Обоснование. В современном мире антибиотики играют значительную роль в различных сферах деятельности человека, начиная от медицины и заканчивая сельским хозяйством [1].

Одним из аспектов этой проблемы является обнаружение антибиотиков в различных экосистемах, в частности в активном иле, который используется для очистки сточных вод. Активный ил представляет собой биоценоз, состоящий из множества микроорганизмов. Нарушение баланса этой системы под действием антибиотиков может привести к снижению эффективности очистки сточных вод и ухудшению качества очищенной воды [2, 3].

Каталаза — это клеточный фермент, который играет важную роль в окислительном метаболизме аэробных живых систем, разлагая токсичную перекись водорода, образующуюся в ходе окислительных процессов в клетках. Измерение активности каталазы позволяет оценить изменения в экосистеме активного ила и определить плотность микроорганизмов [4]. Каталазная активность позволяет регулировать интенсивность и степень протекания биологических окислительных процессов, что, в свою очередь, влияет на качество очистки сточных вод.

Цель — изучить влияние антибиотиков пенициллинового ряда на ферментативную активность активного ила.

Методы. Для анализа активности каталазы был применен метод обратного титрования непрореагировавшего пероксида водорода перманганатом калия.

В качестве опытных образцов использовали активный ил с различной концентрацией бензилпенициллина натриевой соли при однократном внесении: 1, 5 и 10 мг/мл. Контрольная проба — активный ил без внесения антибиотиков. Отбор проб осуществляли через 1, 24 и 48 ч.

К 5 мл образца активного ила добавляли 40 мл дистиллированной воды и 5 мл 3 %-ного раствора пероксида водорода. Полученную смесь перемешивали при 200 об/мин в течение 30 мин, после чего инкубировали при температуре 37 °C в течение 20 мин.

По завершении инкубационного периода для остановки ферментативной реакции в суспензию добавляли 5 мл 1,5 М раствора серной кислоты с последующим ее фильтрованием. Титрование проводили с использованием 0,1 моль/мл раствора перманганата калия [5].

Результаты. Значения каталазной активности активного ила при действии бензилпенициллина натриевой соли представлены в табл. 1.

Таблица 1. Динамика каталазной активности активного ила при действии бензилпенициллина натриевой солью

Полученные результаты показывают, что повышение концентрации антибиотика оказывает непосредственное негативное влияние, снижая активность каталаз в активном иле.

В течение первого часа после добавления антибиотиков в опытные образцы наблюдается наиболее значительное снижение активности каталаз. Тем не менее через 48 часов можно заметить восстановление активности ферментов. Это может свидетельствовать об адаптации микроорганизмов активного ила к воздействию антибиотиков.

Выводы. Бензилпенициллина натриевая соль оказывает негативное влияние на каталазную активность активного ила.