Екологія
Екологія

Мікропластик у стічних водах посприяв обміну генами між супербактеріями

Американські екологи показали, що частинки мікропластику в стічних водах збирають на собі велику кількість бактерій, зокрема патогенів людини. Біоплівки на поверхні мікропластику також мають високу концентрацію генів стійкості до антибіотиків, що може свідчити про поширення антибіотикорезистентних бактерій у довкіллі за допомогою пластикового забруднення. Результати дослідження оприлюднені в журналі Journal of Hazardous Materials Letters.

Dung Pham, Chen Wu / NJIT

Dung Pham, Chen Wu / NJIT

Звідки в стічних водах пластик?

Проблема із забрудненням довкілля пластиком не дарма набирає дедалі більше розголосу. Синтетичні та надто довговічні пластмасові матеріали загрожують живим організмам, особливо морським, потрапляючи до їх харчових мереж. Хоча багато людей вже зробили вибір на користь скорочення використання пластикових речей, в природу все ще потрапляє величезна кількість мікропластику — пластмасових частинок, менших за 5 міліметрів. І значний вклад у це роблять стічні води, які недостатньо очищуються та викидаються в річки та інші природні водойми, наповнені великою кількістю мікропластику. Здебільшого він опиняється у стічних водах у вигляді мікроволокон після прання одягу або з косметичних продуктів, як-от зубних паст чи гелів для душу, де часто використовується як абразив. Вчені з Технологічного інституту Нью-Джерсі вирішили дослідити, яку ще шкоду можуть завдавати такі пластмасові частинки, і вони дійшли висновку, що здоров'я людей від такого забруднення може постраждати не менше, ніж інших тварин.

Що вчені досліджували?

У зовсім не стерильних природних водоймах пластик із часом покривається різним біологічним матеріалом. Одне з недавніх досліджень показало, що огортаючись оболонкою з біологічних молекул, мікропластик може легше проникати в клітини живих організмів. Але так само ці пластмасові частинки можуть слугувати місцем накопичення бактерій з утворенням бактеріальних біоплівок на них. Дослідження цього явища стосуються здебільшого забруднювачів у прісних водоймах та океані. А в новій роботі вчені вирішили зосередитися на утворенні біоплівок у середовищі стічних вод, де в одному місці контактують антибіотики, мікропластик та бактерії, стійкі до дії антибіотиків, зокрема людські патогени.

Тому дослідники взяли зразки стічних вод із очисних споруд Нью-Джерсі та додали до частини з них мікропластик двох типів — поліетилену та полістиролу. До контрольних зразків додали лише пісок. Відтак вчені слідкували за тим, які бактерії зростатимуть на доданих частинках і які генетичні зміни відбуватимуться з цими мікроорганізмами.

Що вони спостерігали?

Вісім видів бактерій суттєво у більшій кількості були присутні на мікропластику, ніж на піску. Серед них були також бактерії, пов'язані з респіраторними хворобами в людей — Raoultella ornithinolytica та Stenotrophomonas maltophilia. А вже на третій день дослідження було помітно, що гени, відповідальні за стійкість до антибіотиків — sul1, sul2 та intl1 — у 30 разів частіше зустрічаються на частинках пластику. Коли вчені додали ще антибіотику до цих зразків, то кількість генів стійкості зросла ще у 4,5 раза. Найчастіше в мікропластикових біоплівках знаходили непатогенну Novosphingobium pokkalii, яка може відігравати важливу роль у формуванні самої біоплівки та поширенні генів антибіотикорезистентності.

Мікроскопічне зображення біоплівки (вказано стрілкою) на поверхні мікропластику поліетилену. NJIT

Мікроскопічне зображення біоплівки (вказано стрілкою) на поверхні мікропластику поліетилену. NJIT

Тобто є ризик того, що пластикове забруднення стічних вод може сприяти поширенню стійкості до антибіотиків в природі. Це загрожує почастішанням людських бактеріальних інфекцій, які важко піддаються лікуванню. У наступних роботах науковці планують детальніше вивчити зв'язок окремих бактерій з формуванням біоплівок на мікропластику. А також те, які пластикові частинки можуть уникати процедури очищення та потрапляти в довкілля.

Це актуальне питання ще з огляду того, що з підняттям рівня моря очікується скидання більшої кількості стічних вод до океану. А детальніше про джерела мікропластику та його вплив на природу ви можете дізнатися з нашого матеріалу «Що таке мікропластик?».