Vi nhựa lan truyền vi khuẩn kháng kháng sinh

Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Environment International cho thấy vi nhựa trong môi trường tự nhiên là nơi trú ngụ của vi khuẩn gây bệnh và kháng thuốc kháng sinh. Nhóm nghiên cứu cũng kêu gọi phải có hành động khẩn cấp để quản lý chất thải và khuyến cáo người dân phải đeo găng tay khi tham gia dọn dẹp bãi biển.

Vi nhựa là những hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 5mm và là chất gây ô nhiễm cực kỳ phổ biến. Các nhà khoa học ước tính rằng hơn 125 nghìn tỷ hạt nhựa đã tích tụ trong đại dương (từ bề mặt đến đáy biển). Chúng cũng được phát hiện trong đất, sông, hồ, động vật và cơ thể con người.

Gần đây, người ta lại phát hiện ra một mối lo ngại khác liên quan đến vi nhựa, đó là việc các cộng đồng vi sinh vật nhanh chóng bám trụ trên bề mặt hạt, tạo thành các màng sinh học phức tạp được gọi là “Plastisphere”. Trong các cộng đồng này có cả vi khuẩn gây bệnh hoặc vi khuẩn kháng kháng sinh (AMR).

Các nhà máy xử lý nước thải hoặc bãi chôn lấp chất thải rắn được cho là có thể làm lan rộng, thúc đẩy hoặc tác động tới quá trình tiến hóa của tình trạng kháng kháng sinh và các mầm bệnh trong tự nhiên. Điều này có thể làm tăng rủi ro đối với sức khỏe con người, và do đó, việc hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa các cộng đồng vi khuẩn trong ‘Plastisphere’ và các chất ô nhiễm biển khác, chẳng hạn như nước thải sinh hoạt và nước thải y tế, là hết sức quan trọng

Với sự dẫn dắt của TS. Emily Stevenson cùng sự tham gia của các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm biển Plymouth và Đại học Exeter, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cấu trúc mới cho phép cố định năm loại vật liệu khác nhau (hạt sinh học, hạt nurdle, polystyrene, gỗ và thủy tinh) dọc theo một tuyến đường thủy mà mức độ ô nhiễm do con người gây ra trên tuyến đường này dự kiến sẽ giảm dần ở hạ lưu.

Trong đó, hạt sinh học (bio-beads) là những viên nhựa nhỏ được các công ty nước của Anh sử dụng trong quá trình xử lý nước thải để tạo bề mặt cho vi khuẩn phát triển và phân hủy chất dinh dưỡng. Còn nurdles là những viên nhựa nhỏ được dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất hầu hết các sản phẩm nhựa, chẳng hạn như chai lọ, quần áo và phụ tùng ô tô.

Sau hai tháng trong nước, các màng sinh học vi khuẩn phát triển trên mỗi chất nền được phân tích bằng phương pháp siêu gene (metagenomics) – phương pháp phân tích hệ gene từ toàn bộ vật liệu di truyền thu thập được của một cộng đồng sinh vật trong một môi trường nhất định.

Những phát hiện cho thấy:

Các tác nhân gây bệnh và vi khuẩn AMR được tìm thấy trên tất cả các chất nền, ở tất cả các địa điểm lấy mẫu.

Polystyrene và hạt nurdles có thể gây ra nguy cơ AMR cao hơn các chất nền khác, có khả năng là do khả năng hấp thụ kháng sinh và thúc đẩy hình thành màng sinh học tạo điều kiện cho việc truyền gene kháng kháng sinh (ARG).

Hơn 100 trình tự ARG độc nhất đã được xác định trong màng sinh học vi nhựa, nhiều hơn so với trên các chất nền tự nhiên (gỗ) hoặc trở (thủy tinh).

Các hạt sinh học (bio-beads) thân thiện với môi trường có thể hỗ trợ vi khuẩn mang gene kháng các loại kháng sinh quan trọng như aminoglycoside, macrolide và tetracycline.

Điều bất ngờ là một số tác nhân vi khuẩn gây bệnh lại gia tăng về mức độ phổ biến khi di chuyển xuống hạ lưu, khi chúng liên kết với màng sinh học vi nhựa.

Vị trí môi trường đóng vai trò quan trọng trong thành phần cộng đồng vi khuẩn và sự phổ biến của gene AMR. Vi nhựa có nguy cơ gây ra vấn đề về an ninh sinh học, đặc biệt là ở các khu vực gần cơ sở nuôi trồng thủy sản – những nơi mà các sinh vật ăn lọc (filter-feeding) có thể ăn phải các hạt chứa mầm bệnh và ARG.

TS. Emily Stevenson – tác giả chính và là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Hải dương Plymouth và Đại học Exeter tại thời điểm nghiên cứu – cho biết: “Sau vụ xả thải hạt nhựa sinh học gây lo ngại gần đây ở Sussex, nghiên cứu này đã làm nổi bật nguy cơ gây bệnh và kháng kháng sinh do các chất nền vi nhựa ở đại dương và bờ biển. Với việc xác định các chất nền có mức độ rủi ro cao, chúng ta có thể tăng cường việc giám sát chúng, hoặc thậm chí loại bỏ chúng để thay thế bằng các giải pháp an toàn hơn”.□

Kim Dung lược dịch

Nguồn: https://news.exeter.ac.uk/research/microplastics-pose-a-human-health-risk-in-more-ways-than-one/

Bài đăng Tia Sáng số 23/2025