PET palackokból készül az új anyag, mellyel az antibiotikumok által szennyezett vizeket tisztítják

2020 / 05 / 03 / Bobák Zsófia
PET palackokból készül az új anyag, mellyel az antibiotikumok által szennyezett vizeket tisztítják
A koreai kutatók megoldása segít megelőzni a szuperbaktériumok kialakulását és az eldobált kólás palackoknak is környezetbarát elmúlást kínál.

Az úgynevezett antimikrobiális rezisztencia (AMR), vagyis még az antibiotikumoknak is ellenálló baktériumok és más kórokozók által okozott megbetegedések egyre több ember halálát okozzák szerte a világban. Az Európai Parlament 2018-as beszámolója szerint ez évente 700.000 ilyen esetet jelent, a jövőben pedig ez a szám tovább növekedhet: “ a szakértők attól tartanak, hogy 2050-re többen halnak meg ilyen szuperkórokozók miatt, mint rákban.” - szól a jelentés.

Az antibiotikum rezisztencia legyőzésére az EU One Health Action Plan against AMR elnevezésű AMR elleni akciótervét 2017-ben fogadták el a tagállamok (ez egy korábbi, 2011-es programra épül, hiszen az antibiotikum rezisztencia problémája nem újkeletű dolog), és részét képezi, többek között, egy általános útmutatást nyújtó leírás, mely tanácsot ad az antimikrobiális szerek körültekintő humánegészségügyi alkalmazásának kérdésében (itt olvashatjuk).

Sajnos azonban nem csak az indokolatlan gyógyszerhasználat következtében alakulhat ki rezisztencia, a vizekbe bekerülő antibiotikumok is hozzájárulnak a szuperbaktériumok kialakulásának valószínűségéhez.

Ugyan a jelentések, mint például a JRC által lefolytatott vizsgálat 2018-ban publikált eredményei alapján elmondható, hogy az ivóvíz, legalábbis Európában az emberi egészségre veszélytelen mennyiségben tartalmazza az antibiotikumokat, azonban a szennyvizekben, a felszíni vizekben és az akvakultúrákban használt vizekben már jelentősebb szintjét mutatták ki a szennyezésnek. Elsősorban a szulfametoxazol, a trimetropin és a ciprofloxacin jelenlétét mérték. A kutatás célja az volt, hogy meghatározzák azt a minimum koncentrációját az antibiotikumoknak, mely fölött már bekövetkezhet a baktériumok rezisztenciájának kialakulása.

Ázsiában még kedvezőtlenebb a helyzet, a statisztikák szerint pedig Dél-Korea a leginkább veszélyeztetett országok csoportjába tartozik, az ezekben az országokban nagy dózisban, illetve gyakran fogyasztott antibiotikum kedvező terepet biztosít a szuperbaktériumok keletkezéséhez. A Koreai Tudományos és Technológia Intézet (KIST) ezért nagy hangsúlyt fektet az szennyezett vizek szűréséhez használt technológia hatékonyságának növelésére és

a legújabb kutatások során sikerült egy, az eddigieknél olcsóbb és egyszerűbb módszert kifejleszteni a tisztításhoz alkalmazott anyag előállításához.

A jelenlegi legismertebb megoldás, mellyel az antibiotikumokat ki lehet vonni a vízből a porózus szerkezetű, szén alapú kompozitok használatára épül, melyek magukba szívják a mérgező anyagokat, de ezek előállítása igen költséges és bonyolult folyamat. A szén kompozitokat eddig fémorganikus térhálók (metal-organic framework, MOF) pirolízisével hozták létre, de az ehhez szükséges szerves ligandum (a ligandum a molekulában a központi atomhoz kapcsolódó atomcsoportot jelenti) túl drágának bizonyult ahhoz, hogy széleskörűen elterjedjen a metódus alkalmazása. Ezen segíthet a KIST kutatóinak felfedezése.


A KIST kutatócsapata nagy tisztaságú szerves ligandumot vont ki PET palackokból, és egy nagy hatékonyságú adszorbens anyag szintetizáláshoz használták, mely hatékonyan távolítja el az antibiotikumokat a vízből környezetbarát és gazdaságilag előnyös módon. Ennek az adszorbens anyagnak a kifejlesztése során az alkalikus hidrolízis folyamatát alkalmazták, mellyel neutralizációs reakciót indukáltak, mely nagy tisztaságú tereftálsav létrejöttét eredményezte (Kép: Korea Institute of Science and Technology (KIST))

A Jung Kyung-won és Choi Jae-woo által vezetett csapat ligandumnak a PET palackok és más műanyagok egyik összetevőjét, a tereftálsavat használta fel. Hidrolizissel vonták ki a savat a hulladékból, a folyamat során ultrahangos katalízissel maximalizálták a folyamat hatékonyságát. Ahhoz, hogy az anyagot, miután az elvégezte a feladatát és magába szívta az antibiotikumokat, el tudják távolítani a vízből, vasatomokból készítették el a fémorganikus szerkezetet, így egy külső mágneses mező generálásával könnyedén kivonhatják, majd, ami még előnyösebbé teszi környezetvédelmi szempontból: ezután még több ízben is felhasználhatják, az adszorpciós képességét ugyanis nem veszti el. A hatékonyságát tetraciklinnel tesztelték. A tetraciklinek olyan széles spektrumú antibiotikumok, melyeket több mint fél évszázada, egész pontosan 1952-ben szabadalmaztatott először a Pfizer gyógyszergyár (majd követték mások is, a szabadalmaztatási vita végül bírósági tárgyalások végeérhetetlen sorához vezetett a pereskedésért lelkesedő Egyesült Államokban), így azóta már bőven volt rá ideje a baktériumoknak, hogy kialakítsák ellenük a maguk hadi stratégiáját, ennek ellenére azóta is sokféle gyógyszer, például a népszerű doxiciklin alapanyagául szolgálnak, így nagy mennyiség kerül belőlük a vizekbe.

A kísérlet során kilencven perc alatt, 671.14 mg/g adszorpciós rátával sikerült a szennyező anyag száz százalékát eltüntetni a vízből.

A kutatók reményei szerint az új felfedezés nem csak olcsóbb, hanem újra-felhasználhatósága miatt még környezetbarátabb megoldást jelent majd szuperbaktériumok elleni harcban.

(Fotó: Korea Institute of Science and Technology, KIST)


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.