Eliminare i prodotti farmaceutici dalle acque reflue
In seguito alla loro somministrazione a esseri umani o animali, alcuni farmaci vengono metabolizzati mentre altri rimangono intatti e vengono alla fine espulsi. Questa miscela di metaboliti e farmaci inalterati entra nel sistema delle acque reflue e, a seconda della loro stabilità intrinseca, alcune molecole non vengono rimosse durante il trattamento. Il progetto ENDETECH (Enzymatic decontamination technology), finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema di decontaminazione delle acque a base di enzimi per eliminare i composti farmaceutici inquinanti. Il sistema si è concentrato su prodotti farmaceutici e interferenti endocrini (IE) che sono resistenti ai metodi comunemente usati per il trattamento delle acque reflue. I ricercatori hanno studiato l’ecotossicità di tali composti e i potenziali prodotti della scomposizione. Hanno sviluppato anche diversi test per l’attività enzimatica contro gli antibiotici, gli ormoni e la carbamazepina (un comune farmaco psichiatrico). Sono state esaminate biblioteche di enzimi e le biblioteche di meta genomica per identificare gli enzimi in grado di digerire tali inquinanti. Gli scienziati hanno identificato gli enzimi laccasi che sono in grado di disattivare le attività biologiche di tetraciclina, ormoni e IE. Hanno identificato anche l’enzima esterasi (EreB), che disattiva l’attività biologica dell’eritromicina. Entrambi gli enzimi sono stati prodotti ed è stato descritto dettagliatamente il modo in cui degradano i composti in questione. I partner del progetto hanno studiato l’immobilizzazione della laccasi e degli EreB su membrane in termini di tasso di immobilizzazione, attività recuperabile e stabilità. I migliori enzimi immobilizzati sono stati implementati in un bioreattore pilota appositamente progettato. Sono stati condotti diversi esperimenti nel bioreattore pilota usando acqua contenente 30 composti farmaceutici a basse concentrazioni e vere acque reflue di un ospedale. I campioni risultati sono stati analizzati dal punto di vista chimico ed ecotossicologico per determinare in che modo gli inquinanti erano stati degradati. Inoltre il team ha creato un modello che simulava la scomposizione della tetraciclina nelle acque reflue su scala industriale per un ospedale, una città di medie dimensioni e un’unità di produzione farmaceutica. I risultati sono stati usati come base per valutare i costi operativi del bioreattore, in modo che ENDETECH potesse essere confrontata con altre tecnologie. Il lavoro condotto da ENDETECH è stato oggetto di un importante numero di pubblicazioni in riviste sottoposte a revisione paritaria e aiuterà a promuovere la ricerca nel settore della bonifica enzimatica nell’UE.
Parole chiave
Prodotti farmaceutici, acque reflue, decontaminazione enzimatica, ecotossicità, laccasi, enzima esterasi
