מזהמים ביולוגיים: רכיבים, סוגים והשלכות - סביבה - 2025

המזהמים הביולוגיים הם אלה אורגניזמים חיים או מוצרים שמקורם באמצעי הפולשים האלה לייצר רצוי על ידי שפעות אדם. אורגניזמים שהם חלק מכל הקבוצות הטקסונומיות הידועות כמו חיידקים, ארקאה, פרוטסטים, פטריות, צמחים ובעלי חיים יכולים לפעול כגורמים מזהמים ביולוגיים.

מזהמים אלה משפיעים על הסביבה באופן כללי, וגורמים לבעיות בקרקע, מים, אוויר, מזון, תשתיות וחללי עבודה. צמחי עשב, פטריות פתוגניות ונמטודות נמצאים בקרקעות חקלאיות, ואילו חיידקים ופרוטוטוסים פתוגניים מהווים איום רציני לבריאות הציבור במים.

מבנה נגיף השפעת (שפעת), מזהם ביולוגי נפוץ מאוד.

האוויר הוא גם מדיום רגיש לזיהום ביולוגי, כמו גם רכב יעיל להובלת מזהמים. נגיפים, חיידקים ונבגי פטרייה מוטסים מועברים למרחקים ארוכים.

מצד שני, אורגניזמים כמו חיידקים, פרוטוזואה, פטריות, חרקים והפרשת יונקים מזהמים אוכל ומי שתייה. כמו כן, ישנם מזהמים ביולוגיים בסביבות עבודה, מרכזי חינוך, מרכזי בריאות ובתים.

נוכחותם של מזהמים ביולוגיים גורמת לבעיות בריאות הציבור המרמזות על הפסדים כלכליים במניעה ותיקון. ייצור המזון מושפע גם ממזהמים ביולוגיים המשפיעים על יבולים או מדרדרים מזון מעובד שכבר.

מרכיבי מזהמים ביולוגיים

מזהמים ביולוגיים מורכבים מאורגניזמים חיים וממוצרים שמקורם בחילוף החומרים שלהם. בקרב אורגניזמים חיים, כל הממלכות הביולוגיות מיוצגות ובמקרה של נגזרות מטבוליות, רעלנים ופסולת מטבולית (צואה ושתן) בולטים.

- אורגניזם חי

נגיף

למרות שבמובן הקפדני וירוסים אינם מתאימים להגדרת החיים, הם בדרך כלל נחשבים בתחום זה. לפיכך, נגיפים הם מזהמים ביולוגיים בעלי השפעה גבוהה בגלל יכולתם הרבייה והפולשנית.

מגיפות נגיפיות הופכות תכופות יותר, כך המקרה של המשבר האחרון עם דלקת ריאות שנגרם כתוצאה מוירוס ה Coronavirus 2019-nCoV. תלוי בסוג הנגיף, אלה יכולים להתפשט באוויר, במגע או באמצעות וקטורים כמו יתושים (יתושים).

חיידקים וארכיאה

חיידקים הם עוד אחד המזהמים הביולוגיים העיקריים הגורמים לבעיות בריאות אצל בני אדם, בעלי חיים וצמחים. הם מופצים על ידי מים, אוכל, באוויר או במגע ישיר. הם יכולים לזהם את כל הסביבות: אדמה, מים, מזון ותשתיות וחפצים.

פרוטוזואה

פרוטוזואה יכולה לזהם סביבות מימיות, את האדמה ואף להובלה באבק אטמוספרי. חלקם יוצרים ציסטות אשר הופכות אותן לעמידות לטמפרטורות גבוהות, לייבוש ואף לחיטוי.

פרוטוזואן הגורם למנינגואנספליטים (Naegleria fowleri) (מקור: קרדיט צילום: ספקי תוכן: CDC / Dr. Govinda S. Visvesvara

פרוטוזואה כמו אקנתמבה גורמות לדלקת המוח ומצבים של הקרנית, ואחרות כמו פלוגות Naegleria גורמות למחלות קשות כמו דלקת קרום המוח האמובית הראשונית. מינים רבים אחרים הם פתוגנים מעיים המזהמים דרך צואה.

פטריות

ישנם מינים רבים של פטריות פתוגניות המזהמות את הסביבה ומשפיעות על בריאות האדם, בעלי החיים והצומח. על ידי התפשטות על ידי נבגים הם מפוזרים ביעילות באוויר, והם גם מזהמים אדמה ומים.

צמחים

מיני צמחים רבים פועלים כעשבים שוטים, מזהמים קרקעות חקלאיות ומשפיעים על תפוקת היבול. הם גם מאגר עבור אורגניזמים מזוהמים אחרים כמו נגיפים, פטריות, חיידקים וחרקים. עשבים שוטים משפיעים על יבולים בקרקע ובגופי המים, שם הם משתתפים בתהליך ההסמכה.

חיות

מיני בעלי חיים שונים הם מזיקים של יבולים ובעלי חיים, כמו גם בני אדם ויכולים להיות וקטורים של מחלות. חרקים הם הקבוצה הבעייתית ביותר בהקשר זה, עם מינים מוצצי דם כמו כינים, קרציות, פרעושים ויתושים.

כמו כן מכרסמים, בעיקר ביתיים כמו חולדות ועכברים נפוצים, הם מזיקים חשובים. בתורו, הפרשת השתן של בעלי חיים אלה מזהמים מזון ומעבירים מחלות.

- נגזרות מטבוליות

במקרים רבים סוכן הזיהום הביולוגי אינו ישירות האורגניזם החי, אלא מוצרים הנגזרים ממטבוליזם שלו.

רעלים

מינים של חיידקים, פטריות, אצות, צמחים ובעלי חיים מייצרים רעלים כהגנה, שפעם בסביבה הופכים למזהמים. ניתן להעביר אותם לאורך קורים גביעיים, המשפיעים על המגוון הביולוגי ועל בני האדם.

גאות אדומה. מקור: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:La-Jolla-Red-Tidejpg.780.

דוגמא לכך היא פריחות אצות רעילות (גאות גאות אדומות) שהן פיצוצים באוכלוסייה של אצות פיטופלנקטון רעילות כתוצאה מחוסר איזון אקולוגי. האוכלוסיות יוצרים טלאים המכסים אזורים ימיים נרחבים, הם מרעילים אורגניזמים ימיים שונים המשפיעים עליו כאשר הם נצרכים על ידי בני אדם.

צואה ושתן

המקרה השכיח ביותר בקו זה הוא זיהום מזון מאוחסן על ידי צואת ושתן של מכרסמים. לדוגמא, leptospirosis, מחלה הנגרמת על ידי החיידקים Leptospira החוקרים, מופצת על ידי מגע במגע עם שתן של חולדות או בעלי חיים אחרים.

חֶלְבּוֹן

למרות שנדיר, מרכיבים מבניים מסוימים של יצורים חיים יכולים להיות גם מזהמים. כזה הוא המקרה של הפריונים הגורמים לאנצפלופתיה של ספוגiform או "מחלת פרה משוגעת".

זהו חלבון פגום שמתנה תמונה ניוונית של מערכת העצבים המרכזית, וגורם למוות. זה משפיע על בעלי חיים וגם על בני אדם על ידי העברתם דרך צריכת בשר נגוע.

- מזהמים גנטיים

עם התפתחות ההנדסה הגנטית, במיוחד של אורגניזמים מהונדסים גנטית, מופיע סוג חדש של מזהמים ביולוגיים. אלה גנים שלא מתוכננים משולבים בגנום של אורגניזם אחר שאינו המין שלו, ויכולים לגרום לבעיות לבני אדם.

תוצאות לא רצויות

מעבר למניפולציה האנושית, הטבע עובר את דרכו וניתן להעביר גנים המוחדרים למין אחד לאחר אחר שאינו רצוי. לדוגמה, גן התנגדות לקוטלי עשבים הכולל מין מעובד המועבר למין הקשור לעשבים.

בעיה פוטנציאלית נוספת היא הכללת גן ממין אחד הגורם אלרגיה לפלח אוכלוסיה במין אחר. אם לאדם אין מידע מספיק, הדבר יכול להוביל לבעיות בריאותיות חמורות.

סוגי מזהמים ביולוגיים

ניתן לסווג מזהמים ביולוגיים הן על ידי האורגניזם המזהם והן על ידי המדיום המזהם. במקרה האחרון, מזהמים אלה פולשים לכל הסביבות בהן מתפתח האדם.

מזהם ביולוגי. מקור: מרכזים לבקרת מחלות, ארצות הברית

- מזהמי אדמה ביולוגיים

קרקעות מזוהמות בפטריות, חיידקים, פרוטוזואה, עשבים ובעלי חיים כמו נמטודות. אורגניזמים אלה גורמים לבעיות בריאות בגידולים, מערכות לייצור בעלי חיים ובריאות האדם.

פטריות קרקע, חיידקים ונמטודות הן הגורם לאובדן חקלאי על ידי השפעה על מערכות השורש של הצמחים.

מחלות מעיים

מגע עם אדמה המזוהמת על ידי פרוטוזואה ותולעי שטוח הוא אחד המקורות העיקריים למחלות מעיים בילדות. סוג זה של מחלה הוא הגורם העיקרי לתמותת תינוקות בעולם.

- מזהמי מים ביולוגיים

מים הם מדיום רגיש מאוד לזיהום, בעיקר על ידי מזהמים ביולוגיים שמשיגים סביבה חיונית ומדיום פיזור. חיידקים, פרוטוזואה ובעלי חיים נמצאים בגופי מים כמזהמים ביולוגיים בהקשרים שונים.

פתוגנים אנושיים

חיידקים, פרוטוזואה ובעלי חיים פתוגניים אנושיים כמו תולעים שטוחות (תולעי סרט ואחרות), מגיעים למים בעיקר באמצעות הפרשת מזוהמת.

רעלים והפרשת מים

המים יכולים להיות מזוהמים ברעלים ביולוגיים, למשל אלה הכלולים באצות רעילות של פיטופלנקטון בפריחת אצות רעילות. דוגמה לכך היא דינופלגלט גימנוטיניום catenatum, המייצר סקסיטוקסין משתק.

גורם סיבתי לטוקסופלזמה (Toxoplasma gondii). מקור: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toxoplasma_gondii.jpg

הפרשת בעלי חיים וצואה במים הם גם נשאים של פתוגנים כמו הפרוטוזואן Toxoplasma gondii (toxoplasmosis). Schistosomiasis או bilharzia היא מחלה אשר נדבקת במים הנגועים בהפרשת אדם ונגרמת על ידי תולעים שטוחות של הסוג Schistosoma.

- מזהמי אוויר ביולוגיים

אוויר הוא אמצעי לפיזור מזהמים ביולוגיים, כאשר חלקיקים ויראליים, חיידקים, נבגי פטריות ודגני אבקה נמצאים במתלה. המקרה של גרגרי אבקה ונבגים רלוונטי במיוחד מכיוון שהם גורמים לאלרגיות ומחלות נשימה.

- מזהמים ביולוגיים במזון

מכיוון שחומר חי הוא המצע הטבעי עבור יצורים חיים רבים, אוכל רגיש לזיהום ביולוגי.

חיידקים ופטריות הם המזהמים העיקריים במזון, רבים מהם מסוגלים לגרום למחלות אצל בני אדם.

הרעלת מזון חיידקית

מרבית המקרים של הרעלת מזון נגרמים על ידי חיידקים במזון או במים. בין הנפוצים ביותר הם אלה הנגרמים על ידי קולי Escherichia, מיני סלמונלה ו- Staphylococcus.

מבט מיקרוסקופי של חיידקי Escherichia coli

רעלים ופסולת אורגנית

במקרים מסוימים, מזהמים ביולוגיים במזון יכולים להפריש רעלים קטלניים, כמו החיידק קלוסטרידיום בוטולינום. החיידקים הגורמים לבוטוליזם יכולים לזהם כל מזון, והם עמידים מאוד לטמפרטורות גבוהות. הוא מסוגל לייצר נוירוטוקסין בוטולינום, הנחשב לחזק ביותר שקיים.

מקור Clostridium botulinum: EAS

פטריות, כאשר הם מזהמים מזון, יכולים גם להפריש mycotoxins, כמו אפלטוקסינים בעלי השפעות מסרטנות ומוטגניות. אוכל יכול להיות מזוהם על ידי הפרשתם ושתן של בעלי חיים מזיקים כמו מכרסמים.

כאשר מזהמים מחסני מזון בחיפוש אחר מזון, מכרסמים מפזרים את צואתם ושתן, ומזהמים את מוצרי המזון. בפרט, שתן של עכברים וחולדות נושא את Hantavirus, leptospirosis ו- Salmonella.

- מזהמים ביולוגיים של תשתיות, בתים וסביבות עבודה

מזהמים ביולוגיים, כמו חיידקים, פטריות, חרקים, מכרסמים ואחרים הם בעיה מרכזית בסביבות אנושיות. בנוסף להיותם מעבירי מחלות, הם מדרדרים את התשתיות, מייצרים חללים חסרי תועלת ומפריעים לפעילות בעבודה.

מרכזים רפואיים

במרכזים רפואיים, זיהום עם חיידקים ופטריות מייצג בעיה חמורה, במיוחד באזורים הדורשים אספסיס מוחלט, כמו חדרי ניתוח. במרכזי בריאות ללא היגיינה נאותה, נפוצים מקרים של דלקת ריאות נוזוקומיאלית, שהיא דלקת ריאות שנצמצמת במרכז הבריאות עצמו.

צוין כי כ- 40% מהסיבוכים הבריאותיים בבית החולים קשורים לזיהום ביולוגי של המרכז. זו סיבה מוות חשובה, במיוחד כשמדובר בחיידקים עמידים לרבים לאנטיביוטיקה כמו Pseudomonas aeruginosa 35.

תסמונת הבניין החולה

הרעיון של תסמונת בניית חולים גורם לכך שתשתיות הדרדרות מציגות בעיות כרוניות של זיהום ביולוגי. בין המזהמים הביולוגיים האופייניים ביותר לתסמונת זו נמנים נגיפים, פטריות, חיידקים ואקריות.

השלכות

בריאות ציבור

התוצאה העיקרית וההשפעה הגדולה ביותר היא ההשפעות על בריאות האדם הנגרמות על ידי מזהמים ביולוגיים. מחלות מדבקות זיהומיות הן אחת המחלות העיקריות ונגרמות על ידי גורמים ביולוגיים המזהמים את כל סוגי הסביבות והמזונות.

אספקת מזון

מזהמים ביולוגיים בצורת מזיקים ועשבים משפיעים על תפוקתם ופרודוקטיביות של גידולים וחיות משק. באופן דומה, עתודות המזון פוחתות כאשר צורכים באחסון או מזוהמים.

מי שתייה

מים הם יסוד חיוני לחיים והמזהמים הביולוגיים הקיימים בהם הופכים אותם למסוכנים לצריכה. נכון לעכשיו האנושות עומדת בפני גירעון של מי שתייה, כך שזיהום המקורות הבודדים הזמינים הוא בעיה עולמית.

חוסר איזון אקולוגי ואובדן המגוון הביולוגי

מזהמים ביולוגיים מעורבים בחלק גדול מהשינויים הסביבתיים הגורמים לחוסר איזון אקולוגי. זה בתורו גורם לאובדן המגוון הביולוגי, על ידי צמצום האוכלוסיות ואף הכחדת המינים.

זיהום אזורים עם מינים אקזוטיים הוא גורם חשוב להיעלמותם של מינים מקומיים באמצעות טורף או תחרות מועילה. האוטרופיקציה מצידה היא אחת הבעיות העיקריות במערכות אקולוגיות מימיות, הנגרמת מכניסה מוגזמת של חומרים מזינים לסביבה.

דיור, סביבת עבודה ותשתיות

תחומי הדיור, השירותים הבסיסיים והעבודה האנושית מתדרדרים ואף מושבתים על ידי מזהמים ביולוגיים.

הפניות

1. עצרת הבריאות העולמית. (2001). סכיסטוזומיאזיס המועבר בקרקע והלמינתיאזיס. אסיפת 54 בעולם הבריאות WHA54.19 סעיף 13.3 ביום 22 במאי 2001.
2. צ'ו, FS (1991). מיקרוטוקסינים: זיהום מזון, מנגנון, פוטנציאל מסרטן ומניעה. מחקר מוטציה / טוקסיקולוגיה גנטית.
3. קודקס אלימנטאריוס. תקני מזון בינלאומיים. (כפי שנראה ב- 25 בספטמבר 2019). http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/es/
4. אליקה. הקרן הבאסקית לבטיחות מזון. סוגי זיהום מזון (נראה ב- 25 בספטמבר 2019). https://alimentos.elika.eus/wp-content/uploads/sites/2/2017/10/6.Tipos-de-contaminaci%C3%B3n-alimentaria.pdf
5. גדגיל, א '(1998). שתיית מים במדינות מתפתחות. סקירה שנתית של אנרגיה וסביבה.
6. הרננדז-קאלייה, א 'ומרטי-סולה, מ' דל סי (1989). NTP 203: מזהמים ביולוגיים: הערכה בסביבות עבודה. המרכז הארצי לתנאי עבודה. המכון הלאומי לבטיחות והיגיינה בעבודה. משרד העבודה והרווחה.
7. הרננדז-קאלייה (1993). NTP 409: מזהמים ביולוגיים: נקודות קצה. המרכז הארצי לתנאי עבודה. המכון הלאומי לבטיחות והיגיינה בעבודה. משרד העבודה והרווחה.
8. Hung, L., Miller, JD And Dillon, HK (2005). מדריך שדה לקביעת מזהמים ביולוגיים בדגימות סביבתיות. הוועדה לביו-בטיחות ומיקרוביולוגיה סביבתית. מהדורה שנייה.
9. מורי, יח"צ, Feeley, JC Sr. ואוטן, JA (עורכים, 1990). מזהמים ביולוגיים בסביבות מקורות. ASTM.
10. ארגון הבריאות העולמי. הערות תיאור: מחלות זיהומיות. (נראה ב- 8 בפברואר 2020). https://www.who.int/topics/infectious_diseases/factsheets/es/
11. אוניברסיטת האיים הבלאריים (2003). מניעת סכנות תעסוקתיות.