Ученые Сибирского федерального университета разработали методику, которая может упростить контроль антибиотиков в воде. В основе подхода – недорогой сорбент из диоксида кремния, модифицированный полиаминами. Он позволяет концентрировать антибиотик из водного раствора, после чего его можно определить по люминесцентному сигналу.
В пилотном исследовании специалисты работали с цефотаксимом – распространенным антибиотиком цефалоспоринового ряда. Это вещество способно светиться желто-зеленым оттенком под действием ультрафиолета, а интенсивность свечения растет вместе с концентрацией препарата. Благодаря этому ученые смогли предложить сорбционно-люминесцентный метод анализа, который может стать более доступной альтернативой сложным лабораторным технологиям.
По данным разработчиков, при динамическом концентрировании сорбент извлекает из раствора около 91-93% цефотаксима. Такой показатель важен для экологического мониторинга: антибиотики в воде часто присутствуют в малых концентрациях, и без предварительного концентрирования их сложно обнаружить надежно и быстро.
Для аграрной отрасли эта разработка особенно актуальна. Антибиотики попадают в окружающую среду не только через медицину и фармацевтические предприятия, но и через сельское хозяйство – животноводческие комплексы, птицефабрики, стоки от содержания животных, а также участки, где применяются препараты для защиты растений или обработки сырья. В итоге следы лекарств могут попадать в почвы, подземные воды, реки и озера.
Главная экологическая опасность связана не только с самим присутствием антибиотиков, а с риском формирования устойчивых бактерий. Когда остаточные количества препаратов постоянно циркулируют в воде и почве, микроорганизмы получают условия для отбора устойчивых форм. Это усиливает проблему антибиотикорезистентности, которая уже считается одной из серьезных угроз для медицины, ветеринарии и продовольственной безопасности.
Новая методика пока находится на этапе развития. Ее уже испытали на фармацевтическом препарате и модельном растворе на основе минеральной воды, но для природных водоемов задачу усложняют гуминовые и фульвокислоты. Эти природные органические вещества могут взаимодействовать с антибиотиками и мешать точному анализу, поэтому ученым предстоит доработать метод для рек, озер и морской воды.
Контроль качества воды становится все более технологичным и доступным. Если подобные методы удастся внедрить шире, они помогут быстрее выявлять загрязнение антибиотиками в сточных водах, питьевых источниках и водоемах рядом с промышленными и сельскохозяйственными объектами.
В перспективе такие разработки могут стать частью экологического контроля в АПК: от мониторинга стоков животноводческих комплексов до оценки состояния водных ресурсов в сельских районах. Чем раньше выявляется загрязнение, тем ниже риск накопления лекарственных веществ в окружающей среде и тем проще предотвратить долгосрочные последствия.
