Новости науки
Химики из России и Китая научились очищать сточные воды от антибиотиков
Информационно-новостной ресурс «Вести.Ру» (г. Москва), 10.02.2020
Дата публикации: 11.02.2020
Сотрудники химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова совместно с коллегами из Китая разработали катализатор, эффективно разлагающий популярные антибиотики.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Ежегодно Всемирная организация здравоохранения публикует список инфекций, которые плохо поддаются лечению из-за устойчивости бактерий к существующим антибиотикам. Микробы приобретают резистентность к этим лекарствам из-за неконтролируемого применения последних, и не только в медицинских целях.
Так, антибиотики активно используются в сельском хозяйстве для профилактики болезней, ускорения роста животных, борьбы с бактериозами растений. Некоторые из этих веществ попадают в сточные воды и океан, нарушая экологический баланс, а затем остаются в природной среде в течение длительного времени.
Один из типов антибиотиков – антибиотики тетрациклиновой группы активно используются в сельском хозяйстве ввиду их доступности и широкого спектра действия. При этом раствор тетрациклинов в воде может сохранять активность более месяца, поэтому риск попадания антибиотика в окружающую среду очень высок.
Однако безопасные, стабильные и недорогие катализаторы, ускоряющие разложение тетрациклина, могут остановить распространение этого вещества через промышленные стоки.
«Сотрудники кафедры химической технологии и новых материалов МГУ и их партнёры из Лаборатории по утилизации неметаллических минералов и твёрдых отходов (Китайский университет геонаук) создали церий-содержащий катализатор на основе природного минерала апатита, который эффективно ускоряет окисление тетрациклина», — рассказывает декан химического факультета МГУ член-корреспондент РАН Степан Калмыков, не участвовавший в исследовании.
Оксиды металлов, таких как марганец и церий, часто используют в качестве катализаторов разложения антибиотиков, уточняет соавтор статьи Дина Дейнеко, доцент кафедры химической технологии и новых материалов МГУ. Трудность в том, чтобы помешать этим реагентам в свою очередь загрязнить очищаемую воду. Химики решили эту проблему, встроив ионы церия в устойчивую кристаллическую решётку апатита.
Апатит – природный минерал, основой которого является фосфат кальция. Эта же минеральная основа у костной ткани человека, поэтому вещество абсолютно не токсично. При этом устойчивость его структуры мешает добавленному в минерал церию попадать в воду (это авторы подтвердили экспериментами).
«Церий может служить активным центром реакции, а также благодаря своим спектроскопическим свойствам одновременно может быть индикатором для определения малейших содержаний антибиотиков в воде», — говорит Дина Дейнеко.
Высокую эффективность катализатора учёные показали, проведя опыты в промышленном озонаторе.
Источник: Вести.Ру
Фото: PublicDomainPictures / Pixabay
