Un nou studiu arată că microplasticele se transformă în „noduri” pentru agenții patogeni și bacteriile rezistente la antibiotice

O singură utilizare a unui exfoliant facial poate elibera 5.000-100.000 microplastice în mediu. Credit: NJIT

Se estimează că o stație de tratare a apelor uzate de dimensiuni medii care deservesc aproape 400.000 de locuitori va goli până la 2.000.000 de particule de microplastice în mediu în fiecare zi. Cu toate acestea, cercetătorii încă învață impactul asupra mediului și asupra sănătății umane a acestor particule de plastic ultra-fine, care au mai puțin de 5 milimetri lungime și se găsesc în orice, de la produse cosmetice, pastă de dinți și microfibre până la alimente, aer și apă potabilă.


Acum, cercetătorii de la New Jersey Institute of Technology au arătat că microplasticele omniprezente pot deveni „hub-uri”. Bacterii rezistente la antibiotice Agenții patogeni cresc imediat ce vă spălați și intrați în canalele de uz casnic Canalizare Stații de tratare – formarea unui strat lipicios de acumulare sau biofilme pe suprafața lor, permițând aderarea și fuziunea microorganismelor patogene și a deșeurilor de antibiotice.

În rezultatele publicate în Jurnalul scrisorilor privind substanțele periculoaseCercetătorii au găsit tulpini specifice de bacterii Înalt Rezistență la antibiotic De până la 30 de ori cât trăiești Microplastic Biofilme care se pot forma în unitățile de nămol activ în stațiile de epurare a apelor uzate municipale.

O serie de studii recente s-au concentrat asupra efectelor negative ale milioanelor de tone de deșeuri micro-plastice anual asupra mediului de apă dulce și ocean, dar până acum rolul microplasticelor în procesele de epurare a apelor uzate din orașele și orașele noastre a fost în mare parte spus de Mingyan Li , profesor asociat de chimie și științe ale mediului la New Jersey Institute of Technology și autorul corespunzător al studiului, „Necunoscut”. „Aceste stații de tratare a apelor uzate pot fi puncte fierbinți în care converg multe substanțe chimice și bacterii rezistente la antibiotice și agenți patogeni și ceea ce studiul nostru arată că microplasticele pot acționa ca tancuri, care prezintă riscuri iminente pentru organismele acvatice și sănătatea umană dacă acestea ocolesc procesul de tratare a apei. “

„Majoritatea stațiilor de tratare a apelor uzate nu sunt concepute pentru a îndepărta microplasticele, așa că sunt eliberate în mod constant în mediul receptor”, a adăugat Dung Ngoc Pham, dr. La NJIT. Candidat și primul autor al studiului. Scopul nostru a fost de a verifica dacă microplasticele îmbogățesc bacteriile rezistente la antibiotice din nămolurile activate în stațiile de epurare a apelor uzate municipale și, dacă da, să aflăm mai multe despre comunitățile microbiene implicate.

În studiul lor, echipa a colectat loturi de probe de nămol de la trei probe locale Stații de epurare În nordul New Jersey, probele sunt inoculate în laborator cu două microplastice comerciale utilizate pe scară largă – polietilena (PE) și polistirenul (PS). Echipa a folosit o combinație de PCR cantitative și tehnici de secvențiere de generație următoare pentru a identifica ce tipuri de bacterii tind să prospere pe microplastice și a urmărit modificările genetice ale bacteriei pe parcurs.

Analiza a relevat că, în special, trei gene – sul1, sul2 și intI1 – cunoscute pentru a ajuta la rezistența la antibioticul comun, sulfonamidele, s-au dovedit a fi de până la 30 de ori mai mari pe biofilmele microplastice comparativ cu testele de control in vitro folosind biofilmele de nisip după Trei. zile.

Cum devin deșeurile noastre de microplastic

Micrografii care prezintă biofilme atașate la microplastice din polietilenă. Săgețile albe indică biofilme. Barele de scară reprezintă 10 μm în lungime. Credit: NJIT

Când echipa a ridicat probele cu antibioticul, sulfametoxazolul (SMX), a constatat că a crescut amplificarea genelor de rezistență la antibiotice de până la 4,5 ori.

Anterior, am crezut că prezența antibioticelor ar fi necesară pentru a spori genele de rezistență la antibiotice în aceste bacterii asociate din plastic, dar se pare că microplasticele ar putea permite în mod natural ca aceste gene de rezistență să fie absorbite singure. A spus Fam. “Cu toate acestea, prezența antibioticelor are un efect imens de ondulare.”

Opt bacterii foarte bogate se găsesc pe microplastice. Dintre aceste specii, echipa a observat doi agenți patogeni umani emergenți, asociați frecvent cu infecții respiratorii, Raoultella ornithinolytica și Stenotrophomonas maltophilia, care călătoresc adesea pe biofilme minuscule.

Echipa spune că cea mai comună tulpină găsită până acum pe microplastice, Novosphingobium pokkalii, este probabil inițiatorul principal al biofilmelor lipicioase care atrag agenții patogeni – deoarece acestea se reproduc, pot contribui la degradarea plasticului și la extinderea biofilmelor. În același timp, studiul echipei a evidențiat rolul genei intI1, o componentă genetică mobilă responsabilă în principal de permiterea schimbului de gene de rezistență la antibiotice între microbii asociați cu plasticul.

„Ne-am putea gândi la microplastice ca la niște pelete, dar ele oferă o suprafață enormă pentru ca microbii să locuiască”, a explicat Lee. “Când aceste microplastice intră într-o stație de tratare a apelor uzate și se amestecă cu nămolul, bacterii precum Novosphingobium se pot lipi accidental de suprafață și pot secreta materiale extracelulare similare lipiciului. Deoarece alte bacterii se lipesc de suprafață și cresc, pot chiar schimba ADN cu unii pe alții. Așa se face Gene de rezistență la antibiotice Răspândit în comunitate. “

„Avem dovezi că bacteriile au dezvoltat rezistență față de alții Antibiotice De asemenea, în acest fel, cum ar fi aminoglicozidele, beta-lactamele și trimetoprimul. “

Acum, Lee spune că laboratorul studiază rolul Novosphingobium în Biofilm Formarea pe microplastice. Echipa caută, de asemenea, să înțeleagă mai bine măsura în care aceste microplastice care transportă agenți patogeni ocolesc procesele de tratare a apei, prin studierea rezistenței biofilmelor micro-plastice în timp ce tratează apele uzate cu dezinfectanți precum razele UV și clorul.

“Unele state studiază deja noi reglementări privind utilizarea microplasticelor în produsele de larg consum. Acest studiu ridică cererile pentru investigarea în continuare a biofilmelor microplastice din sistemele noastre de apă uzată și dezvoltarea unor metode eficiente pentru îndepărtarea microplasticelor în medii apoase”, a spus Lee.


Detectarea dimensiunilor particulelor de plastic în estuarul Hudson Raritan și oceanul de coastă


mai multe informatii:
Dung Ngoc Pham și colab., Microplasticele ca butucuri pentru îmbogățirea bacteriilor rezistente la antibiotice și a agenților patogeni în nămolul activat municipal, Jurnalul scrisorilor privind substanțele periculoase (2021). DOI: 10.1016 / j.hazl.2021.100014

citatul: Un nou studiu arată că microplasticele se transformă în „hub-uri” pentru agenți patogeni și bacterii rezistente la antibiotice (2021, 19 martie) Adus pe 20 martie 2021 de pe https://phys.org/news/2021-03-microplastics-hubs – agenți patogeni-antibiotici- rezistenți la bacterii. html

Acest document este supus dreptului de autor. Fără a aduce atingere tratamentului echitabil în scopul studiului sau cercetării private, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este furnizat numai în scop informativ.

READ  The nearly 500 stars of the Milky Way are actually a family

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *