Kinetyka biodegradacji sulfatiazolu i charakterystyka produktów tego procesu

Pochodne sulfanilamidu to leki bakteriostatyczne bardzo często stosowane w hodowli zwierząt. Z tego powodu trafiają do środowiska w bardzo dużych stężeniach. Efektem tego mogą być występujące lokalnie poważne zaburzenia w biocenozach bakteryjnych. Celem pracy było badanie biodegradacji występującej w dużych stężeniach jednej z pochodnych sulfanilamidu - sulfatiazolu. Proces biodegradacji prowadzono w warunkach laboratoryjnych w odcieku z pola uprawianego z użyciem nawozów naturalnych oraz w osadzie czynnym z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków komunalnych. Ocenie poddano kinetykę tego procesu, metodą UPLC-QTOF zidentyfikowano jego produkty oraz oceniono ich sumaryczną toksyczność chroniczną za pomocą testu MARA®. Stwierdzono, że w obu matrycach sulfatiazol ulegał całkowitemu rozkładowi. Jego czas półtrwania wynosił od 12 do 20 dni. Stwierdzono również, że biodegradacji badanego leku towarzyszyło obniżenie toksyczności chronicznej próbek.

Most of sulfanilamide derivatives belong to the group of bacteriostatic agents and they are often used in animal breeding. Therefore, their residues enter the environment in very high level. This may result in a local occurrence of serious disturbances in bacterial biocenosis. The aim of the study was to assess a biodegradation of sulfathiazole, one of the sulfanilamide derivatives, occurring in the environment in high concentration. Biodegradation process was conducted under laboratory conditions in a leachate from a cultivated field using natural fertilizers (fresh manure) and in activated sludge from a mechanical-biological wastewater treatment plant. After ending the experiment the biodegradation kinetics was assessed. The resulting products were identified using UPLC-QTOF method and their total chronic toxicity was determined using MARA® bioassay. Sulfathiazole underwent the complete degradation in both environmental matrices. The half-life was from 12 to 20 days. Additionally, the decrease in chronic toxicity of the studied samples occurred during sulfonamide biodegradation.