Tatlısu ekosistemlerinde mikroplastik yüzeylerinde biyofilm oluşturan potansiyel patojen mikroorganizmaların antibiyotik duyarlılığı

Her geçen gün küresel ölçekte önemli bir çevre sorununa dönüşen mikroplastiklerin üzerindeki biyofilm oluşturan potansiyel patojenlerin sucul ekosistemlere taşınmasında bir vektör rolü oluşturmaları bu endişe verici kirleticilerden kaynaklı tehditin boyutlarını arttırmaktadır. Mikroplastiklerin üzerinde oluşan biyofilm içinde bulunan patojenler, sucul ortamlarda uzun mesafelere taşınabilir ve bu durum hem insan sağlığı hem de sucul canlılar için önemli bir risk oluşturabilmektedir. Özellikle, bu biyofilm içindeki antibiyotik dirençli bakterilerin bulunması ve bu yolla yayılması, sadece toplum sağlığı açısından ciddi bir endişe kaynağı olmakla kalmayıp çevre sağlığı açısından da büyük bir risk oluşturmaktadır. Bu nedenle bu çalışmanın amacı insan faaliyetinin yüksek olduğu Susurluk Alt havzasında farklı polimer tiplerine sahip mikroplastiklerin üzerinde biyofilm oluşturan türler arasında potansiyel patojen türlerin tanımlanması ve bunların antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesidir. Bu kapsamda benzer fiziko-kimyasal özelliklere sahip 4 farklı alanda (Uluabat gölü, Karadere, Kocaçay ve Delta) manta mikroplastik kepçesi kullanılarak mikroplastik örneklemesi yapılmıştır. Toplanan mikroplastik örneklerinin polimer kompozisyonu ATR-FTIR ve Raman spektroskopik yöntemlerle tanımlanmıştır. Farklı polimer türlerinin üzerlerindeki biyofilm tabakasından izole edilen 87 adet mikroorganizma konvansiyonel mikrobiyolojik yöntemler, MALDI-TOF otomatize tanımlama sistemi ve DNA dizileme yöntemi ile cins/tür düzeyinde tanımlanmıştır. Bakteri türlerine göre önerilen çeşitli antibiyotiklere duyarlıkları disk difüzyon yöntemiyle belirlenmiştir. Mikroplastik örneklerinin polimer yapısı incelendiğinde en fazla polipropilen (PP), ve polietilen (PE) olduğu tespit edilmiştir. Bu plastik partiküller üzerlerinde oluşan biyofilm tabakasına hem Gram-pozitif hem de Gram-negatif mikroorganizmaların kolonize olduğu görülmüştür. En yüksek antibiyotik dirençliliğe sahip bakteriyel biyofilmin polipropilen türü mikroplastikler üzerinde olduğu görülmüş ve bu türlerin özellikle insan faaliyetlerinin çok yoğun olduğu Nilüfer bölgesinde bulunduğu tespit edilmiştir. Tüm polimer tipleri üzerinde oluşan bakteriyel biyofilm içinde en fazla görülen Gram-pozitif bakteri türlerinin koagülaz negatif Stafilokoklar, Staphylococcus aureus ve Enterococcus faecalis olduğu, Gram-negatif bakteri türlerinin ise Acinetobacter spp, Stenotrophomonas spp. ve Yersinia enterocolitica olduğu bulunmuştur. Gram-pozitif bakteriler arasında en fazla direncin trimetoprim/sulfametoksazol'e, Gram-negatif bakterilerin arasında ise en fazla direncin ampisilin ve sefoksitin antibiyotiklerine karşı olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak insan, hayvan ve çevre sağlığını içine alan "Tek Sağlık" perspektifinde değerlendirildiğinde mikroplastikler üzerinde biyofilm oluşturan antibiyotiğe dirençli patojen bakterilerin özellikle de kirliliğin yüksek olduğu bölgelerde oynayacağı vektör rolü ile besin ağına girmek suretiyle hem toplum hem de çevre sağlığı açısından büyük bir tehdit oluşturma potansiyelinin yüksek olduğunu göstermektedir.