Ing. Lukáš Hrdlička je doktorandom na Oddelení environmentálneho inžinierstva, Fakulty chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity (STU) v Bratislave. Prednáša chémiu na prípravných kurzoch pre lekárske fakulty v Slovenskom inštitúte vzdelávania. Spolu so svojim školiteľom je autorom novej teórie o toxicite hliníka a jeho solí, ktorá bola publikovaná v odbornom časopise a nesie názov „Účasť hliníka na vzniku reaktívnych kyslíkových intermediátov a dôsledky týchto reakcií v chemických a biologických systémoch“.
Lukáš Hrdlička (1990) pochádza z Bratislavy. Po absolvovaní Strednej priemyselnej školy chemickej v Bratislave študoval chémiu a chemické technológie na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave (2009 – 2014). Počas štúdia získal ocenenie Bratislavskej vodárenskej spoločnosti za jednu z najlepších bakalárskych prác v oblasti vodného hospodárstva. V tejto práci sa zaoberal oxidačnou degradáciou chlórovaných polutantov s využitím systému kovový hliník – kyselina. Počas štúdia sa stal niekoľkokrát víťazom študentských vedeckých konferencií, ktoré boli organizované buď priamo FCHPT STU v Bratislave alebo Fakultou prírodných vied Univerzity sv. Cyrila a Metoda v Trnave.
Po absolvovaní inžinierskeho štúdia začal pôsobiť ako doktorand na Oddelení environmentálneho inžinierstva FCHPT STU, kde sa venuje pedagogickej činnosti v oblasti radikálovej chémie. Výskumne ďalej pôsobí vo vývoji nových pokročilých oxidačných a redukčných procesov, ktoré sú využiteľné pri čistení odpadových vôd obsahujúcich ťažko rozložiteľné látky. Dva roky za sebou získal grant FCHPT STU v rámci programu na podporu mladých výskumníkov, je členom excelentného tímu mladých výskumníkov STU a súčasťou národných grantov, ktoré sa zaoberajú identifikáciou liečiv a drog v životnom prostredí, metódami ich odstraňovania a výskytom endokrinne disrupčných chemikálii a xenobiotík v potravinách a v životnom prostredí. Je tiež členom Asociácie čistiarenských expertov Slovenskej republiky.
M. BARTOŠOVIČOVÁ: Študovali ste chémiu na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie na Slovenskej technickej univerzite v Bratislave. Čím Vás zlákal tento odbor?
L. HRDLIČKA: „Všetko sa to začalo ešte v detstve. Pamätám si, že mojou najobľúbenejšou knižkou bola encyklopédia s názvom „Svet vedy a techniky“. Vždy ma fascinovali veci, nad ktorými sa bežní ľudia príliš nezamýšľajú. Keď som sa mal neskôr rozhodnúť na akú strednú školu nastúpim, jednoznačne som si zvolil chemickú priemyslovku v Bratislave, nakoľko sme mali výbornú chémiu na základnej škole. Tam som si rozšíril vedomosti z chémie a získal potrebné zručnosti v laboratóriu. Po maturite bola teda už jednoznačnou voľnou Fakulta chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity. Po absolvovaní bakalárskeho štúdia v odbore chémia a chemické technológie som nastúpil na inžiniersky študijný program s názvom „Chémia a technológia životného prostredia“ na oddelení environmentálneho inžinierstva, kde pôsobím aj dnes ako doktorand.“
M. B.: Splnili sa Vám predstavy o svojom profesionálnom smerovaní?
L. HRDLIČKA: „Určite áno. Vždy som rád objavoval nové veci a zamýšľal sa nad problémami. Na fakulte som sa už v druhom ročníku zapojil do výskumu na našom oddelení, kde pod dohľadom doc. Prouska hľadáme nové, najmä chemické, spôsoby čistenia odpadových vôd. Pri nástupe na doktorandúru som oficiálne začal aj s pedagogickou činnosťou, ktorá ma veľmi baví. Už skoršie som doučoval najmä organickú chémiu a zistil som, že mi vysvetľovanie vecí „polopatisticky“ ide veľmi dobre. Môžem povedať, že moja práca je zároveň mojím hobby. Kiež by sa tým mohol pochváliť každý!“
M. B.: Čo považujete za svoj najväčší úspech v doterajšej vedecko-výskumnej činnosti?
L. HRDLIČKA: „Vo výskumnej činnosti pracujeme najmä na pokročilých oxidačných procesoch, využiteľných pri čistení vôd, ktoré obsahujú biologicky nerozložiteľné látky. Tieto procesy sú najmä radikálovej povahy, teda sa jedná o dosť zložitú chémiu. Pri štúdiu systému, na ktorom pracujem (systém kovový hliník – kyselina), sa ukázali niektoré nové vlastnosti hliníka, ktoré sú aplikovateľné aj do biologických systémov. Vznikla tak nová teória, kedy sú hliník a hlinité ióny priamo zodpovedné za nadmerný oxidačný stres v organizmoch, o čom sa doposiaľ neuvažovalo, prípadne sa iba tíško tušilo. Naďalej však pracujem na vytváraní nových oxidačných a redukčných procesov, ktoré sú využiteľné pri čistení najmä priemyselných odpadových vôd.“
M. B.: Ako doktorand sa zaoberáte vývojom nových oxidačných procesov na báze hliníka. V čom sú pokročilé? Čo to prinesie pre prax?
L. HRDLIČKA: „Klasickým a zatiaľ najlacnejším spôsobom ako čistiť odpadové vody je využitie mikroorganizmov. Tieto však nedokážu rozložiť biologicky nerozložiteľné alebo toxické látky. Ak vzorka vody obsahuje práve takéto látky, prichádzame na rad my. Pokročilé oxidačné procesy sú chemické procesy, ktoré vytvárajú vysoko‑reaktívne radikálové častice, najmä hydroxylový radikál. Tento si vie poradiť s väčšinou, inak perzistentných, organických látok a rozložiť ich na už biologicky rozložiteľné produkty alebo až na oxid uhličitý a vodu. V súčasnosti sa tieto procesy využívajú iba v priemyselných podnikoch pri čistení koncentrovaných prúdov, ktoré idú priamo z výroby. V budúcnosti príde však aj na ich využitie pri čistení komunálnych odpadových vôd. Už teraz máme poznatky, že niektoré druhy liečiv a ich metabolitov, pesticídov a iných organických látok sú ťažko biologicky rozložiteľné a prechádzajú biologickou čistiarňou odpadových vôd do environmentu. Uvedené procesy sú ale v súčasnosti pridrahé na ich plošné zavedenie a aj preto je jedným z cieľov hľadať ekonomicky udržateľné, ale efektívne možnosti čistenia odpadových vôd.“
M. B.: Aké sú novoobjavené toxické vlastnosti hliníka a s nimi súvisiace ochorenia?
L. HRDLIČKA: „Hliník patrí medzi neesenciálne prvky. V súčasnosti je spájaný s chorobami, akými sú encefalopatia, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, osteomalácia, mikrocytárna anémia alebo demencia. Je dokázané, že hlinité ióny dokážu nahradiť iné ióny kovov v rôznych typoch enzýmov, čím ich deaktivujú alebo menia ich funkciu. Rovnako sú zodpovedné za tvorbu bielkovinových zhlukov tzv. amyloidov v mozgu, ktoré sú zodpovedné za celý rad ochorení. Najčastejšie sa však výskyt hliníka v organizme spája s potenciovaním účinkov železa, kedy vzniká oxidačno‑redukčný pár železo – hliník. Takto sú v organizme produkované rôzne typy reaktívnych kyslíkových radikálov, čím dochádza k zvýšeniu oxidačného stresu v organizme a tým k poškodeniu tkaniva, buniek a v konečnom dôsledku aj DNA. Ale to, že by hliník a jeho ióny dokázali sami vyvolať zvýšený oxidačný stres v organizme uvažované doposiaľ nebolo. Dnes už však počítame aj s touto možnosťou.“
M. B.: Kde sa používa hliník a v ktorých odvetviach je nenahraditeľný? Kedy a ako s ním prídu ľudia do kontaktu?
L. HRDLIČKA: „Ako sa píše v niektorých publikáciách: „Dnes žijeme v dobe hliníka.“ Hliník a jeho ióny sa stali neoddeliteľnou súčasťou nášho života. Jeho nenahraditeľnosť vidíme najmä v stavebnom a strojárskom priemysle, kedy sú z neho vyrábané rôzne typy zliatin s nenahraditeľnými vlastnosťami. Tam, kde by sa vyskytovať nutne nemusel, ale je tu v súčasnosti zastúpený v hojnom množstve, je potravinársky, farmaceutický a kozmetický priemysel. Keď pominieme expozíciu človeka v prenatálnom období, dochádza k prvému kontaktu s hlinitými iónmi pri očkovaní novorodeniat. Vo vakcínach je hliník používaný ako adjuvans, teda látka zvyšujúca účinok vakcíny. Ďalej prijmeme niekoľko mikrogramov hliníka denne vodou, kedy je využívaný ako koagulačné činidlo pri úprave pitných vôd, niekoľko miligramov v potrave (sekundárny prenos z obalových materiálov) a nezanedbateľným zdrojom sú aj liečivá, ktoré obsahujú hliník buď ako pomocnú látku, alebo je samo liečivo na báze hliníka. Zabudnúť sa nesmie ani na produkty dennej potreby, akými sú antiperspiranty, make‑up, opaľovacie krémy alebo zubné pasty, kde hliník najčastejšie vystupuje ako adstringencium. Expozícia človeka týmto kovom je teda značná a nemalo by sa zanedbávať štúdium možných vedľajších účinkov.“
M. B.: Akému výskumu by ste sa chceli venovať v budúcnosti?
L. HRDLIČKA: „S mojim školiteľom sa v súčasnosti venujeme vývoju nových oxidačných a redukčných procesov, ktoré sú aplikovateľné najmä pri čistení odpadových vôd, no napríklad aj pri rozklade makromolekulových látok. Každoročne sa u nás pracuje na niekoľkých bakalárskych a diplomových prácach, ktoré sú zamerané práve na túto tematiku. Slovom, nápadov a roboty je veľa, len času málo. Som však rád, že záujem zo strany študentov o túto oblasť narastá každým rokom. Nudiť sa teda ani v nasledujúcich rokoch určite nebudeme.“
M. B.: Ďakujem Vám za rozhovor.
Vedec Ing. Lukáš Hrdlička bude hosťom Bratislavskej vedeckej cukrárne, v ktorej bude prezentovať tému: Hliník – dobrý sluha, zlý pán. Vedecká cukráreň sa uskutoční dňa 22. novembra 2016 o 9.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR (CVTI SR) v Bratislave, Lamačská cesta 8/A (Patrónka).
Rozhovor pripravila a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: z archívu L. Hrdličku