علل و خطرات افزایش حضور باکتری‏‌های مقاوم به آنتی‏بیوتیک در آب‏‌های آشامیدنی

نوع مقاله : مروری

نویسنده

دانشجوی دکترای علوم و صنایع غذایی - میکروبیولوژی مواد غذایی، گروه میکروبیولوژی و بیولوژی، پژوهشکده صنایع غذایی و فرآورده‌های کشاورزی، پژوهشگاه استاندارد، ایران

10.22067/jwsd.v8i3.2104.1039

چکیده

در گذشته هدف از تصفیه آب، کاهش مواد معلق و از بین بردن عوامل زنده بیماری‌‏زا در آب بود که با روش‏‌های متداول فیلتراسیون و گندزایی به‏ دست می‏‌آمد. اما در حال حاضر با افزایش انواع آلودگی‌‏ها به منابع آب روش‏‌های موجود به ‏طور کامل توانایی تصفیه مناسب آب را ندارند. مطالعات نشان داده است، ضدعفونی آب آشامیدنی می‏تواند باعث افزایش باکتری‏‌های مقاوم به آنتی‏بیوتیک در محیط‏‎‌های آبی شود. تصفیه آب ممکن است مقاومت آنتی‏بیوتیکی باکتری‏‌های زنده مانده را افزایش دهد و سیستم‌‏های توزیع آب ممکن است به‏ عنوان مخزنی مهم برای گسترش مقاومت آنتی‎بیوتیکی به عوامل بیماری‏‌زای فرصت طلب عمل کنند. فرایندهای تصفیه آب آشامیدنی نمی‏‌تواند ARGها را از منابع آب آشامیدنی به ‏طور کامل از بین ببرد، بنابراین، سیستم‌‏های تأمین آب آشامیدنی ممکن است یک مسیر انتشار اولیه ARGها از محیط به میزبان باشد که خطرات احتمالی را برای سلامتی انسان ایجاد می‌‏کند. همچنین مشخص شده است که تعداد بعضی از باکتری‌‏ها با افزایش میزان کلر در آب آشامیدنی افزایش می‌‏یابد و روند تصفیه آب قادر به حذف کامل آنتی بیوتیک‌‏ها از آب آشامیدنی نیست. به همین منظور کسب اطلاعات بیشتر در خصوص میزان و فراوانی باکتری‏‌های دارای جهش‌‏های مقاوم به آنتی بیوتیک‏ها ضروری به نظر می‏‌رسد. در این مقاله مروری کوتاه بر مطالعات صورت گرفته در مورد تصفیه آب آشامیدنی و همچنین ورود آنتی بیوتیک‏‌های استفاده شده در زندگی روزمزه از طریق فاضلاب و پساب‏‌های تولیدی و تاثیر آن بر سلامت جامعه انسانی صورت گرفته است.

کلیدواژه‌ها


قادری دهکردی، م. 1394. بررسی راهکارهای فناوری نانو در مقابله با آلاینده‏‌های محیط‌‏زیست و تصفیه آب آشامیدنی. دومین کنفرانس بین‌المللی پژوهش در علوم و تکنولوژی. استانبول، ترکیه.
لاله کیانی، ا.، توفیقی، ر. و معتمدی، ح. 1395. شناسایی و بررسی مقاومت آنتی‏بیوتیکی باکتری‌‏های موجود در فیلترهای دستگاه تصفیه آب خانگی در شهر اهواز مجله سلامت و محیط‏زیست، 9(4): 559-570.

Aarestrup F.M., Ahrens P., Madsen M., Pallesen L.V., Poulsen R.L. and Westh H., 1996. Glycopeptide susceptibility among Danish Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis isolates of animal and human origin and PCR identification of genes within the VanA cluster. Antimicrobial agents and chemotherapy, 40(8): 1938-1940
Alipour M., Hajiesmaili R., Talebjannat M. and Yahyapour Y. 2014. Identification and Antimicrobial Resistance of Enterococcus Spp. Isolated from the River and Coastal Waters in Northern Iran. Scientific World Journal, 1: 1-5.
Ashbolt N.J. 2004. Microbial contamination of drinking water and disease outcomes in developing regions. Toxicology, 198(1-3): 229-238. 
Ashbolt N.J., Grabow W.O.K. and Snozzi M. 2001. Indicators of microbial water quality. Water quality: Guidelines, standards and health, 30: 289-316.
Bai X., Ma X., Xu F., Li J., Zhang H. and Xiao X. 2015. The drinking water treatment process as a potential source of affecting the bacterial antibiotic resistance. Science of the Total Environment, 533(15): 24-31. 
Baquero F., Martínez J.L., and Cantón R. 2008. Antibiotics and antibiotic resistance in water environments. Current opinion in biotechnology, 19(3): 260-265.
Bates J. 1997. Epidemiology of vancomycin-resistant enterococci in the community and the relevance of farm animals to human infection. Journal of Hospital Infection, 37(2): 89-101.
Bergeron S., Boopathy R., Nathaniel R., Corbin A. and LaFleur G. 2015. Presence of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in raw source water and treated drinking water. International Biodeterioration & Biodegradation, 102: 370-374.
Davison J. 1999. Genetic exchange between bacteria in the environment. Plasmid, 42(2): 73-91.
Devarajan N., Köhler T., Sivalingam P., Van Delden C., Mulaji C.K., Mpiana P.T., Ibelings B.W. and Poté J. 2017. Antibiotic resistant Pseudomonas spp. in the aquatic environment: a prevalence study under tropical and temperate climate conditions. Water Research, 115: 256-265.
Edberg S.C.L., Rice E.W., Karlin R.J. and Allen M.J. 2000. Escherichia coli: the best biological drinking water indicator for public health protection. Journal of applied microbiology, 88(S1): 106S-116S.
Figueira V., Vaz-Moreira I., Silva M. and Manaia C.M. 2011. Diversity and antibiotic resistance of Aeromonas spp. in drinking and waste water treatment plants. Water research, 45(17): 5599-5611.
Han Z., Zhang Y., An W., Lu J., Hu J. and Yang M. 2020. Antibiotic resistomes in drinking water sources across a large geographical scale: Multiple drivers and co-occurrence with opportunistic bacterial pathogens. Water Research, 183: 116088.
Harwood V.J., Brownell M., Perusek W. and Whitlock J.E. 2001. Vancomycin-resistant Enterococcus spp. isolated from wastewater and chicken feces in the United States. Applied and Environmental Microbiology, 67(10): 4930-4933.
Iversen A., Kühn I., Franklin A. and Möllby R., 2002. High prevalence of vancomycin-resistant enterococci in Swedish sewage. Applied and Environmental Microbiology, 68(6): 2838-2842.
Jia S., Shi P., Hu Q., Li B., Zhang T. and Zhang X.X. 2015. Bacterial community shift drives antibiotic resistance promotion during drinking water chlorination. Environmental science & technology, (49)20: 12271-12279.
Kouchesfahani M.M., Alimohammadi M., Nodehi R.N., Aslani H., Rezaie S. and Asadian S. 2015. Pseudomonas aeruginosa and heterotrophic bacteria count in bottled waters in Iran. Iranian journal of public health, 44(11): 1514.
Le T.H., Ng C., Tran N.H., Chen H. and Gin K.Y.H. 2018. Removal of antibiotic residues, antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in municipal wastewater by membrane bioreactor systems. Water research, 145: 498-508
Lu J., Tian Z., Yu J., Yang M. and Zhang Y. 2018. Distribution and abundance of antibiotic resistance genes in sand settling reservoirs and drinking water treatment plants across the Yellow River, China. Water, 10(3): 246.
Manaia Célia M., Jaqueline R., Nazareno S., Roberto M., Elena R., Francesco B., Francisco c., Gianuário F., Iakovos c., Ian z., Ioannis k., Ivone v.m. and Olga c.n. 2018. Antibiotic resistance in wastewater treatment plants: tackling the black box. Environment international, 115 : 312-324.
Mena Kristina D. and Charles P.G. 2009. Risk assessment of Pseudomonas aeruginosa in water. Reviews of environmental contamination and toxicology, 201: 71-115.
Petraccia L., Liberati G., Masciullo S. G., Grassi M. and Fraioli A. 2006. Water, mineral waters and health. Clinical nutrition, 25(3): 377-385.
Ribas F., Perramon J., Terradillos A., Frias J. and Lucena F. 2000. The Pseudomonas group as an indicator of potential regrowth in water distribution systems. Journal of applied microbiology, (88)4: 704-710.
Sarmah A.K., Meyer M.T. and Boxall A.B. 2006. A global perspective on the use, sales, exposure pathways, occurrence, fate and effects of veterinary antibiotics (VAs) in the environment. Chemosphere, (65)5: 725-759.
Schwartz T., Kohnen W., Jansen B. and Obst U. 2003. Detection of antibiotic-resistant bacteria and their resistance genes in wastewater, surface water, and drinking water biofilms. FEMS microbiology ecology, (43)3: 325-335.
Vaz-Moreira I., Nunes O.C. and Manaia C.M. 2012. Diversity and antibiotic resistance in Pseudomonas spp. from drinking water. Science of the Total Environment, 426: 366-374.
Walsh T. R. 2005. The emergence and implications of metallo‐β‐lactamases in Gram‐negative bacteria. Clinical microbiology and infection, 11(S6): 2-9. 
WHO. 2014. World Health Organization. Briefing note: antimicrobial resistance: an emerging water, sanitation and hygiene Issue. W. H. Organization. No. WHO/FWC/WSH/14.7.
Xi C., Zhang Y., Marrs C.F., Ye W., Simon C., Foxman B. and Nriagu J. 2009. Prevalence of antibiotic resistance in drinking water treatment and distribution systems. Applied and environmental microbiology, 75(17): 5714-5718.
Yang S. and Carlson K. 2003. Evolution of antibiotic occurrence in a river through pristine, urban and agricultural landscapes. Water Research, 37(19): 4645-4656.
Zhang X. X., Zhang T. and Fang H. H. 2009. Antibiotic resistance genes in water environment. Applied microbiology and biotechnology, 82(3): 397-414.