过滤工艺条件对抗生素抗性细菌丰度的影响

为探究不同过滤工艺运行条件对处理水中的抗生素抗性细菌去除效果的影响,该文设置不同滤料厚度、过滤停留时间和滤料粒径等工艺参数,分析处理后出水和滤料上残留的四环素抗性菌(TET)、诺氟沙星抗性菌(NOR)、磺胺甲恶唑抗性菌(SUL)及克林霉素抗性菌(CLI)的变化规律。结果表明,当石英砂滤料厚度由1 cm增加到5 cm,过滤停留时间由0 min增加到80 min及粒径由6 mm减小到0.3 mm时,出水中4类抗性细菌数目分别下降了56%~65%、34%~54%及44%~64%。相对于滤料粒径,滤层厚度和停留时间对出水和滤料上残留的抗性细菌丰度的影响更为显著。调节石英砂厚度及粒径更利于TET的去除及CLI的滤料存留;调节石英砂厚度及停留时间更利于SUL和CLI的去除及TET的滤料存留;调节石英砂厚度对NOR的去除及滤料存留效果均为最佳;调节石英砂粒径更利于SUL的滤料存留。

水厂处理工艺对典型抗性细菌和抗性基因的去除效能分析

文章以黄河中下游两个水厂为研究对象,分析对比不同水处理单元对可培养总细菌、阿莫西林(AMX)抗性细菌和磺胺甲恶唑(SMZ)抗性细菌,以及2种磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)、1种β-内酰胺类抗性基因(blaCTX-M)、整合子基因(intⅠ1)、16S rDNA基因的去除效能。结果表明,两个水厂混凝沉淀和过滤工艺对3类细菌及抗性基因都不能实现有效去除。中间臭氧氧化工艺对典型抗性细菌和抗性基因具有一定的去除效果。消毒单元基本可以实现抗性细菌的完全去除,抗性基因平均去除率也在0.80log以上。该研究有助于了解饮用水处理流程中不同处理工艺对抗性细菌和抗性基因的去除效能,为水厂的优化运行提供理论参考和依据。

饮用水管网中抗生素抗性细菌/基因的赋存与控制

饮用水安全是人类社会健康发展的必要前提,但饮用水管网内的独特环境却在一定条件下为抗生素抗性细菌/基因(antibiotic resistant bacteria/genes, ARB/ARGs)赋存和传播提供了有利条件,从而潜在地危害人体健康。当前,饮用水管网内ARB/ARGs的传播已成为国际关注的热点。为更好地去除饮用水管网内的ARB/ARGs,文中在介绍饮用水管网内ARB/ARGs来源的基础上,详细阐述了影响饮用水管网内ARB/ARGs赋存的主要因素,重点解析了控制ARB/ARGs赋存的有关方法与技术。建议今后研究应主要集中于阐明饮用水管网内ARB/ARGs的富集与传播机制,寻求低成本减少ARB/ARGs的方法,科学评估饮用水中与ARB/ARGs暴露相关的人体健康风险。

细菌对消毒剂抗性机理的研究进展

随着消毒剂广泛使用，尤其是细菌反复接触亚致死量消毒剂，可使细菌对其产生抗性。与耐抗生素菌株一样，抗消毒剂菌株的出现可能将会导致医院消毒的失败。因此，探索细菌对消毒剂产生抗性的机理，以减少抗消毒剂菌株的产生显得十分必要。近年来，人们对细菌抗消毒剂的机理...

龙葵根际和内生Cd抗性细菌的筛选及其生物学特性

调查了南京栖霞铅锌银矿区龙葵根际土壤和植株的重金属含量,采用稀释培养法和选择性培养基分离筛选Cd抗性细菌并研究其生物学特性。结果表明,栖霞山铅锌银矿区龙葵根际土壤总Cd含量平均为19.74 mg.kg-1,污染十分严重,龙葵(Solanum nigrum)茎和叶的Cd富集系数分别为1.21～9.65和0.65～4.76,对Cd具有较强富集能力。从龙葵根际土壤和植株中分离筛选到5株Cd抗性细菌,菌株AR1和AY1分别分离自根和叶内,BGJ4和CGJ1均分离自根际土。16S rDNA序列分析表明5株Cd抗性细菌均属于芽孢杆菌属(Bacillus),能够产生吲哚乙酸(IAA)和铁载体,根内生细菌AR1在含Cd2+30 mg.L-1的培养基中仍能生长良好。在1.5 mg.L-1Cd2+污染条件下,Cd抗性细菌AR1、AY1、BGJ4菌株能够明显促进油菜(Oilseed rape)幼苗根的伸长,在植物-微生物联合修复重金属污染土壤方面具有潜在的应用前景。

九龙江下游河口水域抗生素及抗性细菌的分布

2011年8月和2012年5月对九龙江下游河口流域中的四环素和氟甲砜霉素的残留进行检测,显示这2种抗生素含量呈现明显的季节性,四环素(8月)和氟甲砜霉素(5月)的平均浓度分别为2.81ng/L和16.28ng/L.同时采用抗生素平板筛选培养法分析得出分析抗性细菌的丰度,得出2011年8月和2012年5月该海域中表层水样中四环素抗性细菌平+均丰度分别为1.14×105和8.41×103cells/mL,氟甲砜霉素抗性细菌的平均丰度分别为1.61×102cells/mL和5.88×102cells/mL.四环素抗性细菌的丰度明显高于氟甲砜霉素抗性细菌.2种抗生素抗性细菌的季节差异与抗生素含量的季节差异一致.2种抗生素抗性细菌的丰度与抗生素浓度均不具有显著相关性,显示九龙江流域水体中抗生素浓度不是决定抗性细菌的丰度的唯一因素.

石家庄汪洋沟地区抗生素、抗性细菌和抗性基因污染特征

以石家庄汪洋沟地区为研究对象，采用高效液相色谱-质谱法（HPLC-MS）、平板计数、实时荧光定量（qPCR）法分别对地表水、地下水及沉积物样品中的抗生素、抗性细菌和抗性基因进行定量分析。结果表明，汪洋沟地区四环素类抗生素总体含量高于磺胺类抗生素，水体中ρ（Σ四环素）为5.81×101-3.87×105 ng·L-1，ρ（Σ磺胺）为1.02×101-5.37×103 ng·L-1；沉积物中w（Σ四环素）为4.28×101-1.63×105 ng·g-1，w（Σ磺胺）为1.18×101-1.68×104 ng·g-1；水体中四环素的抗性细菌数量为4.00×101-2.13×104 CFU·mL-1，磺胺抗性细菌数量为6.67×101-7.34×105 CFU·mL-1；水体中抗性细菌含量比沉积物中低3-4个数量级。样品中检出的5种四环素类抗性基因（tetA、tetB、tetE、tetW和tetZ）、2种磺胺类抗性基因（sul1，sul2）及2种整合子基因（int1，int2）的相对表达量较高，其中tetA及sul1为汪洋沟地区的优势抗性基因，相对表达量均高于1.58×10-2。主成分分析结果表明ARGs的含量分布受不同污染源和复杂的水质特征的影响。从te t（B）基因的系统发育分析结果可以看出，水质的变化会导致抗性菌种存在差异。与国内外河流相比，汪洋沟抗生素含量处于较高污染水平，抗性基因污染也较为严重。

长期施用粪肥对农田土壤中细菌四环素抗性水平的影响

[目的]考查集约化养殖产生的畜禽粪便直接施入农田造成的环境风险。[方法]以长期施用化肥的土壤为对照,通过小区定点试验,研究长期施用新鲜鸡粪、新鲜猪粪后对土壤中四环素抗性细菌的影响。[结果]新鲜鸡粪、猪粪中四环素抗性细菌的数量及其占可培养细菌总数比例均远远高于施肥前的基础土样。长期施用粪肥后,土壤中四环素抗性菌数量及其占可培养细菌总数比对照均有明显增加,而且有随土壤深度的增加(0～20 cm)呈纵向增加的趋势。[结论]长期施用畜禽粪肥导致土壤中微生物抗生素抗性水平大幅增加,对环境造成了一定的潜在风险。

鸡粪堆肥过程中四环素类抗生素及抗性细菌的消减研究

通过实验研究了堆肥生产过程中,菌剂添加对鸡粪高温堆肥中四环素类抗生素(四环素和土霉素)降解、四环素抗性细菌和致病菌(大肠菌群和沙门氏菌)的影响。结果表明,菌剂添加可以提高鸡粪堆肥的高温期温度,促进肥料腐熟,并且能够提高土霉素的降解速率。实验组原料中76μg·kg-1的土霉素经过高温堆肥得到有效去除,而不接种菌剂的对照组中土霉素没有明显去除;原料中沙门氏菌在堆肥起始阶段(8 d)就能够杀灭,而大肠菌群一直持续检出,直到堆肥末期(47 d)才小于2 lg CFU·g-1。抗四环素细菌在堆肥过程中的数量总体呈下降趋势,堆肥成品分别比原料减少1.41 lg CFU·g-1(实验组)和1.60 lg CFU·g-1(对照组),抗性细菌占总菌数的比例呈现先上升再下降的趋势,最终比例分别为4.00%(实验组)和1.17%(对照组),均高于原料的抗性菌比例(0.40%和0.39%)。

土霉素暴露对小麦根际抗生素抗性细菌及土壤酶活性的影响

通过培养的方法研究了土霉素暴露和小麦根际抗性细菌的数量、种类、分布特征及土壤酶活性之间的剂量效应关系。结果表明,土霉素暴露下小麦根际单一抗生素抗性细菌数量和抗土霉素-链霉素双重抗性细菌数都明显增加,且与暴露剂量呈正效应关系;同时,土壤磷酸酶、脱氢酶活性下降,但与土霉素的剂量效应关系不明显。从土霉素暴露的土壤中分离到50株抗性细菌,经形态观察、RFLP分组和16S rDNA序列测定与分析,将它们聚集在Actinobacteria、Bacilli、Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria和Sphingobacteria类群。其中放线菌最多(15株),占抗性菌总数的30%;其次是Bacillus属细菌(9株)和Pseudomonas属细菌(8株),分别占18%和16%。同时,具有抗性的人类机会致病菌Pseudomonas、Sphingomonas和Stenotrophomonas属细菌在土霉素暴露的样品中均被分离到,分别占抗性菌株总数的16%、8%和4%。值得注意的是,随着土霉素暴露剂量的增加,小麦根际优势促生菌Bacillus属细菌的抗性检出率逐步降低;但具有抗生素抗性的人类机会致病菌Pseudomonas、Sphingomonas和Stenotrophomonas属细菌的检出率却明显增加,提示可能会进一步增大其机会致病性。

蕃茄根土区系中拮抗性细菌的分布与青枯病发生的关系

对番茄植株根土区系中桔抗菌数量的研究表明，重病田健株根土区系中拮抗菌数量占总分离菌数的比例最大，为８．２％，其中根围拮抗菌的分离频率高于根际与根表，但多数来源于根围的菌株其拮抗作用易丧失，而报表来源的菌株拮抗作用不易丧失。所分离的拮抗菌（９３．２％）属于产芽孢的细菌。

我国沿海典型水产养殖水域底泥中抗生素抗性细菌的多样性分析

在水产养殖中,大量使用抗生素会改变水域中的菌落结构,并会诱导产生抗生素抗性菌,对养殖生物及人类健康构成潜在威胁。为初步掌握当前我国沿海养殖密集水域抗性菌的多样性概况,对我国沿海11个典型养殖区的底泥进行采样,选用常见的6种抗生素对菌株进行筛选,并基于Illumina MiSeq测序平台对抗性菌进行多样性分析。结果显示:1)不同养殖水域,其底泥中抗性菌的多样性存在一定的差异; 2)在大部分养殖水域,抗性菌属于变形菌门和厚壁菌门; 3)养殖水域底泥中细菌的多样性在不同抗生素的作用下差异显著。研究结果表明,海水养殖中使用抗生素对抗性菌多样性影响显著。研究结果有助于全面了解水产养殖活动对我国沿海典型养殖区抗性细菌多样性的影响,并可为抗生素使用的生态风险评估和应对策略提供参考。

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移检测

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌nptII基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK321,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计nptII基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行nptII基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断nptII是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因nptII向根际细菌的基因漂移。

土壤甲胺磷抗性细菌种群特征脂肪酸生物标记的分析

应用高浓度甲胺磷培养基,对农药厂排污口土壤微生物进行分离,鉴定出21株细菌,分属13个细菌属.对甲胺磷抗性细菌脂肪酸的分析,共测定到38个脂肪酸生物标记(PLFA),这些生物标记分为4种类型,即1)高频次分布的生物标记,普遍存在于细菌类群,属于细菌总体类群(Bacteriaingeneral)的生物标记;2)中频次分布的生物标记,在细菌种出现概率中等,可以用于代表细菌属类群(Bacteriumgenus)识别生物标记;3)低频次分布的生物标记,在细菌中的分布概率较小,可以用于指示特定细菌种间差异的生物标记;4)微频次分布的生物标记,这种生物标记仅在一种细菌种类出现,是细菌种特征生物标记.利用脂肪酸生物标记分析同属细菌不同种的差异,可将假单胞杆菌属分为2类,第1类包括了铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、丁香假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量小于3.60%;第2类包含了伞菌假单胞菌、威隆假单胞菌、恶臭假单胞菌、温哥华假单胞菌,其特征为17:0CYCLO生物标记含量大于5.99%.利用脂肪酸生物标记的差异对甲胺磷抗性细菌种的聚类分析,能有效地将细菌类群分为3类,微生物群落中存在着稳定的生物标记和受环境影响的生物标记,论文提供了一种脂肪酸生物标记的分析方法,结合细菌的生物学特性研究,可以解释微生物在环境中的变化,对于土壤微生物群落的研究具有重要意义.

红霉素抗菌作用及细菌产生红霉素抗性的机制

红霉素是一类广谱的大环内酯类抗生素 ,随着红霉素在临床上的大量使用 ,红霉素也和其他抗生素一样出现了病原菌耐药性问题。从分子水平上将红霉素的抗菌机制与细菌产生耐药性机制联系起来对研制新一代的红霉素抗生素起指导性作用。红霉素通过从空间上阻滞新生肽链的延伸和促进pt -tRNA的脱落而起抗菌作用 ,而细菌则通过影响红霉素在胞内的积累、破坏红霉素的结构。

土壤中抗生素抗性基因的环境行为与阻控研究进展

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的传播威胁着生态环境安全和人体健康,已成为一个全球性的问题。土壤中抗生素抗性基因的分布、来源、扩散传播以及消减技术已成为一个研究热点。本文在简要介绍自然环境和受人类活动干扰土壤中抗生素抗性基因分布水平的基础上,分析了土壤中抗生素抗性基因的主要来源,剖析了抗生素抗性基因由土壤向其他环境介质(水、植物)传播的规律及其影响因素,如土壤理化性质、农艺调控和环境中污染物等。进而探讨了环境中各种生物和非生物因素对土壤中抗生素抗性基因持久性的影响和环境中抗生素抗性基因的消减技术,包括好氧堆肥、厌氧发酵、水处理工艺等。最后,提出遵循“大健康(One Health)”准则,以跨学科的方法控制抗生素抗性基因在环境中的传播,以更全面地将抗生素抗性基因对人类的健康风险降低至最低水平。

抗生素/抗性细菌/抗性基因在土壤-植物系统中迁移转化及阻控消减的研究进展

土壤和植物是人类和动物生活中最重要的环境组成,但其正受到日益严重的人为资源污染,而进入环境的抗生素是主要的污染源之一。抗生素的过度使用和排放增加了土壤–植物生态系统和人类健康面临的抗生素污染及耐药性风险。阐明抗生素及其复合抗性污染物在土壤–植物系统中的环境行为及生态毒理学机理,对管控生态环境风险及保障食品安全具有重要的意义。本文综述了近年来国内外关于土壤–植物系统中抗生素的迁移转化规律、抗生素/抗性细菌/抗性基因的生态风险以及复合抗性污染物阻控消减技术的研究进展,以期为土壤–植物系统中抗生素抗性污染风险的管控和消减提供科学支撑。

镉抗性细菌的筛选及其生物矿化硫化镉去除溶液中的镉离子

水体重金属污染中,镉[Cd(Ⅱ)]因其高毒性成为最受关注的对象之一。生物矿化是通过生物作用影响金属形态,把有毒重金属转化为不相容的危害较小的化合物,成为环境污染治理领域的研究热点。本研究从重金属污染土壤中筛选出一株镉抗性细菌N1905,基于16S rRNA序列分析鉴定为Enterobacterludwigii N1905。研究其对多种重金属抗性和不同镉浓度下生长情况,结果表明菌株N1905具有多种重金属耐受性,在LB液体培养基中对Cd(Ⅱ)的最小抑制浓度(MIC)为8 mmol·L^(-1),高浓度的Cd(Ⅱ)抑制其生长代谢。同时研究发现,细菌N1905以L-半胱氨酸为特异性底物产硫化氢;在细菌N1905、1 mmol·L^(-1)硝酸镉和2 mmol·L^(-1) L-半胱氨酸共存培养过程中,通过细胞外沉淀硫化镉可以100%去除水溶液中的Cd(Ⅱ)。此外,细菌N1905对消除多种复杂水溶液中Cd(Ⅱ)污染有较好应用潜力。XRD、SEM-EDS及光谱学分析表明细菌N1905可生物合成具有光学特性的硫化镉纳米颗粒。

2株源于红树林具有黑曲霉抗性细菌的筛选及发酵条件优化

黑曲霉(Aspergillus niger)是一种常见的病原微生物,极易造成粮食霉变、果实腐烂等问题,产生的毒素严重危害人体健康。红树林作为一种特殊的生态系统,具有重要的微生物学资源与经济价值。首先采用常规细菌筛选方法分离菌株,通过观察形态特征以及16S rRNA基因序列进行鉴定。然后通过单因素试验并结合正交试验确定菌株Z-2001、R-2008生长的最佳培养条件,并通过拮抗试验确定Z-2001、R-2008菌株对黑曲霉的抑制效果。发现Z-2001、R-2008菌株最佳基础培养基为营养琼脂培养基(NA)。Z-2001菌株最佳培养基配方为葡萄糖(2.0%)+蛋白胨(0.8%)+MgSO_(4)·7H_(2)O(0.30%)+牛肉膏(0.3%)+NaCl(0.5%),最佳pH值、温度、转速分别为8、37℃、210 r/min,黑曲霉抑菌率为76.80%。R-2008菌株最佳培养基配方为葡萄糖(2.0%)+酵母粉(2.4%)+MgSO_(4)·7H_(2)O(0.20%)+牛肉膏(0.3%)+NaCl(0.5%),最佳pH值、温度、转速分别为8、28℃、180 r/min,黑曲霉抑菌率为78.70%。结果表明,Z-2001、R-2008菌株能够有效抑制黑曲霉生长,且对生长环境以及条件要求并不严苛,具有较好的开发前景。

活性污泥中抗性细菌筛选及拉曼光谱检测

抗生素制药废水是污水处理中比较难处理的废水。抗生素与微生物作用的机理研究对于解决抗生素废水处理问题具有重要意义。拉曼光谱作为一种对样品无损,非侵入型,并且对水不敏感的检测手段,已越来越多地用于生物、医学的研究。从普通污水处理反应器的活性污泥里通过涂布法和平板划线法分离得到了4株对头孢他啶具有抗性的菌株,研究了其对头孢他啶的降解效果,降解率最高达45.44%。采用16S rRNA基因测序进行菌种鉴定,得到这些菌种分别属于气单胞菌属,芽孢杆菌属和红球菌属。对筛选出的细菌进行不同条件下拉曼光谱测定,探讨了细菌拉曼光谱的测试条件,结果显示CaF_2是测定生物样品拉曼光谱时效果最好的基底。通过拉曼光谱技术和主成分分析法对菌种进行了差异分析,提取了三个主成分,累积荷载达到83.9%。其中,第一主成分主要包括748,1 003和1 126cm^(-1)等比较明显的峰位,第二主成分包括1 661和1 448cm^(-1),第三主成分只有855cm^(-1)。本研究利用拉曼光谱对活性污泥筛选的抗性菌株进行生物大分子的差异表征,通过拉曼光谱对抗性菌种进行了较好的区分,与基因测序的结果相吻合,证明了拉曼光谱用于抗生素废水生物处理作用机理研究的可行性及优越性。