Удаление полирезистентных бактерий из сточных вод

Полирезистентные бактерии научились выживать при обработке антибиотиками, выработав защитные механизмы. Не все они опасны для человека. Однако эти бактерии способны передавать свои гены резистентности патогенам, вызывающим заболевания. Таким образом, количество устойчивых микробов в окружающей среде увеличивается. «Когда бактерии распространяются, люди чаще с ними контактируют. Если мы не будем противодействовать их распространению, количество эффективных антибиотиков уменьшится, и в итоге останется мало веществ или не останется вовсе, с помощью которых мы сможем бороться с болезнью», — говорит профессор Томас Шварц из Института функциональных границ раздела (IFG) KIT.

Микробиолог и его команда изучают водоемы на предмет распространения клинически значимой устойчивости к антибиотикам и бактерий, которые могут быть опасны для людей с ослабленным иммунитетом, маленьких детей и пожилых людей. «Со сточными водами из больниц, домов престарелых, жилых районов, скотобоен и сельского хозяйства устойчивые бактерии попадают на очистные сооружения. Здесь мы обнаружили бактерии не только на входе, но и на выходе», — говорит Шварц. Следовательно, современные методы очистки сточных вод удаляют лишь часть бактерий, а остальные сбрасываются в реки и ручьи вместе с очищенной водой.

По этой причине ученые тестируют и оценивают различные методы удаления этих критических патогенов на очистных сооружениях: установку ультрафильтрации, обработку озоном и УФ-излучением, их комбинацию и обработку активированным углем. «В случае ультрафильтрации вода проходит через чрезвычайно тонкие мембранные секции, и количество устойчивых к антибиотикам бактерий может быть уменьшено настолько, что их становится почти невозможно обнаружить. Обработка озоном, также в комбинации с УФ-излучением, обеспечивает меньшее, но все же многообещающее снижение количества микробов. Для активированного угля мы не обнаружили эффективного изменения, то есть снижения», — говорит микробиолог.

В рамках проекта HyReKA ученые планируют довести систему ультрафильтрации до зрелости и оптимизировать обработку озоном и УФ-излучением для повышения эффективности снижения. Кроме того, ученые KIT разработали концепцию оценки для отдельных методов, чтобы параметры исследования можно было применять и к другим методам очистки сточных вод. «Таким образом, мы могли бы оснастить этими технологиями больницы, дома престарелых или сельскохозяйственные предприятия, где риск наличия устойчивых бактерий также можно предположить высоким, чтобы снизить нагрузку на муниципальные очистные сооружения», — говорит Шварц.

HyReKA

HyReKA — это немецкая аббревиатура от «Биологической и гигиенико-медицинской значимости и контроля антибиотикорезистентных патогенов в клинических, сельскохозяйственных и муниципальных сточных водах и их важности для исходных вод». Проект призван активно способствовать защите здоровья населения, связанной с окружающей средой. Его цель — изучить распространение устойчивых к антибиотикам бактерий и остатков антибиотиков, оценить пути их распространения, потенциальные риски и риски передачи, разработать технические методы очистки сточных вод для очистных сооружений и выработать рекомендации к действию. В рамках проекта исследователи различных дисциплин, таких как медицина, биология, география, инженерия, сельскохозяйственные науки, пищевые технологии и пищевая наука, сотрудничают с партнерами из муниципальных компаний по водопользованию и промышленности.