本文關(guān)鍵詞：產(chǎn)電型人工濕地中抗生素抗性基因的產(chǎn)生與變化規(guī)律，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：抗生素因能提高生活質(zhì)量而在全球范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用,多數(shù)抗生素在人和動(dòng)物機(jī)體內(nèi)都不能夠被完全代謝,以原形和活性代謝產(chǎn)物的形式排到體外,經(jīng)不同途徑進(jìn)入環(huán)境,誘導(dǎo)產(chǎn)生抗性基因(ARG)。環(huán)境抗生素對(duì)致病微生物抗藥性基因的誘導(dǎo)以及環(huán)境抗藥性基因向致病微生物的轉(zhuǎn)移直接威脅著人類健康。微生物燃料電池(MFC)和人工濕地(CW)對(duì)難降解有機(jī)物均有良好的降解性能,本文利用人工濕地和微生物燃料電池對(duì)污染物的凈化潛能以及二者在構(gòu)造上可相互融合的優(yōu)勢,構(gòu)建全新的產(chǎn)電型人工濕地(MFC-CW)。選取磺胺類抗性基因(sul)和四環(huán)素類抗性基因(tet)為研究對(duì)象,主要研究成果如下：3種磺胺類抗性基因(sul 1、sul2、sul 3)和5種四環(huán)素類抗性基因(tet A、tet C、 tet O、tet Q、tet W)在MFC-CW和CW的出水和填料中均有不同程度的檢出。由于宿主細(xì)菌種類不適宜在濕地環(huán)境中生存,tetB和tet M抗性基因未能檢出。兩種類型濕地出水中sul基因相對(duì)豐度排序均為sul 1sul 2sul 3, tet基因排序?yàn)閠et Atet Ctet Qtet Otet W。MFC-CW填料中sul基因相對(duì)豐度排序與出水中相同,tet基因相對(duì)豐度排序則是tet Atet Ctet W,tet O和tet Q相對(duì)豐度更低。MFC-CW出水中的8種ARG相對(duì)豐度均低于同組的CW(除tet O外,P0.05),MFC-CW對(duì)出水中ARGs的抑制作用優(yōu)于CW。MFC-CW內(nèi)的電子流動(dòng)能夠促進(jìn)濕地內(nèi)微生物加快對(duì)抗生素的降解,電子流動(dòng)產(chǎn)生的電流可以消除一些耐藥質(zhì)粒。在MFC-CW和CW的出水中,磺胺甲惡唑(SMX)濃度與3種sul基因的相對(duì)豐度之間均無顯著相關(guān)性(P0.05)。出水中的sul基因相對(duì)豐度可能受到除抗生素濃度外其他因素如交叉選擇作用、浮游型生物和生物膜型微生物在出水中的比例、進(jìn)水中ARGs相對(duì)豐度的差異等影響。CW出水中四環(huán)素(TC)濃度與tet基因有很強(qiáng)相關(guān)性,而MFC-CW僅在高濃度組出水中TC濃度與tet O和tet Q相對(duì)豐度有相關(guān)性。MFC-CW出水的抗性基因除sul 1和tet W之外,均與16S rRNA無相關(guān)性(P0.05),MFC-CW內(nèi)部的電子流動(dòng)影響了ARGs在水平傳遞時(shí)的調(diào)控因子表達(dá)、膜電位等,從而影響了二者之間的相關(guān)性。CW出水中8種ARGs和16S rRNA均呈顯著性相關(guān),ARGs在CW中的復(fù)制和傳播受濕地環(huán)境中細(xì)菌濃度的影響。對(duì)MFC-CW填料附著微生物體內(nèi)ARGs相對(duì)豐度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),MFC-CW填料吸附的SMX濃度與3種sul基因相對(duì)豐度均呈正相關(guān),吸附的TC濃度與5種tet基因相對(duì)豐度亦呈正相關(guān)(P0.05)。每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)沿程填料中的總sul抗性基因相對(duì)豐度與總tet抗性基因相對(duì)豐度均表現(xiàn)為兩極高,中間低。水力停留時(shí)間5d時(shí),MFC-CW填料中總sul基因、總tet基因的相對(duì)豐度均低于水力停留時(shí)間為2.5d時(shí)的相對(duì)豐度,較長的水力停留時(shí)間有利于降低MFC-CW內(nèi)總sul基因、總tet基因的相對(duì)豐度。共存碳源濃度的影響研究表明,進(jìn)水中葡萄糖濃度越大,MFC-CW填料內(nèi)總sul基因、總tet基因相對(duì)豐度越低。
【關(guān)鍵詞】：微生物燃料電池 人工濕地 抗性基因 磺胺甲惡唑 四環(huán)素
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;TM911.45
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 抗性基因9-11
• 1.1.1 抗性基因的來源及其危害9
• 1.1.2 水環(huán)境中抗性基因污染現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 抗性基因的去除研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 產(chǎn)電型人工濕地11-12
• 1.2.1 微生物燃料電池11-12
• 1.2.2 產(chǎn)電型人工濕地的提出12
• 1.3 分子生物學(xué)方法研究抗性基因12-13
• 1.3.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)12-13
• 1.3.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR13
• 1.4 本課題的來源及研究意義13-15
• 1.4.1 課題來源13-14
• 1.4.2 研究意義14
• 1.4.3 研究內(nèi)容14
• 1.4.4 技術(shù)路線14-15
• 第二章 試驗(yàn)裝置與方法15-22
• 2.1 試驗(yàn)裝置及材料15-17
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置15-16
• 2.1.2 試驗(yàn)材料16-17
• 2.2 測試方法17-22
• 2.2.1 常規(guī)指標(biāo)測試方法17
• 2.2.2 抗生素測試方法17
• 2.2.3 抗性基因測試方法17-21
• 2.2.4 分析儀器21-22
• 第三章 MFC-CW和CW內(nèi)抗性基因的PCR研究22-26
• 3.1 引言22
• 3.2 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)22
• 3.3 瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果22-24
• 3.4 PCR定性結(jié)果分析24-25
• 3.5 本章小結(jié)25-26
• 第四章 MFC-CW和CW出水中抗性基因特征26-49
• 4.1 引言26
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法26
• 4.2.1 試驗(yàn)材料26
• 4.2.2 試驗(yàn)方法26
• 4.3 兩種類型濕地出水中抗性基因的熱力圖26-28
• 4.4 進(jìn)水抗生素濃度對(duì)抗性基因相對(duì)豐度的影響28-44
• 4.4.1 進(jìn)水磺胺甲惡唑濃度對(duì)MFC-CW和CW出水中磺胺類抗性基因的影響28-34
• 4.4.2 進(jìn)水四環(huán)素濃度對(duì)MFC-CW和CW出水中四環(huán)素類抗性基因的影響34-44
• 4.4.3 分析討論44
• 4.5 出水抗生素濃度與抗性基因的相關(guān)性研究44-46
• 4.6 出水中抗性基因之間的相關(guān)性研究46-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 第五章 MFC-CW內(nèi)部填料附著抗性基因的研究49-60
• 5.1 引言49
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法49
• 5.2.1 試驗(yàn)材料49
• 5.2.2 試驗(yàn)方法49
• 5.3 MFC-CW內(nèi)部微生物及ARGs的熱力圖49-51
• 5.4 MFC-CW內(nèi)部ARGs的分布51-56
• 5.4.1 MFC-CW內(nèi)部磺胺類抗性基因的分布52-54
• 5.4.2 MFC-CW內(nèi)部四環(huán)素類抗性基因的分布54-56
• 5.5 水力停留時(shí)間對(duì)MFC-CW內(nèi)部ARGs的影響56-57
• 5.6 進(jìn)水共存碳源濃度對(duì)MFC-CW與CW反應(yīng)器內(nèi)部ARGs分布的影響57-58
• 5.7 本章小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與建議60-61
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 建議60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 發(fā)表論文67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：469001