Учёные из Центра ядерной энергии в сельском хозяйстве при Университете Сан-Паулу провели исследование, в ходе которого обнаружили антибиотики в реке Пирасикаба в Бразилии. В рамках проекта, финансируемого фондом FAPESP, специалисты изучили механизмы накопления данных веществ в водных организмах. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science XXI.
Руководство проектом осуществляла доктор Патрисия Алешандре Эванжелиста. В рамках исследования были проанализированы пробы воды, донных отложений и рыбы, отобранные в различных сезонных условиях. Особое внимание уделялось изучению динамики загрязнения в периоды дождей и в сухой сезон.
Пробы были взяты в районе плотины Санта-Мария-да-Серра и водохранилища Барра-Бонита, где происходит аккумуляция загрязняющих веществ, поступающих из различных участков бассейна реки. Исследование показало, что уровень загрязнения воды антибиотиками варьируется в зависимости от времени года. В период дождей большинство антибиотиков не было обнаружено, тогда как в сухой сезон они присутствовали в пробах.
В частности, в рыбе вида Astyanax, обитающей в водохранилище Барра-Бонита, был выявлен хлорамфеникол, использование которого в животноводстве запрещено. Концентрация данного вещества достигала десятков микрограммов на килограмм рыбы исключительно в сухой сезон.
Учёные установили, что снижение уровня антибиотиков в водной среде не всегда приводит к уменьшению их накопления в организме рыб. Энрофлоксацин характеризовался быстрым метаболизмом и выведением из организма (в течение 21 дня), при этом его аккумуляция была незначительной. В то же время хлорамфеникол сохранялся в воде до 90 дней и накапливался в значительных количествах.
Для оценки эффективности растения Salvinia auriculata в процессах очистки воды от антибиотиков были проведены специальные эксперименты. В результате было установлено, что за 2-3 дня данное растение удаляло более 95% энрофлоксацина из водной среды. В случае с хлорамфениколом, снижение его концентрации составляло 30-45% за 16-20 дней. При этом оба антибиотика накапливались в корнях растения.
Наличие Salvinia auriculata оказывало влияние на процессы поступления загрязняющих веществ в организм рыб. Хотя растение способствовало снижению уровня загрязнения воды, в некоторых случаях оно могло ускорять их проникновение в рыбу, возможно, за счёт преобразования в более доступные формы.
Хлорамфеникол вызвал генетические повреждения у рыб. Однако в присутствии Salvinia auriculata данные повреждения уменьшались почти до нормального уровня. В случае с энрофлоксацином подобного эффекта не наблюдалось.
Исследователи пришли к выводу, что Salvinia auriculata обладает потенциалом для трансформации антибиотиков в менее токсичные соединения или выделения антиоксидантов. Однако они подчёркивают, что данное растение не является универсальным решением проблемы загрязнения. Важно обеспечить правильную утилизацию загрязнённых растений, чтобы предотвратить попадание антибиотиков в окружающую среду.