Si stima che tra il 30% e il 90% di una dose di antibiotici venga metabolizzata dall’organismo, lasciando che il resto venga escreto nei rifiuti umani o animali. Dai servizi igienici ospedalieri e domestici, questi antibiotici entrano nel sistema fognario dove vengono convogliati dal flusso gravitazionale e da un labirinto di tubazioni verso gli impianti di trattamento delle acque reflue. Man mano che i composti passano attraverso varie fasi di trattamento, interagiscono con i batteri, sia a vita libera che in biofilm (una sorta di colonia), e insieme alla presenza di metalli pesanti producono una pressione di co-selezione per la comparsa di geni di resistenza agli antimicrobici (AMR).
I batteri con capacità AMR, insieme ai metalli pesanti e agli antibiotici persistenti, vengono espulsi nelle acque ambientali riceventi, continuando una pressione per la selezioni di ulteriori ceppi batterici resistenti.
Gli antibiotici sono ora classificati come contaminanti pseudopersistenti negli ecosistemi acquatici, con anche gli antibiotici a rapida degradazione classificati come inquinanti. La loro presenza negli ambienti acquatici ha un impatto sulla qualità dell’acqua, riduce la biodiversità e, attraverso la catena alimentare, mette in pericolo forme più elevate di vita marina.
Dunque, oltre alla necessità di ridurre l’uso di antibiotici, questo flusso costante nell’ambiente deve essere interrotto. Per dare un’idea delle dimensioni di questa sfida, si stima che solo in Cina nel 2013 siano state consumate 162.000 tonnellate di antibiotici, con una previsione di 53.800 tonnellate scaricate nell’ambiente dopo il trattamento delle acque reflue.
La ricerca attualmente in corso presso la Glasgow Caledonian University (GCU) mira a testare un nuovo fotobioreattore che utilizza microalghe per ridurre questi inquinanti nocivi. Le microalghe vengono esplorate come agenti disintossicanti grazie alla loro capacità di utilizzare molti tipi di carbonio organico e inorganico, azoto inorganico, fosforo e nitrati come fonti di energia. Oltre alla naturale degradazione degli antibiotici e dei metalli pesanti attraverso la fotodegradazione e l’idrolisi, le alghe microscopiche possono aiutare a rimuovere gli antibiotici dall’ambiente attraverso tre vie: accumulo, biodegradazione e adsorbimento, processi che si sono evoluti per proteggersi dalle sostanze chimiche nocive che incontrano nell’ambiente.
Dopo la pandemia da Covid-19 è sempre più impiegato il concetto di One Health, cioè considerare la salute umana inscindibile dal benessere degli ecosistemi terrestri, animali e vegetali.
Si spera che ricerche come quella menzionata rappresentino l’inizio di una nuova soluzione che segue tale approccio, per ridurre la presenza di antibiotici nell’ambiente acquatico e conseguentemente la diffusione di batteri multiresistenti.
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