Polystyrol-Nanoplastik beeinflusst das Überleben von Salmonellen und die Antibiotikaresistenz

Kunststoffprodukte sind in unserer Lebensmittelversorgungskette allgegenwärtig und geben Mikroplastik in jeden Teil des menschlichen Ökosystems ab. Beim Abbau zerfällt Mikroplastik in noch kleinere Fragmente, sogenannte Nanoplastik – winzige Partikel, die biologische Moleküle auf eine Weise beeinflussen können, die noch nicht vollständig geklärt ist. In einer neuen Studie untersuchten Forscher der University of Illinois Urbana-Champaign, was passiert, wenn Nanoplastik mit ihnen interagiert Salmonellenwas möglicherweise Auswirkungen auf die Lebensmittelsicherheit und die menschliche Gesundheit hat.

Salmonella enterica ist ein wichtiger lebensmittelbedingter Krankheitserreger, der häufig in Fleisch, Geflügel und verzehrfertigen Lebensmitteln vorkommt. Für eine Studie zur Lebensmittelsicherheit testen wir in unserem Labor Putenhackfleisch aus Lebensmittelgeschäften und stellen fest, dass es häufig positiv ausfällt Salmonellen. Wenn Sie das Fleisch richtig garen, sollten Sie kein Problem haben. Allerdings wird Putenhackfleisch oft in Plastik verpackt, und wir wollten herausfinden, wie das geht Salmonellen reagieren, wenn sie mit Kunststoffpolymeren in Kontakt kommen.“

Pratik Banerjee, leitender Autor, außerordentlicher Professor in der Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und menschliche Ernährung, Teil des College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences an der U of I

Banerjees Team untersuchte zuvor die Wechselwirkung von Nanoplastik und E. coli O157:H7, ein Stamm, der für schwere Ausbrüche schwerer Gastroenteritis verantwortlich ist. In dieser Studie konzentrierten sie sich auf Salmonella enterica und Polystyrol, ein häufig verwendetes Kunststoffmaterial für Lebensmittelverpackungen und Einwegutensilien.

„Wir haben die Physiologie von untersucht Salmonellen als Reaktion auf Nanoplastik, und wir fanden eine erhöhte Expression virulenzbezogener Gene. Die Bakterien bildeten auch dickere Biofilme, was ein weiterer Hinweis darauf ist, dass sie virulenter werden“, sagte Jayita De, eine Doktorandin in Banerjees Labor und Hauptautorin der Studie.

Biofilm ist eine Ansammlung von Mikroorganismen, die zusammenwachsen und eine Schutzschicht bilden, die das Überleben pathogener Bakterien unter physiologischem Stress erhöht. Möglicherweise sehen Sie Biofilme als schleimigen Film in Ihrer Küchenspüle oder auf Ihrem Schneidebrett, nachdem Sie rohes Fleisch angefasst haben.

Allerdings während Salmonellen zeigte zunächst eine erhöhte Virulenz, eine längere Exposition gegenüber Nanoplastik verlangsamte seine Stressreaktion.

„Wenn die Bakterien zum ersten Mal auf Nanoplastikpartikel treffen, gehen sie in den Angriffsmodus und werden virulenter. Aber nach einer Weile beginnen sie, ihre Ressourcen und Energie zu verlieren, sodass sie in den Verteidigungsmodus wechseln, der es ihnen ermöglicht, länger in der Umwelt zu verbleiben. Wenn die Nanoplastikkonzentration steigt, können sie wieder in einen Angriffsmodus wechseln. Es ist ein Kompromiss zwischen Angriff und Verteidigung“, sagte De.

Die allgemeine Schlussfolgerung ist, dass die Interaktion mit Nanoplastik Verhaltensänderungen induziert Salmonella entericaEs sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die Richtung und Auswirkungen dieser Änderungen zu bestimmen.

Ebenso besorgniserregend ist die Möglichkeit, dass Nanoplastik die Antibiotikaresistenz beeinflussen kann Salmonellensagte Banerjee.

„Jede Verbindung, die physiologischen Stress auf die Bakterien ausübt, kann eine antimikrobielle Resistenz auslösen. Nanokunststoffe sind keine antimikrobiellen Mittel, aber der bloße Kontakt mit ihnen könnte Bakterien, die zuvor nicht gegen ein bestimmtes Antibiotikum resistent waren, in einen Prozess umwandeln, der Kreuzresistenz genannt wird“, erklärte er.

Dies ist das Thema einer laufenden Studie, doch erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass Polystyrol-Nanoplastik zu Schäden führen kann Salmonellen um die Expression antimikrobieller Resistenzgene zu erhöhen, fügte Banerjee hinzu.

„Allerdings wollen wir keinen Alarm schlagen und uns dafür einsetzen, dass die Menschen auf Plastik verzichten. Kunststoffverpackungen bieten viele Vorteile, etwa die Reduzierung von Lebensmittelverderb und -verschwendung bei gleichzeitig niedrigen Kosten. Wir wissen noch nicht, ob wir uns darüber Sorgen machen sollten“, sagte er.

Das Forschungsteam von Banerjee gehört zu den ersten, die die Wechselwirkungen zwischen lebensmittelbedingten Krankheitserregern und Kunststoffpartikeln untersuchen und damit dieses aufstrebende Gebiet aus der Perspektive der Lebensmittelsicherheit vorantreiben. Er hofft, dass andere Forscher auf der ganzen Welt die Verantwortung übernehmen, denn es gibt noch viel mehr über Konsequenzen, Risiken und Toleranzen zu lernen, bevor politische Empfehlungen abgegeben werden können.

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