Обычная дезинфекция сточных вод с использованием хлора может способствовать распространению устойчивости бактерий к противомикробным препаратам. Частью решения могла бы быть обработка некоторых типов сточных вод ультрафиолетовым (УФ) светом, согласно исследованию Центра опреснения и повторного использования воды KAUST&# 39, опубликованному в журнале Environmental Science& Технологии.
Бактерии - это быстро развивающиеся механизмы, позволяющие избежать воздействия противомикробных препаратов, и эта устойчивость все больше угрожает общественному здоровью. Частично виноваты фармацевтические соединения и устойчивые бактерии, которые попадают в городские и сельскохозяйственные сточные воды. Интересно отметить, что устойчивость к противомикробным препаратам у бактерий после очистных сооружений даже выше, чем у неочищенных сточных вод, поступающих на них.
Во время обеззараживания сточных вод генетический материал бактерий попадает в окружающую воду. Эта внеклеточная ДНК может содержать гены устойчивости к противомикробным препаратам." Большой вопрос: представляют ли эти гены внеклеточной резистентности общественное здоровье?" говорит научный сотрудник KAUST Дэвид Мантилья-Кальдерон." У нас нет' ответа на этот вопрос пока нет, но первое предварительное условие, которому эти гены должны соответствовать, чтобы вызывать беспокойство, - это то, что они должны быть укрыты в жизнеспособной бактериальной клетке. Это возможно только через процесс, называемый естественной трансформацией, который позволяет поглощать внеклеточную ДНК и интегрировать ее в бактериальную хромосому."
Мантилла-Кальдерон и его коллеги из KAUST обнаружили, что естественное преобразование стимулируется в бактерии Acinetobacter baylyi, обычно обнаруживаемой в воде и почве, в присутствии побочного продукта хлора, бромуксусной кислоты. Побочный продукт дезинфекции вызвал повреждение ДНК в бактерии, вызвав путь репарации ДНК, который, как известно, также увеличивает интеграцию чужеродной ДНК в геном бактерии.
Кандидат наук. Затем студент Николас Аугсбургер исследовал влияние солнечного и ультрафиолетового света на естественное преобразование." Мы хотели узнать, существует ли более безопасный способ дезинфекции очищенных сточных вод, не вызывающий увеличения естественного преобразования бактерий в окружающей среде," он объясняет.
Интересно, что Аугсбургер и его коллеги обнаружили, что, подобно бромуксусной кислоте, солнечный свет также усиливает естественную трансформацию Acinetobacter baylyi, запуская путь восстановления ДНК.
Удивительно, хотя ультрафиолетовый свет также увеличивал поглощение внеклеточной ДНК геномом бактерий, гены были повреждены до такой степени, что перестали функционировать, в отличие от воздействия солнечного света и бромуксусной кислоты.
GG quot; Солнечный свет увеличивал интеграцию чужеродной ДНК в два раза," - говорит Аугсбургер." Спасительная благодать заключалась в том, что, хотя ультрафиолетовый свет также увеличивает интеграцию чужеродной ДНК, точно так же, как побочные продукты дезинфекции и солнечный свет, он одновременно повреждает внеклеточную ДНК в сточных водах до такой степени, что даже если она будет поглощена бактериями, она не сможет чтобы выразить эти гены."
GG quot; Наши исследования ставят под сомнение нашу текущую зависимость от использования хлора в качестве заключительного этапа дезинфекции на большинстве очистных сооружений," - говорит микробиолог Пейин Хун, который руководил исследованиями." Для дезинфекции воды с низкой мутностью можно рассмотреть стратегию дезинфекции с использованием ультрафиолетового света. Это может помочь свести к минимуму вклад сточных вод в устойчивость к противомикробным препаратам."
Лаборатория Hong' в настоящее время изучает, как различные стрессоры могут взаимодействовать, чтобы повлиять на скорость поглощения и интеграции внеклеточной ДНК в бактерии.
