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

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 – donosi w swojej publikacji serwis Naukawpolsce.pl.

Bio-Gąbka jak biologiczna szczepionka

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.

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.

Łatwo dostępny materiał roślinny

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.

Testy w rzeczywistych warunkach

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.