science >> Wetenschap >  >> Natuur

Bacteriën die worden gebruikt om antimicrobiële verontreiniging van bodem en water te bestrijden

Studenten spelen een actieve rol in het Molecular Environmental Science Lab van Yu 'Frank' Yang. Yang, een assistent-professor bij de afdeling Civiele en Milieutechniek, en zijn team hebben een mogelijke manier gevonden om de aanwezigheid van triclosan in het milieu te verminderen, een antimicrobieel middel dat ook verband houdt met problemen met antibioticaresistentie. Credit:foto met dank aan de Universiteit van Nevada, Reno

We houden er allemaal van om dingen schoon te houden, en ontsmettingsmiddelen helpen daarbij. Helaas, een van de meest gebruikte antimicrobiële producten sinds 1964, triclosan, is ook een van de top 10 milieuverontreinigende stoffen in rivieren - die mogelijk de endocriene systemen van dieren in het wild verstoort en toxische effecten heeft op hun voortplanting en ontwikkeling. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie aan de Universiteit van Nevada, Reno heeft een mogelijke manier gevonden om de aanwezigheid van het antimicrobiële middel te verminderen dat ook verband houdt met problemen met antibioticaresistentie.

"De resultaten zijn veelbelovend dat we een beter begrip hebben gekregen van hoe triclosan wordt afgebroken in de natuurlijke omgeving, en kan mogelijk een manier vinden om de verontreiniging uit de omgeving te verwijderen en op lange termijn het probleem van antibioticaresistentie te bestrijden, "Yu "Frank" Yang, universitair docent milieutechniek aan de universiteit, zei.

Het onderzoek van Yang en zijn team naar het verminderen van de aanwezigheid van triclosan in het milieu werd door het tijdschrift erkend in de Emerging Investigator Series. Milieuwetenschap:processen en effecten , een publicatie van de Royal Society of Chemistry, en gepubliceerd in de aprileditie als het verhaal op de voorpagina. Het artikel beschrijft hoe de triclosan, gebruikt voor zaken als handdesinfecterend middel, wasmiddelen, zeep en verf, kunnen in het milieu sneller worden afgebroken door een proces met een combinatie van metaalreducerende bacteriën en natuurlijke organische stof.

Terwijl de natie triclosan uitfaseert en vervangingen zoekt voor de wasmiddelen, het is alomtegenwoordig in het milieu en is persistent onder bepaalde omgevingsomstandigheden, zei Yang. Vanwege de persistentie en het gebrek aan efficiënte verwijderingsprocessen in de meeste waterzuiveringsinstallaties, triclosan is op grote schaal aangetroffen in natuurlijke wateren, bodems, sedimenten en biologische vaste stoffen.

"Antibioticaresistentie veroorzaakt door antimicrobiële of antibiotica is een wereldwijd probleem, als ze niet snel worden afgebroken, dan krijgen bacteriën in de omgeving blootstelling en ontwikkelen resistente genen en dan kunnen we er niet tegen vechten, Yang zei. "Als we de afbraak van antimicrobiële middelen volledig kunnen begrijpen, we kunnen een behandelingsproces bieden in kunstmatige en natuurlijke omgevingen."

Het team testte de matrix van een bacteriestam gemengd met het organische materiaal om de toestand te vinden die triclosan het snelst afbreekt. Yang's onderzoek vond een mengsel dat de halfwaardetijd van triclosan verminderde tot ongeveer 10 uur. Het totale resultaat wordt bepaald door de concentratie van organisch materiaal, microbiële activiteiten en de chemie van het water.

"Verdere studie en ontwikkeling zijn nodig, en we willen de afbraakroutes van opkomende organohalogeniden volledig begrijpen en kosteneffectieve verwijderingsstrategieën uitwerken, " zei Yang. "Beide zijn uitdagende taken."

Het journaal Milieuwetenschap:processen en effecten erkende Yang, die ook lid is van het Global Water Center van het College of Science, voor zijn werk en eerde hem met de onderscheiding 'Emerging Investigator'. Zijn paper maakt deel uit van hun "Emerging Investigator Series" uit 2017, waarin "de beste en slimste vroege-carrièrewetenschappers in de chemische milieuwetenschappen" worden belicht.

De website van het tijdschrift legt uit dat het onderscheid "Emerging Investigator" "het hoogwaardige onderzoek toont dat wordt uitgevoerd door onderzoekers in de vroege stadia van hun onafhankelijke loopbaan. Het belicht opkomende wetenschappers die internationaal worden erkend voor het leveren van uitstekende bijdragen aan hun respectieve vakgebieden ."

In vroeg april, Yang en zijn groep presenteerden dit project en ander werk in negen presentaties op de voorjaarsbijeenkomst van de American Chemical Society 2017 in San Francisco, Californië.

Hij werd begin april ook geselecteerd door het U.S. National Committee for International Union of Pure and Applied Chemistry als Young Observer 2017 voor de organisaties General Assembly and Global Congress in São Paulo, Brazilië, deze juli.

Hij is aan de Universiteit van Nevada geweest, Reno sinds september 2013 als universitair docent bij de afdeling Civiele en Milieutechniek. Hij behaalde zijn doctoraat aan de Universiteit van Peking, China. Sinds hij aan de universiteit kwam, hij heeft meer dan $ 1 miljoen aan federale onderzoeksbeurzen binnengehaald als hoofdonderzoeker en Co-PI, en publiceerde 14 peer-reviewed manuscripten in vooraanstaande tijdschriften in het gebied. Zijn onderzoek is voornamelijk gericht op de milieuchemie op moleculair niveau voor kritieke milieukwesties, inclusief koolstofcycli en opkomende verontreinigende stoffen.

De studie "Dual Role of Organic Matter in the Anaerobic Degradation of Triclosan" werd ondersteund door de Universiteit van Nevada, Reno Startup Fonds, het ministerie van Energie, het Amerikaanse ministerie van landbouw en de China Scholarship Council voor de steun van Lin Wang, een lid van het onderzoeksteam.