Ciprofloxacin-sensitive and ciprofloxacin-resistant Campylobacter jejuni are equally susceptible to natural orange oil-based antimicrobials

A total of 10 ciprofloxacin-sensitive (ciprofloxacin minimum inhibitory concentration, MIC < 0.5 μ g/ml) and 10 ciprofloxacin-resistant (MIC 16 to 32 μ g/ml) presumptive C. jejuni were further characterized and evaluated for their inhibition by natural orange oil fractions. Partial species identification was performed by using a hippuricase gene-based polymerase chain reaction (PCR) assay. One of the isolates appeared to be atypical and failed to hydrolyze hippurate. Of the ciprofloxacin-resistant C. jejuni isolates tested, six were found to have their quinolone resistance determined by a C → T mutation in codon 86 of gyrA. Both groups of ciprofloxacin-sensitive and –resistant C. jejuni isolates were most susceptible to cold-pressed terpeneless Valencia orange oil (C4) which yielded inhibition zones from 44.0 ± 1.4 to 80 ± 0.0 mm. Less inhibitory responses were recorded for 5-fold concentrated Valencia orange oil (C3) and distilled d-limonene (C7) which exerted similar effects on both ciprofloxacin-sensitive and –resistant C. jejuni isolates. In general, ciprofloxacin-resistant and –sensitive C. jejuni isolates were equally susceptible to the respective orange oil fractions.     

抗生素最小抑制浓度法(MICs)评估环境大肠杆菌抗生素抗性

2015年世界卫生组织将抗生素的滥用列为21世纪最大的挑战之一,全球范围内抗生素抗药性的散播已严重威胁人类的健康。如何检测环境中的细菌抗药性,并有效评估抗药性感染的风险,是环境微生物研究的一项重要课题。本文通过改进的培养基微量稀释(broth micro-dilution)法,确定了2个地区(中国成都和美国夏威夷)不同环境来源(天然水系和市政污水)的大肠杆菌的抗生素最小抑制浓度(minimum inhibitory concentrations,MICs)。计算所得的MIC分位数(MIC50和MIC90)、菌体抗性百分比及多抗药性指数(multiple antibiotic resistance indexes,MARIs)显示两地不同环境区划的抗生素抗性存在明显的差异。天然水系(成都锦江)中的抗生素抗性是随时间可变的,与当地的降雨事件相关。环境菌株的抗药性模式通过聚类和非度量多维测度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)进行分析。广谱β-内酰胺酶基因筛查显示出抗性基因与抗性表型之间的正相关性。结合现有的两地抗生素的使用数据讨论了两地环境抗生素抗性与当地人类活动及抗生素的使用实践之间的紧密联系。采集环境菌株抗生素MIC数据的实验及数据分析方法实现了环境抗药性的跨时空对比,为规范抗生素的区域性使用提供了指导作用。     

Tetracycline resistance in semi-arid agricultural soils under long-term swine effluent application

Annually, millions pounds of antibiotics are released unmetabolized into environment along with animal wastes. Accumulation of antibiotics in soils could potentially induce the persistence of antibiotic resistant bacteria. Antibiotics such as tetracyclines and tetracycline-resistant bacteria have been previously detected in fields fertilized with animal manure. However, little is known about the accumulation of tetracyclines and the development of tetracycline resistance in semi-arid soils. Here we demonstrate that continuous land application with swine effluent, containing trace amounts of chlortetracycline, does not necessarily induce tetracycline resistance in soil bacteria. Based on the testing of more than 3,000 bacteria isolated from the amended soils, we found no significant increase in the occurrence and level of chlortetracycline resistant bacteria in soils after 15 years of continuous swine effluent fertilization. To account for a possible transfer of tetracycline-resistant bacteria originated from the swine effluent to soils, we analyzed two commonly found tetracycline resistant genes, tet(O) and tet(M), in the swine effluent and fertilized soils. Both genes were present in the swine effluent, however, they were not detectable in soils applied with swine effluent. Our data demonstrate that agronomic application of manure from antibiotic treated swine effluent does not necessarily result in the development of antibiotic bacterial resistance in soils. Apparently, concentrations of chlortetracycline present in manure are not significant enough to induce the development of antibiotic bacterial resistance.     

抗生素单一及联合暴露对RP4质粒介导的抗性基因水平转移的hormesis效应研究

抗生素滥用导致的抗性基因(ARGs)泛滥问题引起人们的日益关注。目前关于抗性基因的研究主要集中在环境监测方面,但是关于抗生素对ARGs传播的影响研究还相对缺乏。质粒是ARGs传播的重要载体,因此以基于RP4质粒的大肠杆菌(E.coli)接合转移体系为研究对象,探讨了盐酸四环素、甲氧苄啶、磺胺氯哒嗪、磺胺异唑在单一暴露条件下对RP4质粒接合转移的影响。根据单一暴露的结果设计混合抗生素的浓度比,探究抗生素联合暴露实验对质粒接合转移的影响。结果表明:在单一暴露条件下,只有盐酸四环素对含有四环素抗性的RP4质粒的接合转移频率有低促高抑的hormesis效应;在联合暴露条件下,对RP4质粒接合转移无促进作用的抗生素会抑制四环素的hormesis效应,这一定程度上降低了抗生素的环境风险。并且用受体理论解释了抗生素对质粒接合转移的hormesis效应产生机制,为目前尚无定论的hormesis受体理论机制提供了证据支持。     

孔径对微孔曝气充氧性能的影响

孔径是微孔曝气产品最重要的参数之一,研究孔径对微孔曝气氧传质的影响对于提高微孔曝气器充氧性能有重要意义。本研究在1.5 m水深条件下对不同大小孔径的钟罩型塑料微孔曝气器充氧性能进行评价。结果发现,在实验条件下,微孔曝气器的阻力损失RL、标准氧总转移系数KLas、标准氧转移速率SOTR,标准氧转移效率SOTE及理论动力效率E随孔径增大而显著减小。     

钛合金表面微弧氧化涂层在模拟海洋环境下摩擦腐蚀规律研究

目的 研究TC17钛合金及其表面微弧氧化(Microarc Oxidation,MAO)涂层在模拟海洋大气环境下发生摩擦腐蚀行为的规律及特征.方法 利用微弧氧化技术,在TC17钛合金表面原位生长MAO涂层,通过SEM、EDS以及XRD对MAO涂层微观结构、元素分布以及相组成进行检测分析.采用电化学工作站和摩擦腐蚀设备研...     

洪涝灾害后城镇景观长距离输水系统水文风险评估

对输水系统运作过程存在风险采取准确评估,可有效维护洪涝灾害后城镇景观设施完整性.该文提出一种基于MS-AR模型的长距离输水系统水文风险评估方法,首先分析输水节点结构重要性与网络结构抗毁性的耦联关系,推算平均节点结构重要度,明确节点对系统损坏贡献水平,利用节点结构重要度离散性质表示输水系统网络结构抗毁性,获取长距离输水系...     

长期饥饿下厌氧氨氧化反应器的启动与恢复性能

厌氧氨氧化菌生长缓慢,其富集过程困难,是限制厌氧氨氧化技术应用的瓶颈. 因基质供应不足导致的功能菌长期饥饿使厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器稳定运行面临更大挑战. 从长期饥饿的视角出发,重新审视厌氧氨氧化反应器的启动和恢复性能、揭示其抗性机制具有现实意义. 分别采用硝化和反硝化污泥在不同运行条件下成功启动了厌氧氨氧化反应器,分析了长期饥饿后不同启动策略下反应器的恢复性能,及污泥对长期饥饿的耐受机制. 结果表明,接种反硝化污泥的反应器采用高基质浓度低流速运行更稳定,运行85 d后NH₄⁺-N、NO₂^--N和总氮去除率分别高达98.7%、99.3%和89.3%;但长期饥饿（144 d）后采用低基质浓度高流速运行的氮去除性能更优,NH₄⁺-N、NO₂^--N和总氮去除率可在30 d后分别恢复至99.8%、99.8%和93.6%. 研究发现,饥饿期胞外多聚物将厌氧氨氧化菌包裹,有助于保持细胞完整以抵抗长期饥饿胁迫;nirS、hzsA和hdh基因的表达,保证了亚硝酸盐/一氧化氮氧化还原酶、联氨合成酶和联氨脱氢酶的合成,有助于维持厌氧氨氧化活性. 饥饿恢复前后厌氧氨氧化菌属的相对丰度无显著差异,其中Candidatus Kuenenia经30 d恢复后相对丰度提升86%以上,表明其对长期饥饿更具耐受性.     

预涂动态膜在乳化油废水处理中的阻力分布及其抗污染特性

为讨论预涂动态膜的抗污染特性,测定了陶瓷膜、高岭土预涂动态膜和高岭土/MnO2复合预涂动态膜分别在乳化油废水处理中的阻力分布,并用SEM扫描电镜对污染预涂动态膜形貌进行了表征。结果表明,乳化油污染阻力明显高于基膜(或陶瓷膜)固有阻力及涂膜粒子形成的阻力,乳化油对预涂动态膜或陶瓷膜的污染是导致膜通量衰减的主要原因;高岭土和复合预涂动态膜所用基膜污染阻力低于陶瓷膜的内部污染阻力,其中复合预涂动态膜所用基膜的污染阻力最小;复合动态膜层比高岭土动态膜层的污染程度低;污染预涂动态膜表面呈现明显的凝胶态物质,其基膜外壁面未呈现凝胶态物质。处理乳化油废水中,动态膜层可有效保护基膜,表现出了较强的抗污染性能。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂对污泥的脱水性能

研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵-聚合硫酸铁复合絮凝剂(PDMDAAC-PFS)对活性污泥的脱水性能,考察了投加量、配比和PDMDAAC的特性粘数等对污泥比阻降低和滤液浊度与COD去除的影响,并与PFS、PDMDAAC、PFS与PD-MDAAC联用(分开加入)、聚丙烯酰胺(PAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(CPF130)和KHYC型絮凝剂的脱水效果进行了比较.结果表明,PDMDAAC-PFS对污泥比阻的降低和滤液浊度与COD的去除效果最好,但产生絮团的大小和强度比CPF130差,而其中PDMDAAC和PFS的用量分别比单独使用PDMDAAC和PFS减少了一半以上;PDMDAAC与PFS复配,增加了絮凝剂分子聚集体体积,利于在污泥粒子群间吸附架桥.