Исследователи обнаружили в реках и рыбе следы запрещенных антибиотиков

Учёные Университета Сан‑Паулу обнаружили в реке Пирасикаба следы множества антибиотиков. В рыбе Astyanax выявлен запрещённый для животноводства хлорамфеникол. В лабораторных опытах плавающее растение Salvinia auriculata эффективно удаляло энрофлоксацин, но хуже справлялось с хлорамфениколом и не решало всех экологических проблем. Результаты частично освещены в SciTechDaily.

Где брали пробы и почему сезон важен
Исследование велось возле плотины Санта‑Мария‑да‑Серра и водохранилища Барра‑Бонита — участка, где загрязнения со всего бассейна собираются в одном месте. Образцы воды, донных отложений и рыбы брали в сезон дождей и в сухой период. В дождевой сезон концентрации большинства антибиотиков падали ниже предела обнаружения, в сухой сезон вещества концентрировались из‑за уменьшения объёма воды.

Что нашли
Исследователи проанализировали 12 антибиотиков из нескольких групп. В донных отложениях некоторые соединения (включая энрофлоксацин и сульфаниламиды) встречались в более высоких концентрациях, чем в аналогичных зарубежных исследованиях, что объясняется высокой органической составляющей осадков. В рыбе Astyanax в сухой сезон нашли хлорамфеникол — до десятков микрограммов на килограмм — вещество запрещённое в животноводстве и потенциально опасное для потребителей.

Фиторемедиация: что показала Salvinia auriculata
В лаборатории Salvinia auriculata удаляла из воды более 95% энрофлоксацина при высоком запасе растения. Период полувыведения этого антибиотика в воде сокращался до примерно 2–3 дней. С хлорамфениколом результаты хуже: удалялось 30–45%, период полувыведения в воде составлял 16–20 дней. Авторрадиография показала, что оба вещества главным образом накапливаются в корнях растения, что указывает на роль поглощения через корневую систему и удержания в прикорневой зоне.

Влияние на рыбу и генетические эффекты
Энрофлоксацин в основном оставался в воде и относительно быстро выводился из рыбы (полувыведение около 21 дня), фактор биоконцентрации был низким. Хлорамфеникол задерживался в тканях более 90 дней и вызывал заметные генетические повреждения (микроядерные образования и аномалии ядер клеток крови). Присутствие Salvinia снижало уровень генетических повреждений от хлорамфеникола почти до контрольного уровня. Для энрофлоксацина такого выраженного защитного эффекта не наблюдали. Учёные предполагают, что растение может частично трансформировать вещества или выделять антиоксиданты в прикорневую зону, меняя доступность и токсичность соединений.

Последствия и ограничения
Результаты свидетельствуют о реальном риске попадания опасных антибиотиков в пищу и о роли донных отложений как резерва загрязнителей. Salvinia auriculata может стать частью недорогой стратегии очистки для отдельных веществ, но сама по себе не является универсальным решением: обработка и утилизация загрязнённых растений необходимы, иначе они могут вернуть антибиотики обратно в окружающую среду. Также лабораторные условия отличаются от природных, поэтому требуются полевые испытания и комплексные методы, сочетающие фиторемедиацию с другими технологиями и контролем использования антибиотиков.

Авторы и финансирование
Проект возглавила Патрисия Алешандре Эванжелиста, а финансирование предоставил фонд FAPESP. Работа сочетала мониторинг, лабораторные опыты по накоплению и генетическим эффектам, а также тесты фиторемедиации.

Напомним, ученые назвали число опасных утечек вирусов из лабораторий: в чем главные риски.