Использование очищенных сточных вод для орошения сельскохозяйственных угодий становится вынужденной практикой в регионах, столкнувшихся с дефицитом пресных ресурсов. Несмотря на экономическую целесообразность, этот метод вызывает вопросы у регуляторов и потребителей из–за присутствия в воде следовых концентраций лекарственных препаратов. Исследователи из Университета Джонса Хопкинса изучили, как именно сельскохозяйственные растения усваивают и распределяют психоактивные вещества, попадающие в почву при поливе.
В рамках эксперимента биологи выращивали томаты, морковь и салат в контролируемой среде, добавляя в питательный раствор распространенные медикаменты: карбамазепин, ламотриджин, амитриптилин и флуоксетин. Эти препараты широко применяются в медицине для лечения депрессии, эпилепсии и биполярного расстройства. Результаты работы, опубликованные в журнале Environmental Science and Technology, показали, что химические соединения аккумулируются в основном в листовой массе, практически не затрагивая плоды и корни.
В ходе анализа выяснилось, что в листьях томатов концентрация лекарственных веществ оказалась в 200 раз выше, чем в самих плодах. В моркови содержание этих соединений в ботве превысило уровень в съедобном корнеплоде в семь раз. Такая закономерность объясняется физиологией растений: вместе с восходящим потоком воды препараты поднимаются от корней к листьям. Когда влага испаряется через устьица, молекулы лекарств остаются внутри тканей, закрепляясь в клеточных стенках или специальных полостях – вакуолях. У растений, в отличие от млекопитающих, нет механизмов эффективного выведения продуктов метаболизма, поэтому вещества со временем накапливаются.
Авторы работы подчеркивают, что разные препараты ведут себя в растительных тканях неодинаково. Ламотриджин обнаруживался в минимальных количествах во всех частях растений, тогда как карбамазепин демонстрировал более высокую стойкость и проникал даже в плоды томатов и корни моркови. При этом ученые призывают не воспринимать полученные данные как сигнал об опасности продуктов: концентрации остаются крайне низкими.
Исследование позволяет глубже понять механизмы распределения антропогенных загрязнений в агрокультурах. По мнению экспертов, для разработки будущих стандартов безопасности необходимо учитывать не только наличие препаратов в воде, но и то, как именно растения перерабатывают эти компоненты. Полученные сведения помогут регуляторам определить список соединений, требующих наиболее тщательного мониторинга при использовании сточных вод в сельском хозяйстве.
