1900 2039
kttpmt@ntt.edu.vn
Kháng kháng sinh (KKS) làm cho các phương pháp điều trị bệnh truyền nhiễm sử dụng thuốc kháng sinh kém hiệu quả hơn và đã trở thành một trong những mối đe dọa sức khỏe cộng đồng toàn cầu trong thế kỷ 21. Việc lạm dụng và sử dụng không đúng cách các hợp chất kháng khuẩn trong các hoạt động của con người như nông nghiệp, dịch vụ chăm sóc sức khỏe và trong cộng đồng dẫn đến ô nhiễm không chỉ dư lượng kháng sinh mà còn cả vi khuẩn kháng kháng sinh và gen kháng kháng sinh trong các môi trường khác nhau như như các trang trại nuôi trồng thủy sản (Hossain et al., 2022; Suyamud et al., 2021), nước thải bệnh viện (Haller et al., 2018; Thai-hoang et al., 2016), và nước thải đô thị (Le et al., 2018).
Các nhà máy xử lý nước thải đô thị tiếp nhận nước thải từ các hoạt động dân sinh khác nhau, được coi là điểm nóng cho việc xuất hiện và phổ biến vi khuẩn và gen KKS trong môi trường (Michael et al., 2013). Dư lượng của thuốc kháng sinh, chất diệt khuẩn và kim loại nặng cùng với sự hiện diện của nhiều loại vi khuẩn khác nhau bao gồm cả mầm bệnh cho người và động vật trong nước thải đô thị được coi là môi trường lý tưởng cho việc chọn lọc và lây lan các nhân tố KKS trong môi trường thông qua chuyển gen ngang (Lupo et al., 2012). Tuy nhiên, nước thải sau xử lý từ các nhà máy xử lý nước thải thường không hoàn toàn vô trùng, do đó thải ra môi trường nhiều vi khuẩn có nguồn gốc từ người và động vật (Berendonk et al., 2015; Marano and Cytryn, 2017). Những vi khuẩn này có thể thu nhận các gen KKS và có khả năng lây lan chúng vào các vi sinh vật trong môi trường. Ngoài ra, sự hiện diện của vi khuẩn và gen KKS trong môi trường nước và không khí trong khí quyển xung quanh nhà máy xử lý nước thải có thể gây ra nguy cơ sức khỏe cho công nhân tại nhà máy và người dân sồng ở khu vực lân cận (Zieliński et al., 2021).
Mặc dù nước thải đô thị đã được xem là một trong những môi trường lý tưởng cho sự hình thành và lan rộng KKS trong môi trường, nhưng hầu hết các nhà máy xử lý nước thải hiện nay trên thế giới và tại Việt nam không được thiết kế để loại bỏ các nhân tố KKS bao gồm dư lượng chất kháng khuẩn, vi khuẩn và gen KKS. Do đó, khả năng của các nhà máy xử lý nước thải hiện nay có thể loại bỏ các nhân tố KKS hiệu quả như thế nào vẫn còn không rõ ràng (Michael et al., 2013; Pal et al., 2015). Quá trình bùn hoạt tính chủ yếu được sử dụng trong nhà máy xử lý nước thải để loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học trong nước thải đô thị. Trong quy trình xử lý sinh học này, mật độ vi sinh cao hoạt động trong nước thải và bùn hoạt tính, do đó có thể kích thích chuyển gen theo chiều ngang và dọc qua quần thể vi khuẩn (Jiao et al., 2017; Turgeon et al., 2012). Việc phổ biến các gen bao gồm các gen kháng thuốc kháng sinh trong cộng đồng vi khuẩn có thể được tạo điều kiện thuận lợi khi có sự hiện diện của nhiều yếu tố di truyền như plasmid, transposon và tích phân (Chamosa et al., 2017; von Wintersdorff et al., 2016).
Xác định rõ hiện trạng ô nhiễm kháng kháng sinh bao gồm hệ vi sinh vật kháng thuốc và sự hiện diện các gen gây kháng kháng sinh là một trong những giải pháp quan trọng nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và sự lan truyền tính kháng kháng sinh tại các nhà máy xử lý nước thải, đặc biệt là tại các đô thị lớn. Nhóm nghiên cứu gồm các bạn sinh viên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường, Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường ĐH Nguyễn Tất Thành và các giảng viên hướng dẫn tiến hành thu thập mẫu nước tại nhà máy và đo đạc mức độ ô nhiễm KKS có trong nước thải, qua đó bước đầu đánh giá hiệu quả loại bỏ các nhân tố KKS bởi các hệ thống xử lý hiện nay tại nhà máy.
Nhóm sinh viên ngành Quản lý tài nguyên và Môi trường, Khoa KTTPMT, Trường ĐH Nguyễn Tất Thành cùng giảng viên hướng dẫn.
Tài liệu tham khảo
Berendonk, T.U., Manaia, C.M., Merlin, C., Fatta-Kassinos, D., Cytryn, E., Walsh, F., Bürgmann, H., Sørum, H., Norström, M., Pons, M.-N., Kreuzinger, N., Huovinen, P., Stefani, S., Schwartz, T., Kisand, V., Baquero, F., Martinez, J.L., 2015. Tackling antibiotic resistance: the environmental framework. Nat. Rev. Microbiol. 13, 310.
Chamosa, L.S., Álvarez, V.E., Nardelli, M., Quiroga, M.P., Cassini, M.H., Centrón, D., 2017. Lateral Antimicrobial Resistance Genetic Transfer is active in the open environment. Sci. Rep. 7, 513. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00600-2.
Haller, L., Chen, H., Ng, C., Le, T.H., Koh, T.H., Barkham, T., Sobsey, M., Gin, K.Y.-H., 2018. Occurrence and characteristics of extended-spectrum β-lactamase- and carbapenemase- producing bacteria from hospital effluents in Singapore. Sci. Total Environ. 615, 1119–1125. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.217.
Hossain, A., Habibullah-Al-Mamun, M., Nagano, I., Masunaga, S., Kitazawa, D., Matsuda, H., 2022. Antibiotics, antibiotic-resistant bacteria, and resistance genes in aquaculture: risks, current concern, and future thinking. Environ. Sci. Pollut. Res. 29, 11054–11075. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17825-4.
Jiao, Y.-N., Chen, H., Gao, R.-X., Zhu, Y.-G., Rensing, C., 2017. Organic compounds stimulate horizontal transfer of antibiotic resistance genes in mixed wastewater treatment systems. Chemosphere 184, 53–61. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.05.149.
Le, T.-H., Ng, C., Tran, N.H., Chen, H., Gin, K.Y.-H., 2018. Removal of antibiotic residues, antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in municipal wastewater by membrane bioreactor systems. Water Res. 145, 498–508. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.08.060.
Lupo, A., Coyne, S., Berendonk, T.U., 2012. Origin and Evolution of Antibiotic Resistance: The Common Mechanisms of Emergence and Spread in Water Bodies. Front. Microbiol. 3, 18. https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00018.
Marano, R.B.M., Cytryn, E., 2017. The Mobile Resistome in Wastewater Treatment Facilities and Downstream Environments. Antimicrob. Resist. Wastewater Treat. Process., Wiley Online Books. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/9781119192428.ch8.
Michael, I., Rizzo, L., McArdell, C.S., Manaia, C.M., Merlin, C., Schwartz, T., Dagot, C., Fatta-Kassinos, D., 2013. Urban wastewater treatment plants as hotspots for the release of antibiotics in the environment: A review. Water Res. 47, 957–995. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.11.027.
Pal, C., Bengtsson-Palme, J., Kristiansson, E., Larsson, D.G.J., 2015. Co-occurrence of resistance genes to antibiotics, biocides and metals reveals novel insights into their co-selection potential. BMC Genomics 16, 1–14. https://doi.org/10.1186/s12864-015-2153-5.
Suyamud, B., Lohwacharin, J., Yang, Y., Sharma, V.K., 2021. Antibiotic resistant bacteria and genes in shrimp aquaculture water: Identification and removal by ferrate(VI). J. Hazard. Mater. 420, 126572. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126572.
Thai-hoang, L., Charmaine, N., Da, F., Karina, G.Y.H., 2016. Removal of antibiotic resistance in domestic wastewater by the membrane bioreactor treatment 10–14.
Turgeon, P., Michel, P., Levallois, P., Chevalier, P., Daignault, D., Crago, B., Irwin, R., McEwen, S.A., Neumann, N.F., Louie, M., 2012. Antimicrobial-resistant Escherichia coli in public beach waters in Quebec. Can. J. Infect. Dis. Med. Microbiol. 23, 20–25.
von Wintersdorff, C.J.H., Penders, J., van Niekerk, J.M., Mills, N.D., Majumder, S., van Alphen, L.B., Savelkoul, P.H.M., Wolffs, P.F.G., 2016. Dissemination of Antimicrobial Resistance in Microbial Ecosystems through Horizontal Gene Transfer . Front. Microbiol.
Zieliński, W., Korzeniewska, E., Harnisz, M., Drzymała, J., Felis, E., Bajkacz, S., 2021. Wastewater treatment plants as a reservoir of integrase and antibiotic resistance genes – An epidemiological threat to workers and environment. Environ. Int. 156, 106641. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106641
Tác giả: Lê Thái Hoàng
