Udvikling af nye metoder til at påvise antibiotika i grøntsager og regnorme

UPV/EHU-forsker Irantzu Vergara har formået at analysere flere familier af antibiotika i grøntsager og regnorme samtidigt. Prøveudtagning udført forskellige steder i den baskiske autonome region har givet data om eksistensen af ​​antimikrobielle stoffer og deres derivater i grøntsager. Vergara understreger behovet for yderligere forskning for at løse problemet med kontaminering af denne type medicin i miljøet.

"Den massive brug af antibiotika og antimikrobielle stoffer i mennesker og dyr har ført til, at disse stoffer dukker op i uventede miljøprøver," sagde Irantzu Vergara, forsker i UPV/EHU's IBeA-gruppe.

Lægemidler, der ikke ender fuldt ud i kroppen, når miljøet ad forskellige veje (såsom gødning, spildevandsslam brugt som gødning osv.), udvaskes i jorden og kan ende med at overføres til afgrøder eller regnorme, som er kl. bunden af ​​fødekæden.

"Selvom der ikke er påvist kortsigtet toksicitet hos mennesker, kan utilsigtet forbrug af antibiotika i kosten forårsage problemer for allergiske individer, og virkningerne af langtidseksponering forbliver ukendte."

"Men det største problem forbundet med denne forurening er spredningen af ​​multi-resistente bakterier; det er svært at finde en effektiv behandling i tilfælde af infektion, som er ansvarlig for 33.000 dødsfald om året i hele Europa," forklarede Vergara.

For at løse dette problem har IBeA-forskningsgruppen udviklet to analysemetoder, der gør det muligt at påvise meget lave koncentrationer af antimikrobielle stoffer i grøntsager og regnorme. "Selvom der kan forventes høje lægemiddelkoncentrationer i gødning, forventes der meget lavere koncentrationer, efter at disse stoffer er overført til planter eller regnorme, så følsomme metoder er nødvendige for at opdage dem," sagde Vergara.

Metoderne udviklet af Vergara i UPV/EHU-laboratorierne gør det muligt at bestemme en lang række antimikrobielle lægemidler samtidigt, såvel som forskellige produkter, der stammer fra deres transformation. Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Science of The Total Environment .

Som forskeren forklarede, "Medikamenterne kan udskilles i deres oprindelige form eller transformeres efter at være blevet metaboliseret (efter at have gennemgået visse ændringer i kroppen). Hvad mere er, er disse meget følsomme forbindelser, som under forhold med temperatur, fugtighed, lys, osv., kan meget let nedbrydes og transformeres i miljøet."

Metoderne udgør et markant gennembrud, da der "indtil nu ikke har eksisteret analytiske metoder til samtidig at studere en lang række antimikrobielle stoffer i planter og regnorme, og de har heller ikke fokuseret på analyse af transformationsprodukter."

"Hver familie af antibiotika har forskellige fysisk-kemiske egenskaber, og det er meget vigtigt, at den samme analysemetode kan bruges til at analysere dem alle. Vi har også opnået ret lave detektionsgrænser, som giver os mulighed for at påvise meget lave koncentrationer af disse stoffer i miljøet."

Prøver af grøntsager taget forskellige steder i den baskiske autonome region

For grøntsager tog forskergruppen prøver fra forskellige steder i Baskerlandet, fra både økologisk og ikke-økologisk landbrug. "Vi satte os for at måle omfanget af antibiotikaproblemet i det baskiske autonome samfund.

"De udførte analytiske undersøgelser afslørede data om eksistensen af ​​antimikrobielle lægemidler og deres derivater i grøntsager:Vi fandt, at der er en overførsel af både antimikrobielle stoffer og nedbrydningsprodukter mellem jord og grøntsager. Med andre ord er der et problem med antimikrobiel forurening i Baskerlandet," tilføjede Vergara.

I tilfælde af regnorme udførte de dog et eksperiment under kontrollerede eksponeringsbetingelser. "Vi ønskede at kontrollere, om regnormene, der lever af denne jord i tilfælde af forurenet jord, er i stand til at ophobe antimikrobielle stoffer i deres kroppe. Undersøgelsen afslørede faktisk en ophobning af disse antimikrobielle stoffer i kroppen, som genererer en stor variation af tidligere urapporterede transformationsprodukter."

Vergara understregede behovet for at "fortsætte multidisciplinær forskning langs disse linjer, da dette er et problem, der kommer til at påvirke alle i de kommende årtier." Vandbehandlingsanlæg har i øjeblikket ikke fuldt effektive behandlinger til at fjerne resterende lægemidler, og dette vand bruges ofte til kunstvanding.

"Da der er et så stort, konstant input af antimikrobielle stoffer i miljøet, vænner bakterierne sig til at sameksistere med dem og generere resistens," forklarede hun. "Faktisk er der allerede tilfælde, hvor der ikke findes effektive behandlinger til mennesker, der bliver inficeret med multiresistente bakterier. Det er vigtigt at drive forskningen frem for at minimere problemet eller begynde at lede efter løsninger på kort tid. mellemlang sigt."

Flere oplysninger: I. Vergara-Luis et al, Antimicrobials in Eisenia fetida regnorme:En omfattende undersøgelse fra metodeudvikling til vurdering af optagelse og nedbrydning, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171214

Journaloplysninger: Science of the Total Environment

Leveret af University of the Basque Country