Search

Browse

• Communities
• Authors
• Year
• Titles
• Subjects

My Space

• Login

Study of ecotoxicity and elimination of antibiotic resistant bacteria during municipal wastewater treatment

Stouraiti Nikoletta

Full record

---

Summary

Η ανθεκτικότητα βακτηρίων σε αντιβιοτικά σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (World Health Organization) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες απειλές που δημιουργούν ιδιαίτερη ανησυχία στην επιστημονική κοινότητα. Συνδέεται άμεσα με την εκτεταμένη χρήση αντιμικροβιακών ουσιών, και η Ελλάδα παρά το γεγονός ότι έχει περιορίσει την αλόγιστη χρήση τους τα τελευταία χρόνια, παρουσιάζεται ανάμεσα στις χώρες Ευρωπαϊκής Ένωσης με τις υψηλότερες θέσεις στην κατάχρηση αντιβιοτικών παραγόντων (ESAC).Μία από τις κύριες πηγές ανακυκλοφορίας στο περιβάλλον αντιμικροβιακών ουσιών είναι ο άνθρωπος. Με την κατανάλωση τους από αυτόν και τον ελλιπή μεταβολισμό τους, καταλήγουν σε αστικά λύματα, τα οποία με τη σειρά τους, μετά την επεξεργασία τους σε ειδικές εγκαταστάσεις καταλήγουν σε περιβαλλοντικούς αποδέκτες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα μας απασχολήσουν αστικά λύματα από το βιολογικό καθαρισμό του Δήμου Πλατανιά Χανίων. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, δεχόμενες μεγάλες ποσότητες ανθρώπινων αποβλήτων και σε συνδυασμό με τις ευνοϊκές για βακτήρια συνθήκες που επικρατούν στο περιβάλλον τους, επιτρέπουν την συνεχή έκθεση βακτηρίων σε αντιμικροβιακές ουσίες, οδηγώντας σε ανάπτυξη της αντοχής τους σε αυτές. Έρευνες έχουν δείξει πως παρά την υποβολή των λυμάτων σε απολύμανση, ένα μεγάλο ποσοστό βακτηρίων παραμένει ανθεκτικό σε αντιβιοτικά κατά την έξοδο, θέτοντας σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το φυσικά, το περιβάλλον.Η δειγματοληψία στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκε για τους μήνες Οκτώβριο 2021 - Φεβρουάριο 2022 και Μάιο 2022 και τα λύματα συλλέχθηκαν (i) ανεπεξέργαστα από την είσοδο του βιολογικού, (ii) επεξεργασμένα μετά τη δευτεροβάθμια επεξεργασία της εγκατάστασης και (iii) επεξεργασμένα μετά την υποβολή τους σε χλωρίωση από την έξοδο της εγκατάστασης. Σκοπός ήταν αρχικά, η απομόνωση βακτηριακών δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης (Escherichia coli και Enterococcus sp.) και στη συνέχεια ο έλεγχος ανθεκτικότητάς τους σε διάφορα αντιβιοτικά. Συγκεκριμένα, τα αντιβιοτικά που δοκιμάστηκαν ήταν η Amoxicillin, η Sulfamethoxazole και η Ciprofloxacin. Η μέθοδος ελέγχου που εφαρμόστηκε, ήταν αυτή της Ελάχιστης Ανασταλτικής Συγκέντρωσης (MIC) και χρησιμοποιήθηκε για την εύρεση της συγκέντρωσης στην οποία επήλθε 60% μείωση του εκάστοτε βακτηριακού πληθυσμού. Η μεγαλύτερη ανθεκτικότητα των στελεχών εμφανίστηκε στο αντιβιοτικό της Σουλφαμεθοξαζόλης, ενώ η Σιπροφλοξασίνη δεν εμφάνισε κανένα ανθεκτικό βακτηριακό στέλεχος. Μεταξύ εισόδου και εξόδου, δεν μπορεί να προκύψει κάποιο ακέραιο συμπέρασμα για το προφίλ ανθεκτικότητας, καθώς υπήρξαν περιπτώσεις που τα επεξεργασμένα στελέχη εξόδου εμφάνισαν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα μετά την απολύμανση των λυμάτων. Η παραμένουσα ανθεκτικότητα των βακτηρίων μετά την απολύμανση με χλωρίωση επιβεβαιώνει την υποψία πως τα λύματα αποτελούν σημαντικούς φορείς στοιχείων αντιμικροβιακής αντοχής και ενθαρρύνει τις ανησυχίες της επιστημονικής κοινότητας. Τα στελέχη τηςE.coli εμφάνισαν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στην Amoxicillin, ενώ του Enterococcus sp. στη Sulfamethoxazole. Ακολούθησε ανίχνευση και ποσοτικοποίηση γονιδίου ανθεκτικότητας στα δείγματα καθώς και ποσοτικοποίηση του γονιδίου 16S rRNA. Το γονίδιο ανθεκτικότητας που ελέγχθηκε ήταν το ampC που σχετίζεται με το υπό μελέτη αντιβιοτικό Αμοξικιλλίνη. Από τα αποτελέσματα προέκυψε μεγάλη μείωση τόσο του γονιδίου ampC, όσο και του 16S rRNA, στα δείγματα μεταξύ εισροής και εκροής. Αντιθέτως, παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση των συγκεντρώσεων του γονιδίου ampC ως προς το 16S rRNA κατά τα λύματα εξόδου σε σύγκριση με αυτά της εισόδου και συγκεκριμένα, η μεγαλύτερη αύξηση παρατηρήθηκε κατά την έξοδο του μήνα Ιανουαρίου και ήταν της τάξης των 6Logs. Το γεγονός ότι το ampC ανά λίτρο λύματος εμφάνισε καλά αποτελέσματα απομάκρυνσης κατά την έξοδο, αλλά οι συγκεντρώσεις του ως προς το συνολικό βακτηριακό γενετικό υλικό αυξήθηκαν σημαντικά κατά την έξοδο, αποδεικνύουν ότι το ampC αποτελεί μεγάλο ποσοστό του συνολικού γενετικού υλικού και κατά την έξοδο και επιβεβαιώνει την υποψία πως μια εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων θεωρείται επικίνδυνη ως προς την διάδοση της αντιμικροβιακής ανθεκτικότητας.Το δεύτερο σκέλος της παρούσας διπλωματικής εργασίας αφορά στον έλεγχο οικοτοξικότητας των δειγμάτων με τη χρήση του βιοδείκτη Vibrio fischeri. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν τα λύματα εισόδου και εξόδου τοξικά απέναντι στο βιοδείκτη, με 100% και 90% θνησιμότητά του στο μη αραιωμένο δείγμα, αντίστοιχα. Το LD50 αναγνωρίστηκε στα λύματα εισόδου να κυμαίνεται μεταξύ των αραιώσεων 3,1-6,3%, ενώ στα λύματα εξόδου σε αρ

Available Files

Services