją fotodynamiczną za pomocą różnych fotouczulaczy (mi.in. barwników fenotiazynowych) – niszczenie bakterii było od 10 do 100 razy większe. Nietoksyczne wielolekowe inhibitory mogą więc synergistycznie zwiększać inaktywację fotodynamiczną zarówno bakterii Gram dodatnich, jak i Gram ujemnych za pośrednictwem fotouczulaczy [24]. Mechanizm fotoinaktywacji z zastosowaniem hyperycyny w stosunku do Streptococcus aureus (ATCC 25923) oraz JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 287 klinicznie wyizolowanych szczepów MRSA oceniano celem określenia działania przeciwbakteryjnego terapii fotodynamicznej. Zahamowanie wzrostu bakterii oceniano przez zliczanie kolonii płytkowej, a test z jodkiem propidyny służył do badania integralności błony po fotoinaktywacji. Przed i po terapii badano również efekt genotoksyczny hyperycyny poprzez ocenę przerw w nici DNA za pomocą testu comet. Obie grupy bakterii uczulano hyperycyną w dawce od 0.5 do 4 ug/mL przez 1/2 godziny, a następnie naświetlano w dawce od 10 do 30 J/cm2. 100% skuteczność, czyli zabicie wszystkich bakterii S. aureus i MRSA, osiągnięto przy zastosowaniu hepercyny w dawce 4 ug/mL i naświetlania 30 J/cm2. W teście z jodkiem propidyny, obserwowano przesunięcie w obrębie intensywności, narastające wraz ze zwiększaniem dawki PDT. W teście comet nie obserwowano uszkodzenia DNA u patogenów poddawanych działaniu hyperycyny, co sugeruje, że uszkodzenie błony komórkowej jest głównym mechanizmem jej antybakteryjnego działania [25]. W innych badaniach eksperymentalnych przedstawiono możliwości wykorzystania terapii fotodynamicznej w eradykacji infekcji Helicobacter pylori, szczególnie wobec efektów ubocznych oraz narastającej ostatnio oporności na antybiotyki i chemioterapeutyki. Szczep bakterii H. pylori inkubowano przez 3h w różnych stężeniach Photogemu (10, 50, 100 i 200 μg/mL). Następnie stosowano światło z lasera diodowego o długości fali 632 nm, w dawce 4 J/cm2. Grupa ze stężeniem 50 μg/mL była dodatkowo posiana na podłożu agarowym. Po okresie inkubacji wynoszącym 120 godzin zliczano kolonie bakterii. Całkowitą skuteczność terapii (100% zabitych szczepów) odnotowano in vitro w połączeniu PDT z Photogemem w stężeniu 100 i 200 μg/Ml. W grupach z użyciem photogemu w stężeniu 10 i 50 μg/Ml, przy zastosowaniu samego fotouczulacza lub terapii samym światłem nie uzyskano zamierzonego efektu [26]. Efekt immunosupresyjny PDT oceniano w badaniach doświadczalnych w zapaleniu błony maziówkowej u myszy z defektami immunologicznymi po całkowitej wymianie stawu kolanowego w przebiegu reumatoidalnego zapalenia stawów. Myszom podawano dostawowo fotouczulacz-Laserphyrin’ę, a następnie naświetlano śródstawowo. Porównywano stężenie fotouczulacza w błonie maziówkowej oraz w sąsiednich tkankach zdrowych. W błonie maziówkowej uszkodzonej w przebiegu RZS fotouczulacz gromadził się w lizosomach in vitro. Fototoksyczność i efekt terapeutyczny zależały od stężenia fotouczulacza oraz dawki energii użytego światła, in vitro i in vivo [27]. Korzystne efekty działania PDT wykazały badania eksperymentalne w zapaleniu stawów wywołanym przez szczepyMRSA (metycylinooporne) S. aureus. W przedstawionym badaniu do stawów kolanowych myszy wstrzykiwano 560 lub 280 μmol/l Na-Phde, a następnie po upływie 30 minut naświetlano przez 5 minut staw energią o mocy 125 288 mW uzyskiwaną z lasera półprzewodnikowego. Obrzęk stawu utrzymywał się do 3 tygodni po PDT, a w pierwszym tygodniu w badaniu histologicznym stwierdzano zmiany zapalne z proliferacją maziówki i naciekiem neutrofili. W 8 tygodni po PDT nie obserwowano cech zapalenia maziówki, nie odnotowano również żadnego wpływu na łąkotki, chrząstkę, czy szpik kostny. Terapia wywoływała odwracalny stan zapalny stawu, bez zmian kostnostawowych w otaczającej, zdrowej tkance stawu [28]. Przetwarzanie sygnału w PDT odgrywa istotną rolę w procesie leczenia zmian nowotworowych: zarówno przez bezpośrednią inicjację apoptozy komórki nowotworowej, jak i w indukowaniu wtórnego efektu naczyniowego oraz długoterminowej, przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej [29]. Cząsteczki tlenu reaktywnego generowane w trakcie terapii fotodynamicznej, poprzez różne drogi przetwarzania sygnału, mogą indukować apoptozę i/lub martwicę w komórkach docelowych. Na właściwości powstałej cząsteczki tlenu reaktywnego mają wpływ: cechy i dawka fotouczulacza, dawka światła, typ komórki oraz nasilenie zmian patologicznych. Coraz częściej podkreśla się aspekt angiogenezy w leczeniu nowotworów. W eksperymencie oceniano skuteczność przeciwciała specyficznego dla VEGF (czynnik wzrostu) - bevacizumab’u (Avastin’u), w połączeniu z terapią fotodynamiczną z zastosowaniem hyperycyny w leczeniu zmian nowotworowych pęcherza moczowego na ksenografcie in vivo. 6-8-tygodniowym myszom nagim typu Balb/c wszczepiano linię komórkową raka nabłonka pęcherza moczowego. Myszy dzielono następnie na 6 grup. Pierwszą stanowiła grupa kontrolna, drugą – grupa myszy poddana tylko działaniu Avastinu, kolejne dwie grupy to myszy, u których stosowano samą terapię fotodynamiczną w wysokich 150 J/cm2 (grupa 3) lub niskich 50 J/cm2 (grupa 4) dawkach użytej energii. Ostatnie dwie grupy stanowiły myszy, u których zastosowano połączenie PDT z Avastinem: w grupie 5 Avastin łączono z niskimi dawkami, a w grupie 6 z wysokimi dawkami użytej energii. Okres obserwacji po zakończeniu terapii wynosił 60 dni. Najlepsze rezultaty terapeutyczne osiągnięto w grupie stanowiącej połączenie Avastinu z terapią fotodynamiczną z małą dawką podanej energii. W guzach leczonych wysokimi dawkami PDT z hyperycyną poprzez wywoływanie hipoksji dochodziło do zamykania się naczyń krwionośnych, co doprowadzało do śmierci komórki nowotworowej, ale równocześnie obserwowano stymulację czynników wzrostu naczyń: VEGF, VEGF-D, bFGF i angiogeniny. W przypadku dodatnia do tej terapii inhibitora angiogenezy Avastinu obserwowano zahamowanie ekspresji tych czynników, co zwiększało skuteczność terapeutyczną zastosowanej metody [30]. W innym badaniu obserwowano pozytywne rezultaty terapii fotodynamicznej z powierzchownym podawaniem ALA u pacjentów z sarkoidozą lub ograniczoną JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 sklerodermią, którzy nie odpowiadali na zastosowane dotychczas leczenie konwencjonalne, w tym leczenie PUVA. U chorych tych pod wpływem PDT dochodziło do bezpośrednich efektów cytotoksycznych oraz immunomodulujacych. W przeciwieństwie do PUVA nie odnotowano karcynogennego działania PDT. Dużą skuteczność PDT odnotowano również w przypadku leczenia innych chorób skóry m.in. trądzika różowatego lub zwykłego, liszaja płaskiego czy choroby Darier’a. W trakcie terapii w naświetlanej skórze obserwowano powstanie zapalnego nacieku, który był bezpośrednim efektem terapii fotodynamicznej oraz indukowanym przez nią wyrzutem cytokin w keratynocytach nabłonkowych [31]. W badaniu Sanghoon i współpracowników na modelu zwierzęcym (myszy typu Balb/c ze zmianą nowotworową EMT-6) oceniano skuteczność przeciwnowotworową terapii fotodynamicznej łączonej z chemioterapią w niskich dawkach. Jako fotouczulacz stosowano pochodną chloryny (Radachlorin), a zmiany naświetlano światłem czerwonym o długości fali 662 nm, w dawce 100 lub 200 J/cm2. Chemioterapeutykiem była karboplatyna (CADP) w dawce 1 lub 5 mg/kg m.c. Zastosowanie samej chemioterapii z małą dawką karboplatyny wiązało się z niską efektywnością terapeutyczną. Podanie CAPD w dawce 5mg/kg m.c. powodowało w 40% zniszczenie zmiany nowotworowej, zaś zastosowanie samej terapii fotodynamicznej w 50-80%. Najlepsze efekty uzyskano przy połączeniu PDT (niezależnie od dawki) z karboplatyną w niskiej dawce – uzyskiwano 100% wyleczeń [32]. Coraz bardziej powszechne stosowanie PDT, spowodowane zaletami metody oraz zastosowaniem nowych skuteczniejszych fotouczulaczy i źródeł światła, sprawiło że rozszerzył się wachlarz wskazań pozaonkologicznych dla PDT, czego przykładem może być leczenie schorzeń zapalnych, i to o różnej etiologii. Ważnym jest jednak wyjaśnienie immunologicznego mechanizmu działania terapii fotodynamicznej, co może implikować wytłumaczenie addycyjnego działania przeciwnowotworowego PDT spowodowanego indukcją immunologicznych mechanizmów obrony przeciwnowotworowej. Aspekt ten ważny jest także z punktu widzenia możliwości wykorzystania PDT w leczeniu schorzeń zapalnych, oraz udowodnienie tego działania PDT nie tylko na modelu eksperymentalnym, lecz wdrożenie tej procedury do standardów postępowań klinicznych w wybranych jednostkach chorobowych, co podyktowane jest zaletami PDT takimi jak: skuteczność, mała inwazyjność, bezpieczeństwo, dobra tolerancja leczenia oraz świetne efekty kosmetyczne. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] L I T E RAT U RA [1] [2] Balkwill, F., Mantovani A.: Inflammation and cancer: back to Virchow? Lancet. 2001; 357, 539–45. Gollnick S. O., Evans S. S, Baumann H. i wsp.: Role of cytokines in photodynamic therapy-induced local and systemic inflammation. Br J Cancer. 2003; 88, 1772-9. [24] Voronov E., Shouval D. S., Krelin Y.: IL-1 is required for tumor invasiveness and angiogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100, 2645–50. Demidova T. N. Hamblin M. R.: Macrophage-targeted photodynamic therapy. Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2004; 17, 117-26. Coutier S. L., Bezdetnaya S., Marchal V. i wsp.: Foscan (mTHPC) photosensitized macrophage activation: enhancement of phagocytosis, nitric oxide release and TNFa mediated cytolytic activity. Br. J .Cancer. 1999; 81, 37-42. Sarraf C. E.: Tumor necrosis factor and cell death in tumors (Review). Int. J. Oncology.1994; 5, 1333-1339. Reeves K. J., Reed M. WJ., Brown I. N. i wsp.: The role of nitric oxide in the treatment of tumours with aminolaevulinic acid-induced photodynamic therapy . J. Photochem. Photobiol. B. 2010 Jul 17 [Epub ahead of print]. Halliwell B. C. E.: Cross Oxygen-derived species: their relation to human disease and environmental stress. Environ. Health Perspect. 1994; 102, 5–12. Dias Ribeiro A. P., Pavarina A. C., Trindade F. Z. i wsp.: Photodynamic therapy associating Photogem® and blue LED on L929 and MDPC-23. Cell Biology International 2010; 34, 343–351. Park J. H., Moon Y. H., Bang I. S i wsp.: Antimicrobial effect of photodynamic therapy using a highly pure chlorin e6. Lasers Med Sci.2010; 25, 705-10. Dai T., Huang Y. Y., Hamblin M. R.: Photodynamic therapy for localized infections- state of the art. PhotodiagnosisPhotodyn. Ther. 2009; 6, 17088. Malik R., Manocha A. , Suresh D. K.: Photodynamic therapy – A strategic review. Indian J. Dent. Res. 2010; 21, 285-91. Gollnik S. O., Liu X., Owczarczak B., i wsp.: Altered expression of interleukin 6 and interleukin 10 as a result of photodynamic therapy in vivo. Cancer Res. 1997; 57, 3904-9. De Vree W. J., Essers M. C., Koster J. F. i wsp.: Role of interleukin 1 and granulocyte colony-stimulating factor in photofrin-based photodynamic therapy of rat rhabdomyosarcoma tumors. Cancer Res. 1997; 57, 2555-8. Kawczyk-Krupka A., Wiczkowski A., Adamek M. i wsp.: Photodynamic therapy and its immunomodulating activity in malignant skin tumors and oral leukoplakia. Acta Bio-Opt. Inf. Med. 2001; 7, 67-72. Knobler R.: Extracorporeal Photoimmunotherapy11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 1-2. Shanghai 2007. Rück A., Haseroth E., Hauser C i wsp.: Role of Mitochondria in Cell Death of Hepatic Cancer Cells Induced by Photofrinâ PDT and Ursodeoxycholic Acid 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 03-4. Shanghai 2007. Daniuleviciute E., Luksiene Z.: Hypericin-based Photosensitization of Human Leukemia (reh) Cells 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 3-P10. Shanghai 2007. Ohtani K., Usuda J., Ichinose S. i wsp.: Expression of Gadd45-alpha and VEGF Caused Resistance to the Antitumor Effect of Photodynamic Therapy (PDT) via Upregulation of IL-2 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 13-4. Shanghai 2007. Favre L., Velin D., Borle F. i wsp.: Photodynamic Therapy in Crohn’sDesease: A Novel Therapeutic Approach 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 15-6. Shanghai 2007. Korbelik M.: Role of Heat Shock Protein 70 in Systemic Host Response Induced by Tumor PDT , Soroush Merchant 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-3. Shanghai 2007. Su-Mi B., Yong-Wan K., Sun-Young K. i wsp.: Photodynamic Therapy-Generated Tumor Cell Lysate in Combination with Cpg-Oligodeoxynucleotide Enhances Protective and Therapeutic Immunotherapy Efficacy 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-4. Shanghai 2007. Xiu-Li W., Hong-Wei W., Ming-Xia G. i wsp.: Combination of Immunotherapy and Photodynamic Therapy in the Treatment of BowenoidPapulosis 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-5. Shanghai 2007. Hamblin M.R, Tegos G.P.: New Approaches to Microbial Photoinactivation.11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-1. Shanghai 2007. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 289 [25] Tang H.M, Yow C.M.N., Wong C.K.: Mechanism of Photoinactivation of Hypericin on Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus (MRSA) in Hong Kong 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-P1. Shanghai 2007. [26] Chung-Ku R., So-Young C., Jin-Chul A. i wsp:: Antibacterial Effect of PDT Using the Photogem on Helicobacter Pylroi 2669511th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-P4. Shanghai 2007. [27] Torikai E., Kageyama Y., Kohno E. i wsp.: Photodynamic Effects of Laserphyrin on Synovial Membrane from Rheumatoid Arthritis Patients and Collagen-Induced Arthritis Rats11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-P8. Shanghai 2007. [28] TakanoriIriuchishima T., Saito A., Shin Aizawa S. i wsp.: The Effect of Photodynamic Therapy Using Na-Pheophorbide A on the Normal Joint Tissue of Mice11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 16-P7. Shanghai 2007. [29] Huang L., Dai T., Hamblin M. R.: Antimicrobial photodynamic inactivation and photodynamic therapy for infections. Methods Mol Biol. 2010; 635, 155-73 [30] Bhuvaneswari R., Gan Y.Y., Ho M., Soo K.C., i wsp.: Combination of Bevacizumab (Avastin) and Hypericin-photodynamic Therapy for the Treatment of Human Bladder Cancer Xenografts. Therapy11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 13-6. Shanghai 2007. [31] Szeimies R.M.: Photodynamic Therapy for Inflammatory Dermatoses 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session S14-1. P. 174. Shanghai 2007. [32] Sanghoon Jeon, Ki-Hong Kim, Jung-Sook Kim i wsp.: Combination Low-Dose Chemotherapy with Carboplatin and Photodynamic Therapy in Murine Tumors 11th World Congress of the International Photodynamic Association. Congress Program and Abstracts. Session 17-5. Shanghai 2007. MAGDALÉNA LACKO-BARTOŠOVÁ Slovak university of Agriculture in Nitra, Slovak Republic Nutritional quality and antioxidant capacity of triticum spelta varieties Wartości odżywcze i zdolności przeciwutleniające odmian pszenicy orkiszowej Abstract: Eight winter spelt wheat varieties were cultivated under ecological system in the south Slovakia during 2005-2007 growing seasons. Nutritional parameters and macroelements composition were influenced by the variety and weather conditions. High content of proteins, fat, soluble fibre and ash was found in Altgold, Ostro, Rubiota. Spelt varieties were characterized with high content of potassium, magnesium, phosphorus and sulphur. Antioxidant capacity was 30% higher in winter spelt varieties as compared with Tr. aestivum. Spelt, as an ancient crop can find its place particularly in organic, health and specialty food markets. Streszczenie: W latach 2005-2007 na południu Słowacji prowadzono uprawę ośmiu odmian ozimej pszenicy orkiszowej w systemie ekologicznym. Wartości odżywcze oraz skład makroelementów uzależnione były od rodzaju odmiany oraz warunków atmosferycznych. Wysoką zawartość białek, tłuszczu, rozpuszczalnego błonnika i popiołów wykazały odmiany Altgold, Ostro, Rubiota. Odmiany pszenicy orkiszowej wykazywały ponadto wysoką zawartość potasu, magnezu, fosforu i siarki. Zdolności przeciwutleniające pszenicy orkiszowej były o 30% wyższe w porównaniu z pszenicą zwyczajną. Pszenica orkiszowa, uprawiana już w starożytności, może znaleźć szczególne zastosowanie w przypadku rynku produktów ekologicznych i zdrowej żywności. Key words: Triticum spelta, nutritional quality, antioxidant capacity Słowa kluczowe: Pszenica orkiszowa, wartości odżywcze, zdolności przeciwutleniające Spelt is hulled wheat with lax spikes that disarticulate when threshed. Spelt is a hexaploid with the genomic designation AABBDD. It was originally classified as a species separate from common wheat. More recently, spelt wheat has been classified as a morphological subgroup of common wheat [1]. Cereal grains have evolved over the centuries, primarily to enhance yield, quality, and disease resistance. With regard to quality, the emphasis was to improve protein and starch. Much less 290 attention was paid to secondary substances, such as phenolics, phytate, carotenoids, minerals (ash), which were targets for reduction because of adverse effects on quality. But recently, studies have accumulated to show a role of such secondary substances in promoting human health, reducing the risk of chronic diseases and protecting plants against pests and diseases. Research programmes are in progress to identify plant sources such as ancient grains that contain high levels of components that may JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 provide health benefits. However the productivity and efficiency of cereals depends on many site – specific factors such as soil fertility, climate, economics, management style [2-4]. The objective of this study was to evaluate the nutritional quality of eight spelt wheat varieties grown under ecological system in the south Slovakia and their antioxidant capacity. Materials and methods Field experiments were carried out at Dolná Malanta, Western Slovakia from 2005-2007. The location belongs to warm agro-climatic region, arid subregion with predominantly mild winter with average temperatures of 19,7°C in July and -1,7°C in January, and an average annual precipitation of 561 mm. The soil type is a Haplic Luvisol. Eight winter spelt wheat cultivars were cultivated without chemical treatment and fertilization, pre-crop was peas. A randomized block design was used in three replicates. Conventional soil cultivation was used in order to create suitable conditions for sowing and the following growth of the spelt wheat. Sowing rate was 150-170 kg.ha-1 of hulled seeds. Mechanical cultivation (spring-tine harrows) was used for weed control. The nutritional quality parameters were determined by the following methods: starch content by the Ewers polarimetric method (STN 561512), sugars by Somogyi, soluble fibre by Henneberg-Stohman method (ICC 156), fat content by Soxhlet extraction (ICC 136), The content of calcium, magnesium, manganese was determined by atomic absorption spectrophotometry. Potassium by Techne® model PFP7 – low temperature, single channel flame photometer, phosphorus by Jenway single-beam spectrophotometer and sulphur by nephelometry. Reduction power of compounds (antioxidant capacity) was measured spectrophotometrically by the modified method according to Prieto et al. [5]. Reduction power of compounds was expressed as quantity of ascorbic acid in mg.l-1. Results and discussion Starch is a primary functional component in cereal grains, its content and characteristics are known to substantially affect the quality of wheat and its end products. Our study of eight varieties of winter spelt found that starch content was significantly influenced by weather conditions and variety and varied from 50,2% (Altgold) to 55,6% (Rouquin), with an average of 53,4% (Table 1). The starch content of other six varieties was intermediate. The highest starch accumulation (55,2%) was determined in 2005, whereas drought and higher temperatures in 2007 decreased the starch formation to 52,0%. The average sugars content was 1,78% and ranged from 1,57% (Bauländer Spelz) to 2,09% (Holstenkorn), but differences between varieties were not significant. Sugars content was significantly influenced by weather conditions, the highest content was determined in dry year 2007. Soluble fibre content ranged from 1,40% (Holstenkorn) to 2,97% (Altgold) with average value of 1,62%. This parameter was significantly influenced by the variety and weather conditions, when in 2007 higher air temperature and drought during grain development decreased the starch formation and the C – skeletons were used for formation of other carbohydrates, like sugars and fibre. There is a lack of information about starch content in winter spelt wheat. Ranhotra et al. [6] in a study of eight spelt samples reported carbohydrate content from 60 to 64% with an average of 62%, and the range of energy content from 312 to 319 kcal/100 g. In our study the starch content was 10% lower than reported values by Abdel-Aal et al. [7] in western Canada. Winter type spelt wheats show considerable variability in protein contents, reflecting both varietal and environmental effects. In our study the average protein content was 15,7% and varied from 13,7% (Rouquin) to 18,0% (Rubiota). More than 17% of crude protein was found in Altgold, Ostro and Rubiota. Franckenkorn and Schwabenkorn were intermediate. Protein content was also influenced by year-to year environmental variation. Significantly the highest protein content (19,7%) was determined in warm year 2007 with insufficient precipitation in April, June and July. Cubadda and Marconi [8] cited four studies in which the protein levels in winter spelt ranged from 13,4 to 16,1%, high protein content (18-20%) confirmed Bareš et al. [9] in Czech Republic, with high quality of spelt gluten. Priergiovanni et al. [10] reported that the average protein contents of 50 emmer and 37 spelt accessions were similar and averaging 16,7 and 17,1% respectively. Wheat proteins are known to be low in some amino acids that are considered essential in human diet, especially lysine and threonine, but they are rich in glutamic acid and proline, the major functional amino acids in the formation of dough. The amino acid composition of the proteins from spelt differs slightly from that of modern bread wheat and pasta wheat [8]. Milling and processing of spelt and common wheat were found to adversely influence lysine content of the end products. Lysine content was also found to negatively correlate with glutamic acid, indicating the importance of glutamic acid in wheat quality and in processing as an indication for lysine loss [11]. Vogel et al. [12] reported that wheat with protein content lower than 15% was low in lysine content but when the protein content was higher than 15% with increasing tendency, there was not observed decreasing lysine content. The concentration of protein in grain is a balance between accumulation of protein and starch [13]. The analysis of winter spelt wheat protein showed its higher content when the starch content was lower. As the starch formation was reduced, higher accumulation of sugars, fibre and protein was recorded in our experiment. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 291 The correlation analysis of evaluated nutritional parameters of winter spelt varieties showed negative correlation between the content of proteins and starch, positive correlation between proteins and ash content. Soluble fibre and sugars negatively correlated with starch content, whereas the fibre content was in positive correlation with sugars content (Table 2). Lipids are relatively minor constituents in cereal grains, however they must be taken into consideration when discussing nutrition, storage and processing of grains. The lipid fraction, and minor components such as phytosterols and tocochromanols may have an important role in human nutrition as they regulate serum cholesterol absorption and may reduce the risk of onset of certain tumors [14,15]. Lipids are more concentrated in the germ and aleurone than in the endosperm. The average content of fat of our eight winter spelt varieties was 2,07% and fluctuated between 1,92% (Ostro) and 2,37% (Franckenkorn). Statistical analysis confirmed significant differences between varieties, but five of them were intermediate in fat content. Significantly highest fat accumulation was in 2007 (2,24%), when higher air temperature and lower rainfalls during flowering and grain filling created best conditions for higher fat accumulation. Correlation analysis didn’t confirm significant correlation between fat content and other evaluated nutritional parameters. A recent study of Ruibal–Mendieta et al. [16] in Belgium showed that spelt contains higher levels of total lipids (more than 3,50%) than common winter wheat, and that true spelt may contain more lipid than hybrid spelt. Suggestion was made that free lipid could be used to differentiate between spelt and common winter wheat. Marques et al. [17] found that spelt flour and bread were richer in lipid and protein content than wheat bread. The share of monounsaturated fatty acids were in spelt flour twice as high as in wheat flour. The average ash content was 3,74% and ranged between 3,07% (Rouquin) and 4,61% (Altgold and Rubiota) (Table 3). Ash content over 4,5% was determined also in Ostro variety. Other varieties were intermediate, with ash content between 3,42-3,58%. Significantly the lowest ash content was in 2005 (2,61%), in other years overlapped its content the value 4%. Spelt wheat showed high ash content what was confirmed in the investigations of Piergiovani et al. [10], Moudrý, Dvořáček, [18]. This parameter could be a sign of originality and challenge for breeders who want to breed high nutritional cereals. The content of macroelements (potassium, calcium, magnesium, phosphorus and sulphur) was significantly influenced by the variety and weather conditions and was related to ash content (Table 3). Potassium is a mineral desirable in food diet for its benefit mainly in hypertension and kidney function. The highest level of potassium was found in Altgold (5 024 mg/kg-1), 292 the lowest in Schwabenkorn (4 125 mg/kg-1), but most of the varieties were intermediate. Calcium plays an essential role in blood coagulation, activation of enzymes, functions of cell membranes and others. The average calcium content was 311 mg/kg-1, ranking from 287 mg/kg-1 (Holstenkorn) to 379 mg/kg-1 (Altgold). Most of varieties were low or intermediate in calcium content. The highest content of calcium was accumulated in more dry year 2007. Several researchers have found that spelt was generally comparable to the common wheat in calcium, potassium, zinc, copper, manganese and sodium composition [6,19]. In another study spelt was significantly higher than common wheat in zinc, phosphorus, selenium, magnesium. The other minerals were higher in spelt by 525%, except for calcium which was lower by cca 3% [1,18]. Magnesium content was strongly correlated with calcium, phosphorus and sulphur (Table 4). It plays a key role as essential element in enzymatic reactions and affects the homeostatic control of Ca2+, K+ and Na+. Average magnesium content was 1004 mg.kg-1, over 1000 mg per kg was found in Altgold, Ostro, Rubiota, Bauländer Spelz, Franckenkorn was intermediate. The content of phosphorus ranged from 3 351 mg.kg-1 (Rouquin) to 3 752 mg.kg-1 (Rubiota). Its intermediate content was found in Bauländer Spelz, Franckenkorn, Altgold. The weather conditions influenced the phosphorus similarly as the content of calcium and magnesium. Sulphur is an essential element presented in each cell, primarily in proteins and amino acids, also in vitamins, lipids, insulin and another essential substances. The sulphur content varied between 925 mg.kg-1 (Rouquin) and 1 191 mg.kg-1 (Altgold). Most of the varieties were intermediate in sulphur content. The highest content of most analysed macroelements was found in Altgold variety, followed by Rubiota, Ostro, Bauländer Spelz and Franckenkorn. The highest accumulation of calcium, magnesium, phosphorus and sulphur was in 2007, probably caused by higher temperature and lower precipitations during grain filling. Contrary, the accumulation of potassium and sodium was significantly highest in 2006, under normal weather conditions. The average antioxidant capacity of spelt wheat expressed as reduction power of compounds was 172,3 mg.l-1, ranging from 165,4 (Franckenkorn) to 186,8 (Altgold) (Table 5). The average antioxidant capacity was 30% higher in spelt varieties than in Tr. aestivum. In the study of Zieliński et al. [20] the reducing capacity of spelt breads and separated crumbs and crusts was significantly higher in comparison with that of wheat samples, but lower than that of rye samples. Mikulajová et al. [21] found a good correlation between antioxidant capacities and contents of phenolic compounds in wheat genotypes. It was possible to deduce a significant contribution of phenolics to the antioxidant effects of cereals. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Conclusions [7] The nutritional parameters and macroelements composition of eight winter spelt varieties were significantly influenced by the variety and weather conditions, indicating that the individual variety responded differently to environmental changes. High content of proteins, fat, soluble fibre and ash was found in Altgold, Ostro, Rubiota varieties, Rouquin with genes of common wheat was the lowest in proteins, fat, ash, soluble fibre content. The intermediate and the most balanced nutrient composition was determined in Franckenkorn. Protein content negatively correlated with starch content, which was generally low. Spelt varieties were characterized with high content of potassium, magnesium, phosphorus and sulphur. The highest content of analysed macroelements was found in Altgold, Rubiota, Ostro but also Franckenkorn and Bauländer Spelz. Antioxidant capacity expressed as reduction power of compounds was higher in winter spelt varieties as compared with Tr. aestivum. Spelt, as an ancient crop can find its place particularly in organic, health, and specialty food markets. Evaluation of spelt varieties and their products in nutritional quality, antioxidant properties, bioactive components would help to promote the spelt market and in selecting the best variety for specific uses. [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] L I T E RAT U RA [21] [1] [2] [3] [4] [5] [6] Abdel-Aal E-S. M., Wood P.: Specialty grains for food and feed, AACC, Minnesota 2005, 109-130. Czapka M.: Ekonomiczne aspekty bezpieczeństwa ekologicznego, Środowisko i Rozwój, 2005, 11, 28-38. Czapka M.: Ekonomiczna dostępność żywności jako jeden z warunków bezpieczeństwa żywnościowego, Problemy Ekologii, 2005, 3, 130-133. Kozik V., Kozik W., Jarzembek K., Jurkiewicz A.: Electromagnetic radiation and human´s health, Polish Journal of Environmental Studies, 2008,17, 4B, 119-123. Prieto P., Pineda M., Aquilar M.: Spectrofotometric quantification of antioxidant capacity through the formation of phosphomolybdenum complex: specification application to the determination of vitamin E, Analytical Biochemistry1999, 269, 337-341. Ranhotra G.S., Gelroth J.A., Glaser B.K., Stallknecht G.F.: Nutritional profile of three spelt wheat cultivars grown at five different locations, Cereal chem. 1996, 73, 533-535. [22] Abdel-Aal E.-S. M., Hucl P., Sosulski F.W.: Compositional and nutritional characteristics of spring einkorn and spelt wheats, Cereal chem. 1995, 72, 621-624. Cubadda R., Marconi E.: Spelt wheat, [in:] Pseudocereals and Less Common Cereals, Grain Properties and Utilization Potential, Springer – Verlag, 2002, 153-175. Bareš J., Vlasák M., Stehno Z., Dotlačil L., Faberová I., Bartosš P.: 50 let studia genofondu pšenice (r. Triticum L.) ve VÚRV v Praze – Ruzyni. Sb. Historie a současný stav práce s genofondy v ČR. Genetické zdroje č. 86, VÚRV Praha, 2002, 43-58. Piergiovanni A.R., Laghetti G., Perrino P.: Characteristics of meal from hulled wheats (Tr. dicoccon Shrank and Tr. spelta L.): an evaluation of selected accessions, Cereal chem. 1996, 73, 732-735. Abdel-Aal E.-S. M., Hucl. P.: Amino acid compostion and in vitro protein digestibility of selected ancient wheats and their end products, J. Food Comp. Anal. 2002, 15, 737-747. Vogel K.P., Johnson V.A., Mattern P.J.Ł Results of systematic analyses for protein and lysine composition of common wheat in the USDA World collection, Nebr. Res. Bull., 1973, 258. Schnyder H.: The role of carbohydrate storage and redistribution in the source – sink relations of wheat and barley during grain filling – a review, New Phytol. 1993, vol. 123, 233-245. Piironen V., Toivo J., Lampi A.M.: Plant sterols in cereals and cereal products, Cereal Chem. 2002, 79, 148-154. Piironen V., Lindsay D.G., Miettinen T.A., Toivo J., Lampi A.M.: Plant sterols. Biosynthesis, biological function and their importance to human nutrition, J. Sci. Food Agric. 2000, 80, 939-966. Ruibal-Medieta N.L., Delacroix D.L., Meurens M.: A comparative analysis of free, bound and total lipid content, on spelt and winter wheat wholemeal, J. Cereal Sci. 2002, 35, 337-342. Marques C., Dauria L., Cani P.D., Bacceli CH., Rozenberg R. [et al.]: Comparison of glycemic index of spelt and wheat bread in human volunteers, Food chemistry, 2007, vol. 100, 1265-1271. Moudrý J., Dvořáček V.: Chemical composition of grain of different spelt (Tr. spelta L.) varieties, Rostlinná Výroba, 1999, 45, 533-538. Grela E.R.: Nutritional composition and content of antinutritional factors in spelt cultivars, J. Sci. Food Agr. 1996, 47, 399-404. Zieliński H. [et al.]: Antioxidant properties of spelt bread, Pol. J. Food Nutr. Sci. 2008, 58, 217-222. Mikulajová A. [et al.]: Total phenolic contents and antioxidant capacities of cereals and pseudocereal genotypes, J. Food Nutr. Res., 2007, 46, 150-157. Schober T.J., Bean S.R., Kun M.: Gluten proteins from spelt (Tr. aestivum ssp. spelta cultivars: A rheological and size – exclusion HPLC study, Journal of Cereal Science, 2006, vol. 44, 161-173. Acknowledgements The research presented in this paper was supported by VEGA No 1/0457/08 and by Operational Programme Research and Development financed by EFRD, project Excellence Center for Agrobiodiversity Conservation and Utilization. I thank to Ing. M. Rédlová, PhD., for statistical analysis. Table 1. Nutritional parameters of spelt varieties Variety year Bauländer Spelz Holstenkorn Rouquin Schwabenkorn Franckenkorn Altgold Ostro Rubiota Average Year 2005 Year 2006 Year 2007 Crude protein (%) 14,88 A 14,51 A 13,68 A 15,73 AB 15,75 AB 17,62 B 17,72 B 18,02 B 15,73 14,36 B 12,62 A 19,70 C Starch (%) 52,94 ABC 54,69 CD 55,62 C 54,24 BC 53,00 ABC 50,15 A 54,14 ABC 51,66 AB 54,39 55,22 C 53,69 B 51,97 A Fat (%) 2,09 ab 1,99 ab 1,94 a 2,05 ab 2,37 b 2,16 ab 1,92 a 2,04 ab 2,07 1,92 A 2,01 A 2,24 B Sobuble fibre (%) 1,61 ABC 1,40 A 1,44 AB 1,46 AB 1,65 ABC 2,97 D 1,86 CD 1,76 BCD 1,62 0,89 A 1,70 B 2,00 C Sugars (%) 1,57 n.s. 2,09 n.s. 1,60 n.s. 1,93 n.s. 1,60 n.s. 1,65 n.s. 1,95 n.s. 1,91 n.s. 1,78 1,68 ab 1,61 a 2,01 b Different capital letters in the same column mean significant difference at alpha 0,01. Different small letters at alpha 0,05 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 293 Table 2. Correlation analysis of nutritional parameters of winter spelt varieties (1) protein (%) (2) starch (%) (3) soluble fibre (%) (4) sugars (%) (5) crude fat (%) (6) ash (%) (1) 1.00 (2) -0.76+ 1.00 (3) 0.44 -0.74+ 1.00 (4) 0.39 -0.83++ 0.71+ 1.00 (5) -0.16 0.09 -0.35 -0.26 1.00 (6) 0.91++ -0.52 0.18 0.06 0.08 1.00 Calcium Magnesium Phosphorus Sulphur 294 a 287 a 297 a 327 ab 290 a 379 b 335 ab 306 ab 311 225 A 311 B 364 C mg.kg-1 DM 1006 AB 946 A 934 A 956 A 987 AB 1105 B 1093 B 1098 B 1004 883 A 990 B 1092 C 3524 ABC 3379 A 3351 A 3406 AB 3467 ABC 3644 ABC 3749 BC 3752 C 3508 3332 A 3489 B 3637 C 982 AB 1005 AB 925 A 1093 AB 1085 AB 1191 B 1179 B 1144 AB 1062 948 A 1084 B 1110 B Ash % 3,58 AB 3,54 AB 3,07 A 3,44 AB 3,42 AB 4,61 B 4,56 B 4,61 B 3,74 2,61 A 4,11 B 4,09 B Table 3. Content of macroelements in spelt varieties Variety year Bauländer Spelz Holstenkorn Rouquin Schwabenkorn Franckenkorn Altgold Ostro Rubiota Average Year 2005 Year 2006 Year 2007 Potassium 4487 AB 4277 AB 4195 AB 4125 A 4318 AB 5024 B 4225 AB 4407 AB 4358 4291 AB 4641 B 4117 A Table 4. Correlation analysis of macroelements of winter spelt varieties (1) Na (2) K (3) Ca (4) Mg (5) P (6) S (7) ash (%) 1 1.00 2 0.47++ 1.00 3 -0.46++ -0.06 1.00 4 -0.56++ 0.17 0.70++ 1.00 5 -0.47++ 0.19 0.42++ 0.89++ 1.00 Table 5. Antioxidant capacity of spelt varieties Variety Baulander Spelz Holstenkorn Rouquin Schwabenkorn Franckenkorn Altgold Ostro Rubiota Average Triticum aestivum 294 Reduction power mg.l-1 171.1 b 173.1 b 167.1 b 172.2 b 165.4 b 186.8 c 167.1 b 173.7 b 172.3 130.7 a JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 6 -0.28 0.37 0.50++ 0.72++ 0.71++ 1.00 7 -0.17 0.28 0.58++ 0.75++ 0.71++ 0.69++ 1.00 TOMASZ IRZYNIEC1,2,3, PRZEMYSŁAW KONODYBA-SZYMAŃSKI4, HENRYK SZCZERBA1 1 Zakład Promocji Zdrowia i Pielęgniarstwa Środowiskowego Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach Oddział Nefrologii ze Stacją Dializ Szpitala Ministerstwa Spraw Wewnętrznych i Administracji w Katowicach 3 Katedra Zdrowia Publicznego Górnośląskiej Wyższej Szkoły Pedagogicznej im. Kard. A. Hlonda w Mysłowicach 4 Katedra Zdrowia Publicznego Wydziału Zarządzania Politechniki Częstochowskiej 2 Identyfikacja zagrożeń oraz ocena ryzyka zawodowego lekarzy medycyny (wstępne wyniki) Identification of threats and the classification of the occupational hazards of medical doctors (Initial results) Streszczenie: Na liście 100 najbardziej stresogennych zawodów w Polsce lekarz znajduje się na dziewiątej pozycji. W pracy lekarza występują zagrożenia związane z czynnikami niebezpiecznymi (urazowe, wypadkowe), szkodliwymi (fizyczne, chemiczne, biologiczne i psychofizyczne) i uciążliwymi. Przeprowadzono badania ankietowe wśród 100 – osobowej grupy lekarzy specjalizacji zabiegowych i nie zabiegowych. Najpoważniejsze zagrożenia w pracy lekarza to odpowiednio: psychofizyczne (73%) i biologiczne (68%) w porównaniu z fizycznymi chemicznymi i wypadkowymi (odpowiednio 22%, 21% i 15%). Spośród psychofizycznych za najgroźniejsze zagrożenie uznano stres. Przyjmując kryteria wartościujące poziom stresu (0-3 punkty stres mały, 4-11 – stres średni, 12-20 – stres duży), duży poziom stresu zawodowego (powyżej 11 punktów) towarzyszy w pracy najmłodszym lekarzom (do 1 roku pracy w zawodzie) oraz lekarzom o stażu pracy powyżej 25 lat. Wielkość stresu zawodowego lekarzy zależy również od wykonywanej specjalności lekarskiej. Wśród 10 specjalizacji ocenionych przez lekarzy jako najbardziej stresogenne, dziewięć to specjalizacje zabiegowe oraz anestezjologia z intensywną terapią. Ocena ta nie różniła się od podobnej przeprowadzonej wśród osób nie będących lekarzami. Wnioski: 1. Stres zawodowy stanowi duże zagrożenie w pracy lekarza. 2. Duży stres obserwuje się u lekarzy specjalności zabiegowych oraz w grupie lekarzy rozpoczynających pracę w zawodzie. Abstract: A medical doctor is situated at the ninth position among one hundred most stressful professions in Poland. In this profession serious threats connected with various dangerous (traumatic, accidental); harmful (physical, chemical, biological and psychophysical) and burdensome factors occur. A survey among 100 participant medical doctors, who represent surgical and no surgical specializations, has been carried out. The most serious threats in doctor’s profession are respectively: psychophysical (73%) and biological (68%) compared to physical, chemical and accidental ( 22%, 21%, 1 %, respectively) Stress was assumed to be the worst threat, when considering the psychophysical threats. Assuming evaluative criteria of the intensity of stress (0-3 points-small; 4-11- medium; 12-20 high stress), the high level of occupational stress (above 11 points) accompanies young doctors (within the first year of their practice) and doctors which had been working more than 25 years. The amount of occupational stress is also dependent on the medical specialization. Among the 10 most stressful specialization 9 of them are interventional and one anesthesiology with intensive treatment. This opinion did not vary from the similar one, which has been carried out among a people who were not medical doctors. Conclusion: 1. Occupational stress is a serious threat in a profession of a medical doctor, 2. High stress can be observed among the doctors of surgical specializations and among the group of doctors that begin their practice Słowa kluczowe: zagrożenie, lekarz, stres Key words: danger, doctor, stress JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 295 Ogólna charakterystyka zawodu lekarza jako „dobrego zawodu” czeństwa tego zawodu stopniowo zaczynają dostrzegać sami lekarze [1,3,4]. Zawód lekarza zaliczany był zawsze do zawodów szczególnych i zarazem bardzo atrakcyjnych. Cieszył się i nadal cieszy powszechnym i niekwestionowanym szacunkiem. O tym zawodzie mówiono i pisano, że jest zawodem elitarnym. Mówi i pisze się o nim najczęściej w kontekście słów: służba i powołanie. Problem zagrożeń dla życia i zdrowia lekarzy jest bardzo trudny do oceny, ponieważ najczęściej brakuje dokładnych i wiarygodnych danych na ten temat. Jest też bagatelizowany i traktowany, także przez samych lekarzy, jako drugorzędny. W Kodeksie Etyki Lekarskiej znajduje się m.in. następujący zapis: „Powołaniem lekarza jest ochrona życia i zdrowia ludzkiego, zapobieganie chorobom, leczenie chorych oraz niesienie ulgi w cierpieniu – lekarz nie może posługiwać się wiedzą i umiejętnością lekarską w działaniach sprzecznych z tym powołaniem”. Lekarz zarówno w czasie pokoju, jak i wojny, winien wypełniać swoje obowiązki z poszanowaniem człowieka bez względu na wiek, płeć, rasę, narodowość, wyznanie, przynależność społeczną, sytuację materialną, poglądy polityczne czy inne uwarunkowania [1]. Spośród wszystkich znanych zawodów żaden nie ma tak długiej, bogatej w treści i udokumentowanej historii jak zawód lekarza. Żadnemu też nie stawia się tak dużych wymagań. W powszechnej opinii, zawód lekarza jawi się niezmiennie jako „dobry zawód”. Mało kto zdaje sobie jednak z tego sprawę, że: „...przyglądanie się śmierci to straszne doświadczenie, które skraca życie…” [2]. W odróżnieniu od innych, zawód lekarza wymaga bardzo długiego, intensywnego i w zasadzie ciągłego kształcenia i dokształcania. Lekarz osiąga zdolność do wykonywania zawodu w wieku 26÷27 lat, a pełnię rozwoju, przy sprzyjających mu warunkach, w wieku 33÷34 lat. Dla większości polskich lekarzy okres ten występuje później tj. w wieku 39÷44 lata. Górny pułap wiekowy dla wykonywania zawodu lekarza jest ograniczony wyłącznie jego ogólną sprawnością psychofizyczną oraz możliwościami praktyki lekarskiej. Te ograniczenia dotyczą zatrudnienia wynikającego ze stosunku pracy do 65 roku życia dla mężczyzn i 60 roku życia dla kobiet [2]. Jak widać karierę zawodową lekarza można podzielić na dwa zasadnicze okresy tj: okres zdobywania wiedzy oraz pełnej sprawności zawodowej (przeciętnie do 40÷42 roku życia – ok. 15 lat) oraz okres późniejszej pracy (20÷30 lat i niekiedy więcej). Zastanawiające jest jak mało miejsca poświęca się w literaturze fachowej problematyce bezpieczeństwa pracy samych lekarzy, zagrożeniom występującym w ich codziennej pracy oraz ich redukcji, a zwłaszcza ryzyku zawodowemu. Można odnieść wrażenie, że każdy ma prawo do popełniania błędu, z wyjątkiem... lekarza. Problem bezpie296 Uznawany powszechnie jako „dobry zawód”, zwłaszcza w naszych realiach, staje się zawodem, który można zaliczyć do „niebezpiecznych” tj. zawodów o „podwyższonym”, a nierzadko „wysokim ryzyku zawodowym”[5]. Skutki, jakie w codziennej pracy lekarzy powodują zagrożenia zarówno „normatywne” jak i „pozanormatywne” skłaniają dodatkowo do podjęcia badań z tego zakresu zwłaszcza, że obowiązująca Dyrektywa 89/391/EWG oraz art. 226 polskiego Kodeksu Pracy nakładają na pracodawcę obowiązek dokonania analizy i oceny ryzyka związanego z wykonywaną m.in. przez lekarza pracą [6]. Zagrożenia w pracy lekarza – stare i nowe W pracy lekarzy występują właściwie wszystkie znane i sklasyfikowane (stare) i jeszcze nie określone normami (nowe) zagrożenia. Są to czynniki niebezpieczne (urazowe, wypadkowe) oraz szkodliwe i uciążliwe (fizyczne, chemiczne, biologiczne i psychofizyczne) [1,6,7]. „Biologiczne czynniki zagrożenia zawodowego” uznawane są powszechnie za najpoważniejsze w skutkach zagrożenia dla życia i zdrowia lekarzy. Zasadniczym zagrożeniem pozostaje możliwość zarażania się od pacjenta, a także od odwiedzających chorego członków rodziny. To zagrożenie wpisane jest niejako w specyfikę zawodu lekarza. Chociaż w różnym stopniu, ale narażeni są nań wszyscy lekarze. Szczególnie niebezpiecznymi (niestety często też ukrywanymi) są zakażenia krwiopochodne (wirusy HBV i HCV oraz HIV). Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że globalnie na ok. 35 milionów pracowników medycznych 3 miliony osób narażonych jest na przezskórny kontakt z krwiopochodnymi organizmami patogennymi. Z tego aż ok. 2 miliony osób może zarazić się wirusem HBV, ok. 0,9 miliona wirusem HCV oraz ok. 170 tysięcy wirusem HIV. O skutkach zakażeń krwiopochodnych w Polsce może świadczyć m.in. ostatnie doniesienie prasowe o wykryciu WZW u 2 spośród 95 lekarzy oraz 5 na 180 pielęgniarek zatrudnionych w jednym z dużych szpitali w Łodzi, podczas badań okresowych. Obok zakażeń krwiopochodnych bardzo duże zagrożenie w pracy lekarzy stanowią mikroorganizmy przenoszone we frakcji bioaerozolu. Epidemiolodzy zwracają uwagę na duże niebezpieczeństwo związane z przenoszeniem się wirusów wywołujących SARS oraz wirusów grypy (w tym JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 grypy „ptasiej”, czy ostatnio „świńskiej”). Jako jedyny skuteczny środek redukcji wspomnianego ryzyka zakażeń zaleca się stosowanie okularów ochronnych i masek chroniących twarz i oczy. Nie zapewniają jednak one pełnego bezpieczeństwa. Specjaliści z zakresu ochrony pracy zwracają ponadto uwagę na „nowe” zagrożenia biologiczne, które do lat 70. ubiegłego stulecia praktycznie nie istniało. Problem dotyczy alergii w tym m.in. na lateks. Przyczyna znaczącego (8-12%) wzrostu liczby pracowników medycznych, którzy odczuwają negatywne skutki z powodu alergii, pozostaje nadal nieznana. W większym stopniu problem „niebezpiecznych rękawiczek” dotyczy lekarzy specjalności zabiegowych. Według danych Instytutu Medycyny Pracy w Łodzi pracownicy służby zdrowia należą do grupy częstego ryzyka alergii zawodowej (przeciętnie co 10 lekarz). „Chemiczne czynniki zagrożenia zawodowego”. Substancje chemiczne mogące stanowić zagrożenie dla pracowników służb medycznych w tym lekarzy to przede wszystkim preparaty dezynfekcyjne i leki. Do szczególnie niebezpiecznych zalicza się związki stosowane w leczeniu onkologicznym i przeciwwirusowym. Odrębną grupę zagrożeń stanowią gazy anestezjologiczne. Jak podaje U.S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration, tylko w Stanach Zjednoczonych z powodu niedostatecznej wentylacji i nieszczelności aparatury anestezjologicznej może być narażonych na szkodliwe oddziaływanie gazów ok. 250 tys. pracowników zatrudnionych w salach operacyjnych i gabinetach stomatologicznych. „Fizyczne czynniki zagrożenia zawodowego”. Dynamiczny rozwój medycyny, dzięki imponującym postępom nauki i techniki, spowodował pojawienie się zupełnie „nowych” obok istniejących już od dawna „starych” zagrożeń fizycznych (np. hałasu, drgań, mikroklimatu, oświetlenia, zapylenia itd.). Szczególnie poważne w skutkach jest promieniowanie jonizujące. W naszych warunkach większe zagrożenia mogą stanowić nie te nowoczesne urządzenia radiologiczne, ale stare eksploatowane od lat a także, może nie tak jeszcze stare, ale pochodzące z zagranicznych „darów”. Dotyczy to w równym stopniu aparatury emitującej różnego rodzaju promieniowanie. Na ultradźwięki narażeni są szczególnie lekarze stomatolodzy. Ci ostatni narażeni są również na oddziaływanie hałasu i wibracji oraz promieniowania ultrafioletowego. Do „nowych” zagrożeń fizycznych, choć obecnie nie tak już bardzo „nowych”, zaliczyć należy zagrożenia towarzyszące zabiegom z wykorzystaniem techniki laserowej. Ubocznie niejako występujące zagrożenia podyktowane m.in. wzmożoną emisją ciepła, a są nimi emisja szkodliwych dymów i pyłów pochodzących ze zniszczonych tkanek (np. w przypadku chirurgii laserowej) mają zdecydo- wanie charakter zagrożeń chemicznych (związki toksyczne) oraz biologicznych (bioaerozole oraz wirusy). „Psychofizyczne czynniki zagrożenia zawodowego”. W dostępnej literaturze przedmiotu oraz dokumentacji znajdującej się w posiadaniu placówek służby zdrowia stosunkowo najmniej miejsca poświęca się zagrożeniom, jakie stanowią „czynniki psychofizyczne” tj. wydatek energetyczny, obciążenie fizyczne i psychiczne, monotonia pracy, pozycja przy pracy, stres. Na ten rodzaj zagrożeń mających często charakter „zagrożeń ukrytych”, trudnych w oszacowaniu i ocenie, nie zwracano dotychczas zbyt dużej uwagi. Według danych zawartych w raporcie Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy z siedzibą w Bilbao, ok. 30% populacji zatrudnionych w krajach UE cierpi na dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego, ok. 28% na skutek stresu zawodowego. Aż 25% absencji chorobowej spowodowane jest przez te czynniki. Na zbyt duże tempo pracy, monotonię i złą organizację pracy jest narażonych w krajach UE ok. 67% populacji pracowniczej. W dostępnej postaci wspomnianego raportu nie wyszczególniono informacji dotyczących uciążliwości i dolegliwości jakie towarzyszą pracy pracowników medycznych, w tym lekarzy. Do „starych zagrożeń” psychofizycznych należy zaliczyć stres zawodowy [5,8-10]. Na złożoną problematykę wpływu stresu na efektywność pracy lekarzy, zwłaszcza liczby popełnianych przez nich błędów, zwrócono już uwagę w latach 80. ubiegłego stulecia. Przeprowadzone wówczas w szpitalach amerykańskich badania wykazały bardzo znaczącą skuteczność stosowanych tam programów antystresowych (o około 50% spadła liczba błędów lekarskich). Z przeprowadzonych i publikowanych, także przez nas, badań ankietowych wynika, że zawód lekarza, zarówno w opinii pacjentów, jak i samych lekarzy znalazł się pośród 100 znanych zawodów na bardzo wysokiej 9 pozycji zawodów najbardziej stresogennych. Za najbardziej stresogenne specjalizacje lekarskie ankietowani uznali: anestezjologię z intensywną terapią, chirurgię, położnictwo i ginekologię, urologię i medycynę ratunkową. Tym specjalizacjom lekarskim przypisano „duży i bardzo duży” poziom stresu zawodowego [2,3]. „Czynniki niebezpieczne”. W analizie i ocenie zagrożeń, jakie występują w codziennej pracy lekarza czynniki niebezpieczne tj. urazowe, wypadkowe, najczęściej oceniane są jako drugorzędne. Wypadkowość przy pracy lekarzy, w porównaniu z innymi zawodami, należy rzeczywiście do niewielkich, ale te pozornie drobne najczęściej spotykane urazy (skaleczenia, zakłucia, zacięcia) w przypadku lekarzy mogą okazać się bardzo niebezpieczne i poważne w skutkach. Według danych OSHA (U. S. Department of Labor Occupational Safety & Health Administration), rocznie odnotowuje się ok. 800 tys. przypadków zakłuć, JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 297 najczęściej w salach pacjentów. Na skutek tych drobnych w rzeczywistości urazów odnotowuje się wśród pracowników opieki medycznej ok. 40% infekcji HBV i HCV oraz 4,4% infekcji HIV. Skutki tych niewielkich z pozoru urazów fizycznych jak również ich liczba w naszych placówkach służby zdrowia trudna jest do określenia, z uwagi na brak dokładnych i wiarygodnych informacji na ten temat, zwłaszcza, że wiele spośród nich nie zostaje w ogóle odnotowana. Często ujawnienie oznacza poważne w skutkach dla lekarza konsekwencje [5,8]. „Zagrożenia psychospołeczne”. Te zagrożenia mogą stanowić osobną grupę zagrożeń w pracy lekarza. Są najczęściej zagrożeniami pozanormatywnymi, często też określanymi jako „transformacyjne”. Głównym ich źródłem są zachodzące od kilkunastu lat w Polsce złożone procesy „transformacji” ustrojowej. Nie ominęły one również samej służby zdrowia (np. reforma służby zdrowia z jej kolejnymi korektami). Wzmiankowane zagrożenia przejawiają się m.in. malejącym tzw. „wsparciem społecznym”, rosnącymi napięciami emocjonalnymi i konfliktami, lękiem przed utratą pracy czy w ogóle z jej brakiem, niskimi zarobkami. Stopniowo też ulega zmianie dotychczasowy wizerunek pracowników służby zdrowia, a zwłaszcza lekarzy (częste nagłaśnianie w środkach masowego przekazu patologicznych sytuacji, skarg pacjentów, błędów lekarskich...). Zupełnie nowym zjawiskiem, który daje się już u nas zauważyć, staje się przenoszony do nas amerykański zwyczaj praktyk adwokackich kancelarii, które tą drogą szukają wśród potencjalnie poszkodowanych pacjentów nowych klientów, oraz rosnących w siłę organizacji typu „Primum non nocere”. Tych „nowych” zagrożeń trudno nie dostrzegać i bagatelizować. Oddzielny aspekt zagrożeń psychospołecznych stanowi agresja ze strony pacjentów, którzy niejednokrotnie winą za swoje choroby obarczają lekarzy. Agresywne postawy wobec lekarzy wykazują też bliscy pacjentów (wyzwiska, groźby, czynne napaści). Natężenie agresji bywa na tyle duże, że np. w Glasgow (Szkocja) dyrekcja jednego ze szpitali ogłosiła zasadę „zero tolerancji” dla agresywnych zachowań pacjentów. Dla pielęgniarek zorganizowano kurs samoobrony. Problem ten dotyczy w równym stopniu pielęgniarek jak i lekarzy. Według szacunkowych danych The Bureall of Labor Statistics (BLS), tylko w 1999 r. w USA czynnej napaści doświadczyło 8,3 na 10 tys. pracowników medycznych (wśród pracowników nie medycznych sektora prywatnego liczba ta wynosiła 2 na 10 tys. pracowników). Mając na uwadze tego typu zagrożenia w wielu szpitalach amerykańskich zainstalowane są już systemy bezpieczeństwa uniemożliwiające wnoszenie do ich pomieszczeń broni palnej, noży oraz innych rodzajów broni. Problem agresji ze strony pacjentów i ich najbliższych zaczyna być już również widoczny w naszych placówkach 298 służby zdrowia. Potwierdzają to m.in. niepublikowane dotąd wyniki prowadzonych przez nas badań ankietowych. Jedną z możliwych reakcji lekarzy na te „nowe” i „zupełnie nowe” zagrożenia psychospołeczne stała się emigracja zarobkowa lekarzy i pielęgniarek. Wyjazdy lekarzy za granicę powodują pierwsze widoczne komplikacje m.in. w zapewnieniu na czas pełnych obsad zespołów zabiegowych, w których zaczyna brakować lekarzy anestezjologów. To stwarza dodatkowe problemy organizacyjne i nieprzewidywalne napięcia emocjonalne i konflikty. Rośnie przy tym poziom stresu zawodowego, zwiększa się prawdopodobieństwo popełnienia błędu [1,7,8]. Skutki zagrożeń występujących w pracy lekarzy Podkreślić należy, że grupa zawodowa lekarzy jest niezwykle trudna w ocenie stanu ich zdrowia. Z literatury wiadomo, że najczęściej zgłaszanymi skutkami wyżej wymienionych zagrożeń, głównie psychofizycznych i psychospołecznych są dolegliwości ze strony układu mięśniowo-szkieletowego, chroniczne zmęczenie, objawy wypalenia zawodowego, choroby układu sercowo-naczyniowego, przewodu pokarmowego (głównie choroba wrzodowa), ew. w zależności od czynników lokalnych zaburzenia immunologiczne, czy przejściowe zaburzenia czynności psychicznych. Stres zawodowy, wymieniany jako zagrożenie w codziennej pracy lekarzy można również traktować jako konsekwencję wszystkich wymienionych zagrożeń. Zjawisko „wypalenia zawodowego” jako pierwsze opisał Freudenberger (1974) definiując je jako „stan wyczerpania jednostki, spowodowany nadmiernymi zadaniami stawianymi jej przez fizyczne lub społeczne środowisko pracy”. Na rozwój wypalenia zawodowego szczególnie narażeni są przedstawiciele zawodów medycznych, głównie pielęgniarki i lekarze. Według przybliżonych ocen obecnie w Polsce ok. 30% personelu medycznego jest zagrożona wypaleniem zawodowym. Z uwagi na charakter pracy lekarzy oraz przymus ekonomiczny „ryzyko ujawnienia się zespołu wypalenia zawodowego” lekarzy staje się szczególnie duże. W niektórych przypadkach ryzyko wypalenia w stosunku do pacjenta szacuje się u lekarzy nawet na poziomie 53,2% a u pielęgniarek na poziomie 70%. Brak rozwiązań systemowych w tym zakresie powoduje, że lekarze z tym ostatnim problemem muszą sobie radzić na swój sposób [1,9,10]. Jak widać, skutki w/w zagrożeń dla życia i zdrowia lekarzy są trudne do oceny a nawet oszacowania. Do chwili obecnej brak jest wystarczająco dokładnych i wiarygodnych danych na ten temat. Nie znaczy to jednak, że należy je pomijać w ogólnej ocenie skutków ryzyka zawodowego lekarzy. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Promocji Zdrowia i Pielęgniarstwa Środowiskowego Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Założenia i cel pracy Celem podjętych w naszym Ośrodku badań jest: 1. Identyfikacja zagrożeń występujących w pracy, na które narażeni są lekarze medycyny oraz oszacowanie i ocena ich ryzyka. 2. Ocena zagrożeń występujących w pracy lekarza w rozdziale na specjalności zabiegowe i niezabiegowe. 3. Ocena skutków występujących zagrożeń w odniesieniu do lekarzy w specjalnościach zabiegowych i niezabiegowych. Jak widać zaplanowane przez nas badania mają nie tylko aspekt naukowy tj. zróżnicowanie zagrożeń w pracy lekarzy i ocena ich skutków w zależności od uzyskiwanej specjalności, ale bardzo praktyczny. Pozwoli na opracowanie nowej – w oparciu o już istniejącą – „listę kontrolną” zagrożeń występujących w pracy lekarzy medycyny różnych specjalności. Da możliwość sporządzenia wykazu i określenia struktury rzeczywistych zagrożeń występujących w pracy lekarzy, ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń psychofizycznych i psychospołecznych. W jej wyniku będzie możliwe określenie przeciętnego czasu pracy lekarzy a tym samym określenie czasu narażenia na czynniki szkodliwe i uciążliwe oraz niebezpieczne. Być może, w jej efekcie, będzie możliwe opracowanie założeń programowych promocji zdrowia i bezpiecznej pracy, co mogłoby przyczynić się do redukcji ryzyka zawodowego i jego skutków. Materiał i metodyka badań Badaniami objęto lekarzy medycyny specjalizujących się w różnych dziedzinach zarówno niezabiegowych jak i zabiegowych. Badania przeprowadzono w dwóch etapach: Pierwszy etap związany był z wywiadem wśród lekarzy pracujących w różnych miejscach. Polegał na przeprowadzeniu ogólnych rozmów dotyczących różnego typu zagrożeń w miejscu zatrudnienia. Etap ten trwał kilka miesięcy. Dzięki niemu uzyskano przesłanki, na podstawie których przygotowano pytania ankietowe. Pytania ankietowe dotyczące zagrożeń konsultowano z socjologami, specjalistami z zakresu ergonomii i zarządzania bezpieczeństwem pracy Politechniki Częstochowskiej. Pytania dotyczące potencjalnych skutków zagrożeń konsultowano z lekarzami specjalizującymi się w różnych dziedzinach, lekarzami pracującymi w określonych placówkach od wielu lat, w tym także z pracownikami naukowymi Klinik Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Ostateczny kształt ankiety skorygowano po uwzględnieniu wyników badania pilotażowego. Badanie pilotażowe wykonano podczas jednego z kursów szkolenia podyplomowego obowiązkowego dla lekarzy wszystkich specjalności tj. z Promocji Zdrowia, organizowanego przez Zakład Drugi etap to bezpośrednie badanie ankietowe, które przeprowadzano podczas kursów szkolenia podyplomowego zakresie Promocji Zdrowia i Zdrowia Publicznego, które odbywały się w latach 2004-2008 organizowanych przez Zakład Promocji Zdrowia Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Nadmienić należy, że kursy tego typu są kursami obowiązkowymi dla lekarzy wszystkich specjalności. Pozwoliło to na zgromadzenie dużej grupy lekarzy z różnych województw (głównie południowej Polski), różnych specjalności. Wartość tak wykonanego badania ankietowego miała ponadto dodatkowy walor w postaci porównywalnych warunków wypełniania ankiety, tym bardziej, że badanie ankietowe prowadzone było przez te same osoby. Drugim sposobem pozyskiwania ankiet były indywidualne spotkania z lekarzami pracującymi najczęściej na etatach szpitalnych, którzy uzyskali już specjalizację i najczęściej są pracownikami z wieloletnim stażem pracy. Po uzyskaniu ich zgody na wykonanie badania ankietowego czas przeznaczony na badanie ankietowe był porównywalny z przeznaczonym na badanie w opisanych wcześniej warunkach. Wszystko po to, aby uzyskać porównywalne warunki uzyskiwanych odpowiedzi. Kwestionariusz-ankieta składała się z 30 podstawowych pytań. Obejmowały one trzy grupy zagadnień: a) część dotycząca danych osobowych, (wiek, miejsce(a) pracy, czas od ukończenia studiów, rodzaju specjalizacji itp.), b) część dotycząca zagrożeń w pracy (czasu pracy lekarzy, błędów i przyczyn popełnianych przez lekarzy błędów, czynników mających największy wpływ na niezawodność ich pracy, rodzaju zagrożeń, wielkości stresu zawodowego i subiektywnej oceny ryzyka zawodowego), c) część dotycząca potencjalnych skutków w/w zagrożeń dla zdrowia lekarza (ocena negatywnych skutków w/w zagrożeń w postaci najczęściej występujących objawów). Do chwili obecnej pozyskano ponad 1500 zweryfikowanych kwestionariuszy – ankiet – pochodzących od lekarzy zatrudnionych w publicznych i niepublicznych placówkach służby zdrowia z województw: śląskiego, małopolskiego, opolskiego, dolnośląskiego, łódzkiego, świętokrzyskiego oraz wielkopolskiego. Wstępnej analizie poddano losowo wybraną grupę 50 lekarzy zabiegowych i 50 niezabiegowych. Wstępne wyniki Zgodnie z założeniami poniżej przedstawiono wstępne wyniki dotyczące łącznie pełnej 100 osobowej grupy lekarzy, a następnie w rozbiciu na specjalności zabiegowe. W badanej grupie 52 osoby to kobiety 48 – mężczyźni. Z pośród 100 osób (uwzględniając tzw. pierwsze miejsce JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 299 zatrudnienia) 62 osoby to pracownicy oddziałów szpitalnych i klinik. Pozostali to pracownicy placówek lecznictwa otwartego zarówno publicznego jak i niepublicznego. Spośród 100 ankietowanych 61 lekarzy uważa, że kierownictwo jego placówki nie przykłada większej wagi do problematyki bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników. Z drugiej jednak strony dla samych lekarzy „bezpieczeństwo własne” i „poczucie bezpieczeństwa” jako wartość zarówno w „życiu” jak i w „pracy” znalazło się dopiero na dalekim 4 i 8 miejscu w skali 12 podstawowych wartości. Oznacza to, że zarówno dla kierownictwa jak i pracowników (lekarzy) placówek służby zdrowia problem „bezpieczeństwa pracy” jest problemem drugorzędnym. Z pośród stu, 66 lekarzy (2/3) uważa, że bardzo niskie wynagrodzenie za pracę ma negatywny wpływ na ich bezpieczeństwo oraz jakość pracy. Czas pracy lekarzy jest bardzo zróżnicowany. Zaledwie 15 na 100 lekarzy deklaruje czas pracy w granicach 8 godzin dziennie. 33 – czyli średnio co trzeci lekarz – pracuje ok. 12 godzin, zaś co piąty (19 osób) nawet 14 godzin dziennie. Łącznie powyżej 8 godzin dziennie deklaruje pracę 85% ogółu lekarzy. Błędy zewnętrzne popełniane przez lekarzy to najczęściej: działania zbyt wczesne lub zbyt późne (odpowiednio 30 i 40 lekarzy), działania zbyt krótkie lub zbyt długie (odpowiednio 30 i 31 osób), nieodebranie informacji lub błędna jej interpretacja (31 i 33 osoby), nieprzekazanie informacji lub przekazanie błędnej informacji (odpowiednio 23 i 25 osób). Wymienione „błędy zewnętrzne” popełniane przez lekarzy powodowane są głównie presją czasu i zmęczeniem. Do głównych mechanizmów niezawinionych przez samych lekarzy błędów zawsze i prawie zawsze można zaliczyć: stereotypowe przyjęcia (41 odpowiedzi), działania na skróty (25 odpowiedzi), błędy wyboru (25 odpowiedzi) oraz tylko „czasem” występujące: nieuwzględnienie okoliczności (43%) oraz błędy interpretacji (27%). Najczęściej powodem popełnianych błędów przez lekarzy są: pomyłki (27%), zapomnienie (20%), błąd (ok. 6%). Ankietowani lekarze aż w prawie połowie (44%) nie umieli podać powodów popełnianych błędów („trudno powiedzieć”). W ich opinii największy wpływ na popełniane błędy mają: zmęczenie (ok. 75%), stres zawodowy (ok. 70%) oraz presja czasu (ok. 55%) ale także jakość treningu (ok. 49%). Jak widać duże obciążenie czasowe musi rzutować na niezawodność pracy lekarzy. Rzeczywiste zagrożenia występujące w pracy lekarzy Do najważniejszych i najpoważniejszych w skutkach zagrożeń sami lekarze zaliczają zagrożenia psychofizyczne 300 (79%) i biologiczne (68%) oraz w dalszej dopiero kolejności fizyczne (22%) i chemiczne (21%). Czynniki niebezpieczne (wypadkowe) za najpoważniejsze i bardzo ważne uznało zaledwie 15% lekarzy. W przypadku lekarzy medycyny zdarzenia prawie wypadkowe i wypadkowe mają swe źródło w zawodności człowieka (77%) i techniki (42%) oraz niewłaściwej organizacji pracy (55%). Przyczyn zaistniałych wypadków przy pracy lekarze upatrują głównie w: tolerowaniu zagrożeń (61%), wadliwych remontach, naprawach sprzętu medycznego (56%), wadliwym i niewłaściwym nadzorze. Wypadki przy pracy (urazy), którym ulegli lekarze były najczęściej powodowane: zmęczeniem (86%), pośpiechem (81%), stresem zawodowym (75%) oraz tolerowaniem niebezpiecznych zachowań pracowników (63%). Za „średnio” ważony powód zaistniałych wypadków przy pracy wszyscy lekarze uznali „rutynę” (30%). Tego zdania jest 3 na 4 lekarzy medycyny. Dla lekarzy zabiegowych średnio ważnym powodem są ponadto „wady szkoleń zawodowych”. Na niepokojące zjawisko „agresji” ze strony pacjenta oraz członków jego rodziny zwraca uwagę 44 na 100 lekarzy. W grupie czynników psychofizycznych, które zdaniem badanych lekarzy stanowią najpoważniejsze obecnie zagrożenie w ich codziennej pracy, lekarze wymieniają „stres zawodowy” (rys. 1). Przyjmując kryteria wartościujące poziom stresu (0÷3 pkt stres mały, 4÷11 pkt – stres średni, 12÷20 pkt – stres duży) można wnioskować że 59% ogółu lekarzy medycyny doświadcza w swej pracy stresu średniego (poniżej 11 pkt), zaś 41% stresu dużego (powyżej 11 pkt). Jak wynika z rysunku 1 co piąty ankietowany przez autora lekarz (20%) doświadcza stresu średniego i dużego. W praktyce więc 2 na 3 lekarzy doświadcza stresu zawodowego dużego i na granicy stresu średniego (11 pkt). Wielkość stresu zawodowego lekarzy w dużym stopniu zależy od ich doświadczenia zawodowego – stażu pracy w zawodzie lekarza (rys. 2) oraz charakteru pracy – specjalizacji lekarskiej (rys. 3). Jak wykazały dotychczasowe badania duży poziom stresu zawodowego (powyżej 11 pkt) towarzyszy w pracy najczęściej najmłodszym lekarzom (do 1 roku pracy w zawodzie) oraz lekarzom o stażu pracy powyżej 25 lat (rys. 2). Stres zawodowy pozostałych lekarzy (od 5 do 25 lat pracy w zawodzie) kształtuje się na poziomie 10,4÷10,9 pkt, czyli na granicy stresu średniego i dużego. Pewien dość charakterystyczny wyjątek stanowią lekarze specjalizacji zabiegowych, u których już po 20 latach pracy w zawodzie daje się zauważyć widoczny (powyżej 11 pkt) wzrost poziomu stresu. Decyduje o tym charakter wykonywanej przez lekarzy pracy (rys. 3). JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Z przedstawionych na rysunku 3 danych wynika, że do najbardziej stresogennych specjalizacji lekarskich sami lekarze zaliczyli m.in. lekarzy anestezjologów (99% – stres duży i bardzo duży) oraz chirurgów (93% – stres duży i bardzo duży), natomiast do najmniej stresogennych specjalistów z zakresu audiologii i foniatrii (3% – stres średni i duży) oraz medycyny rodzinnej (31% – stres duży i bardzo duży). Rys. 1. Oceniony poziom (kategoria) stresu zawodowego u 100 lekarzy medycyny Skutki zagrożeń dla lekarzy Zdaniem ankietowanych lekarzy medycyny najpoważniejszymi skutkami zagrożeń w ich codziennej pracy są: dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego (30%), Rys. 2. Poziom (kategoria) stresu zawodowego lekarzy medycyny w zależności od stażu pracy, gdzie: 1) do 1 roku, 2) od 2 do 3 lat, 3) od 4 do 5 lat, 4) od 6 do 10 lat, 5) od 11-15 lat, 6) od 16 do 20 lat, 7) od 21 do 25 lat, 8) od 28 do 30 lat, 9) od 31 do 35 lat, 10 od 36 do 40 lat, 11) powyżej 40 lat Rys. 3. Poziom (kategoria) stresu zawodowego wybranych grup lekarzy specjalistów (anestezjolodzy, chirurdzy, interniści, specjaliści medycyny rodzinnej a także specjaliści audiolodzy i foniatrzy) mierzony w skali od 1 do 10 pkt. (min. – maks. stres) JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 301 objawy chronicznego zmęczenia (30%) i objawy wypalenia zawodowego (18%). Podsumowanie W podsumowaniu można stwierdzić, że dostępna literatura przedmiotu z zakresu zagrożeń występujących w pracy lekarzy medycyny ich identyfikacji oraz oceny ryzyka utraty życia i zdrowia jest wyjątkowo skromna i rozproszona. Według powszechnie znanych i obiegowych opinii zawód lekarza zalicza się do zawodów o podwyższonym ryzyku, a nawet ryzyku nadumieralności. Według obowiązującej w krajach UE Dyrektywy nr 89/391/EWG oraz polskiego kodeksu pracy (art. 226) pracodawca jest zobowiązany dokonać identyfikacji zagrożeń, ocenić i udokumentować ryzyko zawodowe związane z wykonywaną przez pracownika (lekarza) pracą oraz stosować niezbędne środki profilaktyczne zmierzające do redukcji w/w ryzyka. Pracodawca jest ponadto zobowiązany informować pracownika o ryzyku, które związane jest z wykonywaną przez niego pracą. Naruszenie tego artykułu kodeksu pracy jest wykroczeniem przeciw prawom pracowniczym lekarza. Zagrożeniami w pracy lekarzy są materialne warunki środowiska pracy oraz zachowania, które mogą doprowadzić do utraty życia i zdrowia. Wśród czynników stwarzających największe ryzyko utraty życia i zdrowia wszyscy bez wyjątków ankietowani lekarze medycyny wymieniają w pierwszej kolejności: ! czynniki psychofizyczne związane głównie z uciążliwością pracy, oraz na drugim dopiero miejscu ! czynniki szkodliwe, głównie biologiczne. Czynniki niebezpieczne (urazowe, wypadkowe) znalazły się na dalekim, ostatnim miejscu. Jak wynika z dokonanych przez nas wstępnych analiz wypowiedzi wszystkich lekarzy największe i najpoważniejsze w skutkach zagrożenia, a więc i ryzyko utraty życia i zdrowia występuje w przypadku lekarzy zabiegowych. Z powodu uciążliwych warunków pracy zawsze i prawie zawsze 16% lekarzy niezabiegowych i 44% lekarzy zabiegowych cierpi na dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego, a odpowiednio 39% i 40% na skutki stresu. Zawsze, prawie zawsze oraz „czasem” tylko trzech na czterech lekarzy medycyny doświadcza objawów „wypalenia zawodowego”. Powodów występowania w/w dolegliwości ankietowani lekarze upatrują głównie w: ! wymuszonej pozycji i nieprawidłowych pozycjach przy pracy, ! dużej intensywności czynności powtarzanych, w tym czynności wykonywanych przez kończyny górne, ! dużego tempa pracy, ! poczuciu przewlekłego zmęczenia wynikającego m.in. z czasowego przeciążenia pracą. Dokonując (subiektywnej) oceny ryzyka związanego z wykonywaną przez siebie pracą 3 na 4 ankietowanych 302 lekarzy medycyny uznało je za akceptowalne (bardzo małe, małe, średnie). Spośród lekarzy medycyny 17% lekarzy specjalności niezabiegowych oraz 33% zabiegowych uważa, że ich pracy towarzyszy jednak ryzyko nieakceptowalne. I to stanowi zasadniczy powód, dla którego należy prowadzić dokładne badania z zakresu zagrożeń „psychofizycznych” i „biologicznych” oraz oceny ryzyka zawodowego lekarzy, zwłaszcza lekarzy specjalności „zabiegowych”, których w największym stopniu one dotyczą. W konsekwencji tego niezbędnym i koniecznym wydaje się być również opracowanie założeń dotyczących promocji zdrowia i bezpiecznej pracy lekarzy. L I T E RAT U RA [1] Konodyba-Szymański P. , Irzyniec T., Konodyba-Szymański B.: Stres ukryte zagrożenie w pracy lekarza. Zdrowie Publiczne 2006; 116(4): 554-558. [2] Konodyba-Szymański P.: Stres zawodowy lekarzy zabiegowych, W: Stres i jego modelowanie. J. Szopa, M. Harciarek, (red.). Częstochowa, 2004; pp. 125-132. [3] Konodyba-Szymański P.: Miejsce lekarza w rankingu zawodów stresogennych w opinii studentów. W: Stres w biznesie. (Mater. konfer.), J. Sztumski, M. Harciarek, (red.). WZPCz, Częstochowa, 2001; pp. 138-143. [4] Olejnik R., Konodyba-Szymański P.: Psychofizyczne zagrożenia w pracy lekarzy położników i ginekologów. W: Stres i jego modelowanie. J. Szopa, M. Harciarek (red.). WZPCz, Częstochowa 2004; pp. 133-138. [5] Konodyba-Szymański P.: Stres w zawodzie lekarza. Z badań nad bezpieczeństwem i ryzykiem zawodowym lekarza. Pr. Wydz. Zarz. P. Częst. Ser. Zarz. i Marketing No. 7, Częstochowa, 2001, pp. 126-138. [6] Widerszal-Bazyl M., Łuczak A., Konarska M., Cieślak R., Żołnierczyk-Zreda D.: Stres w pracy. CIOP, Warszawa, 2002. [7] Widerszal-Bazyl M., Żołnierczyk-Zreda D.: Ryzyko zawodowe – stres psychiczny w pracy, Bezpieczeństwo Pracy 1997; 11. [8] Bieś B.: Przysięga Hipokratesa... czyli o zawodzie lekarza. Atest – Ochrona Pracy 2000; 1. [9] Michie S.: The psychological management of stress. British Journal of Clinical Psychology 1992; 31, 4, pp. 507-508. [10] Konarska M.: Mechanizm chronicznego stresu w środowisku pracy, Bezpieczeństwo Pracy 1992; 1. Zaprosili nas Fundacja Aeris Futuro na konferencję podsumowującą kampanię „Zielone Wydarzenia” pt. „Zrównoważone wydarzenia szansą konkurencyjności ***Kultura, sport, biznes, nauka – zielone czy nie?***”, która odbyła się 3 grudnia 2010 roku w Sali Obrad Rady Miasta Krakowa pod honorowym patronatem Ministra Gospodarki Waldemara Pawlaka *** Konsorcjum Naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, Politechniki Krakowskiej, Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach oraz Instytutu Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu na Konferencję Naukową „Zarządzanie zbiornikami zaporowymi w świetle Ramowej Dyrektywy Wodnej” organizowaną w ramach strategicznego projektu badawczego „Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego – ZiZOZaP”, która odbyła się 14 grudnia 2010 roku w Auli Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach (Sosnowiec, ul. Będzińska 60). JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 KATARZYNA LISOWSKA Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Molekularnej Nowotworów, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach Genetycznie modyfikowane uprawy a zrównoważone rolnictwo i nasze zdrowie Genetically modified crops, sustainable development and our health Streszczenie: Technologia GMO w odniesieniu do rolnictwa i produkcji żywności jest przedmiotem nieustannych kontrowersji. Z jednej strony silne lobby związane z międzynarodowymi korporacjami prowadzi bardzo intensywny marketing upraw GMO i promocję osiągnięć biotechnologii. Z drugiej strony organizacje konsumenckie i ekologiczne ostrzegają przed potencjalnymi szkodliwymi skutkami dla zdrowia i dla środowiska. Ryzyko upraw GMO związane z ingerencją w środowisko naturalne jest bardziej oczywiste i jest dość otwarcie artykułowane przez przyrodników i specjalistów w zakresie ekologii. Wyraża je jasno oświadczenie Komitetu Ochrony Środowiska PAN, w którym zawarty jest wniosek o moratorium na uprawy odmian GMO w Polsce. Zupełnie przeciwstawne stanowisko prezentuje Komitet Biotechnologii PAN, który przekonuje, że żywność otrzymana z GM odmian jest bezpieczna dla zdrowia, a same uprawy nie stanowią zagrożenia dla środowiska. W niniejszym opracowaniu przedstawiona będzie ocena technologii GMO w rolnictwie amerykańskim, opublikowana w tym roku przez Amerykańską Akademię Nauk. Omówione będą także zagadnienia wydajności i opłacalności tych upraw, poziom zużycia pestycydów oraz wyniki prac badawczych wskazujących na nieobojętny dla metabolizmu komórkowego wpływ diety zawierającej zboża wyprodukowane w technologii GMO. Abstract: There are continuous controversies concerning the issue of the GMO technology in agriculture and food production. On one hand there is a strong lobby connected with international corporations which performs a very intensive marketing of the GMO crops together with the promotion of the biotechnological achievements. On the other hand however, consumer and environmental organisations alarm against the potentially harmful effects for health and the environment. The risk associated with the GMO crops related to the intrusion into the natural environment is more obvious and better pronounced by environmentalists and ecology experts. It is clearly expressed by the statement of the Environmental Protection Committee of the Polish Academy of Sciences which includes a motion for a memorandum on GMO crops cultivation in Poland. A contrary position however is represented by the Biotechnology Committee of the Polish Academy of Sciences which convinces that the food produced from GM varieties is safe for health and that the crops do not pose any risk to the environment. The paper presents the assessment of GMO technology in American agriculture, where its history is the oldest, published by the American Academy of Sciences. The issues of efficiency and economic viability of these crops and the level of pesticide consumption are discussed. In addition, the results of studies showing a non-neutral impact of a diet including GM technology-produced cereals on the cellular metabolism are presented. Słowa kluczowe: Genetycznie zmodyfikowane organizmy, GMO, rolnictwo, agrobiznes, biotechnologia, korporacje, lobbing, środowisko naturalne, zdrowie, glifosat, Roundup Key words: Genetically modified organisms, GMO, agriculture, agrobusiness, biotechnology, corporations, lobbing, natural environment, health, gliphosphate, Roundup Technologia GMO w odniesieniu do rolnictwa i produkcji żywności jest przedmiotem nieustannych kontrowersji. Większość społeczeństwa nie dysponuje odpowiednią wiedzą, aby móc analizować literaturę fachową w tym zakresie i samodzielnie wyciągać wnioski. Zresztą rzetelność badań naukowych w odniesieniu do GMO też jest przedmiotem kontrowersji. Dopuszczenie na rynek odmian GMO i żywności z nich otrzymanej odbywa się bowiem na podstawie badań dostarczanych przez przemysł biotechnologiczny, a nie przez niezależne podmioty. Bada- nia te bez wyjątku kończą się konkluzją, że karma/żywność otrzymana z GM odmian nie różni się pod względem bezpieczeństwa od żywności tradycyjnej. Jednak koncerny ograniczają się w większości do badań krótkoterminowych, pozbawionych bardziej wnikliwych analiz molekularnych, prowadzonych na dorosłych (a nie młodocianych) zwierzętach laboratoryjnych. Z kolei pojedyncze badania wykonane przez laboratoria niezależne od koncernów, a wykazujące odstępstwa od normy fizjologicznej u zwierząt karmionych GM paszą czy wykazujące szkodliwość JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 303 dla środowiska, stają się przedmiotem niezwykle drobiazgowych recenzji i ostrych ataków. Społeczna ocena technologii GMO staje się więc ostatecznie bardziej kwestią przekonań i wiary, niż rzeczywistej wiedzy i oceny faktów. Ryzyko upraw GMO związane z ingerencją w środowisko naturalne jest bardziej oczywiste niż ryzyko zdrowotne. Jasne stanowisko w tej sprawie zawiera oficjalne oświadczenie1) Komitetu Ochrony Przyrody PAN z 2010 r., które kończy apel o 15-letnie moratorium na uprawy GMO w Polsce. Zupełnie przeciwstawne stanowisko prezentuje Komitet Biotechnologii PAN, który stoi na stanowisku, że żywność otrzymana z GM odmian jest bezpieczna dla zdrowia, a same uprawy nie stanowią zagrożenia dla środowiska. Wątpliwości budzi jednak fakt, że biolodzy molekularni autorytarnie wypowiadają się w kwestiach związanych ze zdrowiem i środowiskiem, choć ich domeną badawczą jest w rzeczywistości pewien rodzaj zaawansowanej chemii. Za technologią GMO stoją potencjalne ogromne zyski. Polska jako jeden z większych krajów rolniczych UE i blisko 40-milionowy rynek konsumencki, w oczywisty sposób znajduje się więc w polu zainteresowania koncernów. Kształt nowej ustawy o genetycznie zmodyfikowanych organizmach, kwestia otwarcia Polski na uprawy GMO i społecznej akceptacji, jest przedmiotem silnego lobbingu. Dlatego towarzyszą nam nośne hasła marketingowe, np. o wyższej opłacalności GM upraw, czy humanitarne – o potrzebie wykarmienia rosnącej populacji świata, na którą remedium są rzekomo odmiany GM zbóż. Brakuje zaś refleksji, że w Polsce mamy nadprodukcję żywności, a UE narzuca nam ograniczenia produkcji rolnej w postaci różnych tzw. „kwot”. Nie wspomina się też o tym, jakie ilości płodów rolnych są marnotrawione w produkcji biopaliw. I wreszcie zapomina się o tym, że atutem Polski na rynkach europejskich jest produkowana u nas dobrej jakości żywność będąca wytworem tradycyjnego rolnictwa, kupowana na zachodzie chętniej niż rodzime produkty tamtejszego agrobiznesu. Ten atut stracimy, gdy w naszej produkcji rolnej pojawi się domieszka GMO. A polski model tradycyjnego, rodzinnego rolnictwa, który daje utrzymanie i godne życie milionom ludzi na wsi, nie wytrzyma w konkurencji z przemysłowym rolnictwem jakie wkracza wraz z technologią GMO. Ocena technologii GMO w rolnictwie amerykańskim Tegoroczny raport Amerykańskiej Akademii Nauk podsumowuje korzyści i zagrożenia związane z technologią GMO w rolnictwie [1]. Od czasu wprowadzenia pierwszych GM odmian zbóż w 1996 r., areał tych upraw w USA 1) Oświadczenie Komitetu Ochrony Przyrody PAN w sprawie uwalniania do środowiska organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO) – „konieczności moratorium i wielostronnych badań” http://www.run.pan.pl/images/stories/pliki/pdf/komitet_ochorny_przyrody_pa n2010_1.pdf 304 wzrósł bardzo szybko, osiągając w 2009 r. ok. 80-90% w uprawach soi, kukurydzy i bawełny. Raport ocenia, że rolnicy amerykańscy zyskali dzięki ułatwieniom w zwalczaniu chwastów i szkodników, a także dzięki przestawieniu się z systemu głębokiej orki na system siewu bezpośredniego, co jest też korzystne dla środowiska, gdyż zmniejsza erozję gleb. Raport ostrzega jednak, że w dalszej perspektywie zyski te, zarówno w odniesieniu do ekonomii, jak i środowiska mogą okazać się przejściowe. Jest to związane z powszechnym nadużywaniem jednego rodzaju herbicydów (wytwarzanych na bazie glifosatu) i pojawianiem się chwastów opornych na ten środek. Raport zwraca także uwagę, że jak dotąd, skomercjalizowano bardzo ograniczone spektrum modyfikacji genetycznych (praktycznie tylko odmiany wykazujące oporność na herbicyd i/lub zdolność syntezy toksyn Bt). Przemysł biotechnologiczny nie jest zainteresowany komercjalizacją innych GM odmian (takich jak odmiany odporne na suszę, zasolenie gleby, chłód, itp.) ze względu na ich „niedostateczny potencjał marketingowy”. W raporcie podkreślono, że nie ma dotychczas wiarygodnych analiz odnośnie wpływu technologii GMO na społeczności wiejskie, dostępności tradycyjnych odmian ziarna siewnego, skutków koncentracji rynku nasion w rękach pojedynczych firm, wpływu technologii GMO na rachunek ekonomiczny ludności żyjącej z rolnictwa. Główna konkluzja raportu jest taka, że co prawda technologia HR (herbicide resistance) spowodowała powszechne przejście rolników na mniej toksyczne herbicydy (takie jak Roundup), ale z kolei nadużywanie tego środka spowodowało nasilający się problem oporności chwastów. Na przestrzeni lat 1996-2009 w USA powstało 9 gatunków opornych na glifosat, podczas gdy w pozostałych regionach świata, nie używających technologii GMO, w latach 1974-2009 odnotowano tylko 7 takich chwastów. Jeżeli chodzi o szkodniki, to dotąd odnotowano w USA tylko dwa gatunki owadów uodpornionych na toksynę Bt. Raport ocenia, że „ucieczka genów” do środowiska poprzez przepylenie z dzikimi odmianami pokrewnymi nie stanowi w USA problemu w odniesieniu do kukurydzy i soi (brak dzikich odmian pokrewnych), ale jest problemem dla rolników tradycyjnych, których zbiory zanieczyszczane są w ten sposób domieszką GMO. Przepylanie się rzepaku i roślin uprawnych oraz chwastów z rodziny Brasicaceae jest natomiast potencjalnym problemem w odniesieniu do środowiska naturalnego. Także bawełna ma w USA dzikich krewniaków, co może być przyczyną „ucieczki” transgenów do środowiska. W konkluzjach Raportu, największej zalety technologii GMO upatruje się w odniesieniu do zmniejszenia zanieczyszczenia wód powierzchniowych dzięki upowszechnieniu się mniej toksycznych herbicydów na bazie glifosatu i rezygnacji z głębokiej orki stosowanej wcześniej do zwalczania chwastów. Te zdobycze będą jednak prawdopodobnie krótkotrwałe, ze względu na rozszerzające się zjawisko oporności chwastów [1]. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 Wydajność i opłacalność upraw GMO GM karma a zdrowie zwierząt doświadczalnych Odmiany GMO są reklamowane jako bardziej wydajne niż odmiany tradycyjne. Jednakże większość analiz wykazuje, że plenność GM zbóż nie jest większa w porównaniu z plennością odmian tradycyjnych [1-3]. Co więcej, ceny ziarna odmian GM są w większości krajów (poza Argentyną) znacznie wyższe niż ziarna tradycyjnego. Wynika to z opłat licencyjnych (technology fee) wliczanych w cenę ziarna siewnego [1,3,4]. Większy zysk rolnika uprawiającego odmiany GM, jeżeli ma miejsce, wynika z obniżenia kosztów zakupu pestycydów i mniejszej pracochłonności upraw [1,3]. Nie są to jednak zyski trwałe, w świetle rosnącego problemu „superchwastów” opornych na glifosat [1,5] oraz szkodników nabierających oporności na toksynę Bt [6-10]. W Unii Europejskiej, w celu ochrony środowiska naturalnego i tradycyjnych upraw określono bardzo szczegółowo zasady prowadzenia GM upraw. Szacuje się, że koszty przestrzegania tych zaleceń, stanowią o mniejszej opłacalności GM upraw w porównaniu do upraw tradycyjnych. Jak czytamy w raporcie Komisji Europejskiej [11]: „opracowanie to rzuca światło na potencjalne koszty, jakie będą ponosić rolnicy w związku z przyjęciem wytycznych UE dotyczących współistnienia – zakładających rozdzielenie upraw ekologicznych, tradycyjnych i GM. Główne rozważane środki to czyszczenie maszyn żniwnych, prowadzenie upraw GM w znacznej odległości od upraw tradycyjnych oraz wysiew odmian zwykłych w pasach buforowych wokół upraw GM oraz pośrodku (tzw. ostoje dla zachowania bioróżnorodności i zmniejszenia ryzyka powstawania oporności u chwastów i szkodników). Autorzy raportu oceniają, że środki te zwiększyłyby koszty ponoszone przez rolników uprawiających GM kukurydzę o 84 euro na hektar.” Serię badań nad wpływem GM soi odpornej na glifosat wykonał zespół Manueli Malatesty z Uniwersytetu w Urbino we Włoszech. We wszystkich doświadczeniach myszy karmiono standardową karmą laboratoryjną z dodatkiem 14% soi (odpowiednio – modyfikowanej lub konwencjonalnej). Badania różnych narządów i stadiów rozwojowych prowadzono z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej, technik immunoelektronowych, pomiarów ekspresji genów i standardowych analiz biochemicznych. Pierwsze badania dotyczyły trzustki. Chociaż u myszy karmionych GM soją nie zaobserwowano zmian w ultrastrukturze komórek wydzielniczych trzustki, jednak odnotowano znamienne statystycznie zmniejszenie ilości proenzymów trzustkowych produkowanych przez te komórki [13]. Stwierdzono, że w nukleoplazmie i jąderkach występuje znaczące obniżenie poziomu białek zaangażowanych w składanie transkryptów (splicing). Zaobserwowano także nasiloną akumulację granul perichromatynowych. Te zmiany sugerują obniżony poziom potranskrypcyjnej obróbki RNA i/lub zahamowanie eksportu z jądra, co może być bezpośrednią przyczyną zahamowania syntezy i obróbki proenzymów trzustkowych u zwierząt karmionych GM soją [14]. Zużycie pestycydów Zastosowanie GM odmian miało przynieść obniżenie zużycia pestycydów w rolnictwie. Przeczy temu raport Charlesa Benbrooka [5] podsumowujący 13 lat stosowania technologii GMO w rolnictwie amerykańskim. W oparciu o oficjalne dane amerykańskiego Departamentu Rolnictwa raport wylicza znaczący wzrost zużycia glifosatu przy równoczesnym spadku zużycia innych herbicydów, przy czym łączne zużycie zaczyna wykazywać tendencję wzrostową. Zapomina się także o tym, że odmiany Bt same produkują naturalny pestycyd, toksynę Cry. W USA odmiany Bt zostały zarejestrowane w grupie pestycydów, a nie jako środek spożywczy. W pierwszym tego typu badaniu, opublikowanym w 2009 r. wykazano, że kukurydza MON88017 produkuje 905 g toksyny Cry3Bb1 na hektar (0.8 funta na akr), czyli czterokrotnie więcej niż wynosi średnie zużycie konwencjonalnych pestycydów w uprawach tradycyjnych. Szacuje się, że nowe odmiany GM, które zawierają po sześć różnych genów Bt, będą produkować nawet do kilku funtów toksyny na akr [12]. Jądra (testes) są czułym bioindykatorem reagującym na obecność szkodliwych substancji w organizmie. W komórkach Sertoliego u myszy karmionych GM soją zaobserwowano obniżony poziom niektórych białek (antygenu Sm, hnRNP, SC35 i polimerazy I RNA). Zmiany te występowały u myszy w wieku 2 i 5 miesięcy, zaś w wieku 8 miesięcy poziomy badanych białek wracały do normy. Jednak bez względu na wiek, u zwierząt karmionych GM soją występował zwiększony poziom granul perichromatynowych i zmniejszenie ilości porów jądrowych, a także zwiększenie powierzchni gładkiej siateczki śródplazmatycznej [15]. Chociaż ogólna morfologia jądra komórkowego w embrionach rozwijających się u myszy karmionych GM soją nie odbiega od normy, jednak analizy molekularne (oznaczenia immunocytologiczne i hybrydyzacja in situ) wykazują pewne zmiany. W 2-komórkowym zarodku następuje obniżenie wydajności transkrypcji i składania mRNA (splicingu). Zmiany te cofają się na etapie 4-8 komórkowego zarodka. Z kolei dojrzewanie mRNA jest mniej wydajne zarówno w 2 jak i 4-8 komórkowych zarodkach w porównaniu do myszy kontrolnych [16]. Tego typu zjawiska, zachodzące na wczesnych etapach embriogenezy mogą mieć wpływ na dalszy rozwój zarodka. U myszy karmionych GM soją nie stwierdzono zmian w strukturze nabłonka jelit, obserwowano natomiast zmiany w ilości i składzie śluzu wypełniającego przestrzenie miedzy kosmkami jelitowymi [17]. Z kolei w wątrobie obserwowano znaczące zmiany w kształcie i wyglądzie jąder komórkowych hepatocytów: nieregularny kształt, zwiększoną ilość porów jądrowych i nieregularny kształt jąderek JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 305 z licznymi centrami fibrylarnymi oraz zwiększoną ilością komponenty fibryllarnej. Obraz taki jest zwykle interpretowany jako objaw nasilonego tempa metabolizmu oraz nasilonego transportu pomiędzy jądrem a cytoplazmą. Interpretację taką potwierdza także zwiększony poziom białek zaangażowanych w składanie transkryptów (snRNPs i SC-35) obserwowany w hepatocytach [18]. Badano także zależność tych zmian od czasu trwania diety i wieku, w którym wprowadzono GM karmę. W ciągu miesiąca od powrotu do diety kontrolnej, następuje cofanie się zmian w strukturze jądra komórkowego obserwowanych metodą immunoelektroskopii. Z kolei, u dorosłych myszy, wystarczy miesiąc diety zawierającej GM soję aby pojawiły się zmian podobne jak u zwierząt karmionych tą dietą od momentu odstawienia od matek. A zatem, zmiany wywołane obecnością w diecie GM soi są odwracalne, jednak powstawanie takich zmiany dotyczy nie tylko młodych zwierząt, karmionych GM soją od chwili odstawienia, ale także zwierząt dorosłych, po zaledwie miesiącu od wprowadzenia takiej diety [19]. Analiza proteomu wykazała zmieniony poziom ekspresji białek zaangażowanych w swoisty metabolizm hepatocytów, a także białek związanych z odpowiedzią na stres, sygnalizacją za pośrednictwem jonów wapnia i sygnalizacją mitochondrialną. Bardziej wyraźna była też ekspresja markerów związanych ze starzeniem komórkowym [20]. Należy podkreślić, że badania Malatesty są unikalne ze względu na ich metodologię. Tak szczegółowych analiz na poziomie ultrastruktury komórki nie prowadzą laboratoria koncernów biotechnologicznych produkujących GM rośliny uprawne. Kwestia, czy subtelne zmiany w ultrastrukturze i metabolizmie komórkowym mogą mieć wpływ na zdrowie człowieka pozostaje do rozstrzygnięcia. Jednak w świetle przedstawionych obserwacji teza, że żywność otrzymana w technologii GMO nie różni się niczym od tradycyjnej, jest nieuprawniona. Szukamy przyczyn: karma GMO czy pestycydy? Wszystkie omówione badania prowadzono z wykorzystaniem soi opornej na herbicyd Roundup. Nasuwa się więc hipoteza, czy przyczyną obserwowanych zmian mogą być pozostałości herbicydu obecne w takim ziarnie. Dotychczas opublikowano co najmniej kilkanaście badań nad wpływem na organizmy żywe zarówno czystego glifosatu jak i preparatu Roundup, w którym glifosat występuje w towarzystwie substancji pomocniczych. W laboratorium Malatesty komórki wątrobowe linii HTC traktowano Roundupem w stężeniach od 1-10mM i analizowano ich parametry za pomocą cytometrii przepływowej oraz mikroskopii fluorescencyjnej i elektronowej. Chociaż żywotność komórek ani morfologia większości organelli nie były zmieniona, zaobserwowano jednak zmiany w ilości lizosomów oraz strukturze błon mitochondrialnych, mogące wpływać na obniżenie wydajności łańcucha oddechowe306 go. Z kolei jądra komórkowe wykazywały podobne zmiany morfologiczne i funkcjonalne, jak w przypadku myszy karmionych GM soją (zaburzenia aktywności transkrypcyjnej i wydajności składania transkryptów). Obserwacje te sugerują, że to właśnie Roundup może być przyczyną obserwowanych zaburzeń w ultrastrukturze i metabolizmie komórek u zwierząt karmionych GM soją [21]. Badania zespołu Seraliniego [22] także wykazały zmiany w różnych narządach u szczurów karmionych kukurydzą NK 603 – odporną na Roundup, jak również dwoma rodzajami GM kukurydzy produkującej toksynę Bt (MON 810 i MON 863). W analizie tej uwzględniono 60 różnych parametrów biochemicznych, ocenianych po 5 i 14 tygodniach diety. Szczury karmione GM kukurydzą porównywano ze szczurami karmionymi zarówno izogenicznymi, jak i niespokrewnionymi odmianami konwencjonalnymi. Analiza statystyczna, w tym analizy wieloczynnikowe uwzględniające wiek, płeć i czas trwania diety, wykazała ewidentne zmiany w zakresie parametrów typowych dla wątroby i nerek, głównych organów detoksyfikacyjnych. Wielkość obserwowanych zmian była zależna od płci i w wielu przypadkach także od dawki. Mniej znamienne zmiany dotyczyły także nadnerczy, śledziony i układu krwiotwórczego. Autorzy konkludują, że zmiany te mogą być związane z obecnością pestycydów w diecie (pozostałości preparatu Roundup, toksyna Bt), jak również uważają, że nie można wykluczyć niezamierzonych efektów ubocznych procesu transgenezy [22]. W publikacji Seralini i współpracownicy wykazują, w jaki sposób powszechnie stosowane badania ryzyka w odniesieniu do GM żywności mogą nie uwzględniać chronicznych i subchronicznych efektów takiej diety. Bardzo często ignorowane są bowiem obserwacje, w których widoczna jest zależność od płci lub nieliniowe efekty związane z dawką lub czasem ekspozycji. Większą uwagę powinno się więc zwracać na potencjalne ryzyko chorób hormono-zależnych oraz wczesne symptomy toksyczności [23]. Glifosat w wielkoobszarowych uprawach GMO Herbicydy na bazie glifosatu były do niedawna uważane za nieszkodliwe [24]. Jednak w obszarach wiejskich w Ameryce Południowej, gdzie w ostatnich latach gwałtownie wzrosło ich zużycie, zaczynają pojawiać się sygnały o szkodliwymi wpływie tego środka na zdrowie ludzi. Są doniesienia, że u kobiet narażonych podczas ciąży na kontakt z herbicydami wzrasta odsetek urodzin dzieci z zaburzeniami rozwojowymi takimi jak mikrocefalia, acefalia czy nieprawidłowości w budowie czaszki [cyt za: 25]. Badania molekularne potwierdzają, że herbicydy na bazie glifosatu zaburzają sygnały endokrynne w komórkach łożyska linii JEG3. Mechanizm tego zjawiska obejmuje obniżenie poziomu mRNA genu CYP19, kluczowej cząsteczki cytochromu P450, który jest odpowiedzialny za konwersję androgenów w estrogeny. Wykazano, że substancja czynna JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 pierwszy podział zarodka jeżowca powodując nieprawidłowości w aktywacji kompleksu kinazy białkowej CDK1 i cykliny B oraz w początkach fazy S cyklu komórkowego [28,33]. Są sugestie, że te zaburzenia molekularne mogą prowadzić do niestabilności genetycznej i mieć związek z rozwojem nowotworów [34,35]. Zaobserwowano także teratogenne działanie glifosatu na zarodki płazów, u których występowały deformacje głowy [36,25]. Glifosat w rozcieńczeniach 5000 razy niższych niż w preparatach handlowych powoduje także uszkodzenia zarodów Xenopus laevis i kurczaka. W zjawisko to zaangażowana jest ścieżka sygnałowa kwasu retinowego [25]. O ile zatem nie ma dziś twardych dowodów na szkodliwe dla zdrowia skutki uboczne modyfikacji genetycznych żywności, staje się coraz bardziej oczywiste, że technologia upraw GMO niesie skutki nieobojętne dla zdrowia. Warto, by mieli to na uwadze decydenci odpowiedzialni za prawne regulacje dotyczące upraw GMO w Polsce. Lobbing korporacyjny Ryc. 1. Standardowe testy oceny ryzyka nie nadają się do wykrywania szkodliwości związanych z chroniczną ekspozycją lub ekspozycją w okresach rozwojowych w których może występować zwiększona podatność: testy trwają zbyt krótko i są w większości wykonywane na dorosłych zwierzętach. Opracowano na podstawie [23]. herbicydu Roundup – glifosat – hamuje działanie aromatazy, a dodatkowo, substancje wspomagające zawarte w Roundupie, takie jak detergenty, ułatwiają penetrację przez błony komórkowe, zwiększając jego biodostępność [26-29]. Zarówno czysty glifosat jak i komercyjne preparaty herbicydowe uszkadzają komórki embrionalne i komórki łożyska, powodując uszkodzenia mitochondriów, aktywację proteaz apoptotycznych (kaspazy 3 i 7) oraz śmierć komórkową (apoptozę i nekrozę). Efekty te występują już po 24 godzinach ekspozycji komórek na dawki wielokrotnie niższe niż te stosowane w rolnictwie. Inne obserwowane efekty uszkadzające to cyto- i genotoksyczność [29,30]. W pracach [31,32] zaobserwowano, że różne komercyjnie dostępne herbicydy na bazie glifosatu zaburzają przebieg cyklu komórkowego. Przyczyną tego zjawiska są prawdopodobnie zaburzenia komórkowych systemów naprawy DNA przez glifosat i jego metabolity (AMPA). Zjawisko to obserwowano u embrionów jeżowca już w przypadku użycia stężeń 4 000 razy niższych niż stosowane w rolnictwie. Glifosat w stężeniu 8mM zaburza Wielkie koncerny, potentaci agrobiznesu i przemysłu biotechnologicznego łożą niebagatelne środki na lobbing, mają też znaczący wpływ na środowiska naukowe i media. Ze sprawozdań finansowych firmy Monsanto wynika, że w 2009 roku na lobbing przeznaczyła ona blisko 9 mln USD, finansowała też oficjalnie kampanie wyborcze wielu amerykańskich polityków. W Polsce, jeden z wysokich urzędników firmy Monsanto Polska, jest równocześnie czołową postacią w stowarzyszeniu Polska Federacja Biotechnologii, które trudni się głównie tzw. fioletową biotechnologią, czyli wypełnia misję propagowania GM upraw i żywności. Aktywną promocją GMO zajmuje się także firma pod mylącą nazwą Niezależna Agencja Prasowa, która jest właścicielem domeny internetowej www.gbepolska.pl. Zaś członkami grupy GBE Polska są firmy: BASF, Bayer CropScience, Dow AgroSciences, DuPont, KWS, Monsanto i Syngenta, czyli największe koncerny z branży biotechnologicznej, wytwarzające i sprzedające GM odmiany zbóż. Te same firmy są członkami organizacji Biopol – Zielona Biotechnologia w Polsce, która na swojej stronie internetowej www.biopol.org.pl oferuje „pomoc dla mediów w redagowaniu artykułów prasowych dotyczących zagadnienia GMO oraz branży biotechnologicznej”. Biopol chwali się również: „dzięki współpracy z firmami biotechnologicznymi oraz polskimi ministerstwami, posiadamy bezpośredni dostęp do rzetelnej informacji”. Jak się wydaje, tego typu powiązania odpowiadają za to, że problem zagrożeń związanych z GMO jest przemilczany przez media. Sytuacja prawna w Polsce i w Europie Do niedawna jedyną dopuszczoną do uprawy w Unii Europejskiej odmianą GM była kukurydza MON810 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 307 wytwarzająca toksynę Bt. W 2009 r. Komisja Europejska zezwoliła na uprawę modyfikowanego ziemniaka Amflora stworzonego na potrzeby przemysłu papierniczego. W Polsce obowiązuje ustawa „Prawo o organizmach genetycznie zmodyfikowanych” z 22 czerwca 2001 r., która nie reguluje kwestii komercyjnych upraw GMO. Istnieje luka prawna, gdyż obowiązuje co prawda zakaz obrotu GM materiałem siewnym, ale możliwy jest indywidualny import. To powoduje, że zachęcani intensywną reklamą rolnicy sprowadzają i wysiewają odmiany GM, przede wszystkim kukurydzę MON810, ale prawdopodobnie również odmiany Roundup Ready (odporne na herbicyd), które nie są dopuszczone do uprawy w UE. Polskie instytucje kontrolne nie zajmują się identyfikacją tych upraw ani oszacowaniem ich areałów. Uprawa odbywa się więc w sposób sprzeczny z wytycznymi UE, bez zachowania wytycznych dotyczących współegzystencji. Bez najmniejszych wątpliwości, prowadzi to do rozprzestrzeniania się modyfikacji genetycznych w środowisku i zanieczyszczania tradycyjnego materiału siewnego. Sejm pracuje obecnie nad rządowym projektem nowej ustawy o GMO (druk 2547), który w swojej pierwotnej postaci dopuszczał komercyjne uprawy GMO i regulował ich zasady. Projekt ten był mocno krytykowany – przez lobby pro-GMO jako zbyt restrykcyjny, a przez innych – jako idący pod prąd aktualnym trendom unijnym, w sytuacji gdy kolejne państwa wprowadzają zakazy upraw GM (obecnie zakaz upraw kukurydzy MON810 obowiązuje w przodujących krajach rolniczych – Francji i Niemczech, a także w Luksemburgu, Grecji, Austrii, na Węgrzech, w Bułgarii i we Włoszech. Irlandia oraz Walia prawie w 100% objęte są strefą wolną od GMO, zaś Anglia w blisko 50%. Także w Szwajcarii obowiązuje moratorium na uprawy GMO). W lipcu 2010 zakończyła pracę sejmowa podkomisja rozpatrująca projekt ustawy o GMO, której przewodniczył prof. Jan Szyszko. Podkomisja wprowadziła do projektu zasadnicze zmiany: zakaz obrotu GM materiałem siewnym i zakaz uprawy roślin GMO. Zaostrzono także maksymalne kary za łamanie prawa. Takie zapisy powodują, że ustawa staje się spójna z Ramowym stanowiskiem rządu z 2006 r., potwierdzonym w roku 2008, które zakłada, że Polska dąży do tego, aby być krajem wolnym od GMO w zakresie rolnictwa2). Dalszy los i kształt ustawy zależy teraz od decyzji Parlamentu RP. Krytyka rządowego projektu ustawy o GMO Poniżej przedstawiono najważniejsze kierunki krytyki zawarte w opiniach nadesłanych do Komisji Ochrony 2) Konkluzje Dopóki tak wiele sprzeczności i niejasności towarzyszy kwestii upraw GMO oraz żywności wytworzonej z GM odmian, wydaje się, że w sferze legislacji należy bezwzględnie kierować się zasadą przezorności (precautionary principle). Równolegle należy zapewnić możliwość prowadzenia niezależnych i rzetelnych badań nad odległymi skutkami spożywania żywności GM przez ludzi i zwierzęta i nad wpływem GM roślin na środowisko, a także obserwować jak kształtuje się bilans zysków i strat dla rolników i społeczeństw w tych krajach, które dopuszczają komercyjne uprawy GM odmian. L I T E RAT U RA [1] [2] [3] [4] [5] [6] Ramowe stanowisko Polski dotyczące organizmów genetycznie zmodyfikowanych (GMO), wersja z uwzględnieniem uwag Rady Ministrów 03.04.2006 r. Ramowe stanowisko Polski dotyczące organizmów genetycznie zmodyfikowanych (GMO), dokument przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 18 listopada 2008 roku 3) Dorota Stankiewicz, ekspert ds. systemu gospodarczego w Biurze Analiz Sejmowych: Analiza opinii i stanowisk, które wpłynęły do Komisji Ochrony Środowiska nt. rządowego projektu ustawy z druku 2547 oraz przygotowanie zestawienia propozycji przepisów w porównaniu do propozycji rządowych – uwagi szczegółowe (8.03.2010) 308 Środowiska3): 1. Skutki uwalniania GMO do środowiska są dalekosiężne i nieodwracalne, a równocześnie znacznie groźniejsze od skutków powodowanych przez jakiekolwiek inne czynniki zagrażające obecnie bioróżnorodności i jakości środowiska, przy czym rzeczywista skala zagrożeń pozostaje wciąż nierozpoznana. 2. Koegzystencja upraw GM i tradycyjnych oraz ekologicznych jest de facto niemożliwa (zbyt wiele nieprzewidywalnych czynników decyduje o „ucieczce genów”, czyli o niekontrolowanym rozprzestrzenianiu się pyłku lub nasion) oraz ze względu na rozdrobnioną strukturę agrarną polskiego rolnictwa; rolnictwo ekologiczne i transgeniczne wykluczają się. 3. Uprawa GMO jest sprzeczna z dalekowzrocznym interesem polskiego rolnictwa i przemysłu spożywczego; dopuszczenie odmian GMO uderzy w tradycyjny model polskiego rolnictwa, zagrozi konkurencyjnej pozycji polskiej żywności w UE, może doprowadzić do szybkiego wzrostu bezrobocia. [7] [8] [9] National Research Council. 2010. The Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States. Washington, DC: The National Academies Press. Economic Impact of Dominant GM Crops Worldwide: a Review. EUR 22547 EN Manuel Gómez-Barbero, Emilio Rodríguez-Cerezo. EUROPEAN COMMISSION DG JRC-IPTS, Sustainability in Agriculture, Food and Health Unit December 2006. Failure to yield: Evaluating the Performance of Genetically Engineered Crops. Doug Gurian-Sherman, Union of Concerned Scientists, April 2009. The Organic Center Critical Issue Report: The magnitude and impact of the biotech and organic organic seed price premium, Charles Benbrook, December 2009). The Organic Center Critical Issue Report: Impacts of Genetically Engineered Crops on Pesticide Use in the United States: The First Thirteen Years, Charles Benbrook November 2009. Ferré J., Van Rie J.: Biochemistry and genetics of insect resistance to Bacillus thuringiensis. Annu Rev Entomol. 2002; 47: 501-33. Review. Griffitts J.S., Aroian R.V.: Many roads to resistance: how invertebrates adapt to Bt toxins. Bioessays. 2005 Jun; 27(6): 614-24. Review. Heckel D.G., Gahan L.J., Baxter S.W., Zhao J.Z., Shelton A.M., Gould F., Tabashnik B.E.: The diversity of Bt resistance genes in species of Lepidoptera. J Invertebr Pathol. 2007 Jul; 95(3): 192-7. Epub 2007 Mar 25. Review. Downes S., Mahon R., Olsen K.: Monitoring and adaptive resistance management in Australia for Bt-cotton: current status and future challenges. J Invertebr Pathol. 2007 Jul; 95(3): 208-13. Review. JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 [10] Tabashnik B.E., Van Rensburg J.B., Carrière Y.: Field-evolved insect resistance to Bt crops: definition, theory, and data. J Econ Entomol. 2009 Dec; 102(6): 2011-25. Review. [11] Economic Impact of Dominant GM Crops Worldwide: a Review. EUR 22547 EN Manuel Gómez-Barbero, Emilio Rodríguez-Cerezo. EUROPEAN COMMISSION DG JRC-IPTS, Sustainability in Agriculture, Food and Health Unit December 2006. [12] Nguyen H.T., Jehle J.A.: Expression of Cry3Bb1 in transgenic corn MON88017. J Agric Food Chem. 2009 Nov 11; 57(21): 9990-6. [13] Malatesta M., Caporaloni C., Rossi L., Battistelli S., Rocchi M.B., Tonucci F., Gazzanelli G.: Ultrastructural analysis of pancreatic acinar cells from mice fed on genetically modified soybean. J Anat. 2002 Nov; 201(5): 409-15. [14] Malatesta M., Biggiogera M., Manuali E., Rocchi M.B., Baldelli B., Gazzanelli G.: Fine structural analyses of pancreatic acinar cell nuclei from mice fed on genetically modified soybean. Eur J Histochem. 2003; 47(4): 385-8. [15] Vecchio L., Cisterna B., Malatesta M., Martin T.E., Biggiogera M.: Ultrastructural analysis of testes from mice fed on genetically modified soybean. Eur J Histochem. 2004 Oct-Dec; 48(4): 448-54. [16] Cisterna B., Flach F., Vecchio L., Barabino S.M., Battistelli S., Martin T.E.,Malatesta M., Biggiogera M.: Can a genetically-modified organismcontaining diet influence embryo development? A preliminary study on pre-implantation mouse embryos. Eur J Histochem. 2008 Oct-Dec; 52(4): 263-7. [17] Battistelli S., Citterio B., Baldelli B., Parlani C., Malatesta M.: Histochemical and morpho-metrical study of mouse intestine epithelium after a long term diet containing genetically modified soybean. Eur J Histochem. 2010 Aug; 54(3): e36. [18] Malatesta M., Caporaloni C., Gavaudan S., Rocchi M.B., Serafini S., Tiberi C., Gazzanelli G.: Ultrastructural morphometrical and immunocytochemical analyses of hepatocyte nuclei from mice fed on genetically modified soybean. Cell Struct Funct. 2002 Aug; 27(4): 173-80. Erratum in: Cell Struct Funct. 2002 Oct; 27(5): 399. [19] Malatesta M., Tiberi C., Baldelli B., Battistelli S., Manuali E., Biggiogera M.: Reversibility of hepatocyte nuclear modifications in mice fed on genetically modified soybean. Eur J Histochem. 2005 Jul-Sep; 49(3): 23742. [20] Malatesta M., Boraldi F., Annovi G., Baldelli B., Battistelli S., Biggiogera M., Quaglino D.: A long-term study on female mice fed on a genetically modified soybean: effects on liver ageing. Histochem Cell Biol. 2008 Nov; 130(5): 967-77. [21] Malatesta M., Perdoni F., Santin G., Battistelli S., Muller S., Biggiogera M.: Hepatoma tissue culture (HTC) cells as a model for investigating the effects of low concentrations of herbicide on cell structure and function. Toxicol In Vitro. 2008 Dec; 22(8): 1853-60. [22] de Vendômois J.S., Roullier F., Cellier D., Séralini G.E.: A comparison of the effects of three GM corn varieties on mammalian health. Int J Biol Sci. 2009 Dec 10; 5(7): 706-26. [23] Séralini G.E., de Vendômois J.S., Cellier D., Sultan C., Buiatti M., Gallagher L., Antoniou M., Dronamraju K.R.: How subchronic and chronic health effects can be neglected for GMOs, pesticides or chemicals. Int J Biol Sci. 2009 Jun 17; 5(5): 438-43. Review. [24] Williams G.M., Kroes R., Munro I.C.: Safety evaluation and risk assessment of the herbicide Roundup and its active ingredient, glyphosate, for humans. Regul Toxicol Pharmacol. 2000 Apr; 31(2 Pt 1): 117-65. Review. [25] Paganelli A., Gnazzo V., Acosta H., Lop ́ ez S.L., Carrasco A.E.: Glyphosate-Based Herbicides Produce Teratogenic Effects on Vertebrates by Impairing Retinoic Acid Signaling. Chem Res Toxicol. 2010 Aug 9. [26] Richard S., Moslemi S., Sipahutar H., Benachour N., Seralini G.E.: Differential effects of glyphosate and roundup on human placental cells and aromatase. Environ Health Perspect. 2005 Jun; 113(6): 716-20. [27] Haefs R., Schmitz-Eiberger M., Mainx H.G., Mittelstaedt W., Noga G.: Studies on a new group of biodegradable surfactants for glyphosate. Pest Manag Sci. 2002 Aug; 58(8): 825-33. [28] Marc J., Mulner-Lorillon O., Boulben S., Hureau D., Durand G., Bellé R.: Pesticide Roundup provokes cell division dysfunction at the level of CDK1/cyclin B activation. Chem Res Toxicol. 2002 Mar; 15(3): 326-31. [29] Benachour N., Séralini G.E.: Glyphosate formulations induce apoptosis and necrosis in human umbilical, embryonic, and placental cells. Chem Res Toxicol. 2009 Jan; 22(1): 97-105. [30] Gasnier C., Dumont C., Benachour N., Clair E., Chagnon M.C., Séralini G.E.: Glyphosate-based herbicides are toxic and endocrine disruptors in human cell lines. Toxicology. 2009 Aug 21; 262(3): 184-91. [31] Marc J., Mulner-Lorillon O., Bellé R.: Glyphosate-based pesticides affect cell cycle regulation. Biol Cell. 2004 Apr; 96(3): 245-9. [32] Bellé R., Le Bouffant R., Morales J., Cosson B., Cormier P., MulnerLorillon O.: [Sea urchin embryo, DNA-damaged cell cycle checkpoint and the mechanisms initiating cancer development]. J Soc Biol. 2007; 201(3): 317-27. [33] Marc J., Bellé R., Morales J., Cormier P., Mulner-Lorillon O.: Formulated glyphosate activates the DNA-response checkpoint of the cell cycle leading to the prevention of G2/M transition. Toxicol Sci. 2004 Dec; 82(2): 436-42. [34] Mañas F., Peralta L., Raviolo J., García Ovando H., Weyers A., Ugnia L., Gonzalez Cid M., Larripa I., Gorla N.: Genotoxicity of AMPA, the environmental metabolite of glyphosate, assessed by the Comet assay and cytogenetic tests. Ecotoxicol Environ Saf. 2009 Mar; 72(3): 834-7. [35] Mañas F., Peralta L., García Ovando H., Weyers A., Ugnia L., Larripa I., Gonzalez Cid M., Gorla N.: Genotoxicity of Glyphosate assessed by the comet assay and cytogenetic tests. Environmental Toxicology and Pharmacology 28 (2009): 37-41. [36] Lajmanovich R.C., Sandoval M.T., Peltzer P.M.: Induction of mortality and malformation in Scinax nasicus tadpoles exposed to glyphosate formulations. Bull Environ Contam Toxicol. 2003 Mar; 70(3): 612-8. Kwalifikacje dla „zielonych” miejsc pracy się między innymi Inicjatywa Rynków Pionierskich (LMI), polityka Zrównoważonej Konsumpcji i Produkcji (SC&P), oraz związane z nimi regulacje prawne. Gospodarka europejska podlega obecnie zmianom zbliżającym ją do osiągnięcia założeń zrównoważonego rozwoju, czyli takiego, który w równym stopniu będzie gwarantował postęp technologiczny i dobrobyt społeczny, a także zapewni odpowiednią jakość środowiska naturalnego na naszej planecie. Jedną z ważnych przyczyn tego procesu jest nieustannie rosnąca w społeczeństwach państw członkowskich UE świadomość wpływu, jaki wywieramy na naszą planetę jako konsumenci. W celu przyspieszenia i ułatwienia zachodzącej ewolucji, a także w celu pełnego wykorzystania towarzyszącego jej potencjału (na przykład zniwelowania skutków niedawnego kryzysu gospodarczego, stworzenia nowych, „zielonych” miejsc pracy, lub zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego UE poprzez zmniejszenie zależności od paliw kopalnych), podejmowane są również nowe inicjatywy na szczeblu władz europejskich. Wśród nich znalazły W swoich inicjatywach instytucje europejskie ze szczególną uwagą traktują obszary takie jak efektywność energetyczna budownictwa, energia ze źródeł odnawialnych, a także niskoemisyjne środki transportu. Proces wprowadzania gospodarki na szlak zrównoważonego rozwoju i ekologii może być hamowany przez wiele czynników. Jednym z kluczowych zagrożeń jest ryzyko niedoboru odpowiednio wykwalifikowanej kadry, która umiałaby w praktyce zastosować innowacyjne „zielone” technologie. Obawa ta wydaje się być uzasadniona, ponieważ przy obecnym tempie rozwoju wprowadzanie pożądanych zmian do programów nauczania stanowi dla instytucji oświatowych ogromne wyzwanie, z którym nie zawsze są w stanie sobie poradzić. Bardziej elastyczne są niewątpliwie systemy szkoleń na poziomie przedsiębiorstw, jednak powstaje pytanie, czy prywatne firmy są skłonne do zaakcep- JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 309 towania wysokich kosztów takich działań, szczególnie uciążliwych dla sektora MŚP (małych i średnich przedsiębiorstw). Na potrzeby raportu przeanalizowane zostało 6 państw członkowskich Unii Europejskiej: Dania, Niemcy, Estonia, Hiszpania, Francja oraz Wielka Brytania. Jego autorzy potwierdzają, że inwestycje w innowacyjne, przyjazne środowisku technologie mogą przyczynić się do powstania znacznej ilości nowych miejsc pracy. Zauważają przy tym, że największym problemem, który może hamować rozwój gospodarki, nie jest brak umiejętności związanych z ochroną środowiska, ale inne niedociągnięcia w systemie nauczania, które powodują niedostosowanie kompetencji potencjalnych pracowników do potrzeb rynku pracy. Jako czynniki, które o tym decydują, wymieniany jest niski poziom współpracy z pracodawcami na etapie ustalania programu nauczania oraz małe zainteresowanie zawodami o charakterze technicznym wśród młodych ludzi. Ponadto, według specjalistów z Cedefop, większość profesji związanych z kwestiami ochrony środowiska opiera się na tradycyjnych kwalifikacjach, które wymagają jedynie uzupełnienia w zakresie nowych technologii, lub też stanowią horyzontalne połączenie umiejętności, które tej pory były charakterystyczne dla poszczególnych branż. W trakcie analiz stanowiących podstawę raportu nie zostały zidentyfikowane „zielone” zawody wymagające tylko i wyłącznie nowej wiedzy i umiejętności. Wśród sztandarowych przykładów gałęzi przemysłu, które, w związku z zachodzącymi w nich zmianami, wymagają od pracowników nowych kwalifikacji z zakresu technologii środowiskowych, wymieniana jest branża stoczniowa i podobne związane z działalnością człowieka na morzu. Napotykają one liczne nowe wyzwania, w postaci budowy, konserwacji i obsługi umiejscowionych poza stałym lądem źródeł energii, takich jak morskie farmy wiatrowe czy elektrownie pływowe, oraz produkcji elementów niezbędnych do ich funkcjonowania. Kolejną grupą przedsiębiorstw, która w ostatnich latach charakteryzuje się szybką ewolucją w kierunku ochrony środowisko, są producenci samochodów. Produkowane przez nich pojazdy muszą się charakteryzować coraz mniejszymi wartościami emisji szkodliwych gazów, przy jednoczesnym zachowaniu parametrów użytkowych na dotychczasowym poziomie, lub wręcz ich poprawie. 21 października 2010 Rada Unii Europejskiej przyjęła decyzję w sprawie wytycznych dla polityki zatrudnienia państw członkowskich. Jest ona częścią pakietu mającego wspomagać gospodarkę w ramach programu „Europa 2020”. Wytyczne wspierają dążenie do utworzenia gospodarki europejskiej opartej na wiedzy i innowacyjności, konieczność wprowadzenia przez państwa członkowskie reform zapewniających „zrównoważony wzrost” – rozwój, u którego podstaw leży efektywność surowcowa, energetyczna oraz ograniczanie emisji gazów cieplarnianych. Dostrzeżona jest też potrzeba wsparcia dla „zielonych” zawodów. Zgodnie z treścią wytycznych, państwa członkowskie powinny zapewniać wiedzę i umiejętności adekwatne do potrzeb rynku pracy, dawać możliwość ustawicznego kształcenia, a także poprawić jakość i zwiększyć wydajność obecnie funkcjonujących systemów edukacyjnych. Aby spełnić te wymagania, na rynek wprowadzane są pojazdy o napędzie hybrydowym, coraz więcej mówi się też o samochodach elektrycznych, w związku z czym konieczne jest odpowiednie rozszerzenie kompetencji zatrudnianych pracowników. Podobny problem widoczny jest w budownictwie, gdzie przede wszystkim jest on wynikiem wprowadzonego prawnie obowiązku wznoszenia budynków charakteryzujących się określoną minimalną efektywnością energetyczną, a także spełniania narzuconych w tym zakresie wymagań przez obiekty poddawane modernizacji. Cel ten może być osiągnięty za pomocą różnych kombinacji środków, takich jak innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne, stosowanie nowoczesnych materiałów izolacyjnych o wyśrubowanych parametrach, określonych rozwiązań z zakresu HVAC1), czy urządzeń pozyskujących energię ze źródeł odnawialnych, na przykład ogniwa fotowoltaiczne lub pompy ciepła. O ile w opisywanych wcześniej branżach, struktura rynku pozwala na efektywne dokształcanie pracowników na szczeblu przedsiębiorstw (są to najczęściej duże firmy, które mogą sobie pozwolić na zorganizowanie wewnętrznej struktury szkoleniowej i ponieść związane z tym koszty) o tyle w przypadku budownictwa może być problematyczne ze względu na skalę zjawiska – uzupełnienia kwalifikacji wymaga ogromna ilość pracowników – oraz występowanie bardzo dużej ilości niewielkich firm budowlanych, które mogą nie być w stanie poradzić sobie z tym we własnym zakresie. Część państw członkowskich UE posiada już stosunkowo duże doświadczenie we wdrażaniu innowacyjnych, ekologicznych technologii, i co za tym idzie, zapewnianiu dla nich wykwalifikowanych pracowników. Z ich praktyki wynika że, z wyjątkiem szczególnych sytuacji, związanych np. z krótkoterminowymi programami zwiększania efektywności energetycznej lub zużycia energii ze źródeł odnawialnych, funkcjonujące systemy określania zapotrzebowania na określone umiejętności i reagowania na nie są wystarczające. Kwestia zapewnienia wykwalifikowanych pracowników dla branż związanych z ochroną środowiska powinna być rozpatrywana w ramach wszechstronnego zwiększania wydajności systemów edukacyjnych, ich współpracy z przemysłem, w celu osiągnięcia procesu kształcenia jak najbardziej zgodnego z potrzebami rynku pracy. Konieczne jest również wzajemne uzupełnianie się działań instytucji edukacyjnych na szczeblu uniwersyteckim oraz inicjatyw i programów regionalnych, które są narzędziem umożliwiającym znacznie szybszą i bardziej ukierunkowaną reakcję, dostosowaną do lokalnie występujących potrzeb. Mgr inż. Łukasz Adamus Instytut Techniki Budowlanej Informator - cz. XXII 3) Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja (ang. Heating, Ventilation, AirConditioning) 1) Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja (ang. Heating, Ventilation, AirConditioning) 310 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010 311 Guidelines to Authors 1. The periodical Journal of Ecology and Health is a two-monthly which publishes research articles and reviews from the broadly understood area of ecology, with special focus on sustainable development and health as well as other closely related disciplines. 2. Manuscripts published in the Journal of Ecology and Health become the property of the Publisher and the Editor. Reprinting in full or in fragments as well as translation into another language requires a prior written consent issued by the Editor. 3. Manuscripts describing research on humans must meet the requirements of the Declaration of Helsinki. In the case of research with the use of animals the rules must be followed which are set up in the Interdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Animals in Research, Testing and Education issued by the New York Academy and Sciences` Adhoc Committee on Animal Research. Information on observing these rules must be included in the manuscript. Research addressing humans or animals must be subject to a prior approval by the local Ethics Committee which must be also indicated in the text of the manuscript. Information on the informed consent of the patients to participate in the research should be enclosed as well. 4. Authors of research works are obliged to disclose any financial relationship towards a company which product is described in the article or a competitive company. This information will not be published neither will influence the decision on the publication of the article. 5. Each manuscript submitted for publication must include a statement of the Author (Authors) that the text has not been published before or submitted for publication to Editor of another journal. The statement should also include information on the free of charge transfer of copyrights to the publication and dissemination of the materials on the Publisher (in line with Article 50 of the Act on Copyrights and Related Rights Act) if the manuscript is accepted for publishing. At the same time the Author (Authors) are obliged not to publish the article anywhere else in any language without a written consent of the Publisher. 6. A written consent of the Publisher and the Authors of the original article for reprinting must be attached to any materials published before. 7. The Editor does not take any responsibility for the opinions expressed in the articles or advertising materials. 8. The Editor reserves the right to select manuscripts for publication in subsequent issues. 9. The Editor reserves the right to shorten the texts and introduce relevant stylistic and nomenclature modifications into the text without contacting the Author (Authors). 10. Articles are published in the Journal of Ecology and Heath free of charge which means that the Authors do not incur any costs related to the publication of the articles neither do they receive any remuneration for it. 11. All articles published in the Journal of Ecology and Heath are perreviewed. 12. Manuscripts for publication should be submitted to the Editor in an electronic form under the following e-mail address: [email protected] or by post under the following address: Cardinal August Hlond Upper Silesian College of Pedagogical Education in Mysłowice ul. Powstańców 19, 41-400 Mysłowice, Poland 13. Each manuscript should include: Title in Polish and in English, the title should be short and express the content of the article; - First names and family names of the Authors together with affiliations (full names and complete addresses of the organizations); - Contact details of the Author to whom all correspondence will be sent (name and family names of the Author, name of the organisation, address, telephone and/or fax number and e-mail address); - Abstract (in Polish and in English); - Key words (in Polish and in English) – min 3 max 6 words; - Consent of all Authors for the publication of the manuscript; - A statement that the manuscript has been neither published before in other journals or submitted for publication to another Editor; - Information on the transfer of the copyright on the Publisher; - Information on the funding sources. 14. The manuscripts should be written in Polish or in English. - 312 15. Manuscript structure: Research articles Text – the research article should be divided into the following sections: Introduction, Materials and Methods, Results, Discussion, Conclusions. Abstract – should be structured of the following four paragraphs: Introduction, Materials and Methods, Results, Conclusions. - Case studies Text – a concise description of the case together with the results of the laboratory research, initial recognition and the differentiation diagnosis, final recognition proved by the documented result of a histopathological test. Abstract – a short summary of the article without the need to make a division into paragraphs as indicated above - Reviews Text – a proposed structure includes division into: Introduction and Final Conclusions (Summary) Abstract – a short summary of the article without the need to make a division into paragraphs as indicated above 16. Length of the Manuscript: preferred length of the text 17. Literature – it must contain a specification of all literature sources mentioned in the text in order of their appearance. Subsequent numbers of the literature sources mentioned in the text should be provided in square brackets. - Journals – the following literature source number, family names and initials of the first names of the authors (if the number of authors is less than 3 all authors should be mentioned, if the number is more than 3, only first three should be mentioned with a postscript et al.) title of the article, title of the journal, year, volume, number of the first and last page of the article. Example: [1] Brault D., Vever-Bizet C., Dellinger M.: Fundamental aspects in tumor photochemotherapy: interactions of porphyrins with membrane model systems and cells. Biochimie 1986; 68: 913-921. - Books – the following literature source number, family names and initials of the first names of the authors (if the number of authors is less than 3 all authors should be mentioned, if the number is more than 3, only first three should be mentioned with a postscript et al.) title, publisher, place and year of publication. Example: [2] Buchowicz J.: Biotechnologia molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009. - A chapter in a book – the following literature source number, family names and initials of the first names of the authors, title of the chapter, family names of the authors of the book (editors) , title of the book, publisher, place and date of publication Example: [3] Ziółkowski M: Zarządzanie strategiczne w polskim samorządzie terytorialnym, W: Zalewski A. (red.). Nowe zarządzanie publiczne w polskim samorządzie terytorial-nym, SGH, Warszawa 2005. - Text from an internet page – the following literature source number, family names and initials of the first names of the authors, web page address, date of downloading in square brackets. If the text has no author or title – web page address and the date of downloading in square brackets Example: [4] Nowak J.: Co nowego w polskiej historiografii, dostępny w: http//www.gazetawyborcza.pl/wydawnictwa_naukowe [downloaded on 12.07.2008]. Example: [5]: http//www.epa.gov [12.07.2009]. 18. The text should be written in WORD format with “doc” extension. It is recommended to use standard fonts, size 12 points. 19. Tables – may be included in the same file as the manuscript. 20. Pictures and photographs can be made be in colour or black and white. They should be attached as separate files and saved in JPG format of the highest possible resolution. They should be numbered with Arabic numerals according to their order of appearance in the text, relevant references to the pictures and figures should be made in the text. The descriptions should be made in Polish and in English. 21. Acronyms – should be spelled out when they appear in the text for the first time. 22. Results of laboratory research, norms and standard deviations must be expressed in units of the International System of Units SI. 23. After publication of the article each Author receives one author’s copy of the journal free of charge. Redakcja - JEcolHealth, vol. 14, nr 6, listopad-grudzień 2010
