<< на главную
<< назад

Над антибиотиковой пропастью ...в подсолнухах

Серьезность проблемы загрязнения окружающей среды антибиотиками требует разработки методов ее очистки от этих биологически активных соединений. В данном аспекте серьезное внимание уделяется поиску растений, способных извлекать антибиотики из почвы и воды. Большие надежды ученые возлагают на самый обыкновенный подсолнух.

Перечень источников поступления антибиотиков в окружающую среду гораздо шире, чем хотелось бы думать.

Источник №1. Антибиотики пришли в нашу жизнь как избавление от инфекций, мучивших человечество тысячи лет. Это препараты на основе веществ, производимых, преимущественно, микроорганизмами или получаемые полусинтетическим путем. Они предназначены для борьбы с бактериальным заражением организма. Почти 90% лекарственных препаратов выделяются из организма в неизмененном виде.

Источник №2. Препараты, применяющиеся для лечения людей, широко используются в животноводстве и земледелии. Их также используют в больших количествах (до 60%) и для лечения животных, например кур, свиней и крупного рогатого скота, и они попадают в канализацию вместе со стоками с ферм. Но львиная доля подмешивается в пищу для стимуляции роста животных.

Источник №3. В настоящее время антибиотики широко используются не только в лечебных целях.

В земледелии антибиотики применяются в виде аэрозолей на площадях, занятых фруктовыми деревьями, для профилактики и борьбы с бактериальными инфекциями. Высокие концентрации антибиотика могут убить всех бактерий на деревьях в момент опрыскивания, но в дальнейшем сохранившиеся остатки антибактериальных веществ способствуют росту резистентных бактерий, которые заселяют поверхность фруктов во время их переработки и транспортировки. Кроме того, при распылении антибиотики попадают не только на деревья, предназначенные для обработки. Они могут распространяться на значительные расстояния, попадая на другие деревья и сельскохозяйственные культуры в концентрациях, которые недостаточны, чтобы эффективно бороться с укоренившимися инфекциями, но все еще способными уничтожать чувствительные бактерии, и таким образом стимулируют развитие резистентных линий. В этом случае резистентные бактерии попадают в организм человека с пищевыми продуктами, укореняясь в кишечнике после употребления таких продуктов в пищу.

Не потерявшие своих свойств антибиотики попадают в водоемы, используемые для поения домашнего скота, выращивания овощей и фруктов, питьевых нужд людей. Постоянно сосуществуя в природе с патогенными микроорганизмами, антибиотики делают их невосприимчивыми к лекарствам.

Источник №4. Ученые-экологи столкнулись с серьезной проблемой. Очистительные сооружения для обеззараживания воды не справляются с работой. Выбросы огромного количества фармацевтической продукции, в том числе и антибиотиков, в сточные воды и в канализацию представляют угрозу здоровью человека и наносят вред окружающей среде. Этой проблемой заинтересовались исследователи из Австралии. Они проверили образцы воды вокруг установок для очистки сточных вод и обнаружили большое содержание таких антибиотиков, как ципрофлоксацин, норфлоксацин, цефалексин, применяемые для лечения людей при тяжелых бактериальных инфекциях. Помимо этого были обнаружены продукты распада антибиотиков, токсичные для окружающей среды.

Контролировать выброс антибиотиков с сельскохозяйственными сточными водами значительно труднее, так как источники рассредоточены и не имеют единого сброса.

Исследования показали, что многочисленные бактерии, обитающие в сточных водах, будучи источником инфицирования воды, рыбы, почвы, пищевых продуктов, приобретают устойчивость к оружию борьбы с ними – антибиотикам. Изучая влияние этих антибиотиков на окружающую среду вокруг двух свинарников, где тетрациклин широко используется в качестве ускорителя роста, ученые проанализировали образцы, взятые вблизи свинарников и из источников воды, расположенных поблизости. Они обнаружили, что бактерии, находящиеся в почве и грунтовой воде, несут в себе гены устойчивости к тетрациклину (tet-гены), которые были практически идентичны бактериям-обитателям кишечника животных. Это говорит о реальной передаче генов устойчивости внешним бактериям. Эти гены устойчивости также могут подолгу сохраняться в почве (попадая туда через испражнения животных) и перемещаться водой.

Антибиотики влияют на качественный состав бактерий в окружающей среде и в организме людей. Они могут оказывать широкое и неблагоприятное воздействие на "экологическое равновесие" в мире микроорганизмов. Антибиотики нарушают равновесие, существующее между резистентными и чувствительными бактериями как в организме больного, так и в окружающей среде.

Поступление антибиотиков в окружающую среду представляет серьезную опасность для здоровья человека. Большие количества антибиотиков, попавшие в окружающую среду, могут представлять риск для человека, купающегося в воде, куда попали сточные воды, или съевшего рыбу, инфицированную устойчивыми бактериями.

Концентрации антибиотиков в грунтовых водах в тысячи раз превышают необходимые концентрации для создания устойчивых к лекарствам штаммов кишечной палочки, холерного вибриона, туберкулезной микобактерии, золотистого стафилококка и других возбудителей опасных инфекций. В этом специалисты видят одну из основных причин появления трудноизлечимых форм дизентерии, туберкулеза, холеры. Инфекции, вызванные такими бактериями, не поддаются лечению антибиотиками.

Серьезность проблемы загрязнения окружающей среды антибиотиками требует разработки методов их контроля и ремедиации. В этом аспекте большое внимание уделяется поиску растений, способных извлекать антибиотики из почвы и воды.

Американские ученые для понимания механизмов взаимодействия растений и поллютантов антибиотиковой природы провели исследования на подсолнечнике ( Helianthus annuus ). Корневые волоски этого растения с присущей им ризосферной активностью и быстрым ростом явились очень удобной моделью. Корневая система подсолнечника катализирует быстрое извлечение тетрациклина и окситетрациклина из водной среды, что позволяет рассматривать его в качестве перспективного фиторемедиационного объекта in vivo . Установлено, что скорость извлечения этих антибиотиков из среды увеличивается с возрастом растения, а сами антибиотики претерпевают ряд превращений, свидетельствующих об их деградации.

Более подробно со статьей Ninand P . Gujarathi et al . "Hairy Roots of Helianthus annuus: A Model System to Study Phytoremediation of Tetracycline and Oxytetracycline" можно ознакомиться в журнале Biotechnology Progress (21(3), 775-780, 2005).

Интернет-журнал "Коммерческая биотехнология"

<< на главную
<< назад