养殖废水中AmpCβ-内酰胺酶类抗性基因迁移潜力研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yummyumi
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近年来,由于抗生素的滥用而造成的抗性基因污染问题越来越严重,细菌形成抵御机制,同时也伴随着抗生素在临床治疗上的失败。耐药基因在生境中发生水平转移是致病菌获得抗性的重要途径,而水平转移影响因素的研究对如何控制和削减抗性基因生态威胁提供科学依据。建立适宜、稳定的细菌抗性基因接合转移模型是研究抗生素与重金属共胁迫影响细菌耐药性水平转移的关键前提。绿色蛋白荧光标记的质粒以及选择培养平板作为接合子筛选的条件,可快速有效的评估选择压力下耐药基因转移情况。  选用养殖废水提供复杂的群落细菌供体与致病菌大肠杆菌滤膜接合配对。为获得稳定可靠的接合转移模型,滤膜接种量、洗膜稀释倍数和洗膜时间作为三因素设计正交实验。极差分析表明三种因素影响程度:洗膜时间:2min(主),滤膜平板上供体受体细菌接种量:20μL(次),洗膜稀释倍数:10倍(小)。滤膜配对时间也是抗性转移的重要影响因素,考虑到抗生素的水解特性和接合子克隆性扩增,接合时间设定为3h。四环素与头孢噻肟钠均在其1/2处最小抑菌浓度时接合频率达到最高。3h的接合时间未完全杀死细菌包括接合子,高浓度胁迫条件也检测到接合转移事件,同时也发现在非选择压力条件下耐药基因转移到受体菌。以3μg/L头孢噻肟钠为对照,其与重金属共胁迫对接合子转移事件的影响因重金属种类和浓度而不同,在亚抑制浓度范围均有峰值出现。重金属汞、锌、铜分别在1、1/2、1/4最小抑菌浓度处接合频率达到最高,并且共胁迫条件表现出更强的促进作用,且受到重金属种类影响,其中汞的协同影响最大,其次为锌,最小为铜。  研究调查了共胁迫条件对接合子中七种常见的AmpCβ-内酰胺酶类抗性基因(MOX,EBC,FOX,CIT,DHA,ACT,CMY)丰度变化的影响。结果发现,重金属共胁迫对接合子中几种目标ARGs相对丰度影响因种类而不同,且受铜、锌浓度影响变化较大。汞在亚抑制浓度范围随浓度的升高对耐药基因FOX的转移有抑制作用。受铜共胁迫影响,耐药基因EBC、FOX、CIT受浓度影响显著,在80mg/L时铜共胁迫抑制作用最明显。共胁迫锌对接合子 ARGs相对丰度影响最大,接合频率达到最高时,EBC、FOX、CIT均有显著升高,不同于其他重金属,最小抑制浓度时MOX基因成为转移敏感性基因。可见,EBC、FOX、CIT为共胁迫影响下属转移敏感型β-内酰胺酶类抗性基因,值得重点关注。本文建立了有效稳定的接合转移事件简易评价方法,为揭示抗生素与重金属共胁迫影响耐药基因的转移机制提供方法基础,为新型感染致病菌出现的控制策略提供有益的理论和参考意义。
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