Antibacterial biocides in the water cycle – an integrated approach to assess and manage risks for antibiotic resistance development

Vi bruker forskjellige antibakterielle biocider i hverdagen i produkter som desinfeksjonsmidler, kosmetikk, munnskyllemidler samt bunnstoff. Disse biocidene havner i avløpsvann og til slutt i vannmiljøer som elver, innsjøer og hav. Antibakterielle biocider kan fremme antibiotikaresistens hos bakterier, og derfor må risiko forbundet med tilstedeværelsen av slike biocider i miljøet med hensyn til utvikling og spredning av antibiotikaresistens vurderes. Vi har utført felteksperimenter med kommersielt tilgjengelige bunnstoffmaling som inneholder kobber og sink, samt tatt prøver av biofilmer på skipsskrog. Målet her er å undersøke om disse bunnstoffmalingene driver antibiotikaresistens i det marine miljøet. Videre undersøkte vi, ved hjelp av genomsekvensering, bakterieisolater fra det marine miljøet i Norge og studerte om disse bakteriene bærer både antibiotika- og metallresistensgener. Våre resultater tyder på at bakterier fra det marine miljøet bærer både antibiotikaresistensgener og metallresistensgener, og fremhever dermed potensialet for samseleksjon. Vi viser også at kommersielt tilgjengelige bunnstoffmalinger (spesielt de tungmetallholdige) viser tendenser til seleksjon av antibiotikaresistente bakterier og antibiotikaresistensgener i det marine miljøet. Prosjektet bidrar til bedre forståelse av potensielle helserisikoer knyttet til bruk av bunnstoff i maritim industri og akvakultur.

BIOCIDE will help identify biocides associated with high risk for promoting the development of antibiotic resistance. The project provides important data on the effect of heavy metal based antifouling paints on selection of AMR. The BIOCIDE project (JPI-network) has initiated extensive networking activities between different stakeholders, including biocide users, industry, regulators and scientists by conducting a workshop.

The emergence and global dissemination of antibiotic resistant bacteria has developed into a severe threat to public health. Not only antibiotics but also antibacterial biocides (i.e., chemicals with antibacterial properties that are not used for treating infections) can drive resistance development vai co-selection. These include metals and numerous organic biocides used as disinfectants in health care, as antifouling agents, as preservatives, or as antibacterial agents in household products. In addition to their specific sites of applications, biocides are widely disseminated in the environment, particularly via wastewater streams, into waterways and eventually oceans. The overall aim of BIOCIDE is to determine how antibacterial biocides contribute to the development and spread of antibiotic resistant bacteria in different aquatic/marine ecosystems, and to inform and enable measures that ultimately protects human health and safe water resources for both humans and wildlife. The knowledge created and its impact will reach well beyond the European setting. We will provide means to guide action both at the source (approval), and in other parts of the water cycle. Predicted No Effect Concentrations and new methodology will facilitate possible future inclusion in regulatory systems, in Europe and elsewhere. The maritime sector will receive guidance to improve sustainable transports by a better understanding of potential human health risks associated with the use of antifouling agents. The research has high relevance for all three JPIs and for several themes within the call, particularly those related to risk assessment and management.