Olyan hulladékokon is élnek káros baktériumtelepek, melyeken eddig nem is gondolták

A mikroműanyagok 5 mm-nél kisebb műanyagrészecskék, amelyek rendkívül elterjedt szennyező anyagok. Becslések szerint több mint 125 billió részecske halmozódott fel az óceánokban (a felszíntől a tengerfenékig), de kimutatták őket talajokban, folyókban, tavakban, állatokban és az emberi szervezetben is.

A mikroműanyagokkal kapcsolatos kutatások szerint a felszínükön gyorsan megtelepednek mikrobiális közösségek, amelyek összetett biofilmeket alkotnak. Ezeket a közösségeket összefoglalóan „plasztiszférának” (Plastisphere) nevezik. Ezek gyakran tartalmazhatnak kórokozó (betegséget okozó) vagy antimikrobiális rezisztenciával (AMR) rendelkező baktériumokat – írja a portál. 

Mikroműanyagok és antimikrobiális rezisztencia

A szennyvíztisztító telepeket és a szilárd hulladéklerakókat már korábban is olyan forrásokként azonosították, amelyek elősegíthetik az antimikrobiális rezisztencia és a kórokozók terjedését, erősödését vagy evolúcióját a természetben. Ez jelentősen növelheti az emberi egészségre leselkedő kockázatokat, ezért kiemelten fontos jobban megérteni a plasztiszférában élő baktériumközösségek és más tengeri szennyezők – például a háztartási és kórházi szennyvíz – közötti kölcsönhatásokat.

Laboratóriumi vizsgálatok kimutatták, hogy egyes gyakran kidobott műanyagfajták elősegítik olyan baktériumközösségek szelektív növekedését, amelyek antimikrobiális rezisztenciáért és betegségekért felelősek mind az emberek, mind az állatok esetében.

Bár korábbi kutatások már vizsgálták ezt a jelenséget a környezetben, számos kérdés megválaszolatlan maradt, amelyeket az új tanulmány tisztázza.

A Dr. Emily Stevenson vezette kutatócsoport – a Plymouth Marine Laboratory és az Exeteri Egyetem tudósaival – egy új, innovatív szerkezetet fejlesztett ki, amely lehetővé tette öt különböző hordozóanyagok (biogyöngyök vagyis műanyag pelletek, amelyeket például az Egyesült Királyság vízszolgáltatói használnak a szennyvíztisztítás során, nurdle-ök vagyis kis műanyag granulátumok, amelyek szinte minden műanyag termék – például palackok, ruházat vagy autóalkatrészek – alapanyagát képezik, polisztirol, fa és üveg) rögzítését egy olyan vízfolyás mentén, ahol az emberi eredetű szennyezés mértéke lefelé haladva csökkent.

Két hónap után az egyes hordozóanyagokon kialakult biofilmeket metagenomikai módszerekkel elemezték, vagyis az adott környezetben élő teljes mikrobiális közösség genetikai állományát vizsgálták.

A kutatás főbb megállapításai:

• Kórokozók és AMR-baktériumok (olyan baktérium, amely ellenáll az antibiotikumoknak és más antimikrobiális szereknek, ezért a szokásos kezelések nem vagy csak nehezen hatnak rá).
•  minden hordozóanyagon, minden mintavételi helyszínen jelen voltak.
  
• A polisztirol és a nurdle-ök nagyobb AMR-kockázatot jelenthetnek más anyagoknál, feltehetően azért, mert képesek antibiotikumokat megkötni és olyan biofilmek kialakulását elősegíteni, amelyek megkönnyítik az antimikrobiális rezisztencia gének (ARG-ek) átadását.
  
• Több mint 100 egyedi ARG-szekvenciát azonosítottak mikroműanyag-biofilmekben, ami több, mint amennyi a természetes (fa) vagy inert (üveg) felületeken volt jelen.
  
• A biogyöngyök olyan baktériumokat is képesek hordozni, amelyek kulcsfontosságú antibiotikumokkal – például aminoglikozidokkal, makrolidokkal és tetraciklinekkel – szembeni rezisztenciagéneket tartalmaznak.
  
• Meglepő módon egyes bakteriális kórokozók gyakorisága a folyásirány mentén lefelé haladva nőtt, amikor mikroműanyag-biofilmekhez kötődtek.
  
• A környezeti elhelyezkedés jelentős hatással volt a mikrobiális közösségek összetételére és az AMR-gének előfordulására.
  
• A mikroműanyagok potenciális biológiai biztonsági kockázatot jelentenek, különösen az akvakultúrás létesítmények közelében, ahol a szűrögető szervezetek lenyelhetik a kórokozókat és ARG-eket tartalmazó részecskéket.
  

Dr. Emily Stevenson, a tanulmány vezető szerzője és a kutatás idején a Plymouth Marine Laboratory és az Exeteri Egyetem doktorandusza így nyilatkozott a kutatások nyomán: 

„A tanulmány rávilágít a mikroműanyag-hordozók által jelentett kórokozó- és AMR-kockázatokra, amelyek óceánjainkat és partvidékeinket szennyezik. A magas kockázatú hordozóanyagok azonosításával javíthatjuk azok nyomonkövetését, sőt akár biztonságosabb alternatívákkal is kiválthatjuk őket. Korábbi tanulmányok főként erősen szennyezett területeken mutatták ki az AMR-t és a kórokozókat, mi azonban azt bizonyítjuk, hogy más felszíni vizekben is magas AMR-arányú közösségek alakulhatnak ki.

Mivel kutatásunk rávilágít arra, hogy a környezetben található műanyagokon sokféle, esetenként káros baktérium él, javasoljuk, hogy minden tengerparti szemétszedésben részt vevő önkéntes viseljen kesztyűt, és utána mindig mosson alaposan kezet.”

Pennie Lindeque professzor, társszerző és a Plymouth Marine Laboratory Tengeri Ökológia és Társadalom Kutatócsoportjának vezetője hozzátette:

„Kutatásunk azt mutatja, hogy a mikroműanyagok hordozóként szolgálhatnak káros kórokozók és antimikrobiális szerekkel szemben rezisztens baktériumok számára, elősegítve azok túlélését és terjedését. Ez az összetett kölcsönhatás egyre növekvő környezeti és közegészségügyi kockázatot jelent, amely sürgős figyelmet igényel.”

Azt is kumutatták, hogy a kórokozók minden hordozóanyagot benépesítettek. Minden mikorműanyag részecske potenciális kórokozókat szállíthat a szennyvíztisztítóktól a strandokig, fürdőhelyekig és kagylótenyésztő területekig.

Dr. Aimee Murray, társszerző és az Exeteri Egyetem mikrobiológia docense így zárta:

„Kutatásunk azt mutatja, hogy a mikroműanyagok nem csupán környezeti problémát jelentenek. Szerepet játszhatnak az antimikrobiális rezisztencia terjedésében is. Éppen ezért integrált, ágazatközi stratégiákra van szükség, amelyek egyszerre kezelik a mikroműanyag-szennyezést és védik a környezetet, valamint az emberi egészséget.”

A kutatócsoport hangsúlyozza a további vizsgálatok szükségességét annak megértésére, miként lépnek kölcsönhatásba a mikroműanyagok más, együtt előforduló szennyezőkkel, valamint a hulladékgazdálkodási gyakorlatok fejlesztésének fontosságát az AMR és a kórokozók környezeti terjedésének csökkentése érdekében.