Кількість антибіотиків у світі зростає, відповідно, і їх кількість у стічних водах. Паралельно зростає попит на прісні водні ресурси і використання очищених стічних вод для аграрного сектора стає дедалі актуальнішим, особливо у регіонах з дефіцитом води. Однак у стічних водах містяться залишки ліків, у тому числі багато антибіотиків, а вплив цих речовин на здоров’я рослин та стан ґрунту ще не вивчений. 

 Європейський Союз створив і профінансував PhytoPharm проект спрямований на дослідження впливу антибіотиків, які потрапляють у сільськогосподарський сектор разом із очищеними стічними водами. У рамках проекту досліджували вплив антибіотичних сумішей на сільськогосподарські культури, використовуючи ячмінь як модельну культуру.

Щоб визначити репрезентативну кількість ліків у стічних водах, команда PhytoPharm розробила алгоритм, який визначає концентрацію антибіотиків у рідких відходах.

— Підхід, який застосовує наша команда, може допомогти спрогнозувати склад сумішей антибіотиків, отриманих після використання людьми, — пояснює Бретт Саллах, один з дослідників. — Нашу модель можна адаптувати до будь-якого місця та препарату, для якого доступні дані про рецепт; вона також може бути масштабована. 

Корисність розробленої моделі продемонстрували на прикладі оцінки потенційних точок виникнення антибіотикорезистентності в річках континентального масштабу на основі даних про рецепти лікарських засобів, що випускаються в Європейському Союзі. Більш звужено досліджували ці показники на прикладі Великобританії і ще вужче на прикладі села Стренсол в Англії.

Дослідження показали, що при концентраціях, очікуваних для стічних вод, рослини були найбільш вразливі до впливу ліків на ранніх етапах розвитку і посилена реакція на дію антибіотиків спричиняє зменшення проростання насіння. Також зібрані дані свідчать про те, що ефект антибіотиків посилюється у поєднанні з іншими стресорами.

Дослідники з проекту використовували свій алгоритм для вивчення мезосистеми ячменю, зрошуваної синтетичними стічними водами, до складу яких входять репрезентативні концентрації антибіотиків.

— Ми оцінили вплив антибіотиків на низку хімічних та біологічних кінцевих точок, зокрема, ріст та продуктивність рослин, чистий обмін парниковими газами в екосистемі, структуру мікроорганізмів, а також наявність генів стійкості до антибіотиків у ґрунті, — розповів Брет Саллах.

Команда змогла визначити, що зрошення не призводить до значного накопичення антибіотиків, що свідчить про розпад їх сполук. Згідно з результатами досліджень, попри токсичну дію антибіотиків на ранніх стадіях росту ячменю, вплив антибіотиків на зрілої рослини не виявили.

Підготувала Наталя Кузьо

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram