کشف چگونگی تعامل بین سارگاسوم، زباله های پلاستیکی دریایی و باکتری ویبریو باعث ایجاد طوفان “بیماری” عالی می شود.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه تعامل بین گونه های Sargassum، زباله های پلاستیکی دریایی و Vibrio باکتری ها طوفان “پاتوژن” کاملی را ایجاد می کنند که پیامدهایی برای زندگی دریایی و سلامت عمومی دارد. ویبریو باکتری ها در آب های سراسر جهان یافت می شوند و هستند علت اصلی مرگ و میر در انسان از محیط زیست دریایی مثلا، Vibrio vulnificus، که گاهی به عنوان باکتری گوشت خوار شناخته می شود، می تواند باعث بیماری های تهدید کننده زندگی ناشی از مصرف غذاهای دریایی و همچنین بیماری و مرگ در اثر عفونت زخم باز شود.

از سال 2011، سارگاسوم، جمعیت های آزاد ماکرو جلبک قهوه ای، به سرعت expanding در دریای سارگاسو و سایر بخش های اقیانوس باز مانند اقیانوس اطلس بزرگ کمربند سارگاسوم، از جمله رویدادهای مکرر و بی سابقه تجمع جلبک دریایی در سواحل. زباله‌های پلاستیکی دریایی که برای اولین بار در آب‌های سطحی دریای سارگاسو یافت شدند، به یک نگرانی جهانی تبدیل شده‌اند و شناخته شده‌اند که دهه‌ها بیشتر از بسترهای طبیعی در محیط‌های دریایی باقی می‌مانند.

در حال حاضر، اطلاعات کمی در مورد رابطه اکولوژیکی ویبریوها با سارگاسوم. علاوه بر این، شواهد ژنومی و متاژنومی در مورد اینکه آیا ویبریوها زباله های پلاستیکی دریایی را مستعمره می کنند یا خیر وجود ندارد. سارگاسوم می تواند به طور بالقوه انسان را آلوده کند. با شروع تابستان و تلاش ها برای یافتن راه حل های نوآورانه برای استفاده مجدد Sargassum، آیا این بسترها می توانند تهدیدی سه گانه برای سلامت عمومی باشند؟

محققان دانشگاه آتلانتیک فلوریدا و همکارانش ژنوم 16 را به طور کامل توالی یابی کردند ویبریو ارقام جدا شده از لارو مارماهی، بقایای پلاستیکی دریایی، سارگاسومو نمونه های آب دریا جمع آوری شده از دریاهای کارائیب و سارگاسو اقیانوس اطلس شمالی. چیزی که آنها کشف کردند این است پاتوژن های ویبریو توانایی منحصر به فردی برای “چسبیدن” به میکروپلاستیک ها دارند و این که این میکروب ها ممکن است فقط با پلاستیک سازگار شوند.

پلاستیک عنصر جدیدی است که به محیط های دریایی وارد شده و تنها حدود 50 سال است که وجود دارد. کار آزمایشگاهی ما نشان داد که اینها ویبریو بسیار تهاجمی هستند و می توانند ظرف چند دقیقه پلاستیک را جستجو کنند و به آن بچسبند. ما همچنین دریافتیم که عوامل چسبندگی وجود دارد که میکروب‌ها از آن برای چسبیدن به پلاستیک استفاده می‌کنند، و این همان مکانیسمی است که پاتوژن‌ها از آن استفاده می‌کنند.

تریسی مینسر، دکتری، نویسنده اصلی و استادیار زیست شناسی در مؤسسه اقیانوس شناسی شعبه بندرگاه FAU و کالج افتخاری هریت ال. ویلکس

این مطالعه که در مجله منتشر شده است تحقیقات آبنشان می‌دهد که ارتعاش‌های اقیانوسی باز نشان‌دهنده گروهی از میکروب‌ها هستند که تاکنون توصیف نشده‌اند، برخی از آن‌ها گونه‌های جدید بالقوه را نشان می‌دهند، دارای ترکیبی از ژن‌های بیماری‌زا و کم مواد مغذی هستند که زیستگاه دریایی آنها و بسترها و میزبان‌هایی را که مستعمره می‌کنند، منعکس می‌کنند. با استفاده از ژنوم مونتاژ شده با متاژنوم (MAG)، این مطالعه نشان دهنده اولین مورد است ویبریو spp ژنوم جمع آوری شده از بقایای پلاستیکی

این مطالعه ژن‌های بیماری‌زای مهره‌داران را مشخص کرد که ارتباط نزدیکی با سویه‌های باکتریایی وبا و غیر وبا دارند. آزمایش فنوتیپ ارقام، تشکیل سریع بیوفیلم، فعالیت‌های همولیتیک و لیپوفسفولیتیک، مطابق با پتانسیل بیماری‌زایی را تأیید کرد.

محققان همچنین کشف کردند که زونولا ژن های سم یا “zot” را که برای اولین بار در آن شرح داده شد را مسدود می کند ویبریوکلراکه یک سم ترشحی است که نفوذپذیری روده را افزایش می‌دهد، برخی از ژن‌های بسیار حفظ شده و انتخاب‌شده در ویبریوهایی بودند که پیدا کردند. به نظر می رسد که این ارتعاش ها از طریق روده وارد می شوند، در روده ها گیر می کنند و از این طریق عفونی می شوند.

مینسر می‌گوید: «یک چیز جالب دیگر که کشف کردیم مجموعه‌ای از ژن‌ها به نام ژن‌های «zot» است که باعث سندرم روده نشت‌کننده می‌شود. به عنوان مثال، اگر ماهی یک تکه پلاستیک بخورد و به آن آلوده شود ویبریوکه منجر به نشتی روده و اسهال می شود، مواد مغذی زائد مانند نیتروژن و فسفات را آزاد می کند که می تواند تحریک شود. سارگاسوم رشد و سایر موجودات اطراف.”

یافته ها برخی را نشان می دهد ویبریو spp در این محیط یک سبک زندگی “همه چیز خوار” دارند که هم میزبان های گیاهی و هم حیوانی را در ترکیب با توانایی تداوم در شرایط الیگوتروفیک هدف قرار می دهد. با افزایش انسانزباله های دریایی سارگاسوم پلاستیکی فعل و انفعالات، فلور میکروبی مرتبط با این بسترها می تواند پاتوژن های فرصت طلب قوی را در خود جای دهد. نکته مهم، برخی از داده های مبتنی بر کشت ساحلی را نشان می دهد سارگاسوم به نظر می رسد مقادیر بالایی از ویبریو باکتری ها

مینسر می‌گوید: «فکر نمی‌کنم در حال حاضر، کسی واقعاً این میکروب‌ها و توانایی آنها را در ایجاد عفونت در نظر گرفته باشد. ما واقعاً می‌خواهیم مردم را از این خطرات مرتبط آگاه کنیم. به ویژه، باید در مورد برداشت و فرآوری احتیاط کرد. سارگاسوم زیست توده تا زمانی که خطرات به طور کامل کاوش شوند.”

نویسندگان همکار این مطالعه، مؤسسه تحقیقات دریایی NIOZ سلطنتی هلند، آژانس علوم و فناوری زمین دریایی ژاپن، دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ، آلمان، دانشگاه اموری، دانشگاه آمستردام و آزمایشگاه بیولوژیکی دریایی را نمایندگی می کنند.