Aanleiding

Plasticvervuiling in aquatische omgevingen vormt een opkomende bedreiging voor de gezondheid. Met name microplastics (<5mm) die industrieel worden vervaardigd of ontstaan als plastic afval uit elkaar valt. Microplastics hebben een goed drijfvermogen en een hydrofoob hard oppervlakte. Dat maakt ze tot een uniek substraat voor biofilm vormende micro-organismen. Hierdoor kunnen ze mogelijk pathogenen herbergen, of antimicrobiële resistentie (AMR) gen uitwisseling bevorderen.

Doel en onderzoeksopzet

Een van de belangrijkste en langste rivieren in Europa is de Rijn. Op twee plekken in de Rijn zijn watermonsters genomen. Microplastics zijn verzameld met 500 µm, 100 µm en 10 µm zeven. Via infraroodspectroscopie is de concentratie en het type microplastic bepaald. De microbiële kolonisatie en AMR genen zijn bepaald via 16S rRNA-sequencing and qPCR.

Resultaten

Microplastics komen algemeen voor in de Rijn; de gemiddelde microplastic concentratie was 213.147 deeltjes/m3 water. Polyamide en polyvinylchloride waren de meest voorkomende polymeren. De samenstelling van de microbiële kolonisatie op de 100-500 µm plasticmonsters verschilde significant van het oppervlaktewater en de kleinere plasticmonsters. Er werd lagere diversiteit waargenomen op grotere plastic deeltjes. Hoe kleiner de microplastics waren, hoe meer ‘waterachtig’ de microbiële samenstelling werd. Daarnaast had drijvend plastic een latere diversiteit dan gesedimenteerd plastic. De diversiteit was hoger in de winter dan in de zomer, alhoewel de microplastic concentraties in de zomer hoger waren. De microplastics bevatte microbiële taxa die bekend staan om hun biofilmvorming (Gammaproteobacteria and Betaproteobacteria) en plastic afbraak (Pseudomonas). De microplastics bevatte ook microbiële taxa met potentiële pathogenen (Pseudomonas, Acinetobacter en Arcobacter). AMR-genen werden alomtegenwoordig gedetecteerd. Deze resultaten tonen aan dat microplastics als karakteristiek substraat dienen voor microbiële kolonisatie.

• prof. dr. L. (Lapo) Mughini Gras