ANTİBİYOTİK DİRENCİNİ KONTROL ALTINA ALMAK İÇİN YENİLİKÇİ ENZİM BİYOREAKTÖRLERİ

Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü Doktor Öğretim Üyesi Ulaş Tezel; TÜBİTAK desteğiyle yürüttüğü çalışma ile günlük hayatımızda sıkça kullandığımız temizlik ve kişisel bakım ürünlerinin içeriğinde bulunan kimyasalların çevreye salınımını önlemeyi hedefleyen bir proje sürdürüyor.

Doktor Öğretim ÜyesiUlaş Tezel; özellikle günlük hayatımızda kullandığımız kişisel bakım ve temizlik ürünlerinin içinde bulunan birtakım kimyasalların, dolaylı olarak antibiyotik direncine neden olduğu konusunda uyarıda bulundu. Tezel, “Hepimiz, bizi hasta yapan mikroplardan korkuyoruz. Bu nedenle onlardan kurtulmak, böylece sağlıklı bir yaşam ortamı yaratmak için dezenfektanlar kullanıyoruz. Bizim bu hijyen takıntımız mikroplara dezenfektanlarla baş etmeyi öğretti. Gelişi güzel dezenfektan kullanımımız nedeniyle mikropların geliştirdiği bu yetiye bilim literatüründe ‘antimikrobiyal direnci’ denmektedir. Birçok antimikrobiyal direnç mekanizması antibiyotiklere karşı da etkin olduğu için günümüzde bu durum insan sağlığı için önemli bir tehdit oluşturmaktadır” ifadelerinde bulundu.

Temizlik için kullanılan dezenfektanların aktif maddeleri olan biyositlerin atık suya karıştığını belirten Tezel; özellikle dünyada bu ürünlerin kullanımının yaygınlaşması ile birlikte doğaya salınımın çok arttığını belirtti. Üstelik doğaya karışan bu biyositlerin mikroplarla buluşarak bir anlamda doğa içinde aşı görevi de görmeye başladığını ve mikropların geliştirilen antibiyotiklere karşı direncin artmasına neden olduğunu düşünüyor.

Tezel, bu konuda şu açıklamayı yaptı; “Organik maddeler ve biyositler gibi mikrokirleticiler içeren atık su arıtılıp, alıcı ortamlara deşarj edilir. Birçok atık su arıtma tesisi, kolaylıkla parçalanabilir organik kirleticilerin arıtımı için tasarlanmıştır. Bu nedenlebiyositlerdâhil olmak üzere antibiyotikler, ağrı kesiciler, östrojenik kimyasallar gibi birçok mikrokirletici, atık su arıtma tesislerinden arıtılmadan geçerek çevreye salınır. Antimikrobiyal direnç gelişiminin ana nedeninin mikroorganizmaların antimikrobiyal kimyasallara (biyositler ve antibiyotikler) çevrede düşük konsantrasyonlarda maruz kalması olduğu düşünülürse, bu kimyasalların çevredeki varlığı önemli bir problem teşkil etmektedir. Antimikrobiyal direnci insan toplumunun bugün karşı karşıya olduğu en önemli sağlık problemidir.”

Antibiyotik direncine karşı savaşta yeni yöntem

Antimikrobiyaldirencinin gelişme ve yayılma riskini azaltmak için gereken stratejinin, kimyasal salınımını kontrol etmek olduğunu belirten Tezel, şu bilgileri verdi; “Biyoparçalama/biyodönüşüm, atık su arıtımı sırasında bu kimyasalların çevreye salınmadan bertarafını sağlayabilecek en etkin mekanizmadır. Ancak konvansiyonel biyolojik atık su arıtma tesisleri, birçok mikrokirleticinin arıtımında yetersiz kalmakta. Bu kirleticilerin çevreye salınımını önlemek için ileri arıtma teknolojilerinin geliştirilmesi şart. Benzalkonyum klorürler (BAK), evsel, endüstriyel ve hastane atık sularında diğer mikrokirleticilere göre daha yüksek konsantrasyonlarda bulunan bir grup antimikrobiyal kimyasaldır. Bu kimyasalın özellikle hastalık yapıcı mikroorganizmalarda antimikrobiyal direncini tetiklediği ve bu mikroorganizmaların birçok antibiyotiğe toleranslı hale geldiği literatürde belirtilmiştir. Laboratuvarımızda TÜBİTAK projemiz kapsamında biyolojik arıtımdan geçmiş atık sulardan BAK ve benzeri antimikrobiyal kirleticilerin temizlenmesi için yüksek verimli bir ileri arıtma teknolojisi geliştirmekteyiz. Şuana kadar biyolojik olarak parçalanması çok zor olan kirleticileri parçalayan Pseudomonas cinsi bir bakteri keşfettik. Bu bakterinin genom dizilimini elde edip bu kirleticileri parçalamasını sağlayan genleri belirledik. Bu bakteriyi doğal bir materyale hapsedip bir biyokatalizör hazırladık ve doldurulmuş reaktörlerde atık sudan %100 oranında BAK arıtımı sağladık. İleriki aylarda bakterimizden elde ettiğimiz BAK parçalayan BAK-oksijenaz enzimiyle hazırlanan biyokatalizör yardımıyla yarım saat gibi düşük sıvı bekletme süresinde atık sulardan %100 verimle BAK giderimi elde etmeyi planlıyoruz.”

Tezel şöyle devam etti; ‘’Enzim biyoreaktörleri ilaç ve besin sanayinde oldukça sık kullanılmakta. Bu tip reaktörlerin atık su arıtımına yönelik uygulamaları oldukça az. Bu nedenle; bu projenin çıktıları alanında bir ilk olmakla kalmayıp, ileri atık su arıtımına yenilikçi bir teknoloji kazandıracak. Bu proje kapsamında elde edilecek enzimler ile hazırlanacak katalizörler sadece evsel atık suların değil ayrıca ilaç endüstrisi ve hastane atık suları gibi içerisinde birçok antimikrobiyal kimyasal bulunan atık suların arıtımı için de kullanılabilir. Bu nedenle bu projenin sonuçları gerek çevre gerekse insan sağlığının korunması anlamında önemli katkılarda bulunacaktır.”

Kaynak: Boğaziçi Üniversitesi