对活性污泥中抗生素耐药性的影响
Shuai Zhou1, Fengjuan Yang2, Weigang Wang3
1Hunan Province Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse Technology, School of Civil Engineering, University of South China, Hengyang 421001, China; Hunan Province Key Laboratory of Rare Metal Minerals Exploitation and Geological Disposal of Wastes, School of Resources Environment and Safety Engineering, University of South China, Hengyang 421001, China.
暴露于会显著增加抗生素耐药细菌 (ARB),并影响活性污泥中的抗生素耐药基因 (ARG). 这凸显了放射性重金属如何加剧环境抗生素耐药性风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 抗生素耐药性基因 (ARG) 和抗生素耐药性细菌 (ARB) 构成了人类健康的重大危机.
- 放射性重金属,如 (U),对生态系统和人类健康产生影响,特别是在核活动地区.
- 放射性核素与细菌抗生素耐药性之间的相互作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究暴露对ARB,ARG (细胞内,吸附细胞外和自由细胞外) 和活性污泥中的微生物群落的动态的影响.
- 阐明在压力下推动ARG和ARB变化的机制.
主要方法:
- 活性污泥暴露在环境相关的度 (0.05 mg/L和5 mg/L) 中90天.
- 量化了ARB和不同形式的ARG (iARG,aeARG,feARG) 的丰度.
- 分析了微生物群落的组成和相关因素 (细胞膜透性,活性氧物种,排泄).
- 部分最小平方路径建模用于确定ARG动态的关键驱动因素.
主要成果:
- 暴露显著增加了ARB度 (p < 0.05).
- 改变了各种ARG的丰度:一些aeARG和硫胺iARG略有增加,四环素iARG减少,一些feARG (tetC,tetO,sul1) 减少, sul2.2增加.
- 机制涉及细胞膜透性增加,反应性氧物种,微生物群落组成和排泄表达.
结论:
- 暴露对活性污泥中的ARB和ARG产生重大影响,改变了它们的动态.
- 细胞机制,如膜透性和氧化应激,以及微生物社区的变化,在ARG变化中起着至关重要的作用.
- 放射性重金属污染可能会加剧抗生素耐药性的风险,特别是来自废水.
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