Zeitschrift für Wasserverschmutzung und Toxikologie Offener Zugang

Abstrakt

Veränderungen der Tetracyclin-Resistenzgenpopulationen und der mikrobiellen Gemeinschaft in Tetracyclin-kontaminiertem und nicht-kontaminiertem Abwasser durch künstliche Feuchtgebietsbehandlung

Pham Thanh Hien, Toyama Tadashi und Mori Kazuhiro

Künstliche Feuchtgebiete sind eine kostengünstige, energiesparende und umweltfreundliche Abwasserbehandlungstechnologie. Künstliche Feuchtgebiete haben das Potenzial, Antibiotika und Antibiotikaresistenzgene zu entfernen. Allerdings ist das Wissen über die Gesundheitsrisiken von Antibiotikaresistenzgenen in Abwässern künstlicher Feuchtgebiete, die Abwasser mit oder ohne Antibiotikarückstände behandeln, noch sehr lückenhaft. Um die Gesundheitsrisiken für die Abwasserumgebung zu untersuchen, haben wir zwei verschiedene experimentelle künstliche Feuchtgebiete vorbereitet, in denen mit Tetracyclin kontaminiertes (230 μg/L) und nicht mit Tetracyclin kontaminiertes Abwasser behandelt wurde, und Veränderungen in der Häufigkeit der Tetracyclinresistenzgene tetA, tetC und tetX sowie der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft in den Abwässern beider künstlicher Feuchtgebiete untersucht. Wir haben die tet-Gene mittels Echtzeit-PCR überwacht und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft mittels 16S-rRNA-Genamplikonsequenzierung analysiert. Die künstlich angelegten Feuchtgebiete zeigten eine starke Fähigkeit, tet-Gene aus dem Abwasser zu entfernen, was ihr Risiko für die Bevölkerung in der Abwasserumgebung verringerte. Das Vorhandensein des Antibiotikums Tetracyclin im Abwasser, selbst in einer unter dem Grenzwert liegenden Konzentration, könnte jedoch die Abbaufähigkeit von Pflanzenkläranlagen verringern und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft verändern. Auch die Ausbreitung von Chlamydien und Gammaproteobakterien nimmt in Gegenwart von Tetracyclin zu. Da Chlamydien und Gammaproteobakterien viele menschliche und tierische Krankheitserreger umfassen, unterstreicht dieses Ergebnis ihre Persistenz und Entwicklung unter Tetracyclin-Kontamination und die möglichen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Umwelt. Dies scheint der erste Bericht über den Selektionsdruck und die fördernden Auswirkungen von Tetracyclin auf die Häufigkeit von Tet-Genen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft in Pflanzenkläranlagen aus Schilf zu sein.