打破抗生素耐药性:太阳光驱动的过氧化用于双重杀菌和遗传消除
Rongrong Xuan1, Yibo Wang2, Xinyuan Kang2
1Department of Obstetrics and Gynecology, The First Affiliated Hospital of Ningbo University, Ningbo 315010, China.
阳光激活过氧化有效地使抗生素耐药细菌 (ARB) 失活,并降解水中的抗生素耐药基因 (ARG). 这种双重作用的消毒策略为环境水处理提供了有前途的解决方案.
科学领域:
- 环境科学
- 处理水
- 微生物学
背景情况:
- 抗生素耐药细菌 (ARB) 和抗生素耐药基因 (ARG) 是水中存在的重要污染物.
- 现有的消毒方法可能无法完全解决ARB无活化和ARG降解.
- 需要新的策略来缓解水生环境中与ARB和ARG相关的公共健康风险.
研究的目的:
- 调查太阳光驱动过氧化 (CaO2) 处理的同时ARB无活化和ARG降解的有效性.
- 阐明CaO2和太阳辐射引起的消毒过程的机制.
- 评估这种方法在环境水处理应用中的潜力.
主要方法:
- 用阳光和过氧化 (3.0 mM) 处理水中环境.
- 监测pH值变化,产生活性氧物种 (ROS) 和细菌失活.
- 使用分子方法量化ARG (tetA和sul2) 丰度.
- 细胞损伤的分析,包括膜完整性,蛋白质变性和DNA损伤.
主要成果:
- CaO2处理显著增加了水的pH值,导致微生物无活化.
- 同时产生ROS (•OH,H2O2,1O2,O2•−) 增加了氧化损伤.
- 完成了对抗性大肠杆菌的完全5日志无活化 (TSRE).
- 观察到ARG (tetA,sul2) 的绝对丰度降低了70- 80%.
- 机制包括膜损伤,蛋白质变性,DNA损伤和抑制DNA修复.
结论:
- 太阳光驱动的CaO2处理具有协同作用,结合性和氧化应激,有效地使ARB无活化和ARG降解.
- 这种方法具有很高的消毒效率,
- 作为污染环境水的可持续和有效消毒方法,该战略具有显著的前景.
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