环境浓度下磺胺混合物对秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)生长、饮食、抗氧化酶及其调控基因表达水平的影响

磺胺类药物在环境中的普遍残留引起了人们对其潜在效应的担忧。因为磺胺混合物的效应不能通过单个物质效应进行准确预测,所以需要针对混合物效应开展深入研究。将秀丽线虫暴露于4种常用磺胺药物(磺胺嘧啶、磺胺吡啶、磺胺甲噁唑和磺胺甲嘧啶)组成的、环境浓度水平(0.01 mg·L-1)的混合物后,对生长调控基因dbl-1和egl-4,饮食调控基因eat-2和eat-18,过氧化氢酶(CAT)编码基因ctl-2和ctl-3,寿命调控基因sir-2,以及凋亡调控基因ced-4的表达水平进行检测。暴露组与空白对照组的结果比较表明,秀丽线虫dbl-1表达水平没有显著变化(下调3%),egl-4表达下调18%,解释了生长的抑制效应(抑制率为15.6%)。eat-2和eat-18的表达水平下调幅度相似,介于20%~22%之间,该幅度高于饮食的抑制效应(10.7%)。ctl-2和ctl-3的表达水平上调,分别比空白对照组高101%与66%,该幅度显著小于0.01 mg·L-1磺胺混合物暴露对CAT活性的刺激效应(比空白对照组高789.5%)。此外,sir-2的表达水平没有显著变化,与线虫寿命没有受到显著影响相一致。同时,ced-4表达上调32%,预示凋亡水平的显著增加。egl-4、eat-2、ctl-2和ced-4基因表达水平的显著变化分别表明磺胺混合物对β转化生长因子(TGF-β),烟酰乙酰胆碱受体(n AChR)、抗氧化系统以及细胞凋亡等多个方面的产生影响。     

群体感应信号分子存在下磺胺对大肠杆菌生长、突变及R388质粒接合转移的影响

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式,许多研究围绕抗性基因来展开,但是关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为模式生物,群体感应信号分子N-(β-酮己酰)-L-高丝氨酸内酯(3-oxo-C6-HSL,C6)和3种磺胺类抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺氯哒嗪)为研究对象,测定了其对大肠杆菌生长效应、突变效应及接合转移效应的影响。结果表明:C6不影响磺胺对大肠杆菌的生长抑制率,但能够削弱磺胺对大肠杆菌突变的促进作用,并且能增强磺胺对大肠杆菌R388质粒接合转移的抑制作用。本文为从群体感应角度研究大肠杆菌耐药性的产生与传播提供新思路。     

The joint effects of sulfonamides and their potentiator on Photobacterium phosphoreum: differences between the acute and chronic mixture toxicity mechanisms

Organisms are typically exposed to mixtures of chemicals over long periods of time; thus, chronic mixture toxicity analysis is the best way to perform risk assessment in regards to organisms. However, most studies focus on the acute mixture toxicity. To investigate the difference between chronic mixture toxicity and acute mixture toxicity, Photobacterium phosphoreum were exposed to chronic (24 h exposure) and acute (15 min exposure) toxicity of single sulfonamide (SA) and their potentiator (trimethoprim, TMP), both individually and mixtures (SA with TMP). A comparison of chronic vs. acute mixture toxicity revealed the presence of an interesting phenomenon, that is, that the joint effects vary with the duration of exposure; the acute mixture toxicity was antagonistic, whereas the chronic mixture toxicity was synergistic. Based on the approach of Quantitative Structure Activity Relationships (QSARs) and molecular docking, this phenomenon was proved to be caused by the presence of two points of dissimilarity between the acute and chronic mixture toxicity mechanism: (1) the receptor protein of SAs in acute toxicity was Luc, while in chronic toxicity it was Dhps, and (2) there is a difference between actual concentration of binding-Luc in acute toxicity and individual binding-Dhps in chronic toxicity. This deep insight into the difference between chronic and acute mixture toxicity will benefit environmental science, medical science, and other disciplines. The existence of these differences poses a challenge for the assessment of routine combinations in medicine, risk assessment, and mixture pollutant control, in which, previously, only a synergistic effect has been observed between SA and their potentiator.     

超高效液相色谱-串联质谱法测定饮用水源水中磺胺类抗生素

建立了饮用水源水中6种磺胺类抗生素的固相萃取超高效液相色谱-串联质谱分析方法.优化了固相萃取、液相色谱、串联质谱多反应监测模式检测的相关参数；采用外标法定量,并对实际饮用水源水样品的基体效应进行评价.实验结果表明,目标化合物在1.0～100.0 μg/L范围内线性关系良好,仪器检出限为0.03～0.54 μg/L,实际水样的加标回收率60％ ～ 75％.该本方法灵敏度高,选择性好,外标法定量准确性较好,但实际样品存在一定的基体抑制效应.     

磺胺类抗生素在辽西河流沉积物中吸附行为研究

为了研究磺胺抗生素在辽西流域沉积物中的吸附行为特性。实验采用OECD Guideline批量平衡法,研究了磺胺甲恶唑在辽西流域沉积物中吸附动力学特性和热力学特性。动力学研究结果表明磺胺甲恶唑在沉积物中吸附动力学过程以容积扩散为主,并且是一个先快速后缓慢的非均相扩散过程。热力学研究表明磺胺甲恶唑在沉积物中的吸附,是一个自发进行的吸热过程,升高温度能够增加磺胺甲恶唑在沉积物中的吸附能力(Kd)。因此,磺胺甲恶唑容易在辽西河流沉积物中吸附残留,应当重视其在水-底泥环境体系中潜在的环境风险。     

城市污水处理厂污泥中磺胺类抗生素降解技术研究

从多种含有较高浓度的抗生素条件下,分离出十分高效的降解菌株,得知菌株不仅有磺胺抗生素的耐受性,又能够将磺胺类抗生素当作碳源实现新陈代谢.通过分离和培养,对SMX能否作为降解菌株唯一碳源进行分析,为后续的研究和投入实际生产提供坚实的理论支持.经过实验中的对比,最终确定了HA-J1是磺胺类抗生素降解菌株中最高效的菌株,降解率可达65%,也证明了磺胺类抗生素降解的动力学,符合Monod方程,并确定了SMX能作为降解菌株唯一碳源.     

广东省畜牧粪便中喹诺酮类和磺胺类抗生素的含量与分布特征研究

利用超声提取-高效液相色谱技术分析广东省20个规模化猪牛养殖场粪便中4种喹诺酮类(QNs)和4种磺胺类(SAs)抗生素的含量与分布特征.结果表明,猪粪中喹诺酮类和磺胺类化合物均全部被检出,前者总含量(QNs,鲜重,下同)在24.5～1516.2 μg/kg之间,平均为581.0 μg/kg,以恩诺沙星和环丙沙星为主;后者总含量(SAs)在1925.9～13399.5 μg/kg之间,平均为4403.9 μg/kg,以磺胺甲基嘧啶和磺胺甲唑为主.牛粪中喹诺酮类化合物也全部被检出,磺胺类化合物检出率在90%以上,QNs在73.2～ 1328.0 μg/kg之间,平均为572.9 μg/kg,以诺氟沙星和环丙沙星为主;SAs在1039.4～15930.3 μg/kg之间,平均为3787.7 μg/kg,以磺胺甲唑和磺胺甲基嘧啶为主.不同地区畜牧粪便中喹诺酮类和磺胺类化合物的含量与组成特征有明显差异,广州市猪粪和牛粪中两类抗生素的含量均较高,而佛山市、深圳市牛粪中磺胺-5-甲氧嘧啶和磺胺二甲嘧啶均低于检测限.     

两种介体物质在漆酶降解磺胺类抗生素中的作用

通过比较两种介体物质丁香醛(SA)和1-羟基苯并三氮唑(HBT)对漆酶降解5种典型磺胺类抗生素的影响,考察了介体的起始浓度、pH值、反应温度、漆酶起始浓度等因子的影响,得到介体SA对漆酶催化降解磺胺类抗生素的效果更好.在漆酶+SA反应体系中,反应体系pH值为5~6,反应温度为30℃,SA起始浓度为0.5mmol/L,漆酶起始浓度为0.5mg/mL时,漆酶对5种磺胺类抗生素的降解效果最佳,降解去除率在15min时达到75%左右,1h内均达到97%以上. 本研究表明,适当的介体物质可大大提升漆酶对磺胺类抗生素的降解效果.漆酶在介体物质的作用下对抗生素类污染物的生态净化具有良好的应用潜力.