Antibiyotikler nehir sularında ve balık bünyesinde gizlice birikim gösteriyor. Doğanın kendini temizleme mekanizmalarının dahi beklenmedik yan etkileri olabilir.
Çeviri: Binali Furkan Alper
GazeteBilim Yazı İşleri
São Paulo Üniversitesi Tarımda Nükleer Enerji Merkezi’nden (CENA-USP) araştırmacılar, Brezilya’nın São Paulo eyaletindeki önemli bir su yolu olan Piracicaba Nehri’nde birden fazla antibiyotik sınıfı tespit ettiler. Environmental Sciences Europe dergisinde yayımlanan bulguları, bu maddelerin sadece suda bulunmakla kalmayıp aynı zamanda balıklarda da biriktiğini göstermektedir. Ekip ayrıca, bölgede yaygın olarak bulunan bir su bitkisi olan Salvinia auriculata‘nın bu birikimi azaltmaya yardımcı olup olamayacağını da inceledi.
Araştırma, FAPESP’in desteğiyle Patrícia Alexandre Evangelista tarafından yürütüldü. Çalışma; çevresel izleme, kirleticilerin organizmalarda nasıl biriktiğine dair çalışmalar, sucul yaşamdaki genetik hasar analizleri ve kirleticileri uzaklaştırmak için bitkilerin kullanıldığı deneyler dahil olmak üzere çeşitli yaklaşımları bir araya getirdi. Bu çok yönlü strateji sayesinde araştırma ekibi, hem problemin ölçeğini hem de insan ve hayvan ilaçlarının kullanımından kaynaklanan kirliliğe çözüm bulma yollarını daha geniş şekilde inceledi.
Kirlilik kaynakları ve mevsimsel eğilimler
Örnekler, nehir havzasının dört bir yanından gelen kirleticilerin toplanma eğiliminde olduğu Barra Bonita rezervuarına yakın Santa Maria da Serra barajı çevresinden alındı. Söz konusu bölge, arıtılmış kanalizasyon suları, evsel atıksular, su ürünleri yetiştiriciliği tesisleri, domuz çiftlikleri ve tarımsal akıntılardan gelen atıkların dökülme noktasıdır.
Araştırma ekibi su, tortu ve balık numunelerini hem yağışlı hem de kurak dönemlerde inceledi. Çalışmada tetrasiklin, florokinolon, sülfonamid ve fenol gruplarından sık kullanılan 12 antibiyotik türü takip edildi. Evangelista durumu şöyle açıklıyor: “Elde edilen sonuçlar açık bir mevsimsel eğilim ortaya koydu. Yağışlı sezonda antibiyotiklerin büyük bir kısmı saptanabilir limitlerin altındaydı. Buna karşılık, su seviyesinin düştüğü ve kirleticilerin derişiminin arttığı kurak sezonda farklı bileşikler saptandı.”
Ölçüm değerleri suda litrede nanogram seviyelerinden, tortuda kilogramda mikrogram seviyelerine kadar geniş bir aralığa yayıldı. Enrofloksasin ve belirli sülfonamidlerin de aralarında bulunduğu bazı antibiyotiklerin tortudaki oranları, dünyadaki benzer araştırmalarda rapor edilen seviyelerden daha yüksek çıktı. Tortu katmanı organik madde ile fosfor, kalsiyum ve magnezyum gibi besin elementleri bakımından zengin olduğundan, bu bileşikleri bünyesinde tutabiliyor ve zaman içinde potansiyel olarak yeniden çevreye salabiliyor.
Balıklarda yasaklı antibiyotik bulundu
Araştırmacılar, “Çalışmanın en önemli bulgularından biri, Barra Bonita bölgesindeki yerel balıkçılardan toplanan yerel ismi ile lambari balıklarında (Astyanax sp.) kloramfenikol tespit edilmesiydi. Kloramfenikol, tam da toksisitesiyle ilişkili riskler nedeniyle Brezilya’da çiftlik hayvanlarında kullanımı yasaklanmış bir antibiyotiktir,” diyor. Bu madde sadece kurak mevsimde, kilogram başına onlarca mikrogram seviyelerinde ortaya çıktı. Lambari balığı bölgede yaygın olarak tüketildiğinden, bu durum gıda yoluyla antibiyotiklere olası maruziyet konusunda endişelere yol açmaktadır. Evangelista, kloramfenikol ve enrofloksasinin gerek çevre gerekse insan sağlığına olan kritik etkileri sebebiyle kapsamlı laboratuvar deneyleri için tercih edildiğini belirtiyor. Araştırmacılar durumu şu sözlerle ifade ediyor: “Enrofloksasin, su ürünleri yetiştiriciliği başta olmak üzere hayvan yetiştiriciliğinde ve aynı zamanda insan tıbbında geniş bir kullanım alanına sahip. Buna karşılık kloramfenikol, gıda amaçlı yetiştirilen hayvanlarda kullanımı yasaklanmış olmasına rağmen insan tedavisinde halen kullanılıyor ve dirençli kirliliğin tarihsel bir göstergesi olarak işlev görüyor.”
Su bitkileri antibiyotikleri uzaklaştırabilir mi?
Araştırma ekibi aynı zamanda, genellikle istilacı bir tür olarak bilinen ve su yüzeyinde yüzen Salvinia auriculata bitkisinin kirlenmiş suların arıtılmasına katkı sağlayıp sağlayamayacağını da inceledi. Bitki, kontrollü laboratuvar deneylerinde enrofloksasin ve kloramfenikolün hem doğada rastlanan tipik derişimlerine hem de bu seviyelerin 100 katına maruz bırakıldı. Antibiyotiklerin su, bitki ve balık arasındaki geçişini kusursuz bir şekilde takip edebilmek için karbon-14 izotopuyla işaretlenmiş bileşiklerden yararlanıldı.
Araştırmacılar elde edilen verileri şu sözlerle aktarıyor: “Sonuçlar, Salvinia bitkisinin enrofloksasini giderme konusunda son derece verimli olduğunu ortaya koydu. Bitki biyokütlesinin daha yoğun tutulduğu uygulamalarda, sudaki antibiyotiğin 95%’inden fazlası yalnızca birkaç gün içinde temizlendi. Bileşiğin yarı ömrü iki ila üç gün gibi kısa bir süreye geriledi. Kloramfenikolde ise giderim işlemi daha yavaş ve kısmi boyutta gerçekleşti. Bitki, sudaki antibiyotiğin 30% ila 45%’lik kısmını temizleyebildi.16 ila 20 gün arasında seyreden yarı ömür değerleri, bu bileşiğin doğadaki direncinin ve kalıcılığının çok daha yüksek olduğunu gösteriyor.” Görüntüleme yöntemleri, antibiyotiklerin ağırlıklı olarak bitkinin köklerinde depolandığını ortaya çıkardı. Bu durum, kök emilimi ve süzme işlevlerinin süreçte temel bir rol üstlendiğine işaret ediyor.
Balıkların maruziyetine dair karmaşık etkiler
Araştırmanın izahı en zor bulgularından biri, bu antibiyotiklerin balıkların vücudunda gösterdiği davranış biçimi oldu. Deneyler, sudaki antibiyotik miktarının düşürülmesinin, balıkların bu maddeleri ne oranda bünyesine alacağını her zaman azaltmadığını ortaya koydu. Enrofloksasinin suda çözünmüş halde kalma eğilimi gösterdiği ve lambari balığının vücudundan nispeten hızlı atıldığı gözlemlendi; bu bileşiğin yarı ömrü yaklaşık 21 gündü ve dokulardaki birikimi düşük seviyedeydi. Kloramfenikol ise tamamen farklı bir tablo çizdi. 90 günü aşan yarı ömrü ve dokularda birikmeye yönelik güçlü eğilimiyle balığın bünyesinde çok daha uzun süre kalıcılık gösterdi.
Ortamda Salvinia auriculata bitkisinin bulunması bu dinamikleri değiştirdi. Bitki, sudaki antibiyotik oranlarını düşürmesine rağmen kimi durumlarda balıkların bu maddeleri vücutlarına alma hızını artırdı. Bunun olası bir nedeni, bitkinin antibiyotiklerin kimyasal yapısını değiştirerek balıklar tarafından emilimini kolaylaştırmasıdır. Evangelista bu durumu şu sözlerle vurguluyor: “Bu bulgu, bitkileri kirleticileri emen birer “sünger” gibi kullanmanın hiç de hafife alınacak bir konu olmadığını gösteriyor. Makrofitin ortamdaki varlığı, canlının kirletici maddeyle nasıl temas kurduğu da dahil olmak üzere bütün sistemi değiştiriyor.”
Balıklarda DNA hasarı ve potansiyel koruma
Araştırmada balıklardaki genetik hasar da incelendi. Kloramfenikolün, kan hücrelerinde görülen mikronükleus ve benzeri anormalliklerle ölçülen DNA hasarını ciddi oranda artırdığı saptandı. Ne var ki ortama Salvinia auriculata eklendiğinde bu hasarın azaldığı ve kontrol gruplarındaki seviyelere yaklaştığı görüldü. Enrofloksasin söz konusu olduğunda ise bitki, genetik etkiler üzerinde belirgin bir düşüş sağlayamadı. Araştırmacılar bulguları şu şekilde yorumluyor: “Bizim getirdiğimiz açıklama şu yönde: Kloramfenikol vakasında bitki, daha az genotoksik yan ürün oluşturuyor veya kök çevresine (rizosfer) antioksidan bileşikler salgılayarak balık üzerindeki oksidatif stresi hafifletiyor olabilir. Diğer taraftan enrofloksasin kimyasal açıdan daha kararlı bir yapıya sahip. Bu nedenle makrofit tarafından etkisiz hale getirilemeyen, doğada kalıcı ve potansiyel olarak zehirli metabolitler üretiyor olabilir.”
Doğa temelli çözümlerin sunduğu umutlar ve kısıtlamalar
Evangelista, Salvinia auriculata bitkisinin antibiyotik kirliliğine karşı kolay bir çözüm yolu olmadığının altını çiziyor. Bitki umut verici bir potansiyel sergilese de ortada önemli kısıtlamalar mevcut. Başlıca kaygılardan biri, bitkinin kirleticileri bünyesine aldıktan sonra nasıl yönetileceği sorusudur. Bitkisel biyokütle ortamdan uygun koşullarda toplanıp bertaraf edilmediği takdirde, emdiği antibiyotikleri yeniden çevreye salma riski taşıyor.
Yine de sucul bitkiler, bilhassa ozonlama veya diğer oksidatif süreçler gibi ileri arıtma teknolojilerinin aşırı maliyetli olduğu bölgelerde kirliliği hafifletmek adına düşük maliyetli ve doğa temelli bir alternatif sağlayabilir. Araştırmacılar değerlendirmesini şu sözlerle noktalıyor: “Bu araştırma, sorunun gerçek, ölçülebilir ve son derece karmaşık olduğunu gözler önüne seriyor. Dolayısıyla çözüme yönelik her türlü strateji, sadece kirletici maddenin ortamdan temizlenmesini değil, bununla birlikte yaratacağı biyolojik ve ekolojik etkileri de hesaba katmak zorundadır.”
Artan çevre ve halk sağlığı endişeleri
Evangelista’nın araştırma danışmanı ve makalenin eş yazarı Valdemar Luiz Tornisielo konuyu şu sözlerle özetliyor : “Piracicaba Nehri’nin suyunda, tortularında ve balıklarında antibiyotik kalıntılarının saptanması, insan eylemlerinin ne denli yıkıcı olabileceğini gözler önüne seriyor. Mikroorganizmaların antibiyotiklere karşı geliştirdiği direnç, doğada süper bakterilerin türemesine zemin hazırlayabilir. Bu araştırma, düşük maliyetli çevresel çözümler bağlamında olumlu sonuçlar sunarken, sucul ekosistemlerin bütüncül işleyişinin ve çevresel etkileri hafifletmeye yönelik etkili doğal yöntemlerin daha iyi kavranmasına olanak tanıdı.” Araştırmada faydalanılan radyoaktif işaretli moleküller, Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (UAEA) tarafından sağlandı.
Kaynak:
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. “Hidden antibiotics in river fish spark new food safety fears.” ScienceDaily. ScienceDaily, 21 March 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/03/260321012638.htm .
