Hạt vi nhựa là môi trường cho vi khuẩn kháng kháng sinh

Hạt vi nhựa đang là vấn đề gây nguy hại cho môi trường và thậm chí là sức khỏe con người. Nghiên cứu mới đây của Đại học Phenikaa và Khoa Sinh Học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội được đăng trên tạp chí khoa học Journal of Hazardous Materials Letters, đã chỉ ra các mẫu vi nhựa trong Đồng bằng Sông Hồng đang là “nơi trú ẩn” cho vi khuẩn kháng kháng sinh.

---

Hạt vi nhựa là vật trung gian mang vi khuẩn kháng kháng sinh

Hạt vi nhựa là những hạt nhựa có kích thước rất nhỏ và đang trở thành một vấn nạn về môi trường. Chúng có khả năng làm vật trung gian để vận chuyển các chất ô nhiễm và chứa nhiều loại vi sinh vật. Hạt vi nhựa đã từng được tìm thấy trong cơ thể con người. Tìm hiểu thêm về hạt vi nhựa và những sự thật gây sốc bạn chưa biết. Các nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra sư gia tăng đáng kể lượng vi nhựa trong môi trường trong những năm gần đây. Đặt biệt,hạt vi nhựa đã được tìm thấy với số lượng đáng lưu ý trong não bộ con người. 

Trong nghiên cứu First evidence of microplastic-associated extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing bacteria in the Red River Delta, Vietnam của tác giả Lê Thanh Thảo và các cộng sự năm 2024, vi nhựa được chỉ ra rằng có thể đóng vai trò là vật trung gian mang vi khuẩn kháng kháng sinh (ARB) và gen kháng kháng sinh (ARG), từ đó lan truyền chúng trong môi trường nước.

Vi khuẩn kháng kháng sinh (ARB) là những vi khuẩn mà kháng lại tác dụng của thuốc kháng sinh. Sự kháng kháng sinh đang gia tăng do việc sử dụng kháng sinh quá mức trong y tế và thú y, cũng như các hoạt động nuôi trồng thủy sản không được kiểm soát. Các môi trường như bệnh viện, trang trại và nhà máy xử lý nước thải là những điểm nóng cho sự lây lan của ARB và ARG. Nghiên cứu đã xác định Aeromonas spp. và E. coli là những vi khuẩn kháng kháng sinh phổ biến có liên hệ mật thiết với vi nhựa. Các gen kháng kháng sinh như blaTEM, blaSHV và blaCTXM cũng được tìm thấy trong các chủng vi khuẩn phân lập từ vi nhựa.

Đồng bằng sông Hồng – Tụ điểm nóng của vi nhựa và vi khuẩn kháng kháng sinh

Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu dữ liệu từ 4 địa điểm lớn là Hà Nội, Nam Định, Hà Nam và Cát Bà. Kết quả cho thấy sự hiện diện rộng rãi của vi nhựa trong các mẫu nước được thu thập từ nhiều vị trí khác nhau. Vi nhựa thu thập được chủ yếu ở dạng sợi do chất thải sinh hoạt từ hoạt động dệt may hoặc đánh bắt.

Cùng với sự hiện diện rộng rãi của vi nhựa, vi khuẩn kháng kháng sinh cũng được tìm thấy tràn lan trên vi nhựa. Nồng độ ARB trong vi nhựa từ các mẫu Hà Nội và Nam Định (nước ngọt) luôn cao hơn so với nồng độ từ đảo Cát Bà (nước mặn). Trong khi các mẫu nước ngọt thu được mật độ vi khuẩn lần lượt là 9×105 CFU/ml ở mẫu nước bề mặt, và 5×105 CFU/ml ở mẫu nước đáy, các mẫu nước mặn lại không hề phát hiện có vi khuẩn. Độ mặn cao và điều kiện bất lợi được cho là nguyên nhân khiến vi khuẩn không thể tồn tại ở nước mặn.

Vi nhựa – Ổ chứa vi khuẩn kháng thuốc di động

Nhóm nghiên cứu đã tìm ra được 480 mẫu vi khuẩn bám trong vi nhựa và cả trong môi trường nước. Tỷ lệ vi khuẩn kháng kháng sinh thu được trong vi nhựa cao hơn so với trong môi trường nước. Cụ thể, tỷ lệ vi khuẩn Aeromonas spp. và E. coli trên vi nhựa đạt 90,8%, cao hơn so với nước không chứa vi nhựa là 85,7%. Hà Nội và Hà Nam có tỷ lệ vi khuẩn kháng kháng sinh cao nhất, đặc biệt ở những nơi gần bệnh viện và khu công nghiệp.

Trong 207 chủng vi khuẩn được tìm thấy từ vi nhựa, có 23 chủng (~11%) mang gen kháng kháng sinh, chủ yếu là blaTEM (56,5%), blaSHV (39,1%) và blaCTXM-9 (4,3%). Đáng chú ý, các gen kháng kháng sinh nhiều nhất được tìm thấy ở những địa điểm cực kỳ ô nhiễm (26,1%) như nơi tập trung nước thải từ Hà Nội, các làng nghề truyền thống khác và gần các khu công nghiệp. 

Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy sự xuất hiện tất cả các loại gen kháng kháng sinh (blaTEM, blaSHV, blaCTXM) ở khu vực gần bệnh viện Thanh Nhàn (Hà Nội). Vi nhựa có chứa vi khuẩn kháng kháng sinh rất dễ phát tán khi chúng trôi nổi trong nguồn nước, theo dòng nước đi vào sông, hồ và đại dương.

Yếu tố kích thích sự phân tán của vi khuẩn kháng kháng sinh

Yếu tố môi trường được cho là nguyên nhân chủ yếu tác động đến sự phân tán của gen và vi khuẩn kháng thuốc. Trong khi độ mặn, độ dẫn điện và hàm lượng carbon hữu cơ có xu hướng ức chế chúng thì hàm lượng diệp lục-a có khả năng tạo điều kiện di chuyển cho các chất ô nhiễm, do đó gây ra tác động tiêu cực đến sự phong phú của vi khuẩn trên bề mặt vi nhựa. Bề mặt của vi nhựa tạo điều kiện hình thành màng sinh học (biofilm), một nơi lý tưởng để vi khuẩn dễ dàng trao đổi gen kháng kháng sinh. 

Nghiên cứu cho thấy vi nhựa không chỉ là gây ra ô nhiễm mà còn góp phần làm trầm trọng vấn đề kháng kháng sinh. Vi nhựa không chỉ chứa vi khuẩn kháng thuốc mà còn có nguy cơ lây lan loại vi khuẩn nguy hiểm này.Các vi khuẩn kháng kháng bám trên vi nhựa, vi nhựa theo dòng nước đi vào sông, hồ, ao thậm chí là đại dương, gây nguy cơ phơi nhiễm các loại bệnh nguy hiểm. Điều này đặt ra yêu cầu cấp bách về việc kiểm soát và quản lý rác thải nhựa hiệu quả, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng, cũng như để giảm sự phát tán của tình trạng kháng kháng sinh liên quan đến vi nhựa.