بررسی اثر نانوذرات آهن صفر ظرفیتی بر حذف ژن های مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری های هتروتروف پساب فاضلاب شهری

سابقه و هدف: استفاده از نانومواد برای از بین بردن آلاینده های مختلف، مواد دارویی و غیرفعال سازی باکتری های مختلف آب یا فاضلاب در حال پیشرفت است، اما توانایی تخریب و یا حذف اجزای ژنتیکی باکتری ها توسط نانوذرات و در پی آن امکان کنترل گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی در تصفیه خانه ها به عنوان یک مبحث جدید نیاز به بررسی دارد. هدف اصلی این تحقیق حذف اجزای ژنتیکی (پلاسمیدها و کاسمیدهای حامل ژن های مقاومت دارویی) باکتری های هتروتروف از پساب، توسط نانوذارت آهن صفر ظرفیتی است. مواد و روش ها: سنجش توانایی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در حذف اجزای ژنتیکی باکتری به روش سلولی مولکولی و ژن های انتخابی TetW (تتراسایکلین) Ctx-m-۳۲، (سفتازیدیم) و CmlA۱ (کلرامفنیکل) بود. برای تشخیص ژن های مقاوم از واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) و پرایمرهای اختصاصی استفاده شد. یافته ها: میانگین غلظت HPC و ARBs در پساب اولیه cfu/ml ۱۰۵×۶۸/۱ و ۱۰۴×۵۸/۲ بود. میانگین ARGs بعد از انجام آزمایشات ng/µl ۶۶/۱۰±۷۱/۳۳ =(TetW)، ng/µl ۶۰/۱۱±۷۱/۵۷= (CmlA۱) و ng/µl ۸۵/۴±۷۱/۳۷= (Ctx-m-۳۲) حاصل شد. مدل پیشنهادی نرم افزار برای HPC و ARBs شامل mg/l۲۳-۲۰=nZVI، l/min ۸/۷-۷=QN۲، min۳۰-۲۳=time و برای ARGs نیز mg/l۳۰-۲۸=nZVI، l/min ۸/۷-۷=QN۲ و min۳۸-۳۰=time بود. استنتاج: nZVI قادر است علاوه بر تخریب و حذف باکتری های هتروتروف، اجزای ژنتیکی باکتری ها و ژن های عامل مقاومت آنتی بیوتیکی را تخریب و تجزیه نماید و بر خلاف تاسیسات کلر زنی تصفیه خانه های فاضلاب که منجر به افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی در بین باکتری های پساب خروجی می شوند، کاهش محسوسی در جمعیت میکروبی باکتری های مقاوم آنتی بیوتیکی به وجود آورد. ژن های Ctx-m-۳۲ در برابر nZVI نسبت به TetW و CmlA۱ مقاومت بالایی دارند.

Keywords:

wastewater treatment , antibiotic resistance , heterotrophic bacteria , nanoparticles , PCR , تصفیه فاضلاب , مقاومت آنتی بیوتیکی , باکتری های هتروتروف , نانو ذرات , PCR