Mikroplast muutub bakterite paljundajaks – Aleksander Laane

Täiesti tavalistes kosmeetika-, puhastus- ja hügieenitoodetes leiduvad mikroplastid, sünteetiliste riiete pesemisest erituvad kiud ja paljud muu päritoluga plastiosakesed võivad patogeene “võõrustada” ja bakterite antibiootikumiresistentsust võimendada kuni 30 korda. 

Täiesti tavalistes kosmeetika-, puhastus- ja hügieenitoodetes leiduvad mikroplastid, sünteetiliste riiete pesemisest erituvad kiud ja paljud muu päritoluga plastiosakesed võivad patogeene “võõrustada” ja bakterite antibiootikumiresistentsust võimendada kuni 30 korda. 

See käib lihtsalt. Kõik need miljonid mikroplastiosakesed, mis pärinevad meie igapäevastest toodetest ja sisaldavad erinevaid mürgiseid loodusvõõraid aineid, liiguvad kanalisatsiooni, kus on ees ootamas paljud meie antibiootikumikasutusest resistentseteks muutunud bakterid. Ja antibiootikumijäägid ka.

New Jersey Tehnoloogiainstituudi teadlaste hinnangul laseb ainuüksi keskmise suurusega reoveepuhasti, mis teenindab umbes 400 000 elanikku, keskkonda iga päev kuni 2 000 000 mikroplastiosakest. 

Lisaks jõuab suur osa mikroplastist keskkonda ja lõpuks meie toidulauale tänavatelt-maanteedelt vette uhutud rehvipuru ja konide näol, ehitustelt, tööstustest. Ja see kraam ei läbi enamasti mingeid puhastusseadmeid.

Journal of Hazardous Materials Letters avaldatud teadustöös leidsid New Jersey Tehnoloogiainstituudi teadlased, et teatud bakteritüved suurendasid antibiootikumiresistentsust kuni 30 korda, elades mikroplasti osakestel tekkivas limases kihis ehk biofilmis. Samadele osakestele kinnituvad ka antibiootikumid ja nende jäätmed. Ja see protsess toimub lisaks torudele ja kraavidele ka veepuhastusjaamade aktiivmudaüksustes.

Mitmed uuringud on keskendunud negatiivsetele mõjudele, mida tonnide viisi lisanduvad mikroplastijäätmed avaldavad meie magevee- ja ookeanikeskkonnale, kuid seni on mikroplastide roll meie linnade reoveepuhastusprotsessides olnud suuresti tundmatu, selgitas uuringu üks autoritest Mengyan Li. “Reoveepuhastid võivad olla need kohad, kus erinevad kemikaalid, antibiootikumidele resistentsed bakterid ja teised patogeenid kokku puutuvad. Meie uuring näitab, et mikroplastid võivad olla nende mikroorganismide kandjad, mis kujutavad endast otsest ohtu vee-elustikule ja inimeste tervisele, kui nad veepuhastusest läbi lähevad.” 

“Enamik reoveepuhastitest ei ole mõeldud mikroplastide eemaldamiseks, mistõttu neid lastakse pidevalt keskkonda,” lisas uuringu üks juhte Dung Ngoc. 

Uuringuks kogus meeskond setteproovide partiisid kolmest New Jersey põhjaosas asuvast olmereoveepuhastist. Laboris lisati proovidele kahte laialt levinud kaubanduslikku mikroplasti – polüetüleeni (PE) ja polüstüreeni (PS). Meeskond tuvastas mikroplastidel kasvama kippuvad bakteriliigid, jälgides bakterite geneetilisi muutusi sellel teel. Analüüs näitas, et eriti kolme geeni – sul1, sul2 ja intI1 – mis teadaolevalt soodustavad resistentsust tavaliste antibiootikumide – sulfoonamiidide – suhtes, leiti mikroplastil olevatel biofilmidel kuni 30 korda sagedamini kui kontrolltestides, kus biofilmi “aluseks” oli plasti asemel liiv.

Kui meeskond lisas proovi antibiootikumi sulfametoksasooli, leidsid nad, et see võimendab antibiootikumiresistentsuse geene veelgi – kuni 4,5 korda.

“Varem arvasime, et antibiootikumiresistentsuse geenide hulga suurendamiseks mikroplastil olevates bakterites on vajalik antibiootikumide olemasolu. Kuid tundub, et mikroplast ise võib võimendada neid resistentsusgeene,” ütles Pham. Antibiootikumide juuresolu võimendab toimet mitmekordselt. 

Kaheksale erinevale bakteriliigile näis mikoplast eriti meeldivat. Nende liikide hulgas oli ka kaks inimese patogeeni, mis on tavaliselt seotud hingamisteede infektsioonidega – Raoultella ornithinolytica ja Stenotrophomonas maltophilia – ja mis sageli esinevad mikroplastilistes biofilmides. Patogeene ligitõmbava biokile üks põhimoodustajatest on aga ilmselt Novosphingobium pokkalii tüvi. Kui see vohab, siis aitab see kaasa mikroplasti poorsuse suurendamisele ja biokile laiendamisele.  

“Võime mõelda mikroplastist kui väikestest helmestest, kuid need pakuvad mikroobide elamiseks tohutut pinda,” selgitas Li. “Kui mikroplastid jõuavad puhas-tisse ja segunevad settega, võivad sellised bakterid nagu Novosphingobium pinnale kinnituda ja eraldada liimisarnaseid aineid. Kui teised bakterid pinnale kinnituvad ja kasvavad, võivad nad omavahel DNA vahetada. Nii levitatakse antibiootikumiresistentsuse geene.”

“Meil on tõendeid selle kohta, et bakteritel tekkis sel viisil resistentsus ka teiste antibiootikumide, näiteks aminoglükosiidi, beetalaktaami ja trimetoprimi suhtes,” lisas Pham. Labor uurib edasi Novosphingobiumi rolli mikroplastidele biokile moodustamisel. Meeskond püüab ka paremini mõista, kuivõrd võivad sellised patogeene kandvad mikroplastid veepuhastusprotsessidest mööda hiilida, uurides mikroplastiliste biofilmide resistentsust reovee puhastamisel desinfektsioonivahenditega, näiteks UV-valguse ja klooriga.

“Mõned riigid kaaluvad juba uusi regulatsioone mikroplastide kasutamiseks. Kutsume üles uurima reoveesüsteemides olevaid mikroplasti-biofilme ja otsima tõhusaid vahendeid mikroplastide eemaldamiseks veekeskkonnast,” ütles Li.

Riiete pesemisel kodumajapidamistes kogu Euroopas ja Põhja-Ameerikas võib olla oluline mõju mikroplastide arvule maailmameres. Sellele järeldusele jõudsid Ocean Wise ning Kanada kalandus- ja ookeaniministeerium. Nende teadlased kogusid kogu Arktikast merevee proove, leides, et tervelt 92 % mikroplastisaastest olid sünteetilised kiud. Sellest 73% moodustas polüester, mis pärineb rõivastest. Ligikaudu 50% meie rõivastest koosneb plastikust ja tavalise pesemise ajal võib üks riideese eraldada kuni 700 000 kiudu. Ocean Wise’i hinnangul eraldub USA ja Kanada leibkondades pesupesemisel igal aastal koguni 878 tonni mikrokiude. Reoveepuhastid ei puhasta aga plastkiude välja. Seega võib nende kiudude püüdmiseks tehnoloogia paigaldamine aidata leevendada mikroplastireostust. Hiljutised uuringud näitavad, et keskmine inimene võib igal aastal sisse süüa 50 000 mikroplasti osakest ja lisaks hingata neid sisse samasuguses koguses.

Euroopa Parlament nõudis, et mikroplastid keelustataks kosmeetikas aastaks 2020 ja et plastireostust vähendataks oluliselt. Reostajate lobbistid on aga suutnud viivitada keelu jõustumisega. Tootjad saavad tegelikult vähendada mikroplasti eraldumist rõivastest. OECD andmetel võib rõivaste disaini ja tootmise muutmine vähendada heitmehulka kuni 80–90%. 

EL-i liikmesriigid hääletavad uue mikroplastide hulga piiramise määruse üle tõenäoliselt sellel aastal. Kui nad selle heaks kiidavad, siis saab mikroplastide kasutamine paljudes toodetes olema piiratud. Euroopa Komisjon on lubanud mikroplasti keelata kosmeetikatoodete, värvide, pesuvahendite, mõnede põllumajanduslike, meditsiiniliste jm toodete puhul, et vähendada saastet 500 000 tonni võrra. Keskkonnakaitsjad ütlevad aga, et keelus on hulk “auke”. 

Tööstuse lobitöö tõttu võib mikroplasti vähendamine aega võtta kuni 8 aastat ja keelust väljaspoole võib jääda tegelikult looduses mittelagunev nn bioplast. ClientEarthi kemikaalide jurist Hélène Duguy ütles: “EL lubas mikroplastilise reostuse kraanid kinni keerata. /…/ Mis puutub kosmeetikasse – mis on selle reostuse teine tuntud allikas –, siis peab komisjon tagasi lükkama leebe ettepaneku, mis annaks kosmeetikatööstusele  loa jätkata tavapärast äri aastani 2028, isegi kui on olemas alternatiive.”

Mikroplastiline saaste kahjustab keskkonda märkimisväärselt, millel võivad olla tõsised tagajärjed inimeste tervisele.

Allikad: EurekAlert, CBI.EU jt.