發(fā)布時(shí)間：2020-07-11 22:00

【摘要】：抗性基因是與抗生素濫用密切相關(guān)的一種新型環(huán)境污染物。由于抗性基因具有能通過微生物得以表達(dá)和擴(kuò)增并在微生物體間傳播的生物學(xué)特性,其產(chǎn)生的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)甚至比單純的抗生素污染更加嚴(yán)重。其中攜帶有抗性基因的質(zhì)粒能在水環(huán)境中以自由態(tài)存在,并通過轉(zhuǎn)化作用進(jìn)入其它微生物體內(nèi),使其它微生物產(chǎn)生抗藥性。粘土膠體作為地下水環(huán)境和土壤環(huán)境中廣泛存在的膠體類型,其對(duì)抗性質(zhì)粒有一定的攜帶和保護(hù)作用,是影響環(huán)境中抗藥基因在微生物間傳播的重要因子。研究粘土膠體對(duì)抗性質(zhì)粒的遷移影響對(duì)于預(yù)測(cè)環(huán)境介質(zhì)中抗藥細(xì)菌的濃度分布與演變趨勢(shì),對(duì)于降低飲用水安全風(fēng)險(xiǎn)問題十分必要。地下水環(huán)境中含有多種離子,目前,不同的離子對(duì)于粘土膠體、抗性質(zhì)粒以及粘土膠體-抗性質(zhì)粒兩者共遷移的影響尚不清楚。為了研究粘土膠體和抗性質(zhì)粒在環(huán)境介質(zhì)中的遷移規(guī)律,本研究以連續(xù)流通柱實(shí)驗(yàn)對(duì)兩者的遷移過程進(jìn)行了模擬。研究采用氧化鐵石英砂填充3cm的流通柱來模擬多孔介質(zhì),同時(shí)選用高嶺土膠體代表環(huán)境中廣泛存在的粘土膠體,選用典型抗性質(zhì)粒pBR322代表環(huán)境中的抗性質(zhì)粒,并且選用NaCl溶液、Na_2SO_4溶液、NaNO_3溶液三種鹽溶液用來模擬地下水環(huán)境中八大離子種類中的Na~+和Cl~-、SO_4~(2-),以及離子特異性序列中的疏水性離子NO_3~-。實(shí)驗(yàn)通過高嶺土膠體和pBR322質(zhì)粒進(jìn)入氧化鐵石英砂柱前后濃度的變化反映其在砂柱中的遷移情況。本文研究了pBR322質(zhì)粒和高嶺土膠體在三種鹽溶液(NaCl、Na_2SO_4、NaNO_3)和兩個(gè)離子強(qiáng)度(30mM和300mM)下的遷移和共遷移過程。研究結(jié)果表明在不同鹽溶液中,高嶺土膠體的遷移能力有所不同,從強(qiáng)到弱依次為Na_2SO_4NaNO_3NaCl。在不同的離子強(qiáng)度下,pBR322質(zhì)粒的遷移能力也不同,300mM離子強(qiáng)度下的遷移能力優(yōu)于30mM離子強(qiáng)度下的遷移能力。而且,經(jīng)過pBR322質(zhì)粒與高嶺土膠體的共遷移實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),pBR322質(zhì)粒會(huì)抑制高嶺土膠體的遷移,而高嶺土膠體能促進(jìn)pBR322質(zhì)粒的遷移。這些發(fā)現(xiàn),意味著在地下水環(huán)境中,粘土膠體的存在,不但會(huì)阻礙抗性質(zhì)粒在環(huán)境中的降解,還能增強(qiáng)其遷移和傳播效應(yīng),從而增加抗性基因在地下水環(huán)境中的傳播風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X131
【圖文】：

圖 2.1 pBR322 質(zhì)粒圖譜Fig. 2.1 Map of plasmid pBR322由于 pBR322 質(zhì)粒屬于雙鏈環(huán)狀質(zhì)粒 DNA 分子，實(shí)驗(yàn)中選擇使用 Picogreen 雙鏈 DNA 定量染色劑對(duì)其進(jìn)行染色，將 Picogreen 染料使用背景溶液按照 1:200 的比例稀釋后與 pBR322 質(zhì)粒 DNA 進(jìn)行 1:1 等體積混合，搖勻后避光靜置五分鐘，而后使用熒光分光光度計(jì)測(cè)量其熒光信號(hào)達(dá)到定量的目的。2.2.1.1.1 PicoGreen 染色法檢測(cè) pBR322 質(zhì)粒 DNA 標(biāo)準(zhǔn)曲線（1）配制不同濃度梯度的 pBR322 質(zhì)粒 DNA 膠體溶液在 15ml 離心管（去酶）取 0.2μl 的 pBR322 質(zhì)粒加入 9.998ml 的背景鹽溶液中，配制成 10ml 濃度為 0.01mg/L 的質(zhì)粒母液。而后分別配制一定濃度梯度的 pBR322質(zhì)粒 DNA 膠體溶液，如分別取 0ml，0.1ml，0.25ml，0.5ml，0.75ml，1ml 的質(zhì)粒母液置于 6 支 15ml 離心管中，分別向其中加入 1ml、0.9ml、0.75ml、0.5ml、0.25ml、

將上清液樣品與PicoGreen工作液緩慢充分混勻光度計(jì)在 EX：480nm；EM：520nm 的條件下檢信號(hào)。過程中加入了四倍于柱端流出樣品體積的 EDTA 的濃度是原濃度的 1/5。柱端流出混合液中的濃度檢測(cè)方法的確定地下水環(huán)境中重要的粘土礦物膠體，對(duì)污染物質(zhì)在高嶺土的主要成分是高嶺石，高嶺石是一種 1:1 面體層和一個(gè)鋁氧八面體層交替排列構(gòu)成，鋁氧八可以形成排列有序的準(zhǔn)二維片層，其晶體結(jié)構(gòu)如物，也具有一定的吸附性能，高嶺土層間由氫鍵交換的陽(yáng)離子[100]。

將氧化鐵石英砂緩慢注入柱子中，保證砂柱中無氣泡，而后連接柱子端口，將整個(gè)柱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖2.3 構(gòu)建起來。將實(shí)驗(yàn)?zāi)z體溶液（高嶺土膠體、pBR322 質(zhì)粒膠體溶液、二者混合溶液）放置在1號(hào)離心管處，2號(hào)藍(lán)蓋瓶中放置背景溶液（即30mM和300mM兩種離子強(qiáng)度的NaCl、Na2SO4和 NaNO3三種鹽溶液），將 1 號(hào)離心管與 2 號(hào)的藍(lán)蓋瓶通過 3 號(hào)八通閥與 4號(hào)蠕動(dòng)泵相連。通過蠕動(dòng)泵控制整個(gè)系統(tǒng)中溶液的流速，1 號(hào)離心管和 2 號(hào)藍(lán)蓋瓶中的樣品通過 5 號(hào)八通閥的調(diào)節(jié)進(jìn)入氧化鐵石英砂柱或者進(jìn)入旁通管，而后經(jīng)過 7 號(hào)八通閥進(jìn)入紫外分光光度計(jì)的流動(dòng)樣品池或者直接流出后被 9 號(hào)離心管收集。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2750985