Biodegradace mikropolutantů ze skupiny PPCPs pomocí mléčné fermentace

Abstract

Micropollutants, especially pharmaceutical compounds and personal care products (PPCPs), represent a serious challenge in the protection of aquatic ecosystems. These substances are not completely removed during wastewater treatment processes, leading to their accumulation in the environment and contamination of water sources. The presence of PPCPs in water not only negatively affects ecosystems but also promotes the development of antibacterial resistance. Therefore, it is essential to develop new, effective, and sustainable methods that prevent the entry of micropollutants into aquatic environments and enable their removal from already contaminated sources. This study focused on the use of a symbiotic culture of bacteria and yeasts (SCOBY) in the form of Tibi crystals for the biodegradation of selected pharmaceutical substances. The presence of lactic acid bacteria (LAB) in this culture was confirmed, and optimization of growth conditions was performed using pH measurement and analysis of total carbohydrate content according to Dubois. The degradative abilities of the culture were tested on mixtures of pharmaceutical compounds and antibiotics commonly found in wastewater at low concentrations. Fermentation was conducted in a standardized cultivation medium for 2, 7, and 14 days at a temperature of...

Mikropolutanty, především farmaceutické látky a produkty osobní péče (PPCPs), představují závažný problém v ochraně vodních ekosystémů. Tyto látky nejsou během procesu čištění z odpadních vod zcela odstraněny, což vede k jejich akumulaci v prostředí a znečištění vodních zdrojů. Přítomnost PPCPs ve vodách má nejen negativní vliv na ekosystémy, ale také podporuje rozvoj antibakteriální rezistence. Proto je nezbytné vyvinout nové, efektivní a udržitelné metody, které zabrání vstupu mikropolutantů do vodního prostředí a zároveň umožní jejich odstranění z již kontaminovaných zdrojů. Tato práce se zaměřila na využití symbiotické kultury bakterií a kvasinek (SCOBY) ve formě krystalů Tibi k biodegradaci vybraných farmaceutických látek. V této kultuře byla potvrzena přítomnost bakterií mléčného kvašení (LAB) a dále pro ni byla provedena optimalizace růstových podmínek pomocí měření pH a analýzy celkového množství sacharidů dle Duboise. Degradační schopnosti kultury byly ověřeny na směsích farmaceutických látek a antibiotik, které se v odpadních vodách v nízkých koncentracích běžně vyskytují. Fermentace probíhala ve standardizovaném kultivačním médiu po dobu 2, 7 a 14 dní při teplotě 28 řC. Účinnost procesu byla hodnocena pomocí měření pH, kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC-MS) a testu...