Анаэробные мембраны для микрофильтрации сточных вод могут замедлить распространение устойчивости к антибиотикам

Накопление биозагрязнений на мембранах для очистки сточных вод традиционно считалось проблемой, однако оно может способствовать удалению устойчивых к антибиотикам бактерий и генов устойчивости из воды, обрабатываемой в анаэробных мембранных биореакторах. Исследователи из Центра опреснения и повторного использования воды KAUST во главе с Пей-Инг Хонг и её аспирантом Хонгом Ченгом изучили, как биозагрязнение (обрастание) мембран влияет на их способность улавливать эти загрязнители.

Это важно, поскольку сточные воды содержат антибиотики, используемые в больницах, быту и сельском хозяйстве, что делает очистные сооружения потенциальными "горячими точками" для развития и передачи устойчивости между бактериями. В отличие от энергозатратных аэробных систем, анаэробные мембранные биореакторы используют микроорганизмы, не потребляющие кислород, что делает их более устойчивой альтернативой.

«Общепринятая точка зрения гласит, что биозагрязнение — это проблема... Но наше исследование показало, что биозагрязнение может помочь удалить загрязняющие вещества, функционируя как слой, который их адсорбирует», — объясняет Хонг Ченг. Эксперименты с модельными сточными водами показали, что удаление генов устойчивости улучшалось по мере утолщения слоя биозагрязнения на мембране. Эффективность удаления устойчивых бактерий сначала снижалась с 99,999% до 99%, но возвращалась к 99,999% на стадии критического загрязнения.

Полученные результаты означают, что мембраны с покрытиями, имитирующими слой биозагрязнения, могут помочь удалять нежелательные загрязнители, включая распространителей антибиотикорезистентности. Команда планирует масштабировать биореактор для обработки местных сточных вод в KAUST и совместно с Икрамом Блилу из программы Plant Sciences протестировать использование очищенной воды для орошения сельскохозяйственных культур.