Salinitatea apei reduce riscul ca bacteriile dăunătoare să se apropie de microplastice din apa dulce până în mare.

Problema 617: Un studiu asupra bacteriilor de pe microplasticele din nouă râuri europene arată că salinitatea servește drept barieră care împiedică agenții patogeni gravi să călătorească pe distanțe mari pe resturile de plastic. 

Microplasticele reprezintă o preocupare globală tot mai mare, numeroase cercetări fiind dedicate transportului lor în mediu și potențialelor efecte asupra ecosistemelor și sănătății umane. Un aspect al deșeurilor de plastic care poate avea implicații asupra sănătății este prezența biofilmelor - un strat de microorganisme care se acumulează la suprafața lor. Atunci când materialele plastice ajung în ape, acestea pot fi transportate pe distanțe mari, luând cu ele comunitatea lor de microbi, numită „plastisferă”.  

În ciuda acestor preocupări, există încă lacune în cercetarea privind modul în care această comunitate microbiană se modifică odată cu factorii de stres din mediu, pe măsură ce se deplasează prin apa dulce către mare, și măsura în care agenții patogeni potențial dăunători sănătății umane și animalelor sunt adăpostiți în plasticul transmis prin apă.  

Cercetătorii francezi au pornit într-o misiune de șapte luni la bordul unei ambarcațiuni, traversând nouă râuri europene majore, inclusiv Sena și Rinul, de la mare până la un punct în amonte de primul oraș dens populat de pe fiecare râu. Au prelevat probe de apă în patru sau cinci puncte de-a lungul unui gradient de salinitate pe râuri, apoi au subeșantionat pentru a analiza nutrienții, particulele în suspensie și diversitatea bacteriană. De asemenea, au colectat microplastice folosind un traul special cu plasă, analizându-le pentru a identifica speciile prezente în plastisferă, virulența lor și capacitatea de a forma biofilme.  

Pentru a explora colonizarea bacteriană a microplasticelor în aceleași ape, cu o lună înainte de sosirea ambarcațiunii, un grup de oameni de știință de pe uscat a plasat plase de polietilenă, polioximetilenă și nailon intacte în structuri cilindrice securizate din cuști, pe care oamenii de știință de pe ambarcațiune le-au colectat apoi o lună mai târziu.  

Echipa a extras toate microplasticele din studiu folosind alcool și forceps sterilizat cu flacără, înainte de a le congela imediat în azot lichid până la extracția ADN-ului, pentru a evita riscul de contaminare. Au efectuat secvențierea ADN-ului tuturor bacteriilor prelevate și au folosit un spectrometru în infraroșu pentru a analiza compoziția microplasticelor sortate pe care le-au recuperat. Au analizat comunitățile bacteriene din fiecare râu separat, acordând o atenție deosebită colonizării speciilor potențial dăunătoare, cum ar fi cele care pot provoca înfloriri algale toxice, boli la oameni și ciuperci.  

În urma analizelor lor, oamenii de știință au descoperit că comunitățile bacteriene de pe microplastice erau foarte distincte în comparație cu bacteriile libere și cele atașate de particulele organice din apele înconjurătoare.  

Un aspect crucial este faptul că datele lor au descoperit și comunități distincte de microplastice în apele dulci și în mare, estuarele diferind de ambele. Microplasticele marine au prezentat o bogăție, o uniformitate și o diversitate semnificativ mai scăzute în comunitățile lor bacteriene decât cele din râuri. Aceștia au identificat potențialii agenți patogeni. Aeromonas, Acidovorax, Arcobacter si  prevotella în probe de apă dulce, dar nu în mare; în timp ce Vibrio¹ a fost agentul patogen dominant în mare. Nu au găsit niciun transfer de agenți patogeni între cei doi.  

Aceste dovezi au evidențiat ceea ce oamenii de știință au descris ca o „presiune selectivă puternică exercitată între mediul cu apă dulce și cel marin”, reprezentând o limită a dispersării microorganismelor din apele dulci în mare ca parte a plastisferei.  

Riscurile potențiale ale bacteriilor care călătoresc pe microplastice au fost subliniate de echipa care a înregistrat agentul patogen. Shewanella putrefaciens asupra microplasticelor pentru prima dată, exclusiv în apa râului. Deși rare, S. putrefaciens poate infecta oamenii, provocând boli intestinale, ale pielii și ale țesuturilor moi. Cu toate acestea, bariera de salinitate identificată în studiu sugerează că șansa ca astfel de agenți patogeni să călătorească din râuri în mare este scăzută.  

Abordările utilizate în studiu au permis recuperarea microplasticelor, ceea ce ar fi de așteptat în mod obișnuit în cursurile de apă, polietilena fiind componenta dominantă, reprezentând 45% din ceea ce s-a găsit, iar polipropilena fiind a doua cea mai mare cantitate recuperată, cu 12%. Cercetătorii au descoperit că, în mod semnificativ, compoziția chimică a polimerilor nu a afectat comunitatea plastisferelor, deși studiile anterioare au sugerat o legătură.²Cercetătorii au sugerat că acest lucru s-ar putea datora faptului că acele studii au analizat colonizarea pe termen lung, mai degrabă decât prelevarea directă de probe din mediu.  

Problema microplasticelor ca habitat suplimentar și vector pentru transferul de agenți patogeni este o problemă globală importantă. Uniunea Europeană abordează poluarea cu plastic și microplastice prin diverse politici de mediu, chimice și sectoriale, inclusiv prin înregistrarea, evaluarea, autorizarea și restricționarea substanțelor chimice (REACH) în ceea ce privește microparticulele de polimeri sintetici, Directiva-cadru Strategia pentru mediul marin si Directiva cadru privind apaJurisdicția acesteia din urmă asupra apelor de suprafață, atât în ​​interiorul continentului, cât și în zonele de tranziție, înseamnă că noua lucrare oferă cunoștințe relevante despre biofilme și riscurile potențiale ale acestora. 

Studiul umple lacunele de cunoștințe din cercetarea limitată și fragmentată până în prezent privind comunitățile microbiene de pe microplastice, luând în considerare diverse locații spațiale. Cercetări suplimentare care analizează dincolo de bacterii, la grupuri precum virusurile și organismele unicelulare, precum și explorările schimbărilor dependente de maree, ar ajuta la informarea suplimentară a politicilor viitoare privind poluarea cu plastic, calitatea apei și sănătatea.  

notițe 

1. Acest gen tolerant la apa sărată include specia Vibrio cholerae – care provoacă holera – și V. parahaemolyticus – care poate provoca gastroenterită. 

2. De exemplu: Pinto M, Langer TM, Hüffer T, Hofmann T, Herndl GJ. (2019) Compoziția comunităților bacteriene asociate cu biofilmele de plastic diferă între diferiți polimeri și stadii de succesiune a biofilmelor. PLoS ONE 14(6): e0217165. 

Trimiteți acest articol: