Ρώσοι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η φυσική άργιλος βεντονίτης, σύμφωνα με το Agrotime.info, μπορεί να δεσμεύσει έως και το 95% της οξυτετρακυκλίνης από μολυσμένο νερό, μειώνοντας παράλληλα τη βιοδιαθεσιμότητα και την τοξικότητα του αντιβιοτικού - Ένα οικονομικό και φυσικό υλικό που ενδέχεται να αξιοποιηθεί στην επεξεργασία λυμάτων και στην αντιμετώπιση της φαρμακευτικής ρύπανσης
Ένα φθηνό φυσικό ορυκτό μπορεί να δώσει νέα μάχη απέναντι σε έναν από τους πιο ύπουλους ρύπους του σύγχρονου περιβάλλοντος, σύμφωνα με το Agrotime.info. Ρώσοι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ο βεντονίτης μπορεί να δεσμεύσει έως και το 95% της οξυτετρακυκλίνης από μολυσμένο νερό, περιορίζοντας παράλληλα τη βιοδιαθεσιμότητα και την τοξική δράση του αντιβιοτικού.
Τα κατάλοιπα φαρμάκων που καταλήγουν στα λύματα και στη συνέχεια στο περιβάλλον αποτελούν ένα ολοένα μεγαλύτερο πρόβλημα. Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλούν τα αντιβιοτικά, καθώς η παρουσία τους στο νερό και στο έδαφος μπορεί να ευνοήσει την επιλογή βακτηρίων ανθεκτικών στα φάρμακα. Στις γεωργικές περιοχές, μάλιστα, μπορούν να επηρεάσουν τη φυσιολογική λειτουργία των μικροοργανισμών του εδάφους και των φυτών, αλλά και διεργασίες που συνδέονται με τον σχηματισμό χούμου.
Η νέα προσέγγιση βασίζεται σε ένα υλικό που βρίσκεται ήδη στη φύση και δεν απαιτεί περίπλοκη σύνθεση: τον βεντονίτη.
Ένα φυσικό «σφουγγάρι» για τα αντιβιοτικά
Ερευνητές του Κρατικού Παιδαγωγικού Πανεπιστημίου της Τούλα, με το όνομα του Λέοντα Τολστόι, εξέτασαν βεντονίτη από το κοίτασμα Sarigyukh στην Αρμενία. Το φυσικό ορυκτό διαθέτει πορώδη δομή και μεγάλη ειδική επιφάνεια, χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να συγκρατεί στην επιφάνειά του μόρια διαφόρων χημικών ενώσεων.
Οι επιστήμονες δοκίμασαν την ικανότητά του να απομακρύνει την οξυτετρακυκλίνη, ένα αντιβιοτικό που χρησιμοποιείται μεταξύ άλλων και στην κτηνοτροφία. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε συγκεντρώσεις από 138 mg έως 4,6 g ανά λίτρο, ενώ μεταβλήθηκαν παράγοντες όπως η θερμοκρασία, ο χρόνος επαφής και η οξύτητα του διαλύματος.
Το καλύτερο αποτέλεσμα καταγράφηκε σε όξινο περιβάλλον, με τον βεντονίτη να δεσμεύει έως και 95% της οξυτετρακυκλίνης. Η ποσότητα του αντιβιοτικού που παρέμενε στο νερό μετρήθηκε με τη μέθοδο της υψηλής απόδοσης υγρής χρωματογραφίας.
Το εύρημα έχει ιδιαίτερη σημασία επειδή ο βεντονίτης είναι φυσικό και σχετικά φθηνό υλικό, γεγονός που θα μπορούσε να διευκολύνει την αξιοποίησή του σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας.
Λιγότερο διαθέσιμο αντιβιοτικό, μικρότερη τοξικότητα
Οι ερευνητές δεν περιορίστηκαν στο να μετρήσουν πόσο αντιβιοτικό «παγιδεύει» η άργιλος. Ήθελαν να διαπιστώσουν και αν το δεσμευμένο φάρμακο εξακολουθεί να είναι το ίδιο επικίνδυνο για τους υδρόβιους οργανισμούς.
Για τον λόγο αυτό χρησιμοποίησαν δάφνιες, μικρά υδρόβια καρκινοειδή που χρησιμοποιούνται συχνά σε δοκιμές οικοτοξικότητας. Προηγούμενες μετρήσεις είχαν δείξει ότι συγκέντρωση 1,15 g καθαρής οξυτετρακυκλίνης ανά λίτρο νερού μπορούσε να προκαλέσει τον θάνατο του 50% των οργανισμών.
Όταν όμως το αντιβιοτικό είχε προηγουμένως δεσμευτεί από τον βεντονίτη, ακόμη και σε συγκέντρωση 4,6 g/l, το ποσοστό θνησιμότητας των δάφνιων περιορίστηκε στο 37%.
Το αποτέλεσμα δείχνει ότι η προσρόφηση στην άργιλο μειώνει σημαντικά τη βιοδιαθεσιμότητα του αντιβιοτικού και, κατ’ επέκταση, την τοξική του δράση. Αυτό δεν σημαίνει ότι το υλικό καθιστά το μολυσμένο νερό απολύτως ασφαλές, αλλά δείχνει ότι μπορεί να περιορίσει σημαντικά την έκθεση των οργανισμών στο φάρμακο.
Οι επιστήμονες εξετάζουν πλέον τη δράση του βεντονίτη και απέναντι σε άλλα φάρμακα, μεταξύ των οποίων η γενταμικίνη, η χλωραμφενικόλη και η στρεπτοκίδη. Ωστόσο, δεν ανταποκρίνονται όλα τα αντιβιοτικά με τον ίδιο τρόπο, καθώς η αποτελεσματικότητα της προσρόφησης εξαρτάται και από το ηλεκτρικό φορτίο και τις χημικές ιδιότητες των μορίων.
Στο επόμενο στάδιο, οι ερευνητές σχεδιάζουν να τροποποιήσουν την επιφάνεια του φυσικού ορυκτού, ώστε να μπορεί να δεσμεύει αποτελεσματικότερα ένα ευρύτερο φάσμα φαρμακευτικών ουσιών.
Η πιθανή εφαρμογή είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα: φίλτρα με βεντονίτη θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, ενώ το υλικό θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί σε διαπερατά φράγματα για την παγίδευση ρύπων ή ακόμη και σε μολυσμένα εδάφη, περιορίζοντας τη διαθεσιμότητα των αντιβιοτικών για μικροοργανισμούς και φυτά.
Αν η τεχνολογία αποδειχθεί αποτελεσματική σε πραγματικές συνθήκες και για μεγαλύτερο αριθμό φαρμακευτικών ουσιών, μια απλή φυσική άργιλος θα μπορούσε να μετατραπεί σε ένα οικονομικό εργαλείο για τον περιορισμό της φαρμακευτικής ρύπανσης του νερού και του εδάφους.
www.worldenergynews.gr
