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新しい研究によると、マイクロプラスチックが病原体、抗生物質耐性菌の「ハブ」に変身

顔角質除去剤を一度使用すると、5,000 -100,000の微細プラスチックが環境に放出されることがあります。 クレジット:NJIT

約400,000人の住民にサービスを提供する平均サイズの廃水処理場は、毎日最大200万個の微細プラスチック粒子を環境に排出することが推定される。 しかし、研究者は、化粧品、歯磨き粉や衣類極細から食べ物、空気と水に至るまで、すべてのものから発見された5mm未満の超微細プラスチック粒子が環境や人体の健康に及ぼす影響をまだ研究しています。


今New Jersey Institute of Technologyの研究者は、ユビキタスマイクロプラスチックが「ハブ」になることを示しました。 抗生物質耐性菌 家庭排水を洗い流し病原菌が 廃水 処理工場 – 病原微生物や抗生物質の廃棄物が付着されて押されて来るように、表面に灰色がかった蓄積層または生物膜を形成します。

に投稿された結果で Journal of Hazardous Materials Letters、研究者たちは、 細菌 高い 抗生物質耐性 生活中、最大30倍 微細プラスチック 都市廃水処理場の活性汚泥装置の内部で形成することができる生物膜。

「最近、多くの研究では、年間数百万トンの微細プラスチック廃棄物は、私たちの淡水と海洋環境に及ぼす負の影響に焦点を当てたが、今まで私たちの町や都市の排水処理工程で微細プラスチックの役割はほとんどわかりません。」 NJITの化学と環境科学の准教授であり、研究の交信著者であるMengyan Liは言いました。 「このような廃水処理プラントは、様々な化学物質、抗生物質耐性細菌および病原菌が収束するホットスポットになることがあります。研究結果によると、マイクロプラスチックが仲介をして水処理プロセスをバイパスする場合、水生生物相と人体の健康に差し迫った危険を可能性があります。 “

「ほとんどの廃水処理プラントは、微細プラスチックを除去するために設計されていないため、継続的に受け入れ環境に放出されています。」とNJIT Ph.DのDung Ngoc Phamが付け加えました。 研究の候補者であり、最初の著者。 「私たちの目標は、微細プラスチックが都市廃水処理場の活性汚泥から抗生物質耐性菌を豊富にするかどうかを調査し、その後、関連する微生物群集の詳細については見ることでした。」

研究チームは、国内3カ所の汚泥サンプルを収集した。 廃水処理場 ニュージャージー州北部では、実験室のサンプルに広く広がっている二つの商用マイクロプラスチックであるポリエチレン(PE)とポリスチレン(PS)を接種しました。 研究チームは、定量的PCRと次世代シーケンシング技術を組み合わせて、マイクロプラスチックで育つ傾向がある細菌種を識別し、その過程で細菌の遺伝的変化を追跡しました。

分析の結果、一般的な抗生物質であるsulfonamidesに対する耐性を助けることが知られている3つの遺伝子、特にsul1、sul2とintI1砂生物膜を使用した実験室の対照群のテストでより微細プラスチック生物膜で最大30倍高いことが判明した。 こと。

マイクロプラスチック廃棄物が、病原体、抗生物質耐性菌の「ハブ」になる方法

ポリエチレンマイクロプラスチックに付着した生物膜を示して顕微鏡画像。 白い矢印は、生物膜を指します。 スケールバーは、長さが10μmを示します。 クレジット:NJIT

研究チームが抗生物質であるsulfamethoxazole(SMX)をサンプルに添加したときの抗生物質耐性遺伝子が最大4.5倍まで増幅されるという事実を発見した。

「以前に、私たちは、このようなマイクロプラスチック関連細菌の抗生物質耐性遺伝子を向上させるために、抗生物質の存在が必要であると考えたが、マイクロプラスチックは自然にこれらの耐性遺伝子を自ら吸収することができると思われます。」 パームは言った。 「しかし、抗生物質の存在は、かなりの乗数効果を持っています。 “

8つの異なる種類の細菌がマイクロプラスチックで非常に豊富なことが明らかになりました。 この僕の中で研究チームは、一般的に呼吸器感染症に関連する2つの新しい人間の病原体であるRaoultella ornithinolyticaとStenotrophomonas maltophiliaを観察し、多くの場合、微細プラスチック生物膜でヒッチハイクをしました。

研究チームは、これまでのマイクロプラスチックで発見された最も一般的な菌株であるNovosphingobium pokkaliiは、そのような病原体を引き込む粘着性生物膜を形成する主要な開始一番可能性が高いと言いました。 同時に、研究チームの研究では、マイクロプラスチック結合微生物の間で抗生物質耐性遺伝子の交換を可能にする、主に責任があるモビリティ遺伝的要素であるintI1遺伝子の役割を強調した。

「我々は、マイクロプラスチックを小さなビーズと考えることができるが、微生物が買うことができる巨大な表面積を提供します。」とLiは説明します。 「この微細プラスチック排水処理場に入って汚泥と混ざるノボスピンゴアウェイのような細菌が偶然の表面に付着して接着剤のような細胞外物質を分泌することができます。他の細菌が表面に付着して成長しながらお互いのDNAを交換するがあります。これは方法です 抗生物質耐性遺伝子 地域社会に広がっています。 “

「我々は、細菌が、他の 抗生物質 アミノグリコシド、β- – ラクタム及びトリメトプリムと同じようにも同様です。 」とPhamは付け加えました。

今Liは研究所がNovosphingobiumの役割をより研究していると言います。 生物膜 微細プラスチックに形成する。 研究者はまた、紫外線や塩素のような消毒剤で排水を処理中に微細プラスチック生物膜の耐性を研究することにより、病原体を運ぶ微細プラスチックが水処理工程を回避することができる程度をよりよく理解しようとします。

Liは、「いくつかの州では、すでに消費者製品の微細プラスチックの使用のための新たな規制を検討しています。この研究では、排水システムの微細プラスチック生物膜の追加調査と水生環境で微細プラスチックを除去するための効果的な手段の開発の必要性を提起します。」とLiは言いました。


Hudson-Raritan河口と沿岸海の微細プラスチックサイズが明らかになりました。


追加情報:
Dung Ngoc Pham et al、都市活性汚泥から抗生物質耐性菌と病原菌を豊かにするハブとしてのMicroplastics、 Journal of Hazardous Materials Letters (2021)。 DOI:10.1016 / j.hazl.2021.100014

召喚:新しい研究によると、マイクロプラスチックが病原体のための「ハブ」に変わりあり、抗生物質耐性菌(2021年3月19日)は、2021年3月20日https://phys.org/news/2021-03- microplastics-hubs-pathogens-antibiotic-で検索しました。 resistance-bacteria.html

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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