Parastā notekūdeņu dezinfekcija, izmantojot hloru, varētu veicināt mikrobu rezistences izplatīšanos baktērijās. Apstrādājot dažu veidu notekūdeņus ar ultravioleto (UV) gaismas vietā varētu būt daļa no risinājuma, saskaņā ar pētījumu kaust ūdens atsāļošanas un atkārtotas izmantošanas centrs, kas publicēts žurnālā Environmental Science & Technology.
Baktērijas strauji attīstās mehānismi, lai izvairītos no antimikrobiālo līdzekļu iedarbības, un šī rezistence arvien vairāk apdraud sabiedrības veselību. Daļēji vainīgi ir farmaceitiskie savienojumi un izturīgas baktērijas, kas sasniedz sadzīves un lauksaimniecības notekūdeņus. Interesanti, ka mikrobu rezistence ir konstatēts, ka vēl lielāks baktērijām lejpus attīrīšanas iekārtām, nekā tas ir neapstrādātu notekūdeņu ienāk rūpnīcās.
Notekūdeņu dezinfekcijas laikā ģenētiskais materiāls izlauž no baktērijām apkārtējā ūdenī. Šī ekstracelulārā DNS var saturēt mikrobu rezistences gēnus. "Liels jautājums ir: vai šie ekstracelulārās rezistences gēni, kas attiecas uz sabiedrības veselību?" saka KAUST pēcdoktorantūras puisis, David Mantilla-Calderon. "Mums nav atbildes uz šo jautājumu vēl, bet pirmais priekšnoteikums šiem gēniem ir jāizpilda, lai būtu bažas, ir tas, ka tie ir harbored ar dzīvotspējīgu baktēriju šūnu. Tas ir iespējams tikai ar procesu, ko sauc par dabisko transformāciju, kas ļauj ekstracelulāro DNS uzņemšanu un integrāciju baktēriju hromosomu."
Mantilla-Calderon un kolēģi KAUST konstatēja, ka dabas transformācija tika stimulēta baktērijas parasti ūdenī un augsnē, ko sauc Acinetobacter baylyi, kad tas bija klātbūtnē hlora blakusprodukts, brometiķskābe. Dezinfekcija byproduct izraisīja DNS bojājumus baktērijas, inducējot DNS remonts ceļš, kas ir zināms, ka arī palielināt integrāciju ārvalstu DNS baktēriju genomu.
Ph.D. students Nicolas Augsburger nākamo pētīta saules gaismas un UV gaismas ietekmi uz dabas transformāciju. "Mēs vēlējāmies, lai redzētu, vai tur bija drošāks veids, kā dezinficēt attīrītos notekūdeņus, neizraisot pieaugumu dabas transformācijas vides baktērijām," viņš skaidro.
Interesanti, ka Augsburger un viņa kolēģi konstatēja, ka līdzīgi bromoacetic acid, saules gaisma arī palielināja dabisko transformāciju Acinetobacter baylyi, izraisot DNS remonta ceļu.
Pārsteidzoši, lai gan UV gaisma arī palielināja uzņemšanu ekstracelulārās DNS baktēriju genomu, gēni tika bojāti tādā mērā, ka tie vairs nav funkcionāla, atšķirībā no ietekmes saules gaismas un brometiķskābes.
"Saules gaisma palielināja ārvalstu DNS integrāciju līdz pat divām locījumam," saka Augsburgers. "Taupīšanas žēlastība bija tā, ka, lai gan UV gaisma arī palielina ārvalstu DNS integrāciju, tāpat kā dezinfekcijas blakusprodukti un saules gaismas, tas vienlaikus bojā ekstracelulāro DNS notekūdeņos līdz punktam, ka pat tad, ja tas ir pieņemts baktērijas, tā nevarēs izteikt šos gēnus."
"Mūsu pētījumi apšauba mūsu pašreizējo paļaušanos uz hlora izmantošanu kā galīgo dezinfekcijas soli lielākajā daļā notekūdeņu attīrīšanas iekārtu," saka mikrobiologs Peiying Hong, kurš uzraudzīja pētījumus. "Var apsvērt dezinfekcijas stratēģiju, izmantojot UV gaismu, lai dezinficētu ūdeni ar zemu duļķainumu. Tas varētu palīdzēt samazināt notekūdeņu ieguldījumu mikrobu rezistencē."
Hong's lab tagad pēta, kā dažādi stressors varētu mijiedarboties, lai ietekmētu uzņemšanu un integrācijas likmes ekstracelulārās DNS baktērijās.
