基于数据的抗生素混合物对抗革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的风险评估:QSAR,联合毒性作用和成分贡献

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 抗生素的使用正在增加,增加环境污染.
• 抗生素混合物对生态系统和人类健康构成复杂的风险.
• 评估环境抗生素的联合毒性至关重要.

研究的目的:

• 评估硫胺,增强剂和四环素对细菌的单独和联合毒性.
• 开发定量结构-活性关系 (QSAR) 模型,用于预测抗生素混合物的毒性.
• 调查霍尔梅西斯在抗生素混合物的关节作用中的作用.

主要方法:

• 代表性抗生素 (硫胺,增强剂,四环素) 对阳性 (Bacillus subtilis) 和阴性细菌 (Aliivibrio fischeri, Escherichia coli) 的测试毒性.
• 开发了QSAR模型,使用Ebind (最低相互作用能量) 和Kow (八醇-水分割系数) 作为描述器.
• 分析了剂量-反应曲线,以确定抑制效应 (低剂量刺激,高剂量抑制) 和S型反应.

主要成果:

• QSAR模型准确地预测了单个药物和二元混合物的毒性.
• 在格拉姆阴性细菌中观察到抑制作用;在格拉姆阳性细菌中显示出S型剂量反应.
• 关节毒性作用和组件贡献的模式随着剂量变化而变化,受到hormesis的影响.

结论:

• 细菌物种和测试终点显著影响抗生素毒性.
• 荷尔梅斯在抗生素混合物的联合作用中起着关键作用.
• 一种基于数据的方法来评估混合物毒性,有助于评估污染物的环境风险.