抗生素最小抑制浓度法(MICs)评估环境大肠杆菌抗生素抗性

2015年世界卫生组织将抗生素的滥用列为21世纪最大的挑战之一,全球范围内抗生素抗药性的散播已严重威胁人类的健康。如何检测环境中的细菌抗药性,并有效评估抗药性感染的风险,是环境微生物研究的一项重要课题。本文通过改进的培养基微量稀释(broth micro-dilution)法,确定了2个地区(中国成都和美国夏威夷)不同环境来源(天然水系和市政污水)的大肠杆菌的抗生素最小抑制浓度(minimum inhibitory concentrations,MICs)。计算所得的MIC分位数(MIC50和MIC90)、菌体抗性百分比及多抗药性指数(multiple antibiotic resistance indexes,MARIs)显示两地不同环境区划的抗生素抗性存在明显的差异。天然水系(成都锦江)中的抗生素抗性是随时间可变的,与当地的降雨事件相关。环境菌株的抗药性模式通过聚类和非度量多维测度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)进行分析。广谱β-内酰胺酶基因筛查显示出抗性基因与抗性表型之间的正相关性。结合现有的两地抗生素的使用数据讨论了两地环境抗生素抗性与当地人类活动及抗生素的使用实践之间的紧密联系。采集环境菌株抗生素MIC数据的实验及数据分析方法实现了环境抗药性的跨时空对比,为规范抗生素的区域性使用提供了指导作用。

水环境中抗生素去除方法的研究进展

本文根据近些年来国内外学者对水环境中抗生素的研究,介绍了几种抗生素去除方法(:1)生物处理法;(2)吸附法;(3)氯化法;(4)高级氧化法。实际水环境中抗生素的去除,应根据抗生素种类和污水量综合考虑,选择适宜的方法。现阶段抗生素的去除方法还存在诸多问题,未来不仅要提高现有方法的去除效率,更要开发出新的材料和方法。

水环境中抗生素来源及对健康的影响

本文通过分析水环境中抗生素对人体健康、生态环境的影响,指出了水环境中抗生素的主要来源是养殖业、医疗行业、制药工业污水。水环境中的污水可使人体常驻菌群获得耐药性,导致长期饮用被抗生素污染水体的人免疫力下降、严重的过敏反应和慢性毒性作用,也可对某些水生生物产生毒性作用。本文同时也阐述了抗生素在环境中的迁移转化过程,以及目前常规的处理工艺对抗生素的影响。最后,针对我国目前情况,本文提出了今后水环境抗生素研究方向及开展工作方向。

抗生素在水中的污染及其对环境的危害

本文介绍了抗生素在水中的污染及抗生素对环境的危害,针对抗生素对环境的危害指出了今后的研究方向。

抗生素早期慢暴露对大鼠成年后肠-脑轴的影响

目的观察大鼠生命早期抗生素暴露对其成年后肠-脑轴的影响。方法选取出生后第21天的(PND21)雄性SD大鼠,随机分为对照组(Con)和抗生素组(Abx),日常饮用水分别给予无菌水和含有盐酸四环素(3周,2 g·L^(-1))、罗红霉素(1周,0.005 g·L^(-1))和盐酸环丙沙星(6周,0.1 g·L^(-1))的无菌水。第10周后采用Morris水迷宫实验观察SD大鼠认知行为变化;16SrDNA测序技术检测肠道菌群变化;ELISA法检测血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL^(-1)β的水平;HE染色观察海马形态学改变。结果与Con组相比,Abx组大鼠逃逸潜伏期延长(P<0.05);Abx组肠道菌群Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数均降低(P均<0.01);在门水平上:Abx组厚壁菌门(Firmicutes)减少,疣微菌门(Verrucomicrobia)增多(P均<0.01);在属水平上:Abx组乳杆菌属(Lactobacillus)、Ruminococcaceae_UCG-005减少,艾克曼菌属(Akkermansia)、拟杆菌属(Bacteroides)增多(P均<0.01);Abx组大鼠血清中炎性因子TNF-α、IL-6、IL^(-1)β水平均升高(P均<0.01);形态学观察发现Abx组大鼠海马齿状回闩区新生神经元疏松分布,排列不规则,细胞核固缩。结论SD大鼠幼年抗生素慢性暴露,可引起成年后肠道菌群结构紊乱,成年后空间学习记忆能力减弱,破坏肠-脑轴功能稳态。