Bio-Gąbka – biopreparat do usuwania leków i fenolu w oczyszczalni ścieków

Zdjęcie spod mikroskopu skaningowego gąbki z biofilmem. Fot. Anna Dzionek
Zdjęcie spod mikroskopu skaningowego gąbki z biofilmem. Fot. Anna Dzionek

Bio-Gąbka to biopreparat usuwający pozostałości leków - takich jak paracetamol czy ibuprofen - w oczyszczalniach ścieków. Nośnikiem odpowiedzialnych za to bakterii jest naturalna gąbka roślinna, która po czasie ulega biodegradacji. Autorkami rozwiązania są badaczki z UŚ.

Zespół badawczy opracowujący to rozwiązanie z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego tworzą: dr Anna Dzionek, dr Agnieszka Nowak, dr hab. Danuta Wojcieszyńska, prof. UŚ, oraz dr hab. Urszula Guzik, prof. UŚ. Rozwiązanie, zgłoszone do ochrony patentowej, opracowano w ramach projektu finansowanego z NCBiR.

„Bio-Gąbka to taka biologiczna szczepionka zdolna do degradacji paracetamolu i wybranych niesteroidowych leków przeciwzapalnych (takich jak naproksen czy ibuprofen) oraz fenolu. Jej głównym zadaniem jest wspomaganie w tym zakresie miejskich i przydomowych oczyszczalni biologicznych. Nasz preparat jest w stanie usunąć zanieczyszczenia, zanim trafią one do środowiska i zaczną wywierać negatywny wpływ na organizmy żywe, w tym również na człowieka” – powiedziała PAP jedna z autorek rozwiązania dr Anna Dzionek.

Preparat bazuje na naturalnej gąbce roślinnej typu Luffa (Loofah), którą uzyskuje się z miąższu owocu zwanego gąbczakiem; jest ogólnodostępna w sklepach i wykorzystywana m.in. do mycia i masażu ciała.

Na tej gąbce – o wymiarach około 2x1x1 cm – zostały unieruchomione (immobilizowane) szczepy bakterii, które rozkładają paracetamol i niesteroidowe leki przeciwzapalne do dwutlenku węgla i wody. „Opracowana przez nas mieszanka bakterii została specjalnie wyselekcjonowana właśnie pod kątem zdolności do pełnego rozkładu farmaceutyków. Bakterie wykorzystują te toksyczne związki jako źródło energii, czyli pożywienie, a tym samym eliminują je ze środowiska” – tłumaczyła Anna Dzionek.

Zdjęcie spod mikroskopu skaningowego gąbki luffa. Fot. Urszula Guzik
Zdjęcie spod mikroskopu skaningowego gąbki luffa. Fot. Anna Dzionek

Bakterie pracują około 4 tygodni, później ich wydajność spada. Z kolei gąbka ma żywotność około 3 miesięcy – po tym czasie ulega biodegradacji. „Jej naturalny rozkład jest dużą zaletą naszego rozwiązania, ponieważ nie trzeba później usuwać pozostałości po niej. Zresztą, bakterie też są ‘bio’ – nie są wytwarzane w laboratorium na drodze modyfikacji genetycznej, ale zostały wyizolowane ze środowiska. Wprowadzając je do środowiska nie zakłócamy więc równowagi ekologicznej, bo przecież te bakterie stamtąd pochodzą” – podkreśliła Anna Dzionek.

Jak wskazały naukowczynie, sam koszt produkcji takiej Bio-Gąbki nie jest wysoki – gąbka to łatwo dostępny materiał roślinny, a sam proces immobilizacji („włożenia” bakterii do nośnika) też nie jest wymagający technologicznie. „Bio-Gąbka jest zdecydowanie tańszym rozwiązaniem niż np. metody fizykochemiczne, które dzisiaj są powszechnie używane i uważane za najlepsze w kwestii usuwania farmaceutyków w oczyszczalniach ścieków. Są one jednak mniej bezpieczne dla środowiska, ponieważ charakteryzują się małą specyficznością i mogą być przyczyną niekontrolowanych reakcji w środowisku” – wskazała dr hab. Urszula Guzik, prof. UŚ.

W założeniu Bio-Gąbka ma wspomagać osad czynny w oczyszczalniach biologicznych. „W biologicznych oczyszczalniach ścieków, owszem, istnieje bardzo złożony mikrobiom, ale niestety nie jest on wciąż dostosowany do skutecznego usuwania farmaceutyków. Nasz preparat może pomóc rozwiązać ten problem, przynajmniej w kwestii niesteroidowych leków przeciwzapalnych” – oceniła Urszula Guzik.

Dotychczasowe badania były prowadzone w warunkach laboratoryjnych. Teraz naukowczynie są w trakcie rozmów z zainteresowanymi oczyszczalniami ścieków, aby rozwiązanie przetestować w rzeczywistych warunkach.

W ocenie Urszuli Guzik rozwiązanie ma potencjał wdrożeniowy również ze względu na wdrażane unijne przepisy tzw. dyrektywy ściekowej. „Nowe przepisy nakładają na oczyszczalnie ścieków obowiązek monitorowania i usuwania różnych farmaceutyków. Wśród nich jest wymieniony diklofenak, na który działa nasz biopreparat. Oczyszczalnie muszą się zacząć interesować tym tematem, ponieważ niebawem zobowiąże ich do tego prawo” – powiedziała.

Rozwiązanie opracowano w ramach projektu pn. „Preparat stymulujący degradację niesteroidowych leków przeciwzapalnych w oparciu o immobilizowane na naturalnym nośniku szczepy bakterii”, finansowanego z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.(PAP)

Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ bar/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Bartosz Bańka/PG

    Twórcy bolidu PGR-08 planują udział w międzynarodowych zawodach

  • fot. materiały prasowe WAT/VIGO Photonics S.A.

    Trwają prace nad polską matrycą detektorów dalekiej podczerwieni

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera