اكتشاف مضادات حيوية محظورة في الأسماك يثير مخاوف بشأن سلامة الأغذية

اكتشف العلماء مضادات حيوية مخفية تتراكم في الأنهار والأسماك، مما يثير مخاوف جديدة بشأن التلوث وسلامة الغذاء.

اكتشف علماء من مركز الطاقة النووية في الزراعة بجامعة ساو باولو (CENA-USP) بقايا عدة أنواع من المضادات الحيوية في نهر بيراسيكابا، أحد الأنهار الرئيسية في ولاية ساو باولو بالبرازيل. كما بحث بحثهم، الذي نُشر في مجلة Environmental Sciences Europe، كيفية تراكم هذه الأدوية في الأسماك وما إذا كان نبات مائي شائع يسمى Salvinia auriculata يمكن أن يساعد في تقليل التلوث.

قادت المشروع باتريشيا ألكسندر إيفانجيليستا وبتمويل من FAPESP. جمع الباحثون بين المراقبة البيئية وتجارب تراكم الملوثات، والضرر الجيني في الكائنات المائية، والمعالجة النباتية، وهي عملية تستخدم النباتات لإزالة الملوثات من البيئة. وقد ساعد هذا النهج الأوسع الفريق على تقييم المخاطر البيئية مع استكشاف الحلول المحتملة منخفضة التكلفة للتلوث المرتبط بكل من الطب البشري والإنتاج الحيواني.

تم جمع العينات بالقرب من سد سانتا ماريا دا سيرا وخزان بارا بونيتا، وهي منطقة تتراكم فيها الملوثات عبر حوض نهر بيراسيكابا. تتلقى المنطقة مياه الصرف الصحي المعالجة، ومياه الصرف الصحي المنزلية، والجريان السطحي من الزراعة، والنفايات المرتبطة بتربية الأسماك وتربية الخنازير.

موسم الجفاف يكثف التلوث بالمضادات الحيوية

وقام الباحثون بتحليل عينات المياه والرواسب والأسماك خلال فترات الأمطار والجفاف. شمل الرصد 12 مضادًا حيويًا شائع الاستخدام من مجموعات مثل التتراسيكلين، والفلوروكينولونات، والسلفوناميدات، والفينولات. يقول إيفانجليستا: “أظهرت النتائج نمطًا واضحًا للموسمية. خلال موسم الأمطار، كانت تركيزات معظم المضادات الحيوية أقل من حدود الكشف. ولكن في موسم الجفاف، عندما ينخفض ​​حجم المياه وتتركز الملوثات، تم اكتشاف مركبات مختلفة”.

وتم قياس المستويات في الماء بالنانوجرام لكل لتر، بينما وصلت التركيزات في الرواسب إلى ميكروجرام لكل كيلوجرام. تم العثور على بعض المركبات، بما في ذلك الإنروفلوكساسين والسلفوناميدات، في الرواسب بتركيزات أعلى من تلك المذكورة في دراسات مماثلة حول العالم.

ووفقا للباحثين، فإن الرواسب تعمل كمنطقة تخزين لهذه الملوثات لأنها تحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية والمواد المغذية مثل الفوسفور والكالسيوم والمغنيسيوم. مع مرور الوقت، من المحتمل أن يتم إطلاق هذه المضادات الحيوية مرة أخرى في البيئة.

اكتشاف مضادات حيوية محظورة في الأسماك

يقول الباحث: “أحد أهم نتائج الدراسة هو اكتشاف الكلورامفينيكول في أسماك اللامباري (Astyanax sp.) التي تم جمعها من الصيادين المحليين في منطقة بارا بونيتا. الكلورامفينيكول مضاد حيوي يُحظر استخدامه في الماشية في البرازيل على وجه التحديد بسبب المخاطر المرتبطة بسميته”.

ولم يتم الكشف عن المضاد الحيوي المحظور إلا خلال موسم الجفاف، بتركيزات تصل إلى عشرات الميكروغرامات لكل كيلوغرام. وبما أن أسماك اللامباري تباع وتؤكل عادة في المنطقة، فإن النتائج تشير إلى طريق محتمل لتعرض الإنسان لها من خلال استهلاك الغذاء.

وقال إيفانجيليستا إنه تم اختيار الكلورامفينيكول والإنروفلوكساسين للاختبارات المعملية بسبب أهميتهما البيئية وأهميتهما الصحية. وتوضح قائلة: “يستخدم الإنروفلوكساسين على نطاق واسع في تربية الحيوانات، بما في ذلك تربية الأحياء المائية، وكذلك في الطب البشري. ومن ناحية أخرى، لا يزال الكلورامفينيكول يستخدم في البشر على الرغم من حظره على الحيوانات المنتجة للغذاء، وهو بمثابة علامة تاريخية على التلوث المستمر”.

يزيل النبات المائي بعض المضادات الحيوية

بالإضافة إلى تحديد التلوث، اختبر الباحثون أيضًا ما إذا كان نبات سالفينيا أوريكولاتا، وهو نبات مائي عائم غالبًا ما يعتبر مصدر إزعاج. صِنفيمكن أن يساعد في تنظيف المياه الملوثة.

وفي التجارب المعملية تم تعريض النبات لتركيزات بيئية وتراكيز أعلى 100 مرة من الإنروفلوكساسين والكلورامفينيكول. استخدم العلماء مركبات الكربون 14 الموسومة إشعاعيًا لتتبع مكان تحرك المضادات الحيوية بدقة داخل الماء والنباتات والأسماك.

“أظهرت النتائج كفاءة السالفينيا العالية في إزالة الإنروفلوكساسين. في المعالجات ذات الكتلة الحيوية النباتية العالية، تمت إزالة أكثر من 95٪ من المضاد الحيوي من الماء في غضون أيام قليلة. انخفض نصف عمر المركب إلى حوالي يومين إلى ثلاثة أيام. في حالة الكلورامفينيكول، كانت الإزالة أبطأ وجزئية. وكان النبات قادرًا على إزالة 30٪ إلى 45٪ من المضاد الحيوي من الماء، مع فترات نصف عمر تتراوح بين 16 إلى 20 أيام، مما يشير إلى زيادة ثبات المركب في البيئة.

أظهرت الصور المأخوذة من اختبارات التصوير الشعاعي الذاتي أن كلا المضادين الحيويين تراكما بشكل رئيسي في جذور النبات، مما يشير إلى أن امتصاص الجذر والترشيح الجذري هما عنصران أساسيان في عملية التنظيف.

امتصاص الأسماك و الحمض النووي ضرر

إحدى النتائج الأكثر تعقيدًا تتعلق بكيفية امتصاص الأسماك للمضادات الحيوية. أظهرت الدراسات الخاضعة للرقابة أن خفض تركيز المضادات الحيوية في الماء لا يقلل دائمًا من امتصاص الأسماك للمضادات الحيوية.

بقي الإنروفلوكساسين في الغالب مذابًا في الماء وتم التخلص منه بسرعة نسبية بواسطة أسماك اللامباري، مع عمر نصف يبلغ حوالي 21 يومًا. وكان عامل تركيزه الحيوي منخفضًا، مما يعني أنه كان أقل احتمالًا أن يتراكم في الأنسجة. تصرف الكلورامفينيكول بشكل مختلف. وقد بقي في الأسماك لفترة أطول بكثير، مع عمر نصف أكبر من 90 يومًا وعامل تركيز حيوي مرتفع يشير إلى احتفاظ أقوى في الأنسجة.

كما أدى وجود سالفينيا أوريكولاتا إلى تغيير كيفية امتصاص الأسماك للأدوية. وعلى الرغم من أن النبات خفض مستويات المضادات الحيوية في الماء، إلا أن الأسماك امتصت المركبات في بعض الأحيان بسرعة أكبر. ويعتقد الباحثون أن النبات قد يحول المضادات الحيوية جزئيًا إلى أشكال يمكن للكائنات المائية امتصاصها بسهولة أكبر.

ويشير إيفانجيليستا إلى أن “هذا يوضح أن استخدام النباتات كإسفنجة لإزالة الملوثات ليس بالأمر التافه. فوجود النباتات الكبيرة يغير النظام بأكمله، بما في ذلك الطريقة التي يتلامس بها الكائن مع الملوثات”.

وقام الفريق أيضًا بفحص الضرر الجيني في الأسماك. أدى الكلورامفينيكول إلى زيادة كبيرة في تلف الحمض النووي، بما في ذلك تكوين النوى الصغيرة والتشوهات في نوى خلايا الدم. ومع ذلك، عندما كانت سالفينيا أوريكولاتا موجودة، انخفض الضرر بالقرب من المستويات التي شوهدت في مجموعات المراقبة. بالنسبة للإنروفلوكساسين فإن النبات لم يقلل بشكل كبير من التأثيرات الوراثية الضارة.

“التفسير الذي نقترحه هو أنه في حالة الكلورامفينيكول، قد ينتج النبات عددًا أقل من المنتجات الثانوية السامة أو يطلق مركبات مضادة للأكسدة في منطقة الجذور، مما يقلل من الإجهاد التأكسدي في الأسماك. ومن ناحية أخرى، يعتبر الإنروفلوكساسين أكثر استقرارًا كيميائيًا وقد ينتج مستقلبات ثابتة وربما سامة لا يتم تحييد تأثيرها بواسطة النباتات الكبيرة،” كما يعلق الباحث.

الوعد وحدود استراتيجيات التنظيف الطبيعية

وشدد إيفانجيليستا على أنه لا ينبغي النظر إلى نبات سالفينيا أوريكولاتا كحل كامل للتلوث بالمضادات الحيوية. وأظهرت الدراسة كل من المزايا والقيود. أحد المخاوف الرئيسية هو التعامل مع المواد النباتية الملوثة. إذا لم تتم إزالة النباتات ومعالجتها بشكل صحيح، فإنها يمكن أن تطلق مضادات حيوية مرة أخرى إلى البيئة وتصبح مصدرًا آخر للتلوث.

ومع ذلك، تشير النتائج إلى أن النباتات المائية يمكن أن تصبح جزءًا من استراتيجيات التنظيف القائمة على الطبيعة وبأسعار معقولة، خاصة في المناطق التي تكون فيها طرق المعالجة المتقدمة مثل تقنيات الأوزون والأكسدة باهظة الثمن.

ويخلص الباحث إلى أن “الدراسة تظهر أن المشكلة حقيقية وقابلة للقياس ومعقدة. وأي استراتيجية لمعالجتها يجب أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط إزالة الملوث، ولكن أيضا آثاره البيولوجية والبيئية”.

ويضيف فالديمار لويز تورنيسيلو، المشرف على أبحاث إيفانجيليستا: “يُظهر اكتشاف بقايا المضادات الحيوية في المياه والرواسب والأسماك في نهر بيراسيكابا مدى الضرر الذي يمكن أن تسببه الأنشطة البشرية. يمكن أن تؤدي مقاومة الكائنات الحية الدقيقة للمضادات الحيوية إلى ظهور جراثيم خارقة في البيئة. وقد أسفر البحث عن نتائج إيجابية مع حلول بيئية منخفضة التكلفة ومكن من فهم أفضل للعمل المتكامل للنظم البيئية المائية واستخدام التقنيات الطبيعية الفعالة لتخفيف التأثير”. وشارك في كتابة المقال.

المرجع: “النهج المتكامل لتقييم وتخفيف التلوث بالمضادات الحيوية في المياه الطبيعية باستخدام التراكم الحيوي والمعالجة النباتية” بقلم باتريشيا ألكسندر إيفانجيليستا، وإتالو كريستيان دا سيلفا دي أوليفيرا، وفيليبي ماتشادو دي أوليفيرا لورنسو، ونيكولي جوميز دي مورايس، ورودريجو فلوريانو بيمباتو، وهنريك ألفيس دي مورايس، ووالتر هنريكي ألميدا مينيجيني وفالديمار لويز تورنيسيلو، 19 ديسمبر 2025، العلوم البيئية أوروبا.
دوى: 10.1186/s12302-025-01275-7

تم توفير الجزيئات ذات العلامات الإشعاعية المستخدمة في البحث من قبل الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA).

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.