Biodegradation of anthelmintics in water

Uporaba farmaceutika je svakim danom u porastu te stoga kontinuirano dospijevaju u otpadne vode. Zbog složene kemijske strukture i postojanosti, iako prisutni u niskim koncentracijama podliježu procesu nagomilavanja u okolišu (akumulacije) te zaostaju u vodi nakon obrade u klasičnom komunalnom postrojenju Upitan je njihov štetan utjecaj na okoliš, a definirani su kao „nove onečišćujuće tvari“. Potrebno je razvijati i primijenjivati osjetljive analitičke i bioanalitičke metode detekcije farmaceutika i njihovih razgradnih produkata. Time je moguće definirati profil razgradnje i ekotoksični utjecaj farmaceutika na okoliš te posredno predvidjeti njihov učinak na okoliš i zdravlje ljudi. Cilj ovog rada je motrenje biorazgradnje veterinarskih farmaceutika antiparazitika febantela, prazikvantela, pirantel pamoata i njihove smjese u šaržnom reaktoru sa aktivnim muljem, praćenjem fizikalno-kemijskih pokazatelja mikrobne razgradnje odabranih antiparazitika u aerobnim uvjetima u vodenom mediju. Učinkovitost biorazgradnje farmaceutika i identifikacija transformacijskih produkata biorazgradnje motrena je i određena analitičkim i bioanalitičkim metodama. U ovom radu postignuta je biorazgradnja antiparazitika u vodi sa aktivnim muljem. No, ne smije se zanemariti i utjecaj hidrolize i adsorpcije farmaceutika na pahuljicu aktivnog mulja. Transformacijski produkti su detektirani i identificirani tekućinskom kromatografijom ultravisoke djelotvornosti praćenu spektrometrijom masa, a procjena toksičnosti nakon provedene biorazgradnje odabranih istraživanih antiparazitika provedena je bioluminiscentnom metodom određivanja akutne toksičnosti pomoću bakterijske vrste Vibrio fischeri.The use of the pharmaceuticals is growing daily and therefore they continuously appear in the wastewaters. Because of their complex structure and persistence, although present at low concentrations, they bioaccumulate and are detected in water after treatment in a conventional wastewater treatment plant. Therefore their harmful environmental impact is matter of further investigation and they are defined as "new emerging contaminats". Sensitive analytical and bioanalytical methods of detection of pharmaceuticals and their degradation products need to be developed and applied. Consequently it is possible to define the degradation profile and the ecotoxic effect of certain pharmaceuticals in the environment, thus predicting their impact on the environment and human health. The aim of this study was to optimize the conditions of biodegradation veterinary pharmaceuticals from the group of anthelmintics: febantel, praziquantel and pyrantel pamoate in a batch reactor by monitoring the physical and chemical parameters in water media. The efficiency of the biodegradation proces and identification of transformation products formed during the process are monitored by analytical and bioanalytical methods. In this study the biodegradation of anthelmintics in the water with activated sludge is achieved whereby the impact of hydrolysis on that process, and also the adsorption on the flocculae of active sludge it could not be ignored. Transformation products have been detected and identified by ultrahigh performance liquid chromatography, and toxicity assessment of biodegradation process was made with bioluminiscent methodology of acute toxicity determination with Vibrio fischeri bacterial species