Nanoplastiklər artıq narahatlıq doğurur, çünki insanlar onları birbaşa uda bilərlər, lakin yeni tədqiqatlar başqa bir mümkün təhlükəni də göstərir. Bu kiçik plastik hissəciklər zərərli bakteriyaların idarə olunmasını çətinləşdirə bilər.

Virciniya Texnologiya Universitetinin tədqiqatçısı Cinqyu Liao və beynəlxalq bir qrup Water Research jurnalında dərc olunmuş bir araşdırmada nanoplastiklərin ətraf mühit mikrobları ilə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyini və bu da insan sağlamlığı üçün, xüsusən də içməli su sistemləri vasitəsilə dolayı risklər yarada biləcəyini müəyyən ediblər.

Mülki və ətraf mühit mühəndisliyi üzrə dosent Liao bildirib ki, “Nanoplastiklərin insan sağlamlığına mənfi təsirlərini daha yaxşı başa düşmək çox vacibdir və bu təsirlər təkcə insanlara deyil, həm də ətraf mühitə dolayı yolla insan sağlamlığına təsir göstərir. Nanoplastiklər antimikroblara davamlı patogenlərin daha yaxşı yaşamasına kömək edə bilər ki, bu da ətraf mühitə zərərli ola bilər və ictimai sağlamlığa mənfi təsir göstərə bilər.”

Nanoplastiklər suyun təmizlənməsini çətinləşdirə bilər

Tədqiqatçılar nanoplastiklərə məruz qalan bakteriyaların dezinfeksiyaedici maddələrə qarşı daha davamlı ola biləcəyini bildiriblər. Bu, içməli suyun təhlükəsizliyini təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuş su təmizləyici qurğular və paylayıcı şəbəkələr üçün ciddi problemlər yarada bilər.

Fralin Həyat Elmləri İnstitutunun Qlobal Dəyişiklik Mərkəzinin həmkarı olan Liao bildirib ki, “nanoplastiklər biofilm və onların içindəki bakteriyalarla qarşılıqlı təsir göstərdikdə, biofilmi gücləndirə və suyun təmiz qalmasını təmin edəcək hər hansı bir tədbirə qarşı daha davamlı edə bilərlər”.

Jingqiu Liao mülki və ətraf mühit mühəndisliyi üzrə dosentdir. Şəkil Virginia Tech üçün Peter Means tərəfindən çəkilib.

Nanoplastiklər mikroplastiklərin daha kiçik bir kateqoriyasıdır. Onların ölçüləri təxminən birdən 1000 nanometrə qədər dəyişir və çılpaq gözlə görülə bilməz. Bu tədqiqatda tədqiqatçılar bu hissəciklərin içməli su sistemlərində biofilmlərin əmələ gəlməsinə necə təsir etdiyini araşdırdılar.

Bakterial Biofilmlərin Necə Formalaşması

Biofilmlər, su borularının daxili divarları da daxil olmaqla, səthlərə yapışan bakteriyalar qruplarıdır. Mikroblar öz ətrafında cəmiyyəti ətraf mühitin təhlükələrindən qorumağa kömək edən qoruyucu material istehsal edirlər.

Biofilmlər həmişə zərərli deyil. Bəzi hallarda onlar arzuolunmaz maddələrin xaric edilməsinə kömək edə bilər. Lakin içməli su paylama sistemlərinin içərisində onlar risk yarada bilər, çünki tərkibindəki bəzi bakteriyalar xəstəliyə səbəb ola bilər.

Məsələ bakteriyaları yoluxduran viruslar olan bakteriofaqlar tərəfindən daha da mürəkkəbləşdirilir. Bu tədqiqatdan əvvəl alimlər nanoplastiklərin biofilmlər, bakteriyalar və bu viruslar arasındakı əlaqələrə necə təsir edə biləcəyi barədə nisbətən az məlumatlı idilər.

Fralin Həyat Elmləri İnstitutunun Yeni Yaranan, Zoonotik və Buğumayaqlı Patogenlər Mərkəzinin filialı olan Liao bildirib ki, “Bizi xüsusilə maraqlandıran əsas proses, nanoplastiklərin biofilmə bütövlükdə təsir göstərdiyi proses zamanı bakteriya və bakteriofaqların bir-biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olmasıdır”.

Mikrobların və Antibiotiklərə Qarşı Müqavimətin Öyrənilməsi

Liao mikrob ekologiyası və metagenomik analiz üzrə ixtisaslaşıb. Onun əvvəlki işi torpağın antibiotik müqavimətinin yayılmasına necə təsir etdiyini araşdırıb.

O, həmçinin bu yaxınlarda Nature Communications jurnalının “Yerüstü ekosistemlərdə torpaq bakteriya ekotiplərinin strukturlaşdırılmasında deterministik və stoxastik proseslərin diferensial rolları” adlı nəşri ilə əlaqəli işinə görə Mühəndislik Kollecinin Əsas Qrantlar Təşəbbüsü vasitəsilə Miqyaslı Təqaüd Mükafatı almışdır.

Nanoplastiklər Birdən Çoxlu Bakterial Reaksiyaları Tetikler

Tədqiqatçılar E. coli və Pseudomonas aeruginosa-dan ibarət biofilmi araşdırdılar. Biofilm nanoplastiklərə məruz qaldıqda, bakteriyalar bir neçə şəkildə reaksiya verdi:

Müxtəlif bakteriyalar bir-biri ilə “danışır” və biofilmi daha qalın, ağır və daha qoruyucu hala gətirən maddələr ifraz edir.

Öz genomlarını (DNT) bakteriya sahiblərinin genomlarına daxil edən faqlar olan profaqlar aktivləşir. Onlar çoxlu sayda yeni virus hissəcikləri istehsal edərkən yaşadıqları bakteriya hüceyrələrini məhv edirlər.

Bakteriyalar, antivirus müdafiə sisteminin bir hissəsi olaraq virusları hədəf almaq üçün DNT və ya RNT hüceyrələrinin klasterləşdirilmiş müntəzəm aralıqlı qısa palindromik təkrarlarından (CRISPR) istifadə edərək özlərini profilaktikadan qoruyurlar.

Nanoplastiklər biofilmlə təmasda olduqda bakteriyaların üç reaksiyasının illüstrasiyası. Şəkil Jingqiu Liao tərəfindən təqdim olunub.

Daha sərt biofilmlər su sistemlərini təhdid edə bilər

Tədqiqat nəticəsində məlum olub ki, nanoplastiklərə məruz qalma biofilmin fiziki gücünü artırır və onu dezinfeksiyaedici maddələrə qarşı daha davamlı edir.

Müəlliflər belə bir nəticəyə gəlirlər ki, “biofilmin artan mexaniki möhkəmliyi və dezinfeksiyaedici maddələrə qarşı müqaviməti suyun təmizlənməsi və paylanması sistemləri üçün potensial bir problemi vurğulayır, çünki nanoplastiklər bəzi su təmizlənməsi və paylanması sistemlərinin səthində çətinliklə aradan qaldırılan biofilmlərin əmələ gəlməsini artıra bilər”.

Bu tapıntılar göstərir ki, nanoplastiklər suyun təmizlənməsi və çatdırılmasında istifadə olunan səthlərdə inadkar biofilmlərin əmələ gəlməsini asanlaşdıra bilər və bu da onların təmizlənməsinin çətinliyini artırır.

Daha çox araşdırma tələb olunur

Liao, çoxsaylı mikrob növlərini ehtiva edən mürəkkəb biofilmlərin reaksiyalarını idarə edən molekulyar prosesləri müəyyən etmək üçün əlavə tədqiqatların zəruri olduğunu söylədi.

O, həmçinin hissəcik ölçüsünün mühüm rol oynaya biləcəyini qeyd etdi. Mikroplastiklər nanoplastiklərdən daha böyükdür və bakteriya və faqlar arasındakı qarşılıqlı təsirlərə müxtəlif yollarla təsir göstərə bilər.

Liao bildirib ki, “Ümumiyyətlə, tapıntılarımız nanoplastiklər və bakteriya-faq dinamikası arasındakı qarşılıqlı təsirə dair yeni məlumatlar verir və suda olan nanoplastiklərlə əlaqəli artan mikrob risklərini vurğulayır”.