两种典型抗生素生产废水排放的环境影响研究-抗生素与抗药菌
文献类型：学位论文
| 作者 | 李栋 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 杨敏 |
| 关键词 | 抗生素 抗药菌 抗药基因 细菌群落 生产废水 水平转移 Antibiotic Antibiotic Resistant Bacteria Antibiotic Resistance Gene Bacterial Community Production Wastewater Horizontal Gene Transfer |
| 其他题名 | Environmental Influence of Two Representative Antibiotic Production Wastewaters – Antibiotics and Antibiotic Resistant Bacteria |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 环境中的抗生素以及抗药菌已经引起了人们的广泛关注，因为抗生素在环境中的存在能够引起抗药菌的大量出现，普通抗药菌携带的抗药基因可以通过水平转移传播到病原菌中，使得病原菌对抗生素也产生抗药性，从而导致临床中抗生素治疗的失效。 抗生素生产废水含有高浓度的抗生素，在污水处理过程中可能会产生大量抗药菌，导致高浓度抗生素和高抗药菌随着污水排放不断进入环境，具有潜在的环境和健康风险。到目前为止，国际上对抗生素生产废水这一特殊来源中的抗生素和抗药菌开展的研究很少，无法对抗生素生产废水排放的健康风险进行系统评价。本课题分别以两类典型抗生素：青霉素和土霉素的生产废水处理装置及废水接受水体为对象，应用HPLC、LC/MS等分析手段分别研究了青霉素和土霉素在生产废水处理工艺以及下游河流中的变化及可能的降解途径，并结合PCR-DGGE、克隆测序等分子生物学方法以及传统的分离培养方法对两种抗生素生产废水处理工艺及下游河流中的微生物群落进行了研究，对生产废水处理后的出水以及下游河流中抗药菌的比例及抗药能力的强弱进行了评价，并初步开展了对抗药菌携带的抗药基因以及可能存在的水平转移的研究，取得了如下主要进展： （1）青霉素在生产废水处理过程中能够被有效地去除，但排放水中其含量仍达1.68±0.48ppb；检测出五种降解/水解产物，其中有些产物浓度较高，青霉噻唑酸是主要降解产物，但这些产物已经丧失青霉素的活性功能结构。土霉素在生产废水处理过程中不能得到生物降解，但发生了水解，排放水中其含量达19.5±2.9ppm，在离排放口20km的下游河流中仍达377±142ppb；检出三种水解产物，其中β-apo-土霉素是主要水解产物，相关产物仍然保持土霉素的活性功能结构。 （2）青霉素和土霉素生产废水的排放对下游河流的微生物群落都造成了显著影响。青霉素生产废水处理后的出水和下游河流中Proteobacteria和Firmicutes两类细菌为优势类群，而上游河流中主要细菌类群为Proteobacteria和Actinobacteria；同时土霉素生产废水排放口的下游河流中Proteobacteria和Firmicutes也成为优势的细菌类群，上述优势细菌类群的形成与抗生素的关系有待于进一步的研究。 （3）抗药菌在青霉素和土霉素生产废水处理后的出水以及下游河流中存在的比例分别为92%和76%、82%和49%，青霉素系统出水中抗药菌的对青霉素类的抗药能力超过1024mg/L(MIC50)，土霉素系统出水中抗药菌对土霉素和四环素的抗药能力也高达1024mg/L(MIC50)，远高于一般的文献值。同时发现大量细菌对多种不同类型抗生素具有抗性；多种抗药基因如blaTEM、tetL、tetW、tetX都有检出，同时基因水平转移的单位integron也被检出，测序发现其携带各种抗药基因，表明本研究体系中的抗药基因存在传播到病原菌中的可能。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-03 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/293]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李栋. 两种典型抗生素生产废水排放的环境影响研究-抗生素与抗药菌[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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