Nanoplasticele din apa potabilă întăresc bacteriile periculoase și le fac mai rezistente la dezinfectanți, avertizează un nou studiu

Particulele microscopice de plastic prezente în apa potabilă ar putea avea un efect neașteptat: nu doar că poluează mediul, dar pot ajuta bacteriile dăunătoare să supraviețuiască mai mult și să devină mai rezistente la tratamente, arată un studiu recent.

Nanoplasticele reprezintă deja o preocupare, deoarece oamenii le pot ingera direct. Însă cercetări noi indică un posibil pericol suplimentar: aceste particule extrem de mici de plastic pot face bacteriile nocive mai greu de controlat, conform unui studiu recent.

Într-un articol publicat în revista Water Research, cercetătoarea Jingqiu Liao de la Virginia Tech și o echipă internațională au constatat că nanoplasticele pot interacționa cu microorganismele din mediu într-un mod care creează riscuri indirecte pentru sănătatea umană, în special prin sistemele de alimentare cu apă potabilă.

„Este foarte important să înțelegem mai bine efectele negative ale nanoplasticelor asupra sănătății umane, nu doar asupra oamenilor, ci și asupra mediului, care influențează indirect sănătatea umană” - Jingqiu Liao, profesor asistent de inginerie civilă și de mediu. Nanoplasticele pot ajuta bacteriile periculoase, deja greu de eliminat prin tratamente obișnuite, să supraviețuiască mai mult, ceea ce poate reprezenta un risc pentru mediu și sănătatea publică” - cercetătoarea Jingqiu Liao, Virginia Tech.

Specialiștii au raportat că bacteriile expuse la nanoplastice pot deveni mai rezistente la dezinfectanți. Acest fenomen ar putea crea probleme serioase pentru instalațiile de tratare a apei și pentru rețelele de distribuție concepute să mențină apa potabilă sigură pentru consum.

„Atunci când nanoplasticele interacționează cu biofilmul și cu bacteriile din interiorul acestuia, ele pot întări biofilmul și îl pot face mai rezistent la orice măsuri destinate menținerii curățeniei apei”, a explicat Liao.

Nanoplasticele reprezintă o categorie mai mică de microplastice. Ele au dimensiuni aproximative cuprinse între 1 și 1.000 de nanometri și nu pot fi observate cu ochiul liber. În prezentul studiu, cercetătorii au urmărit modul în care aceste particule influențează formarea biofilmelor în sistemele de apă potabilă.

Biofilmele sunt comunități de bacterii care se atașează de diverse suprafețe, inclusiv de pereții interiori ai conductelor de apă. Microorganismele produc în jurul lor o substanță protectoare, care ajută comunitatea să reziste la amenințările din mediu și la tratamente.

Biofilmele nu sunt întotdeauna dăunătoare. În anumite situații, ele pot contribui la eliminarea unor substanțe nedorite sau la epurarea apei. Totuși, în sistemele de distribuție a apei potabile, astfel de structuri pot reprezenta un risc important, deoarece unele bacterii din interiorul lor pot provoca boli.

Situația este complicată și de prezența bacteriofagilor, virusuri care infectează bacteriile. Înainte de acest studiu, oamenii de știință cunoșteau foarte puțin despre modul în care nanoplasticele influențează relațiile dintre biofilme, bacterii și aceste virusuri.

„Procesul principal care ne-a interesat a fost modul în care bacteriile și bacteriofagii interacționează în timpul procesului prin care nanoplasticele influențează întregul biofilm”, a spus Liao.

Cercetătorii au analizat un biofilm format din două tipuri de bacterii, E. coli și Pseudomonas aeruginosa, pentru a observa cum reacționează acestea în prezența nanoplasticelor. Rezultatele au arătat că particulele de plastic pot determina bacteriile să colaboreze mai eficient, formând pe suprafețe un strat protector mai gros, mai dens și mai rezistent. În plus, unele virusuri care atacă bacteriile pot deveni active, declanșând o serie de reacții în interiorul comunității bacteriene.

Pentru a supraviețui acestor atacuri, bacteriile își activează propriile mecanisme de apărare. Drept urmare, după expunerea la nanoplastice, biofilmele devin mai solide și mult mai greu de eliminat cu ajutorul dezinfectanților. Acest efect poate genera probleme suplimentare pentru sistemele de tratare și distribuție a apei, unde astfel de comunități bacteriene devin mai dificil de controlat.

Astfel, autorii concluzionează: „Creșterea rezistenței mecanice a biofilmului și rezistența sa la dezinfectanți evidențiază o posibilă provocare pentru sistemele de tratare și distribuție a apei, deoarece nanoplasticele pot favoriza formarea unor biofilme greu de eliminat pe suprafețele anumitor sisteme de tratare și distribuție a apei”.

Aceste rezultate sugerează că nanoplasticele pot facilita dezvoltarea unor biofilme persistente pe suprafețele utilizate pentru tratarea și transportul apei, ceea ce face eliminarea lor semnificativ mai dificilă.

Liao a declarat că sunt necesare studii suplimentare pentru identificarea proceselor moleculare care determină reacțiile biofilmelor complexe, formate din mai multe specii microbiene.

Ea a subliniat și faptul că dimensiunea particulelor joacă un rol important. Microplasticele, fiind mai mari decât nanoplasticele, ar putea influența diferit interacțiunile dintre bacterii și bacteriofagi și ar putea crea alte tipuri de riscuri.

„În ansamblu, descoperirile noastre oferă perspective noi asupra interacțiunii dintre nanoplastice și dinamica bacterie–fag, evidențiind riscurile microbiene crescute asociate cu nanoplasticele din apă”, a spus cercetătoarea.