贫营养和痕量抗生素对质粒抗生素抗性适应度代价的影响

本文针对饮用水系统中营养和抗生素水平对质粒抗生素抗性的适应度代价进行了研究.选取了p ACYC184、RP4和PBR322这3种不同的抗性质粒,发现在不同的营养水平下,抗性质粒的适应度代价具有普遍性.而且,营养水平越低,其适应度代价表现得越明显.另外,痕量浓度的抗生素也会影响抗性质粒的适应度代价.本研究中,小于50%MIC的抗生素浓度对野生菌的损伤或抑制作用不足以抗衡抗性质粒的适应度代价,质粒难以维持.因而,推断在饮用水系统(贫营养和ng·L-1水平的抗生素)中,质粒抗生素抗性的适应度代价较大,质粒不易维持,在饮用水系统中传播和扩散的风险较小.     

养殖场废水中磺胺类和四环素抗生素及其抗性基因的定量检测

抗生素滥用及其诱导产生的抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）污染已经引起人们的广泛关注。选取上海市某地养殖场作为研究对象,采用高效液相色谱-质谱法和实时荧光定量PCR法,对养殖场污水及附近农田灌溉渠河水中5种四环素及磺胺类抗生素,8种对应的ARGs的含量、特征及相关性进行了研究。研究结果显示,在采集的水样中均含有待检测的5种抗生素,养殖污水中抗生素含量高于农田灌溉河水,各样本中四环素类抗生素含量均略高于磺胺类抗生素,2种四环素抗生素总量为294.0~376.1μg﹒L-1,3种磺胺类抗生素总量为197.7~323.0μg﹒L-1。养殖场污水样本中8种ARGs均有检出,磺胺类抗性基因中sul（A）含量最高,绝对拷贝数为108.4108~1010.3728;四环素类抗性基因中tet（W）含量最高,绝对拷贝数为106.18805~107.8874。农田灌溉渠河水中除tet B（P）外,其它7种ARGs均有检出。样本中ARGs相对表达量总体呈现磺胺类ARGs高于四环素类ARGs的特点。抗生素浓度与ARGs相对表达量的Pearson相关性分析显示,样本中sul（Ⅲ）与磺胺类抗生素浓度存在较明显的正相关性,但其它几种ARGs与抗生素则未见或存在一定负相关性。表明除抗生素外,ARGs在水环境中的丰度可能与ARGs种类及其它环境因子有关。该研究将有助于认识上海地区养殖场废水中抗生素和ARGs污染状况,为进一步开展黄浦江水域抗生素尤其是ARGs的污染研究提供数据基础。     

纳米混杂Kevlar／Surlyn复合材料的制备与防刺性能研究

本文介绍采用热压成型工艺制备纳米SiO2混杂Kevlar／Surlyn复合材料,研究了纳米粒子混杂工艺、纳米粒子含量对复合材料动态防刺性能的影响。结果表明,采用喷涂工艺制备的纳米SiO2混杂Kevlar／Surlyn复合材料可改善复合材料的防刺性能,其中纳米SiO2的含量为5wt．％时,复合材料的防刺效果最佳。     

Presence,dissemination and removal of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in urban drinking water system: A review

Reviewed the change of ARGs and ARB in full-scale urban drinking water systems. Conventional processes are more promising than BAC process in ARGs removal. Mechanisms of ARGs enrichment and spread in BAC filter and DWDSs are discussed. Raise the need of future research on ARGs and ARB change in building plumbing systems. Antibiotic resistance in aquatic environment has become an important pollution problem worldwide. In recent years, much attention was paid to antibiotic resistance in urban drinking water systems due to its close relationship with the biosafety of drinking water. This review was focused on the mechanisms of antibiotic resistance, as well as the presence, dissemination and removal of antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARGs) in the urban drinking water system. First, the presence of ARB and ARGs in the drinking water source was discussed. The variation of concentration of ARGs and ARB during coagulation, sedimentation and filtration process were provided subsequently, in which filtration was proved to be a promising technology to remove ARGs. However, biological activated carbon (BAC) process and drinking water distribution systems (DWDSs) could be incubators which promote the antibiotic resistance, due to the enrichment of ARGs and ARB in the biofilms attached to the active carbon and pipe wall. Besides, as for disinfection process, mechanisms of the inactivation of ARB and the promotion of conjugative transfer of ARGs under chlorine, ozone and UV disinfection were described in detail. Here we provide some theoretical support for future researches which aim at antibiotic resistance controlling in drinking water.     

红霉素对连续3个世代多刺裸腹溞存活和生殖的影响

红霉素是一种常用的大环内酯类抗生素,其对多刺裸腹溞连续世代生活史参数的影响尚不得而知。本文以连续3个世代的多刺裸腹溞为对象,研究了不同浓度(0.02、0.2、2、20、200和2 000μg·L~(-1))的红霉素对其平均寿命、首次生殖年龄、生殖窝数、窝卵数和总后代数等的影响。结果表明,红霉素浓度对多刺裸腹溞的平均寿命、首次生殖年龄、生殖窝数、窝卵数和总后代数的影响在多刺裸腹溞世代间均存在着明显的差异。与空白对照组相比,红霉素浓度对多刺裸腹溞F0代平均寿命的影响表现出"低(0.02μg·L~(-1))促高(2~2 000μg·L~(-1))抑"的剂量-效应关系,暴露于20μg·L~(-1)红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的生殖窝数显著减小了55.76%,但暴露于各浓度红霉素溶液中的多刺裸腹溞F1和F2代的平均寿命和生殖窝数均未出现显著性差异;暴露于各浓度红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的首次生殖年龄也未出现显著性差异,但暴露于0.2、20~2 000μg·L~(-1)红霉素溶液中的F1代的首次生殖年龄显著减小了4.90%~15.69%,暴露于0.2~2 000μg·L~(-1)红霉素溶液中的F2代的首次生殖年龄显著减小了5.00%~16.00%;暴露于20和200μg·L~(-1)红霉素溶液中的多刺裸腹溞F1代的窝卵数分别显著增加了28.87%和10.18%,但暴露于各浓度红霉素溶液中的F0和F2代的窝卵数未出现显著性差异;暴露于2~200μg·L~(-1)的红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的总后代数显著减少了43.99%~62.21%,而暴露于20和200μg·L~(-1)红霉素溶液中的F1代的总后代数分别增加28.56%和37.17%,红霉素浓度对多刺裸腹溞总后代数的显著性影响在F2代中消失。本研究结果表明,多刺裸腹溞对不同剂量红霉素多代暴露表现出适应性或耐受性。     

微乳化柴油火焰传播特性的试验研究

采用高速照相机记录火焰传播过程,并运用ProAnalyst软件分别对微乳化柴油的主火焰高度和闪火焰传播速度进行了测量和追踪分析。结果表明：各时刻的微乳化柴油主火焰均不是连续的,呈现“跳跃式”传播,并且主火焰的最大高度显著小于-10PD 的主火焰最大高度;微乳化柴油火焰传播的平均速度以及最大瞬时速度均远小于-10PD ,而 HS -10火焰传播的平均速度以及最大瞬时速度在3种不同含水量的微乳化柴油中也均为最小。微乳化柴油的阻燃防火性能明显优于-10PD 的主要原因是其中的水分对火焰燃烧产生了较强的抑制作用。     

气水比对A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水脱氮的影响

为揭示好氧段气水比对缺氧/好氧生物滤池（Anoxic/Oxic Biofilter,A/O-BF）脱氮的影响机理,采用A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水,结合实时荧光定量聚合酶链式反应技术,对比研究了好氧段气水比为4：1、2：1和1：1时A/O-BF的脱氮效能和微生物群落变化特征.结果表明：当气水比为4：1时,A/O-BF的氨氮（NH₄⁺-N）和总氮（TN）平均去除率分别为99.0%和75.9%;当气水比降至2：1时,NH₄⁺-N的平均去除率（99.5%）基本维持不变,而TN去除率有所提高（79.5%）;当气水比再降至1：1时,两者的平均去除率分别下降至92.0%和71.7%.气水比由4：1降至2：1时,好氧段中硝化菌脱氮功能基因amoA和Nitrospira 16S rDNA的拷贝数并无明显变化,为同一数量级,但缺氧段中4个反硝化菌脱氮功能基因（narG、nosZ、nirS和nirK）拷贝数却明显升高0~1个数量级;当气水比由2：1降至1：1时,好氧段中两个硝化菌脱氮功能基因拷贝数均下降1个数量级,但缺氧段中反硝化菌脱氮功能基因拷贝数无明显变化,除narG基因外均处于同一数量级.综上所述,2：1为A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水脱氮的最佳气水比.     

真菌对磺胺二甲氧嘧啶降解过程的转录组分析及差异表达基因的功能分析

采用黄孢原毛平革菌降解磺胺二甲氧嘧啶（SDM）,4 d后SDM的去除率达74%,降解速率达3.24 mg·L^-1·d^-1.采用Illumina高通量测序平台对降解SDM后的菌株与对照组菌株进行测序,通过GO和KEGG富集分析,得到的差异表达基因能显著富集到与降解相关的“氧化还原酶活性”途径,及与应激反应有关的“ABC转运体”路径.通过对高表达高上调的差异表达基因的筛选与分析,得到了耐受和降解SDM的功能基因.水通道蛋白、ABC转运蛋白及甲基转运酶基因等在黄孢原毛平革菌对环境的耐受中起到重要的作用.乙醇氧化酶、细胞色素P450和糖苷水解酶等在黄孢原毛平革菌对SDM的降解中起着关键的作用.本文从转录组水平分析了SDM的降解机制,为黄孢原毛平革菌在环境修复中的应用提供一定的参考.     

猪场土壤中5种四环素抗性基因的检测和定量（Quantification of Five Tetracycline Resistance Genes in Soil from a Swine Feedlot）

近年来由于四环素在畜禽养殖业中的大量使用,诱导了环境中四环素抗性微生物的产生,然而有关四环素抗性基因在土壤中存在、迁移和扩散的研究目前还很少.论文提取了北京一规模化养猪场周边土壤的微生物DNA,利用普通PCR检测到5种四环素抗性基因(tet(B/P)、tet(M)、tet(O)、tet(T)、tet(W)),这5种基因都属于编码核糖体保护蛋白的一类.进一步建立了定量PCR程序对这5种基因进行了定量.结果显示,除tet(T)和tet(M)含量接近外(p=0.367),其余几种基因含量之间均差异显著(p<0.05),其中tet(W)的含量最高((2.16±0.20)×108copies·g-1(干土)),比含量最低的tet(B/P)((2.89±0.54)×106copies·g-(1干土))高出约两个数量级.抗性基因tet(W)、tet(T)、tet(M)、tet(O)含量均较高,为猪场土壤中优势抗性基因.这些基因曾被报道广泛存在于猪和牛的肠道中,显示抗性基因很可能是通过基因横向转移(HGT)等机制从养殖动物体内传播到周围土壤中土著微生物体内的.论文所建立的实验方法为进一步系统研究抗生素抗性基因在土壤中的环境行为及其生态风险提供了基础.     

菌渣施肥对土壤—作物体系重金属污染及迁移特征评价

为研究抗生素制药菌渣施肥对土壤—作物体系中重金属的污染及迁移特征的影响,选取新疆伊宁县某试验田作为研究对象,运用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价抗生素施加后农田土壤重金属污染状况,采用富集系数(BCF)来表示重金属在土壤—作物体系间的迁移性能。研究表明:大豆和玉米在苗期、开花期和成熟期所有地块的重金属含量均达到标准值,土壤未受到重金属污染,在成熟期,Cu、Cr、Ni更容易在大豆作物中富集,而Zn更易在玉米中富集。研究成果可为抗生素制药菌渣肥的安全利用提供科学依据。