В региони, където запасите от прясна вода са ограничени, фермерите често разчитат на пречистени отпадъчни води за напояване на своите посеви. Въпреки че тази практика спомага за опазването на оскъдните водни ресурси, тя поражда сериозни опасения сред регулаторните органи и потребителите. Отпадъчните води могат да съдържат следи от различни вещества, включително психоактивни медикаменти, които обикновено се използват за лечение на психични състояния.
Ново изследване от университета „Джонс Хопкинс“ предполага, че някои култури като доматите, морковите и марулите са склонни да съхраняват тези химикали главно в листата си. Това откритие може да бъде успокояващо за хората, които консумират домати и моркови, тъй като частите, които обикновено ядем, са плодовете и корените, а не листата. Проучването, публикувано в Environmental Science and Technology, е част от по-широки усилия за разбиране на безопасността при напояване на култури с общински отпадъчни води, които в повечето случаи вече са преминали през пречиствателни съоръжения преди повторната им употреба.
Изследване на абсорбцията на психиатрични медикаменти от растенията
Земеделските практики поставят високи изисквания към ресурсите от прясна вода. С ограничаването на валежите и заплахите от суша за глобалните водни запаси, бъдещето вероятно ще включва недостиг, който може да бъде преодолян само чрез пренасочване на пречистени отпадъчни води. За да продължи безопасната употреба на тези води, учените се стремят към по-задълбочено разбиране на това къде и как видовете култури метаболизират или разграждат агентите във водата.
В рамките на изследването са разгледани четири психоактивни фармацевтични продукта, често откривани в пречистените отпадъчни води: карбамазепин, ламотрижин, амитриптилин и флуоксетин. Тези лекарства се предписват за състояния като депресия, биполярно разстройство и гърчове. За да проучат как растенията взаимодействат с тези лекарства, изследователите са отглеждали домати, моркови и марули в камера с контролирана температура, като растенията са били снабдявани с хранителен разтвор, съдържащ един от медикаментите в продължение на 45 дни.
Концентрация на фармацевтични продукти в растителните тъкани
Химическият анализ е показал, че фармацевтичните продукти и техните продукти на разграждане се натрупват предимно в листата. Листата на доматите съдържат над 200 пъти по-висока концентрация на тези съединения в сравнение с плодовете на доматите. При морковите в листата са открити приблизително седем пъти по-високи нива, отколкото в ядливите корени. Учените подчертават, че тези измервания не трябва да се тълкуват като предупреждение за здравето, а по-скоро предоставят по-ясна картина за това как растенията разпределят химическите съединения, които навлизат чрез водата за напояване.
Механизъм на движение на лекарствата чрез водата
Начинът, по който водата тече през растенията, вероятно обяснява този модел на разпределение. Водата пренася хранителни вещества и други молекули в цялото растение, движейки се нагоре от корените през стъблото и към листата. Фармацевтичните съединения пътуват заедно с този поток. Когато водата достигне листата, тя се изпарява през малки отвори, известни като устица. Тъй като водата се отделя, останалите лекарствени съединения се отлагат в тъканта на листата. Растенията нямат добре развит механизъм за изхвърляне на тези съединения и не могат лесно да се отърват от отпадъците по начина, по който го правят хората.
Причини за съхранение на лекарствените съединения
Понеже растенията не могат лесно да отстранят тези вещества, съединенията са склонни да остават в тъканите им. Някои се вграждат в клетъчните стени на листата, докато други се поставят в структури, наречени вакуоли, които действат като отделения за съхранение на нежелани материали вътре в клетките. С течение на времето тези фармацевтични продукти и техните вторични продукти могат да се натрупат в растителната тъкан поради липсата на ефективен начин за елиминирането им.
Разлики в натрупването между различните медикаменти
Проучването установява също, че растенията обработват различните лекарства по различен начин. Например лекарството за епилепсия ламотрижин и неговите странични продукти се появяват в сравнително ниски нива във всички растителни тъкани. Карбамазепинът показва различен модел, като се натрупва в по-високи концентрации в цялото растение, включително в ядливите корени на морковите, плодовете на доматите и листата на марулята. Идентифицирането на това кои медикаменти са склонни да се натрупват в ядливите части на растенията може да помогне на регулаторните органи при бъдещи оценки на потенциалните рискове за здравето.
Значение за бъдещото регулиране
Фактът, че тези лекарства често се срещат в пречистените отпадъчни води, не означава непременно, че те ще имат значително въздействие върху растението или консуматора. Важно е обаче да се изследват не само оригиналните фармацевтични продукти, но и продуктите, които се образуват, когато растенията ги преработват. Тези изследвания ще помогнат за идентифицирането на съединенията, които трябва да бъдат оценени по-подробно, за да се подкрепят потенциални бъдещи регулации в земеделието.
Източник: ScienceDaily
