En overraskende løsning gemmer sig i svampenes verden
To almindeligt forekommende svampearter viser sig at have en bemærkelsesværdig evne, som ingen havde forventet. Forskere fra Johns Hopkins University har demonstreret, at såkaldte hvidrådssvampe – herunder østershat og den farverige Trametes versicolor – kan nedbryde en stor del af medicinrester i spildevandsslam, inden det spredes på landbrugsjord. Det kan reducere risikoen for mennesker og miljø betydeligt.
En usynlig medicin-cocktail i gødning fra renseanlæg
Når vi indtager antidepressiva, sovemedicin og andre psykoaktive lægemidler, forlader stofferne kroppen via urin og afføring. En del stammer desuden fra ubrugte piller, der skylles ud i toilettet. På renseanlæggene forsvinder sygdomsfremkaldende bakterier og tungmetaller stort set fra vandet – men mange lægemidler overlever processen delvist.
Det tilbageværende slam, kaldet biosolids, er rigt på næringsstoffer og bruges i USA som et populært gødnings- og jordforbedringsmiddel. Med det følger ubevidst også en blanding af medicinrester ud på markerne. Nogle studier antyder, at planter kan optage disse stoffer, selvom det endnu er uklart, i hvilken grad de ender på vores tallerken.
Selv meget lave koncentrationer af psykoaktive stoffer kan påvirke nervesystemet, og de nedbrydes ofte meget langsomt i naturen.
For vandlevende økosystemer er risikoen allerede veldokumenteret. Dyreforsøg viser, at antidepressiva kan forstyrre adfærd og reproduktion hos fisk og andre vandorganismer. Spørgsmålet er derfor: hvordan forhindrer man, at sådanne stoffer fra biosolids siver videre ud i miljøet?
Hvidrådssvampe: træædere med en kemisk superkraft
Forskerholdet koncentrerede sig om hvidrådssvampe, der er kendt for deres evne til at nedbryde lignin – det seje stof, der giver træ dets styrke, og som de fleste organismer har svært ved at fordøje. Disse svampe anvender kraftfulde enzymer, der ikke er særligt kræsne: de kan nedbryde et bredt spektrum af komplekse molekyler.
Netop den egenskab gør dem interessante i forhold til medicinrester, som typisk binder sig til organisk materiale i slam og dermed er svære at nå med andre rensemetoder. Hvidrådssvampenes enzymer trænger ind i dette organiske netværk og angriber også fremmede, menneskeskabte stoffer.
- Pleurotus ostreatus – bedre kendt som østershat, som også sælges i supermarkeder
- Trametes versicolor – den farverige svamp, der ofte vokser på døde træstammer og i videnskaben kaldes "turkey tail"
Begge arter er allerede undersøgt inden for det, man kalder mykoremediering: brugen af svampe til at rense forurenet jord og vandstrømme.
Sådan foregik forsøget med spildevandsslam og medicinrester
Forskerne indsamlede biosolids fra et kommunalt renseanlæg og tilsatte ni udbredte psykoaktive lægemidler, herunder antidepressiva som citalopram og trazodon. Derefter lod de svampene vokse direkte på slammet i op til tres dage.
Parallelt hermed kørte en anden forsøgsserie i flydende næringsopløsninger uden slam. På den måde kunne de se, om svampene opfører sig anderledes i et "virkeligt" miljø sammenlignet med rene laboratoriebetingelser. Ved hjælp af avanceret massespektrometri målte de, hvor hurtigt og hvor meget medicinkoncentrationerne faldt, og hvilke nedbrydningsprodukter der opstod.
Resultater: op til næsten fuldstændig fjernelse
Begge svampearter viste sig bemærkelsesværdigt effektive:
- Begge arter nedbrød otte ud af de ni testede lægemidler markant.
- Fjernelsen lå groft sagt mellem 50 procent og næsten fuldstændig nedbrydning på to måneder.
- Østershaten klarede sig særligt godt og fjernede over 90 procent af flere antidepressiva.
Målingerne viser, at lægemidlerne ikke blot satte sig fast i svampemyceliet, men undergik kemiske forandringer. Forskerne identificerede mere end fyrre nedbrydningsprodukter – typisk mindre eller yderligere oxiderede molekyler, hvilket er kendetegnende for hvidrådssvampenes enzymreaktioner.
Svampene ser ud til virkelig at skille medicinmolekylerne ad – ikke blot flytte dem fra slammet til et andet sted.
Er de nye stoffer så sikre nok?
En velkendt bekymring ved den slags teknikker er, at den oprindelige forurening blot omdannes til et andet, potentielt lige så skadeligt stof. Forskerne vurderede derfor toksiciteten af de dannede nedbrydningsprodukter ved hjælp af en digital risikomodel fra det amerikanske miljøagentur EPA.
Analysen tyder på, at de fleste nye forbindelser er mindre giftige end de oprindelige lægemidler. Det peger på reel afgiftning frem for blot at bytte ét problem ud med et andet. Opfølgende forsøg med biologiske tests – for eksempel på dafnier eller fiskelarver – skal understøtte dette billede yderligere.
| Trin i kæden | Hvor medicinrester havner | Svampenes rolle |
|---|---|---|
| Brug af medicin | Urin, afføring, kasserede piller | Ingen rolle – kilderne ligger hos mennesker og sundhedssektoren |
| Spildevandsrensning | Delvist opløst i vand, delvist i slam | Svampe kan tilføjes i et ekstra trin til slammet |
| Biosolids på marker | Medicinrester og nedbrydningsprodukter i jorden | Målet er størst mulig nedbrydning inden udbringning på land |
Myko-augmentering: svampe som ekstra rensingstrin
I fagkredse har denne tilgang fået sit eget navn: myko-augmentering – den bevidste brug af svampe til at bekæmpe forurening. Hvidrådsarter egner sig godt hertil, fordi de naturligt vokser på træ og andet fast materiale og derfor ikke nødvendigvis kræver dyre bioreaktorer.
Teoretisk set kan et renseanlæg lade slammet gennemvokse af svampe i en separat hal eller beholder, inden det sendes til landbrugsbedrifter. Energiforbruget er lavt, da svampen bruger det organiske materiale i slammet som brændstof. Den største udfordring ligger i logistik, plads og tid – processen kræver uger til måneder.
Styrken ved denne metode ligger i kombinationen af affaldsbehandling og rensning: slammet bliver til nyttig gødning, mens medicinresterne stort set forsvinder.
Hvor går grænsen for denne metode?
Den aktuelle undersøgelse så på et relativt lille udvalg af lægemidler og én type matrix: biosolids fra et amerikansk anlæg. Andre lægemidler, hormoner eller industrikemikalier kan opføre sig helt anderledes. Desuden varierer slammets sammensætning og vandindhold fra land til land og fra anlæg til anlæg.
Derudover kan svampearter under praktiske forhold komme i konkurrence med bakterier og andre mikroorganismer. På et åbent slambred vokser ikke kun de ønskede østershatte, men også utallige andre arter. Opskalering kræver derfor omhyggeligt design – muligvis med lukkede biobeholdere eller kontrollerede klimaforhold.
Hvad betyder dette for Danmark og Europa?
Også i Europa er medicinrester i vand og jord et voksende fokuspunkt. En aldrende befolkning og stigende forbrug af psykofarmaka øger tilstrømningen af disse stoffer til spildevandet. Samtidig ønsker landbrugssektoren at lukke flere kredsløb og udnytte organiske gødningsstoffer, hvilket gør brugen af slam og lignende reststrømme attraktiv.
Svampeteknologi kan blive en interessant byggeklods ved siden af eksisterende løsninger som ekstra ozonbehandling, aktivt kul og skrappere regler for udledning af lægemidler. Svampe kræver ingen dyre kemikalier og kan arbejde ved relativt lave temperaturer, hvilket begrænser klimapåvirkningen.
- Svampe er fornybare "rensningsmedarbejdere", der formerer sig selv.
- De angriber flere lægemidler på én gang, frem for én stof pr. teknik.
- De fungerer på faste substrater som slam, træflis eller halm, hvilket letter integrationen i eksisterende processer.
Hvad kan du selv gøre ved medicinrester?
Selv om svamperensning ser lovende ud, starter det hele ved kilden. Husholdninger og plejeinstitutioner spiller en direkte rolle her. Ubrugte piller hører tilbage til apoteket eller til kommunens særlige indsamlingspunkter – ikke i toilettet eller i restaffaldet. Mindre spild af medicin betyder også mindre belastning af vandet.
Er du aktiv inden for landbruget og arbejder med slam eller andre reststrømme, så spørg ind til, hvilke rensningsmetoder der er anvendt, og hvilke innovative teknikker der afprøves i din region. I samarbejde med vandforsyningsselskaber og videnscentre opstår der stadig oftere pilotprojekter, hvor svampe, alger eller bakterier tildeles en rolle i bekæmpelsen af mikroforureninger.
Fremtidsudsigter: fra laboratoriebakke til renseanlæg
Studiet fra Baltimore befinder sig stadig tæt på laboratoriet, men tegner en konkret vej mod praktisk anvendelse. Opfølgende forsøg vil fokusere på kortere behandlingstider, blandinger af forskellige svampearter og kombinationer med andre teknikker – for eksempel et kort ozontrin efterfulgt af en periode med svampevækst.
Der er også brug for dybere indsigt i den fulde livscyklus: hvor meget energi kræver det at drive processen, hvor meget plads kræves, og hvilke restprodukter er der tilbage efter svampebehandlingen? Først når det billede er komplet, kan vandmyndigheder og politikere afgøre, om svampe engang officielt får en plads i standardruten fra spildevand til sikker gødning.
