10.13213/j.cnki.jeom.2021.20591
超声/过氧化氢联合对水中四环素抗性基因的去除研究
[背景]四环素抗性基因是新型环境污染物抗生素抗性基因(ARGs)中最具有代表性的一种,常在抗性菌(ARB)中存在,广泛分布于水环境中,对人类健康和生态环境的稳定造成了巨大的潜在危害.[目的]探索新的、有效去除水环境中四环素抗性基因的方法,分析四环素抗性基因去除效果的影响因素,为环境中ARGs的去除方法提供参考.[方法]构建含有tetA、tetR这两种四环素抗性基因的大肠杆菌(E.coli),并将其接种在无菌水中(D600=1.0),分别用超声、过氧化氢(又称双氧水,H2O2)及超声/H2O2联合对两种抗性E.coli的抗性基因进行去除.超声处理设为3个组,分别为20次(C20)、40次(C40)、80次(C80),0次(C0)作为对照组;H2O2处理设为3个组,分别为10、20、60 mg·L-1,以不加H2O2作为对照组;超声/H2O2联合处理为两种单独处理组的9种组合形式,对于有H2O2参与的处理组,设30 min(T30)、60 min(T60)、120 min(T120)、240 min(T240)、360 min(T360)5个时间点采样,以0 min(T0)作为对照组.每种处理条件的样本量设为3个,通过处理前后目标tetA、tetR数量级的减少量,即处理后密度(ρ)与初始密度(ρ0)比值的常用对数值[lg(ρ/ρ0)]来评估每种方法的去除效果.[结果]超声单独作用于抗性E.coli时发现随着超声次数的增加,tetA、tetR下降的数量越多,但总的下降幅度不大:C80时,tetA、tetR分别下降0.62、0.17个数量级,且超声对tetA的去除效率明显高于tetR(P<0.05).在电镜下观察超声处理后抗性细菌表面产生球形凸起,部分细菌结构破碎.H2O2单独作用于抗性E.coli时发现H2O2剂量与处理时间之间具有交互作用(P<0.05);不同H2O2剂量之间差异有统计学意义(P<0.05),H2O2对抗性E.coli中的tetA、tetR的去除效果呈现出低浓度要优于高浓度的现象.H2O2对tetA的去除作用随着时间的累积十分明显,最高可降低0.51个数量级(10 mg·L-1 H2O2,360 min);而其对tetR却呈现出反向的增加作用,最高可增加0.45个数量级(60 mg·L-1 H2O2,240 min).超声、H2O2联合作用于抗性E.coli时发现超声处理与H2O2剂量之间具有交互作用(P<0.001),呈现出超声次数越多,H2O2剂量越低,去除效果越好的趋势:tetA(C80,10 mg·L-1 H2O2,30 min)、tetR(C40,10 mg·L-1 H2O2,120 min)最高分别减少1.15、0.56个数量级.超声、H2O2共同作用30 min后,tetA、tetR的数量随时间的累积变化并不明显(P>0.05),但不同剂量的H2O2对两种抗性基因的去除效果差异有统计学意义(P<0.001).[结论]超声处理可对大肠杆菌造成机械损伤,导致大肠杆菌破碎、内容物流出.H2O2对水溶液中的四环素抗性基因tetA、tetR有明显的去除作用,对E.coli内的tetA有较为明显的去除效果,对tetR有反向增加的趋势.与单一方法相比,超声联合H2O2可实现低浓度H2O2对抗性E.coli内tetA、tetR的有效去除.
抗生素抗性基因、抗性菌、超声、H2O2、联合处理、去除方法
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R113(卫生基础科学)
国家自然科学基金青年基金;浙江省自然科学基金
2021-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共6页
775-780
