Ciupercile Elimină – Două ciuperci comune par să ofere o soluție surprinzătoare în acest sens.
Cuprins
Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins demonstrează că așa-numitele ciuperci cu putregai alb – printre care se numără ciuperca de stridie și ciuperca turkey tail – pot descompune o mare parte din aceste reziduuri de medicamente înainte ca nămolul să ajungă pe terenurile agricole. Acest lucru poate reduce considerabil riscurile pentru oameni și mediu.
Ciupercile Elimină: Un cocktail invizibil de medicamente în nămolul provenit din stațiile de epurare
După utilizare, antidepresivele, somniferele și alte medicamente psihoactive părăsesc organismul prin urină și fecale. O parte provine din pastilele neutilizate care sunt aruncate în toaletă. În stațiile de epurare a apelor uzate, germenii patogeni și metalele grele dispar în mare parte din apă, dar multe medicamente rămân parțial intacte.
Nămolul care rămâne, așa-numitele biosolide, este plin de substanțe nutritive și constituie în SUA un îngrășământ și un ameliorator de sol popular. Astfel, fără să se observe, un amestec de reziduuri de medicamente ajunge în sol. Unele studii sugerează că plantele pot absorbi aceste substanțe, deși nu este încă clar în ce măsură ajung acestea în cele din urmă în farfuria noastră.
Chiar și concentrații foarte mici de substanțe psihoactive pot avea efecte asupra sistemului nervos, iar acestea se descompun adesea cu dificultate în mediu.
În cazul ecosistemelor acvatice, riscul este deja mai evident. Studiile pe animale arată că antidepresivele pot perturba comportamentul și reproducerea peștilor și a altor organisme acvatice. Se pune atunci întrebarea: cum se poate preveni scurgerea în mediu a acestor substanțe din biosolide?
Ciupercile de putregai alb: consumatoare de lemn cu o superputere chimică
Echipa de cercetare s-a concentrat pe ciupercile de putregai alb, cunoscute pentru capacitatea lor de a descompune lignina. Aceasta este substanța dură care conferă lemnului rezistență și care este greu de digerat pentru multe organisme. Ciupercile folosesc în acest scop enzime puternice care nu sunt pretențioase: ele descompun un spectru larg de molecule complexe.
Tocmai această proprietate le face interesante pentru reziduurile de medicamente, care se lipesc cu ușurință de materialul organic din nămol și sunt, prin urmare, greu accesibile pentru alte forme de epurare. Enzimele ciupercilor de putregai alb pătrund însă în acea rețea organică și atacă și substanțele străine, create de om.
- Pleurotus ostreatus – mai cunoscut sub numele de ciuperca de stridie, care se găsește și în supermarket
- Trametes versicolor – specia colorată de ciuperci care crește adesea pe trunchiuri de copaci morți, numită în știință „turkey tail”
Ambele specii sunt studiate de mai mult timp în cadrul așa-numitei „micoremediere”: utilizarea ciupercilor pentru a curăța solurile și cursurile de apă poluate.
Așa s-a desfășurat cercetarea cu nămol de canalizare și resturi de pastile
Cercetătorii au colectat biosolide dintr-o stație municipală de epurare a apelor uzate și au adăugat la acestea nouă medicamente psihoactive utilizate frecvent. Printre acestea se aflau, printre altele, antidepresive precum citalopramul și trazodonul. Apoi, au lăsat ciupercile să crească direct pe acel nămol timp de până la șaizeci de zile.
O explozie în capul tău când adormi: cât de nevinovat este de fapt
De ce femeile aparent super-puternice folosesc adesea aceste 9 strategii vechi de supraviețuire
Cu acest truc neașteptat, îți poți face orhideea să înflorească aproape non-stop
De ce coloana sonoră a filmului „Cum să-ți dresezi un dragon” încă îți dă fiori
7 obiceiuri de seară ale femeilor care arată semnificativ mai tinere decât prietenele lor
Spania vânează șoferii care depășesc viteza legală cu radare aproape invizibile în perioada aglomerată de Paște
Așa redai viața unui lămâiș uscat din ghiveci în doar 15 zile
Un medic specialist avertizează: această problemă legată de gătit poate fi un semn precoce al bolii Alzheimer
În paralel, s-a desfășurat o a doua serie de teste în soluții nutritive lichide fără sedimente. Astfel, au putut observa dacă ciupercile se comportă diferit într-un mediu „real” față de condițiile controlate din laborator. Cu ajutorul spectrometriei de masă avansate, au măsurat cât de repede și cât de mult au scăzut concentrațiile de medicament și ce produse de degradare au apărut.
Rezultate: până la eliminarea aproape completă
Ambele specii de ciuperci s-au dovedit a fi remarcabil de eficiente:
- Ambele specii au degradat semnificativ opt dintre cele nouă medicamente testate.
- Eliminarea a variat, în mare, între 50% și o degradare aproape completă în decurs de două luni.
- Ciuperca oyster a obținut rezultate deosebit de bune, eliminând peste 90% din mai multe antidepresive.
Măsurătorile arată că medicamentele nu numai că au rămas lipite de miceliul ciupercii, ci au fost modificate chimic. Cercetătorii au identificat peste patruzeci de produse de degradare, adesea molecule mai mici sau mai oxidate, tipice pentru reacțiile enzimatice ale ciupercilor de putregai alb.
Ciupercile par să descompună cu adevărat moleculele medicamentelor, nu doar să le mute din nămol într-un alt loc.
Sunt oare noile substanțe mai sigure?
O preocupare cunoscută în cazul acestor tehnici: se dorește evitarea transformării poluantului inițial într-o altă substanță, posibil la fel de nocivă. Prin urmare, folosind un model digital de risc al Agenției pentru Protecția Mediului din SUA (EPA), cercetătorii au evaluat toxicitatea produselor de degradare formate.
Această analiză indică faptul că majoritatea noilor compuși sunt mai puțin toxici decât medicamentele inițiale. Acest lucru sugerează o detoxifiere reală, în loc de un schimb al unei probleme cu alta. Cercetări ulterioare cu teste biologice, de exemplu pe purici de apă sau larve de pește, trebuie să confirme și mai mult această imagine.
| Etapa din lanț | Unde ajung reziduurile de medicamente | Rolul ciupercilor |
|---|---|---|
| Utilizarea medicamentelor | Urina, fecalele, pastilele aruncate | Niciun rol, sursele se află la om și în sectorul medical |
| Epurarea apelor uzate | Parțial dizolvate în apă, parțial în nămol | Ciupercile pot fi adăugate la nămol într-o etapă suplimentară |
| Biosolide pe câmpuri | Reziduuri de medicamente și produse de degradare în sol | Obiectiv: degradare maximă înainte de împrăștierea pe teren |
Myco-augmentarea: ciupercile ca etapă suplimentară de epurare
În literatura de specialitate, această abordare are un nume propriu: myco-augmentation, utilizarea deliberată a ciupercilor pentru a combate poluarea. Speciile de putregai alb se pretează bine la acest lucru, deoarece cresc în mod natural pe lemn și alte materiale solide și, prin urmare, nu necesită neapărat bioreactoare costisitoare.
Teoretic, o stație de epurare poate lăsa nămolul să fermenteze în continuare într-o hală sau un container separat, înainte de a fi transportat la fermele agricole. Consumul de energie este redus: ciuperca utilizează materia organică din nămol ca combustibil. Provocarea constă în principal în logistică, spațiu și timp, deoarece procesul durează săptămâni sau luni.
Puterea acestei metode constă în combinarea procesării deșeurilor cu epurarea: nămolul devine îngrășământ util, în timp ce resturile de medicamente dispar în mare parte.
Care sunt limitele acestei abordări?
Cercetarea actuală a analizat un set relativ mic de medicamente și un singur tip de matrice: biosolide provenite dintr-o instalație americană. Alte medicamente, hormoni sau substanțe chimice industriale se pot comporta cu totul altfel. De asemenea, compoziția și conținutul de umiditate al nămolului diferă de la o țară la alta și de la o stație de epurare la alta.
În plus, în condiții practice, speciile de ciuperci pot concura cu bacteriile și alte microorganisme. Într-un câmp deschis de nămol nu cresc doar ciupercile oyster dorite, ci și numeroase alte specii. Extinderea la scară mai mare necesită, așadar, o proiectare atentă, eventual cu containere biologice închise sau condiții climatice controlate.
Ce înseamnă acest lucru pentru Țările de Jos și Europa?
Și în Europa, reziduurile de medicamente din apă și sol reprezintă un motiv de îngrijorare din ce în ce mai mare. Îmbătrânirea populației și creșterea consumului de medicamente psihotrope intensifică aportul acestor substanțe în apele uzate. În același timp, sectorul agricol dorește să închidă mai multe cicluri de reciclare și să utilizeze îngrășăminte organice, ceea ce face atractivă utilizarea nămolului sau a fluxurilor de deșeuri similare.
Tehnologia fungilor poate deveni un element interesant alături de soluțiile existente, cum ar fi tratarea suplimentară cu ozon, cărbunele activ și reguli mai stricte privind deversarea medicamentelor. Ciupercile nu necesită substanțe chimice scumpe și pot funcționa la temperaturi relativ scăzute, ceea ce limitează impactul asupra climei.
- Ciupercile sunt „agenți de purificare” regenerabili care se înmulțesc singuri.
- Acestea tratează mai multe medicamente simultan, în loc de o singură substanță pe tehnică.
- Acestea funcționează pe suporturi solide, cum ar fi nămolul, așchii de lemn sau paie, ceea ce facilitează integrarea în procesele existente.
Ce poți face tu în ceea ce privește resturile de medicamente?
Deși epurarea cu ciuperci oferă perspective, totul începe de la sursă. Gospodăriile și instituțiile de îngrijire medicală joacă un rol direct în acest sens. Pastilele neutilizate trebuie returnate la farmacie sau la punctele speciale de colectare ale municipalității, nu aruncate în toaletă sau la gunoiul menajer. Mai puțină risipă de medicamente înseamnă și o încărcare mai mică a apei.
Pentru cei care activează în agricultură și lucrează cu nămol sau alte fluxuri de deșeuri: întrebați ce metode de epurare sunt aplicate și ce tehnici inovatoare sunt testate în regiune. În colaborare cu consiliile de apă și instituțiile de cercetare, apar din ce în ce mai des proiecte-pilot în care ciupercile, algele sau bacteriile joacă un rol în reducerea microcontaminanților.
Perspectivă: de la vasul de laborator la stația de epurare
Studiul din Baltimore este încă în stadiul de laborator, dar schițează o cale concretă către aplicarea practică. Cercetările ulterioare se vor concentra pe durate de tratare mai scurte, amestecuri de diferite tipuri de ciuperci și combinații cu alte tehnici, de exemplu o etapă scurtă de ozonizare urmată de o perioadă de creștere a ciupercilor.
De asemenea, este necesară o mai bună înțelegere a întregului ciclu de viață: câtă energie este necesară pentru a menține procesul în funcțiune, cât spațiu necesită și ce produse reziduale rămân după tratamentul cu ciuperci? Abia când această imagine va fi completă, administratorii de apă și autoritățile vor putea decide dacă ciupercile vor primi în curând un loc oficial în procesul standard de transformare a apelor uzate în îngrășământ sigur.
