Пенопластовый контейнер, в котором хранится ваш чизбургер на вынос, может способствовать росту устойчивости населения к антибиотикам.
По словам ученых из Инженерной школы Джорджа Р. Брауна при Университете Райса, выброшенный полистирол, разложенный на микропластики, является уютным домом не только для микробов и химических загрязнителей, но и для свободно плавающих генетических материалов, которые доставляют бактериям дар сопротивления.
Исследование, опубликованное в Journal of Hazardous Materials, описывает, как ультрафиолетовое старение микропластика в окружающей среде делает его подходящей платформой для генов, устойчивых к антибиотикам (ARG). Эти гены защищены бактериальными хромосомами, фагами и плазмидами, биологическими векторами, которые могут распространять устойчивость к антибиотикам среди людей, снижая их способность бороться с инфекциями.
Исследование, проведенное Райсом, инженером-строителем и инженером-экологом Педро Альваресом в сотрудничестве с исследователями из Китая и Университета Хьюстона, также показало, что химические вещества, вымываемые из пластика по мере его старения, повышают восприимчивость переносчиков к горизонтальному переносу генов, посредством которого спреды сопротивления.
«Мы были удивлены, обнаружив, что старение микропластика усиливает горизонтальный ARG», - сказал Альварес, профессор гражданской и экологической инженерии Джорджа Р. Брауна и директор Центра очистки воды с использованием нанотехнологий на основе риса. «Расширенное распространение устойчивости к антибиотикам - это недооцененное потенциальное воздействие загрязнения микропластиком."
Исследователи обнаружили, что микропластики (диаметром от 100 нанометров до пяти микрометров), состарившиеся под действием ультрафиолетовой части солнечного света, имеют большую площадь поверхности, которая захватывает микробы. По мере разложения пластмасс они также выделяют химические вещества для деполимеризации, которые разрушают мембраны микробов, давая ARG возможность проникнуть внутрь.
Они отметили, что поверхности микропластика могут служить местами скопления восприимчивых бактерий, ускоряя перенос генов за счет контакта бактерий друг с другом и с высвобождаемыми химическими веществами. Согласно исследованию, эта синергия может улучшить условия окружающей среды, благоприятные для устойчивости к антибиотикам, даже в отсутствие антибиотиков.
Соавторы статьи: аспирант Райс Руонан Сунь; бывший постдокторант Райс Пингфэн Юй, ныне преподаватель Чжэцзянского университета; доцент Цинбинь Юань, Юань Чэн и преподаватель Вэньбинь Ву из Нанкинского технологического университета, а также Джиминг Бао, профессор электротехники и вычислительной техники Хьюстонского университета.
Фонд естественных наук провинции Цзянсу (BK20201367), Национальный фонд естественных наук Китая (42177348) и Национальный научный фонд, финансирующий NEWT (1449500), поддержали исследование.