Veden suolapitoisuus vähentää riskiä, ​​että haitalliset bakteerit kulkeutuvat makean veden mikromuovien mukana mereen.

Numero 617: Yhdeksässä eurooppalaisessa joessa esiintyvien mikromuovien bakteereja koskeva tutkimus osoittaa, että suolapitoisuus toimii esteenä vakavien taudinaiheuttajien kulkeutumiselle pitkiä matkoja muovijätteen mukana. 

Mikromuovit ovat kasvava maailmanlaajuinen huolenaihe, ja niiden kulkeutumista ympäristössä ja mahdollisia vaikutuksia ekosysteemeihin ja ihmisten terveyteen tutkitaan paljon. Yksi muovijätteen terveysvaikutuksista voi olla biofilmien esiintyminen – biofilmien pinnalle kerääntyvä mikro-organismien kerros. Kun muovit päätyvät vesistöihin, ne voivat kulkeutua pitkiä matkoja ja viedä mukanaan "plastisfäärin" mikrobiyhteisönsä.  

Näistä huolenaiheista huolimatta tutkimuksessa on edelleen aukkoja siitä, miten tämä mikrobiyhteisö muuttuu ympäristöstressoreiden vaikutuksesta sen liikkuessa makean veden kautta mereen, ja missä määrin ihmisten ja eläinten terveydelle mahdollisesti haitallisia taudinaiheuttajia esiintyy vesiohenteisessa muovissa.  

Ranskalaiset tutkijat lähtivät seitsemän kuukauden mittaiselle veneretkelle, jonka aikana he kulkivat yhdeksän suuren eurooppalaisen joen, mukaan lukien Seinen ja Reinin, yli mereltä kunkin joen ensimmäisen tiheästi asutun kaupungin ylävirtaan. He ottivat vesinäytteitä neljästä tai viidestä pisteestä jokien suolapitoisuusgradientin mukaisesti ja ottivat sitten osanäytteitä analysoidakseen ravinteita, hiukkasia ja bakteerien monimuotoisuutta. He keräsivät myös mikromuoveja erityisellä verkkotroolilla ja analysoivat niitä tunnistaakseen plastisfäärissä olevat lajit, niiden virulenssin ja kyvyn muodostaa biofilmejä.  

Tutkiakseen mikromuovien bakteerien kolonisaatiota samoissa vesissä, maalla toimiva ryhmä asetti kuukautta ennen veneen saapumista koskematonta polyeteeniä, polyoksimetyleeniä ja nailonverkkoa kiinnitettyihin lieriömäisiin häkkirakenteisiin, jotka veneessä olleet tutkijat keräsivät sitten kuukautta myöhemmin.  

Tutkimusryhmä erotti kaikki mikromuovit alkoholilla ja liekkisteriloiduilla pinseteillä ennen kuin pakasti ne välittömästi nestemäiseen typpeen DNA:n uuttamiseen asti kontaminaatioriskin välttämiseksi. He suorittivat kaikkien näytteistettyjen bakteerien DNA-sekvensoinnin ja analysoivat infrapunaspektrometrillä talteen otettujen lajiteltujen mikromuovien koostumuksen. He tarkastelivat kunkin joen bakteeriyhteisöjä erikseen kiinnittäen erityistä huomiota mahdollisesti haitallisten lajien, kuten myrkyllisiä leväkukintoja, ihmissairauksia ja sieniä aiheuttavien lajien, kolonisaatioon.  

Analyysiensä perusteella tutkijat havaitsivat, että mikromuovien pinnalla olevat bakteeriyhteisöt olivat hyvin erilaisia ​​verrattuna vapaasti eläviin bakteereihin ja ympäröivien vesien orgaanisiin hiukkasiin kiinnittyneisiin bakteereihin.  

Ratkaisevaa oli, että heidän datansa paljasti myös erilliset mikromuovien yhteisöt makeassa vedessä ja meressä, ja estuaarit erosivat molemmista. Meren mikromuovien bakteeriyhteisöissä oli huomattavasti vähemmän runsautta, tasaisuutta ja monimuotoisuutta kuin jokien mikromuovien. He tunnistivat mahdolliset patogeenisukuja. Aeromonas, Acidovorax, Arcobakteeri ja Prevotellalla makean veden näytteissä, mutta ei meressä; samalla kun Vibrio¹ oli meren vallitseva taudinaiheuttaja. He eivät havainneet taudinaiheuttajien siirtymistä niiden välillä.  

Tämä todiste korosti sitä, mitä tiedemiehet kuvailivat "makean veden ja meriympäristöjen välillä vaikuttavaksi voimakkaaksi valintapaineeksi", joka edustaa rajoitusta mikro-organismien leviämiselle makeista vesistä mereen osana plastisosfääriä.  

Mikromuovien mukana kulkeutuvien bakteerien mahdolliset riskit korostuivat taudinaiheuttajan tallentaneessa tutkimuksessa. Shewanella putrefaciens mikromuoveista ensimmäistä kertaa, yksinomaan jokivedessä. Vaikka harvinaista, S. putrefaciens voi tartuttaa ihmisiä ja aiheuttaa suolisto-, iho- ja pehmytkudossairauksia. Tutkimuksessa havaittu suolapitoisuus kuitenkin viittaa siihen, että tällaisten taudinaiheuttajien kulkeutumisen todennäköisyys joista mereen on pieni.  

Tutkimuksessa käytetyillä menetelmillä saatiin talteen mikromuoveja, joita tyypillisesti esiintyy vesistöissä. Polyeteeni oli hallitseva komponentti, 45 % löydöksistä, ja polypropeeni toiseksi eniten talteenotettu, 12 %. Tutkijat havaitsivat, että polymeerien kemiallinen koostumus ei vaikuttanut merkittävästi plastisfääriyhteisöön, vaikka aiemmat tutkimukset ovat viitanneet yhteyteen.²Tutkijat ehdottivat, että tämä saattaa johtua siitä, että tutkimuksissa tarkastellaan pitkäaikaista kolonisaatiota sen sijaan, että näytteitä otettaisiin suoraan ympäristöstä.  

Mikromuovien ongelma taudinaiheuttajien leviämisen lisäelinympäristönä ja vektorina on merkittävä maailmanlaajuinen kysymys. Euroopan unioni puuttuu muovi- ja mikromuovisaasteeseen useissa ympäristö-, kemikaali- ja alakohtaisissa politiikoissa, mukaan lukien kemikaalien rekisteröinti-, arviointi-, lupamenettely- ja rajoitusasetus (REACH) synteettisten polymeerimikrohiukkasten osalta, Meristrategiapuitedirektiivi ja VesipuitedirektiiviJälkimmäisen toimivallan vuoksi pintavesissä, sekä sisämaassa että siirtymävyöhykkeillä, uusi työ tarjoaa relevanttia tietoa biofilmeistä ja niiden mahdollisista riskeistä. 

Tutkimus täyttää tietämysaukkoja tähän mennessä rajallisessa ja hajanaisessa tutkimuksessa mikromuovien mikrobiyhteisöistä ottaen huomioon erilaisia ​​alueellisia sijainteja. Lisätutkimus, joka tarkastelee bakteerien lisäksi myös muita ryhmiä, kuten viruksia ja yksisoluisia organismeja, sekä vuoroveden aiheuttamien muutosten selvittäminen auttaisi antamaan lisätietoa tulevasta muovisaastetta, veden laatua ja terveyttä koskevasta politiikasta.  

Huomautuksia 

1. Tähän suolavettä sietävään sukuun kuuluu laji Vibrio cholerae – joka aiheuttaa koleraa – ja V. parahaemolyticus – mikä voi aiheuttaa gastroenteriittiä. 

2. Esimerkiksi: Pinto M, Langer TM, Hüffer T, Hofmann T, Herndl GJ. (2019) Muovisiin biofilmeihin liittyvien bakteeriyhteisöjen koostumus vaihtelee eri polymeerien ja biofilmin peräkkäisvaiheiden välillä. PLoS ONE 14(6): e0217165. 

Jaa tämä artikkeli: