Nawadniane ściekami zawierającymi leki i farmaceutyczne produkty uboczne pomidory, marchew i sałata gromadzą je głównie w liściach – informuje pismo „Environmental Science & Technology”.
Na obszarach, gdzie brakuje słodkiej wody rolnicy często wykorzystują oczyszczone ścieki do nawadniania upraw. Wielu regulatorów i konsumentów obawia się narażenia żywności na związki obecne w ściekach, w tym na leki psychoaktywne stosowane w leczeniu zaburzeń psychicznych.
Nowe badania naukowców z Johns Hopkins University sugerują, że niektóre warzywa mogą być lepszymi kandydatami do nawadniania ściekami niż inne. Na przykład zarówno pomidory, jak i marchew oraz sałata magazynują te substancje chemiczne w liściach. To dobra wiadomość dla konsumentów marchwi i pomidorów, nieco mniej w przypadku sałaty
„Praktyki rolnicze stawiają wysokie zapotrzebowanie na zasoby słodkiej wody. W obliczu ograniczonych opadów deszczu i susz zagrażających globalnym zasobom wody, patrzymy w przyszłość z niedoborami, którym można zaradzić jedynie poprzez ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków – powiedziała Daniella Sanchez, doktorantka na Johns Hopkins University i główna autorka badania. – Aby nadal bezpiecznie korzystać ze ścieków, potrzebujemy dokładniejszego zrozumienia, gdzie i jak gatunki roślin metabolizują lub rozkładają substancje w wodzie”.
Sanchez badała losy czterech psychoaktywnych substancji farmaceutycznych często występujących w oczyszczonych ściekach: karbamazepiny, lamotryginy, amitryptyliny i fluoksetyny, które leczą depresję, chorobę afektywną dwubiegunową i napady padaczkowe.
W komorze o kontrolowanej temperaturze naukowcy zasilali pomidory, marchewki i sałatę płynnym roztworem składającym się z ultraczystej wody, soli, składników odżywczych i jednego z czterech leków, przez okres do 45 dni. Pobrali próbki różnych tkanek z każdej z roślin i zastosowali zaawansowaną analizę chemiczną, aby określić, w jaki sposób leki są wchłaniane przez rośliny, jakie produkty uboczne wytwarzają rośliny i gdzie te chemiczne produkty uboczne ostatecznie trafiają.
Farmaceutyki i produkty ich metabolizmu mają tendencję do gromadzenia się w liściach. Liście pomidorów zawierały ponad 200 razy wyższe stężenie farmaceutyków niż ich owoce, podczas gdy stężenia w liściach marchwi były około siedmiokrotnie wyższe niż w jadalnych korzeniach.
Naukowcy zastrzegają, że zaobserwowane stężenia nie są powodem do niepokoju; pomagają jedynie stworzyć mapę tego, dokąd trafiają związki chemiczne. Większość wody transportując składniki odżywcze i inne cząsteczki do różnych części rośliny przepływa przez korzenie i łodygę do liści. Farmaceutyki i ich produkty uboczne przemieszczają się wraz z wodą, aż dotrą do liści, gdzie cząsteczki wody odparowują przez pory zwane aparatami szparkowymi, pozostawiając związki chemiczne.
„Rośliny nie mają dobrze rozwiniętego mechanizmu wydalania tych związków. Nie mogą pozbyć się odpadów poprzez mocz, tak jak robią to ludzie” – wyjaśnił Sanchez. Zamiast tego rośliny umieszczają niepotrzebne im związki w ścianach komórkowych liści lub w wakuolach, które działają jak worki na śmieci dla komórek. Dlatego z czasem te substancje chemiczne i ich produkty uboczne gromadzą się w tkankach roślinnych.
Rośliny lepiej wchłaniały i metabolizowały niektóre leki. Wszystkie tkanki roślinne zawierały niskie stężenia leku na padaczkę, lamotryginy, i jej produktów ubocznych. Natomiast karbamazepina kumulowała się w wyższych stężeniach w tkankach roślinnych, w tym w jadalnych korzeniach marchwi, owocach pomidorów i liściach sałaty. Jak twierdzą naukowcy, jeśli w przyszłości organy regulacyjne będą badać zagrożenia dla zdrowia, przydatna będzie wiedza o tym, które leki najprawdopodobniej kumulują się w częściach roślin spożywanych przez ludzi.
„To, że te leki powszechnie występują w oczyszczonych ściekach, nie oznacza, że będą miały jakikolwiek istotny wpływ na roślinę lub konsumenta roślin” – powiedział współautor Carsten Prasse, profesor nadzwyczajny Johns Hopkins University, który bada zanieczyszczenia środowiska i ścieki.
Prasse zauważył, że badania takie jak to podkreślają znaczenie uwzględniania również produktów ubocznych, a nie tylko oryginalnych leków, przy ocenie ich wchłaniania przez rośliny. „Mamy nadzieję, że te badania pomogą w identyfikacji związków, które należy poddać bardziej szczegółowej ocenie w celu wsparcia potencjalnych przyszłych przepisów” – wskazał Prasse.