水环境因子对磺胺类抗性基因Sul1含量的影响

为探索水环境因子对磺胺类抗性基因传播机制的影响,以磺胺类抗性基因Sul1为目的基因,采用绝对定量PCR技术,考察了pH、盐度、腐植酸、总氨氮和活性磷酸盐对Sul1含量的影响。研究结果表明,Sul1含量在pH 6~8时最高,而在酸性(pH 3~5)或碱性(pH 9~10)条件下均显著降低,表现出明显的抑制作用(P<0.05)。Sul1含量随着盐度或腐植酸浓度升高而降低,呈显著的抑制作用(P<0.05);总氨氮或活性磷酸盐对Sul1含量的影响表现为高浓度抑制、低浓度促进作用。当总氨氮或活性磷酸盐的浓度低于0.05 mg·L^(-1)时,Sul1含量显著增加(P<0.05);而当浓度升高到1 mg·L^(-1),Sul1的含量显著降低(P<0.05)。上述结果表明,水环境因子会影响磺胺类抗性基因Sul1的存在及分布。

磺胺类抗性基因污染控制及其作用机制

近年来磺胺类抗生素广泛应用于促进工业、牲畜养殖和水产养殖业的增长,从而使大量残留物释放到土壤环境中,进而威胁食物链。本研究阐述了环境中磺胺类抗性基因污染的控制措施及目前研究的主要问题,同时对磺胺类抗性基因的来源、潜在的传播途径、污染现状和相关的检测方法等方面进行了综述。针对我国磺胺类抗性基因的污染现状,提出了控制和修复对策。并对今后的研究进行了展望。

华东地区某饮用水源地中磺胺类抗性基因的分布特征

饮用水源中检测到的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)对饮用水质安全和人体健康产生的潜在威胁受到广泛关注.在掌握了华东地区某饮用水源地13种磺胺类抗生素的污染特征基础上,进一步采用定性PCR和荧光定量PCR解析该饮用水源水和底泥中磺胺类ARGs(sul1、sul2)以及抗性基因可转移元件Ⅰ型整合酶基因(int I1)的分布特征.结果表明,3种基因在该饮用水源水和底泥中均100%检出,sul1基因是该饮用水源地中检出含量最高的磺胺类ARGs,在水源水中含量范围为1.5×104~6.4×105copies·mL^(-1),底泥中则高达1.6×108copies·g^(-1),较sul2、int I1基因分别高0.6~2.2、0.5~1.9个数量级.sul1、sul2和int I1基因在该水源地入水口和出水口处的绝对含量无显著差别,而在底泥中sul1、sul2和int I1基因的绝对含量则是出水口高于入水口.sul1在夏季水源地出水口的检出含量最高,为6.4×105copies·mL^(-1);int I1基因在冬季的检出含量高于其他季节.sul1基因与13种磺胺类抗生素具有相关性(r=0.69,P<0.05),其中与磺胺甲唑的含量显著相关(r=0.79,P<0.01);int I1与sul1、sul2的相对含量之间也存在正相关关系(r为0.80和0.73,P<0.05),这表明int I1在磺胺类ARGs的水平转移过程中起到了重要作用.本研究为典型饮用水源地中ARGs的污染现状提供基础数据,也为管控饮用水环境的抗性基因污染和制定管理决策提供依据.

污泥堆肥过程中磺胺类和大环内酯类抗性基因的残留

抗生素抗性基因是一种新型环境污染物,污水处理厂特别是污泥中存在着高丰度的抗生素抗性基因.为研究污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的残留,对磺胺类和大环内酯类抗性基因(sulI、sulII、erm(B)和erm(F))以及I类整合子(intI1)的丰度变化进行了定量分析.结果显示,sulΙ、sulΙI、erm(B)和erm(F)的相对丰度在中温阶段降低(PsulII<0.05,Perm(B)<0.05,Perm(F)<0.05),且sulΙ的相对丰度在高温阶段达到最小值(PsulI<0.05),sulΙ、sulΙI和erm(F)的相对丰度在冷却和腐熟阶段增加(PsulI<0.05,PsulII<0.05,Perm(F)<0.05).堆肥过程中sulΙ、sulII和erm(B)的丰度与温度呈负相关(P<0.05),温度可能是影响磺胺类和大环内酯类抗性基因变化的重要因素.sulΙ和sulII的丰度与intI1的丰度呈正相关(P<0.05),表明水平基因转移可能是该类抗性基因传播与扩散的重要途径.研究结果表明,尽管存在于污泥中的抗生素抗性基因的相对丰度在升温阶段呈下降趋势,但在随后的冷却和腐熟阶段却显著反弹.因此,经堆肥处理的污泥直接施用于农田可能造成抗生素抗性基因的二次扩散.

水环境中磺胺类药物代谢产物的行为特征与生态毒理

磺胺类药物(SAs)作为最早应用的一类广谱合成抗菌剂,被广泛应用于人类医疗健康和兽医领域。进入体内的SAs大多以母体或代谢产物的形式排入水环境。SAs及其代谢产物在水环境中的残留以及产生的耐药性可能严重威胁生态系统和人类健康。本文在总结相关研究的基础上,归纳和分析了近年来有关SAs的研究成果,介绍了SAs的主要代谢产物类型、代谢产物在不同水环境中的分布特征等,讨论了SAs代谢产物的生态毒理,特别是磺胺类抗性基因(sul-ARGs)的分布及危害。最后对未来的研究工作进行了展望。本文可为SAs的进一步研究提供基础资料。