Устойчивость к антибиотикам считается одной из самых серьезных глобальных угроз. Крупным «инкубатором» опасных микробов стали аквакультуры, где антибиотики применяют для защиты рыбы и креветок от болезней. Вместе со сточными водами в окружающую среду попадают миллиарды бактерий с генами резистентности. В природных водоемах они быстро распространяются и могут оказываться в пище и питьевой воде, что повышает риск трудноизлечимых инфекций.
Ученые из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета и Гонконгского политехнического университета предложили новое решение — катализатор на основе феррита висмута (BiFeO₃), модифицированный биоуглем из скорлупы арахиса. В сочетании с пероксимоносульфатом материал уничтожает устойчивые к антибиотикам бактерии всего за несколько минут.
В лабораторных испытаниях композит 5% BC-BFO снижал концентрацию бактерий почти в сто раз за 10 минут. Высокая активность объясняется поверхностными дефектами и кислородными вакансиями в структуре катализатора. Они активируют сильные окислители — сульфатные и супероксидные радикалы, синглетный кислород и железо-оксо. Эти частицы атакуют мембраны микробов, вызывают окислительный стресс и полностью разрушают их защитные механизмы.
При этом катализатор сохранял более 60% эффективности даже после четырех циклов повторного использования. Он одинаково успешно действовал на разные штаммы E. coli, включая носителей генов устойчивости.
Такой метод может стать альтернативой хлорированию и УФ-облучению, которые не всегда справляются с «супербактериями» и могут образовывать токсичные побочные соединения.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найден новый способ лишить бактерии защиты от антибиотиков.
