ضدفونی فاضلاب معمولی با استفاده از کلر می تواند گسترش مقاومت ضد میکروبی در باکتری ها را تسهیل کند. درمان برخی از انواع فاضلاب با نور فرابنفش (UV) به جای آن می تواند بخشی از راه حل باشد، بر اساس مطالعه ای در مرکز نمک زدایی و استفاده مجدد آب KAUST که در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است.
باکتری ها به سرعت در حال توسعه مکانیسم هایی برای فرار از اثرات داروهای ضد میکروبی هستند و این مقاومت به طور فزاینده ای سلامت عمومی را تهدید می کند. ترکیبات دارویی و باکتری های مقاوم که به فاضلاب شهری و کشاورزی می رسند تا حدودی مقصر هستند. جالب اینجاست که مقاومت ضد میکروبی در باکتری های پایین دست از تصفیه خانه ها حتی بیشتر از آن است که در فاضلاب خام وارد گیاهان شود.
در هنگام ضدفونی فاضلاب، مواد ژنتیکی از باکتری ها به داخل آب اطراف می شکند. این DNA خارج سلولی می تواند حاوی ژن های مقاومت ضد میکروبی باشد. دیوید مانتیلا-کالدرون، همکار فوق دکترا KAUST می گوید: «سوال بزرگ این است: آیا این ژن های مقاومت خارج سلولی نگرانی برای سلامت عمومی هستند؟» وی می گوید: «ما هنوز پاسخی به این سوال نداريم، اما پيش شرط اول اين ژن ها بايد برآورده شوند تا نگران کننده باشند اين است که بايد در داخل يک سلول باکتريايی قابل دوام پناه ب يد. این تنها از طریق فرایندی به نام تبدیل طبیعی امکان پذیر است که اجازه جذب DNA خارج سلولی و ادغام در کروموزوم باکتریایی را می دهد.»
مانتیلا-کالدرون و همکارانش در KAUST دریافتند که تحول طبیعی در باکتری ای که معمولاً در آب و خاک یافت می شود تحریک شده است که آسینتوباکتر بایلی نامیده می شود، زمانی که در حضور تولید جانبی کلر، اسید برومواستیک بود. تولید جانبی ضدعفونی باعث آسیب DNA در باکتری شد و یک مسیر ترمیم DNA را القا کرد که شناخته شده است ادغام DNA خارجی در ژنوم باکتری ها را نیز افزایش می دهد.
دانشجوی دکترا نیکولا آگسبرگر بعدی به بررسی اثرات نور خورشید و نور فرابنفش بر تحول طبیعی انجام داد. او توضیح می دهد: «ما می خواستیم ببینیم آیا راه امن تر برای ضدفن فاضلاب تصفیه شده بدون تحریک افزایش تحول طبیعی در باکتری های زیست محیطی وجود دارد یا خیر.»
جالب اینجاست که آگسبرگر و همکارانش دریافتند که شبیه به اسید برومواستیک، نور خورشید نیز با راه اندازی یک مسیر تعمیر DNA، تحول طبیعی در آسینتوباکتر بایلی را افزایش داده است.
با کمال تعجب، با اینکه نور فرابنفش جذب DNA خارج سلولی به ژنوم باکتری ها را نیز افزایش داد، اما ژن ها به حدی آسیب دیده بودند که دیگر عملکردی نداشتند، بر خلاف اثر نور خورشید و اسید برومواستیک.
آگسبرگر می گوید: «نور خورشید ادغام DNA خارجی را تا دو برابر افزایش داد.» "فضل صرفه جویی این بود که با اینکه نور فرابنفش ادغام DNA خارجی را نیز افزایش می دهد، درست مانند تولیدهای جانبی ضدعفونی و نور خورشید، به طور همزمان به DNA خارج سلولی در فاضلاب آسیب می رسد تا حدی که حتی اگر توسط باکتری ها گرفته شود، قادر به بیان آن ژن ها نخواهد بود."
پیینگ هونگ، میکروبیولوژیست که بر این مطالعات نظارت داشت، می گوید: «مطالعات ما اتکای فعلی ما به استفاده از کلر به عنوان گام نهایی ضدفونی در اکثر تصفیه خانه های فاضلاب را زیر سؤال می برد.» "یک استراتژی ضدفونی با استفاده از نور فرابنفش را می توان برای ضدفونی کردن آب کم turbidity در نظر گرفت. این امر می تواند به حداقل رساندن سهم فاضلاب در مقاومت ضد میکروبی کمک کند.»
آزمایشگاه هونگ در حال حاضر در حال بررسی چگونگی تعامل عوامل استرس زا مختلف برای تاثیر بر جذب و نرخ ادغام DNA خارج سلولی به باکتری ها است.
