Geri Dön

Tatlısu ekosistemlerinde mikroplastik yüzeylerinde biyofilm oluşturan potansiyel patojen mikroorganizmaların antibiyotik duyarlılığı

Antibiotic susceptibility of biofilm forming potential pathogenic microorganisms on microplastic surfaces in freshwater ecosystems

PDF İndir

  1. Tez No: 855379
  2. Yazar: TÜLAY PEKMEZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ NİHAN YAZGAN TAVŞANOĞLU, PROF. DR. GÜLÇİN AKCA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Sağlığı Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

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.

Özet (Çeviri)

Microplastics, which have become an important global environmental issue on a daily basis, are increasing the dimensions of the global threat caused by these concerning pollutants due to the presence of potential pathogens forming biofilms on them and their role as vectors in transporting them to aquatic ecosystems. Pathogens found within the biofilm structure formed on microplastics can be transported over long distances in aquatic environments, posing a significant risk to both human health and aquatic organisms. In particular, the presence of antibiotic-resistant bacteria within the biofilm and the spread of resistance in this way not only pose a serious concern for public health but also present a significant risk to environmental health. Therefore, the aim of this study is to identify potential pathogen species among the types of microplastics forming biofilms in the Susurluk Alt basin, where human activity is high, and to determine their antibiotic susceptibilities. In this context, microplastic sampling was performed using a manta microplastic scoop in four different areas with similar physicochemical properties (Uluabat Lake, Karadere, Kocaçay, and Delta). The polymer composition of the collected microplastic samples was identified using ATR-FTIR and Raman spectroscopic methods. Eighty-seven microorganisms isolated from the biofilm layer on different polymer types were identified at the genus/species level using conventional microbiological methods, the MALDI-TOF automated identification system, and DNA sequencing. Their susceptibilities to various antibiotics were determined by the disk diffusion method according to bacterial species. When the polymer structure of microplastic samples was examined, it was found that polypropylene (PP) and polyethylene (PE) were the most abundant. It was observed that both Gram-positive and Gram-negative microorganisms colonized the biofilm layer on these plastic particles. The highest antibiotic resistance was observed in bacterial biofilms on polypropylene microplastics, and these types were found to be particularly prevalent in the Nilüfer region, where human activities are very intense. Among the bacterial species found in the bacterial biofilm on all polymer types, the most common Gram-positive bacteria were coagulase-negative Staphylococci, Staphylococcus aureus, and Enterococcus faecalis, while the most common Gram-negative bacteria were Acinetobacter spp., Stenotrophomonas spp., and Yersinia enterocolitica. It was found that the highest resistance among Gram-positive bacteria was against trimethoprim/sulfamethoxazole, while among Gram-negative bacteria, it was against ampicillin and cefoxitin antibiotics. In conclusion, when evaluated from the perspective of“One Health,”which encompasses human, animal, and environmental health, the presence of antibiotic-resistant pathogenic bacteria forming biofilms on microplastics, especially in areas with high pollution, indicates a high potential threat to both public and environmental health by entering the food chain through their role as vectors.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    729769

    Microplastic pollution from past to present in freshwater ecosystems: Susurluk basin case

    Tatlısu ekosistemlerinde geçmişten günümüze mikroplastik kirliliği: Susurluk Havzası örneği

    FATMA FEISAL ALMAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyolojiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Çevre Sağlığı Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜLKÜ NİHAN YAZGAN TAVŞANOĞLU

  2. Tez No

    807159

    Evaluating & comparing microplastic uptake by different groups of freshwater invertebrates

    Farklı tatlı su omurgasız gruplarının mikroplastik alımının değerlendirilmesi ve karşılaştırılması

    GÜLŞEN NİLAY TUNCER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİKE GÜREL

  3. Tez No

    853704

    Geotechnıcal ınvestıgatıon of mıcroplastıcs

    Mikroplastiklerin geoteknik açıdan incelemesi

    ECE GÜRKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat MühendisliğiYeditepe Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET MURAT MONKUL

  4. Tez No

    901597

    Shallow lakes under pressure: The role of zooplankton in mediating lake responses to global change, a mesocosm approach

    Baskı altındaki sığ göller: Göllerin küresel değişime verdiği tepkiyi yönlendirmede zooplanktonun rolü, bir mezokozm yaklaşımı

    DİLVİN YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Yer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERYEM BEKLİOĞLU

  5. Tez No

    761914

    Mikroplastiklerin, sucul ekosistemlerde mikrobiyal kolonizasyon üzerine etkileri

    Effects of microplastics on microbial colonization in aquatic ecosystems

    FATİH DALDABAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyolojiEge Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMA İŞİSAĞ ÜÇÜNCÜ

Geri Dön