การฆ่าเชื้อโรคในน้ําเสียทั่วไปโดยใช้คลอรีนสามารถอํานวยความสะดวกในการแพร่กระจายของการดื้อยาต้านจุลชีพในแบคทีเรีย การบําบัดน้ําเสียบางประเภทด้วยแสงอัลตราไวโอเลต (UV) แทนอาจเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาจากการศึกษาที่ KAUST's Water Desalination and Reuse Center ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Science & Technology
แบคทีเรียกําลังพัฒนากลไกอย่างรวดเร็วเพื่อหลบเลี่ยงผลกระทบของยาต้านจุลชีพและความต้านทานนี้คุกคามสุขภาพของประชาชนมากขึ้น สารประกอบยาและแบคทีเรียที่ดื้อยาที่เข้าถึงน้ําเสียจากเทศบาลและน้ําเสียทางการเกษตรจะถูกตําหนิบางส่วน ที่น่าสนใจคือความต้านทานยาต้านจุลชีพพบว่าสูงกว่าแบคทีเรียปลายน้ําจากโรงบําบัดมากกว่าในน้ําเสียดิบที่เข้าสู่พืช
ในระหว่างการฆ่าเชื้อในน้ําเสียสารพันธุกรรมจะแตกตัวออกจากแบคทีเรียในน้ําโดยรอบ ดีเอ็นเอนอกเซลล์นี้สามารถประกอบด้วยยีนต้านทานยาต้านจุลชีพ "คําถามใหญ่คือ: ยีนต้านทานนอกเซลล์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับสุขภาพของประชาชนหรือไม่" เพื่อนหลังปริญญา KAUST, David Mantilla-Calderon กล่าว "เรายังไม่มีคําตอบสําหรับคําถามนี้ แต่ข้อกําหนดเบื้องต้นแรกที่ยีนเหล่านี้ต้องปฏิบัติตามคือพวกเขาต้องอยู่ในเซลล์แบคทีเรียที่ทํางานได้ สิ่งนี้เป็นไปได้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติซึ่งช่วยให้การดูดซึมดีเอ็นเอนอกเซลล์และการรวมเข้ากับโครโมโซมแบคทีเรีย"
Mantilla-Calderon และเพื่อนร่วมงานที่ KAUST พบว่าการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติถูกกระตุ้นในแบคทีเรียที่พบในน้ําและดินที่เรียกว่า Acinetobacter baylyi เมื่ออยู่ในที่ที่มีผลพลอยได้จากคลอรีนกรดโบรโมอะซิติก ผลพลอยได้จากการฆ่าเชื้อโรคทําให้เกิดความเสียหายของดีเอ็นเอในแบคทีเรียทําให้เกิดเส้นทางการซ่อมแซมดีเอ็นเอที่เป็นที่รู้จักกันเพื่อเพิ่มการรวมดีเอ็นเอต่างประเทศในจีโนมแบคทีเรีย
นักศึกษาปริญญาเอก Nicolas Augsburger ต่อไปตรวจสอบผลกระทบของแสงแดดและแสง UV ต่อการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ "เราต้องการดูว่ามีวิธีที่ปลอดภัยกว่าในการฆ่าเชื้อน้ําเสียที่ผ่านการบําบัดแล้วโดยไม่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติในแบคทีเรียสิ่งแวดล้อมหรือไม่"
ที่น่าสนใจเอาก์สบวร์กและเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าคล้ายกับกรด bromoacetic แสงแดดยังเพิ่มการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติใน Acinetobacter baylyi โดยการเรียกเส้นทางการซ่อมแซมดีเอ็นเอ
น่าแปลกใจ, แม้ว่าแสง UV ยังเพิ่มการดูดซึมของดีเอ็นเอ extracellular ในจีโนมแบคทีเรีย, ยีนได้รับความเสียหายเท่าที่พวกเขาไม่ได้ทํางาน, ซึ่งแตกต่างจากผลกระทบของแสงแดดและกรด bromoacetic.
"แสงแดดเพิ่มการรวมดีเอ็นเอต่างประเทศได้ถึงสองเท่า" Augsburger "พระคุณที่ประหยัดคือแม้ว่าแสง UV จะเพิ่มการรวมดีเอ็นเอต่างประเทศเช่นเดียวกับผลพลอยได้ฆ่าเชื้อและแสงแดด แต่ก็ทําลายดีเอ็นเอนอกเซลล์ในน้ําเสียพร้อมกันจนถึงจุดที่แม้ว่าจะถูกนําขึ้นโดยแบคทีเรียก็จะไม่สามารถแสดงยีนเหล่านั้นได้"
"การศึกษาของเราตั้งคําถามถึงการพึ่งพาการใช้คลอรีนในปัจจุบันของเราเป็นขั้นตอนการฆ่าเชื้อขั้นสุดท้ายในโรงบําบัดน้ําเสียส่วนใหญ่" นักจุลชีววิทยา Peiying Hong กล่าว "กลยุทธ์การฆ่าเชื้อโรคโดยใช้แสง UV อาจถือได้ว่าเป็นการฆ่าเชื้อในน้ําที่ขุ่นต่ํา สิ่งนี้สามารถช่วยลดการมีส่วนร่วมของน้ําเสียในการดื้อยาต้านจุลชีพ"
ห้องปฏิบัติการของ Hong กําลังตรวจสอบว่าความเครียดต่าง ๆ อาจโต้ตอบอย่างไรเพื่อส่งผลกระทบต่อการดูดซึมและอัตราการรวมดีเอ็นเอนอกเซลล์เป็นแบคทีเรีย
