e Escherichia coli bacteria with extended-spectrum -lactamase (ESBL) type CTX-M resistance were isolated from water samples collected close to research stations in Antarctica. The isolates had bla CTX-M-1 and bla CTX-M-15 genotypes and sequence types (ST) indicative of a human-associated origin. This is the first record of ESBL-producing enterobacteria from Antarctica.
The potential presence of introduced antibiotics in the aquatic environment is a hot topic of concern, particularly in the Antarctic, a highly vulnerable area protected under the Madrid protocol. The increasing presence of human population, especially during summer, might led to the appearance of pharmaceuticals in wastewater. The previous discovery of Escherichia coli strains resistant to antibiotics in sea water and wastewater collected in King George Island motivated our investigation on antibiotics occurrence in these samples. The application of a multi-residue LC-MS/MS method for 20 antibiotics, revealed the presence of 8 compounds in treated wastewater, mainly the quinolones ciprofloxacin and norfloxacin (92% and 54% of the samples analyzed, average concentrations 0.89 µg/L and 0.75 µg/L, respectively) and the macrolides azithromycin and clarithromycin (15% positive samples, and average concentrations near 0.4 µg/L), and erythromycin (38% positive samples, average concentration 0.003 µg/L). Metronidazole and clindamycin were found in one sample, at 0.17 and 0.1 µg/L, respectively; and trimethoprim in two samples, at 0.001 µg/L. Analysis of sea water collected near the outfall of the wastewater discharges also showed the sporadic presence of 3 antibiotics (ciprofloxacin, clindamycin, trimethoprim) at low ng/L level, illustrating the impact of pharmaceuticals consumption and the poor removal of these compounds in conventional WWTPs. The most widespread antibiotic in sea water was ciprofloxacin, which was found in 15 out of 34 sea water samples analyzed, at concentrations ranging from 4 to 218 ng/L. Bacteria resistance was observed for some antibiotics identified in the samples (e.g. trimetropim and nalidixic acid -a first generation quinolone). However, resistance to some groups of antibiotics could not be correlated to their presence in the water samples due to analytical limitations (penicillins, tetraciclines). On the contrary, for some groups of antibiotics detected in samples (macrolides), the antibacterial activity against E. Coli was not investigated because these antibiotics do not include this bacterial species in their spectrum of activity.Our preliminary data demonstrate that antibiotics occurrence in the Antarctic aquatic environment is an issue that needs to be properly addressed. Periodical monitoring of water samples and the implementation of additional treatments in the WWTPs are recommended as a first step to prevent potential problems related to the presence of antibiotics and other emerging contaminants in the near future in Antarctica.
Modelado de la biodegradación en biorreactores de lodos de hidrocarburos totales del petróleo intemperizados en suelos y sedimentos (Biodegradation modeling of sludge bioreactors of total petroleum hydrocarbons weathering in soil and sediments)
Samples of four different species of seaweed were collected monthly between October 2000 and March 2001 from the coast of the Strait of Magellan, Chile to establish baseline levels of trace metals (silver, total mercury, nickel, lead, antimony, vanadium and zinc) and to compare the accumulation capacity among species. The algae included in the study were Adenocystis utricularis (n=15); Enteromorpha sp. (n=11), Mazzaella laminarioides (n=12) and Porphyra columbina (n=6). The concentration range of each metal in microg g(-1) dry weight varied as follows: Ag=ND-0.3, Hg=ND-0.02, Ni=ND-12.6, Pb = ND-11.2, Sb=ND-1.97, V=ND-11.34 and Zn=14.10-79. Results showed that levels of Ag, Hg, Ni, Pb, Sb, V and Zn for all species were similar to those found in other studies for non-contaminated areas with very little influence from anthropogenic activity. Also among the four species studied macroalgae Enteromorpha sp. had the highest capacity for metal accumulation and could therefore be considered as a biomonitor for future studies in the area.
En este estudio 50 aislados bacterianos obtenidos de muestras de suelo antártico prístino, de las islas Rey George y Greenwich (Islas Shetland del Sur), y 25 aislados bacterianos de la rizósfera de Deschampsia antarctica Desv, se emplearon para determinar su capacidad antimicrobiana y su respuesta a 21 antibióticos. La susceptibilidad a los antibióticos se evaluó siguiendo el método de difusión en disco utilizando diferentes grupos de antibióticos: penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos, aminoglicósidos, quinolonas, tetraciclina, fenicoles, macrólidos, sulfonamidas y trimetoprim. La producción de compuestos antimicrobianos por los aislados bacterianos antárticos se determinó mediante el método de difusión en agar, utilizando como indicadores un panel de bacterias patógenas humanas Gram positivo y Gram negativo. Los aislados bacterianos estudiados mostraron resistencia a 14 (67%) de los 21 antibióticos probados. Tres aislados bacterianos (4%) fueron resistentes a al menos un antibiótico y 47 (63%) fueron multirresistentes. Además, 26 aislados bacterianos (35%) no muestran actividad antimicrobiana y fueron susceptibles a todos los antibióticos estudiados. Finalmente, 27 aislados bacterianos (36%) combinaron actividad antimicrobiana y resistencia múltiple a antibióticos y en promedio presentaron resistencia a 10 antibióticos. Los aislados bacterianos que combinan actividad antimicrobiana y resistencia múltiple a los antibióticos son especialmente interesantes ya que es probable que estas dos capacidades proporcionen una ventaja competitiva a las bacterias antárticas para permitirles sobrevivir en un entorno hostil. Adicionalmente, estos aislados bacterianos son nuevas fuentes potenciales de compuestos activos para el control de microorganismos patógenos.
La disminución sostenida de la disponibilidad de nuevas moléculas antimicrobianas para el uso terapéutico en las últimas décadas y el gran aumento de microorganismos resistentes a estos compuestos hace necesario buscar nuevas sustancias con propiedades antimicrobianas. Los ambientes extremos, donde hay poca disponibilidad de nutrientes, son escenarios propicios para buscar este tipo de compuestos, ya que las bacterias compiten entre sí y con otros organismos por posicionarse en el nicho ecológico y secretan, asociado a su metabolismo secundario, una serie de moléculas que inhiben o matan a otros microorganismos, evitando su multiplicación. Nuestro grupo posee una colección de bacterias aisladas de la rizósfera de suelo del continente antártico, que logran crecer en condiciones de deprivación alimenticia y a 4 ºC. Debido al hábitat extremo donde se desarrollan, las bacterias de los suelos de la Antártica están en una constante competencia por lo recursos nutricionales, desarrollando distintas estrategias para colonizar su nicho ecológico y competir con otros microorganismos de la microbiota Antártica. En base a lo anterior, el objetivo de este trabajo consistió en identificar bacterias aisladas de la rizosfera de Deschampsia antarctica Desv capaces de inhibir no solo el crecimiento de microorganismos de su entorno, sino que también de bacterias y hongos patógenos para humanos. A partir de una colección de 55 aislados de la rizósfera de la planta D. antarctica Desv. se identificó 11 aislados con capacidad de matar o inhibir bacterias patógenas humanas pero ningún aislado inhibió el crecimiento del hongo Candida albicans. Los resultados mostraron que las 11 bacterias antárticas con actividad antibacteriana corresponden a bacilos aerobios estrictos, Gram negativo, con características de pertenecer al género Pseudomonas.
La actividad humana ha ido en aumento en el continente antártico, lo que ha significado un impacto en áreas litorales por medio de los residuos, los cuales afectan a las comunidades bentónicas intermareales que han sido poco estudiadas. El presente estudio tiene como objetivo determinar los parámetros comunitario de los macroinvertebrados bentónicos en el intermareal de bahía Chile/Discovery (Isla Greenwich) y su relación con variables fisicoquímicas (materia orgánica, hidrocarburos totales del petróleo, fósforo libre y nitrógeno total) en las proximidades del emisario de la base naval Arturo Prat. Para ello, se tomaron muestras de sedimento en dos transectos paralelos a la línea de costa, los cuales estaban ubicados a ambos lados del emisario a 25, 50, 200 y 300 metros de distancia. Se identificaron un total de 10 taxones de los cuales Harpacticoidea y Oligochaeta fueron los más abundante. Los valores de abundancia por muestra variaron entre 256 y 12.176 (Ind*m-2). Mientras que el promedio del índice de Shannon-Wiener (H’) varió entre 0,57 (± DS= 0,53) y 1,32 (± DS= 1,26) y la uniformidad promedio (J´) varió entre 0,32 (± DS= 0,29) y 0,63 (± DS= 0,60). El análisis de componentes principales mostró una relación directa entre la abundancia y la concentración de las variables fisicoquímicas. La composición del sedimento intermareal estuvo compuesta principalmente por Arena muy gruesa y Grava en las estaciones muestreadas. Por otro lado, los resultados obtenidos muestran que las variables fisicoquímicas, composición taxonómica, equidad y valores de diversidad eran similares a las obtenidas para otras áreas de la Isla Rey Jorge.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.