PROJEKTY EPS biotechnology

Projekt je zaměřen na antibiotika používaná ve veterinárním lékařství, čímž se významně odlišuje od současné hlavní větve výzkumů v této oblasti, které jsou zaměřeny na humánní farmaceuticky aktivní látky s antibiotickým efektem (dále jen FAL)

Jak spolu souvisí problém antibiotické rezistence a provoz bioplynové stanice? Odpověď je velmi jednoduchá – jedním z významných substrátů pro většinu zemědělských bioplynových stanic je kejda prasat nebo skotu z chovů těchto hospodářských zvířat. Veterinární antibiotika, která se v těchto chovech podávají jsou v tělech zvířat metabolizována jen částečně a velká část jich prochází do moči a fekálií. Některé bakterie, které jsou součástí buď střevní mikroflóry krav a prasat nebo pocházejí z životního prostředí si mohou vyvinout antibiotickou rezistenci jako součást konkurenčního boje o své přežití. Takto geneticky vybavené bakterie a zbytky veterinárních léčiv pak vstupují spolu s kejdou do procesu anaerobní digesce v bioplynové stanici. Digestát z bioplynových stanic, který vzniká jako vedlejší produkt při anaerobní fermentaci biomasy je podle legislativy organické hnojivo.

Ačkoliv během procesu anaerobní digesce dochází k částečnému odstranění antibiotik (u zemědělských BPS zejména veterinárních), technologie samozřejmě není navržena ani provozována s cílem zabránit šíření genů antibiotické rezistence nebo odstranit přítomná antibiotika.

Novinkami ve zkoumané oblasti bude tedy zejména zmapování typů a koncentrací veterinárních antibiotik v digestátu, resp. fugátu opouštějícím provozy bioplynových stanic (dále jen BPS) a zhodnocení rizika rozšíření antibiotické rezistence do dalších složek životního prostředí prostřednictvím využívání digestátu jako hnojiva. V průběhu roku 2024 byly odebrány vzorky na 12 různých bioplynových stanicích, které se lišily velikostí, typem zpracovávaného substrátu a typem fermentace (suchá vs. mokrá). Náš výzkumný tým se dále rozhodl prověřit schopnosti kultur mikrořas regenerovat živiny z odpadních proudů z BPS z hlediska odstraňování znečišťujících látek a výroby biometanu. V tomto případě bude připraveno kultivační médium na bázi digestátu pro pěstování mikrořas v tzv. fotobioreaktoru a bude zhodnocen nejen výtěžek biomasy mikrořas, ale i vliv jejich metabolické činnosti na obsah antibiotik a množství antibioticky rezistentních bakterií v konečném kapalném efluentu opouštějícím fotobioreaktor.

Výsledky:

V rámci projektu je plánováno dosažení následujících výsledků:

Užitný vzor - Úprava a složení kultivačního média na bázi digestátu ze zemědělských BPS pro optimální růst vybrané kultury řas
Ověřená technologie - Technologie zpracování digestátu spojená s využitím mikrořas k redukci množství antibiotik, rezistentních bakterií a genů rezistence v něm obsažených
Specializovaná veřejná databáze - Specializovaná databáze - Bude vytvořena databáze výsledků a bude naplněna daty z projektu. Předpokládá se zveřejnění databáze na konci projektu.
Souhrnná výzkumná zpráva - Souhrnná výzkumná zpráva - Organizovaný komentovaný soubor výsledků z projektu.