Хотя некоторые типы фильтрующих сред отлично удаляют патогены из воды, со временем они забиваются, замедляя скорость фильтрации. Согласно новым исследованиям, решение проблемы может заключаться в использовании «живых фильтрационных мембран».
Под руководством Кэтрин Зодроу из Технологического университета Монтаны, группа ученых начала с ферментации смеси сахара, черного чая, дистиллированного белого уксуса и воды. При контакте с воздухом жидкость образовывала тонкую проницаемую мембрану (пленку), известную как SCOBY (симбиотическая культура бактерий и дрожжей).
Мембрана состояла из сложенных друг на друга листов целлюлозы, которые были произведены бактериями рода Ацетобактер (лат. Acetobacter) и населена как бактериями, так и дрожжевыми грибами. Та же SCOBY традиционно используется в производстве ферментированного кисло-сладкого газированного прохладительного напитка, известного как чайный квас (в данном случае получаемый с помощью чайного гриба).
Для фильтрации воды, взятой из двух водохранилищ и реки Монтана, по отдельности использовались куски как SCOBY, так и промышленной полимерной фильтрующей мембраны. Хотя оба куска были эффективны в улавливании вредных микробов, было обнаружено, что мембрана SCOBY значительно лучше сопротивляется биообрастанию, состоянию, при котором колонии бактерий образуют слизистые биопленки, препятствующие потоку воды.
В результате, SCOBY смогла поддерживать высокую скорость фильтрации в течение более длительного периода времени. Кроме того, когда на ней в конечном итоге образовалась биопленка, эта пленка содержала значительно меньше бактерий, чем биопленка, образовавшаяся на полимерной мембране.
Ученые считают, что эффект анти-биообрастания может быть связан с тем фактом, что бактерии рода Acetobacter производят уксусную кислоту, которая препятствует росту других видов бактерий. В качестве дополнительного бонуса, поскольку мембрана SCOBY поддерживается живущими в ней бактериями, она может самовосстанавливаться при повреждении.
Кроме того, утверждается, что фильтры на основе SCOBY будут недорогими в производстве и будут биоразлагаться при утилизации.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале ACS ES&T Water.
Источник: American Chemical Society.
