Pályázati azonosító: 2017-2.3.6-TÉT-CN-2018-00003

Támogató: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)

Futamidő: 2019.06.01. – 2022.05.31.

Témavezető (EK): Dr. Tóth Tünde

Résztvevő kutatók (EK): Dr. Tóth Tünde

Dr. Takács Erzsébet

Dr. Wojnárovits László

Dr. Kovács Krisztina

Dr. Homlok Renáta

Összefoglalás

Az élővizeinkben – kis koncentrációban ugyan – de sokféle antibiotikum, antibiotikumokra rezisztens baktérium és gén található. Ezek zömében a szennyvíztisztító telepekről kerülnek ide, másrészt a rezisztencia az élővizekben is kialakulhat az antibiotikumok, baktériumok és gének együttes jelenléte következtében. A szennyvíztelepek a rezisztens baktériumok (ARB) és gének (ARG) kialakulásának melegágyai. A szennyvíztisztítók lagúnáiban, ahol a biológiai szennyvíztisztítás történik, ugyanis számos antibiotikum van jelen kis koncentrációban, ugyanakkor nagy mennyiségben sokféle baktérium megtalálható ugyanott. A rezisztens, sok esetben multirezisztens (úgynevezett szuper) baktériumok és gének óriási egészségügyi kockázatot jelentenek az emberiség számára. A gyakorlatban használt antibiotikumok egyre kisebb hatékonysággal vezetnek gyógyuláshoz. Egyre gyakrabban fordul elő, hogy a hatékony antibiotikumok hiányában a bakteriális fertőzések súlyos, fatális következményekkel járnak. A súlyos következmények elkerülésére meg kell akadályozni az antibiotikumok, a rezisztens baktériumok és gének kikerülését az élővizekbe, amelyek gyakran ivóvizünk forrásai is. A szennyvíztisztító telepek hagyományos technológiája erre nem alkalmas, hiszen jelenleg ezért kerülnek ki az élővizekbe az antibiotikumok, rezisztens baktériumok és gének. A projekt keretében olyan eljárás kerül kidolgozásra, amely ezeket a gondokat megoldja, a tisztított szennyvíz hatékony utókezelésével. Az élővízbe kerülés előtt a tisztított szennyvíz elektrongyorsítós besugárzó rendszeren menne át, amelyben a nagy energiára (sebességre) felgyorsított elektronok energiát közölve a vízzel, a szennyező anyagok elroncsolódását idézik elő. Ennek során elbomlanak az antibiotikumok, elvesztik antibakteriális hatásukat, ugyanakkor inaktíválódnak a baktériumok és gének. A gyorsított elektronokkal (electron beam, EB) működő szennyvízkezelést a világ számos országában laboratóriumi, félüzemi, illetve néhány helyen nagyüzemi méretben is megvalósították, ipari szennyvizek esetén. Az antibakteriális aktivitás megszüntetésével, a rezisztens baktériumok és gének inaktiválásával azonban eddig nem foglalkoztak. A projekt során fontos lépés lesz az antibakteriális aktivitás, a rezisztens baktériumok és gének kimutatására, mérésére, ellenőrzésére alkalmas módszerek kidolgozása. Minősítjük az oldatok toxikusságát is. Az antibiotikumot, baktériumokat, illetve géneket tartalmazó oldatokat besugározzuk és vizsgáljuk a sugárzás hatására bekövetkező változásokat. Ezekhez a vizsgálatokhoz több antibiotikum családból választunk ki antibiotikumokat, továbbá az antibiotikumokhoz baktériumokat, illetve géneket. Tanulmányozzuk a több antibiotikum együttes hatását, illetve annak változását az EB kezelés hatására. A kísérleteket először nagy tisztaságú vízben, majd szintetikus szennyvízben, végül tisztított szennyvízben végezzük. Megállapítjuk a műszaki szempontból optimális körülményeket, elsősorban az antibakteriális aktivitás megszüntetéséhez, illetve a baktériumok és gének inaktiválásához szükséges dózist. Ehhez tervezünk és elkészíttetünk egy EB besugárzóval működő, tisztított szennyvíz kezelő laboratóriumi berendezést. A besugárzó jelenleg is rendelkezésre áll az intézetünkben.

Pályázat eredményei

  1. munkaszakasz
    2019.06.01 – 2020.05.31.