抗生素的滥用诱导了耐药细菌及耐药基因的产生，具有较大的危害潜力且比常规污染物更难去除。本研究以一株具有多重耐药性菌（Multipledrug resistance bacteria, MRB）——恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida MX-2, MR P. putida MX-2）为研究对象，探究零价铁活化过硫酸盐法（Fe0/Na2S2O8）灭活该菌株及去除其细胞中耐药基因（Multidrug Resistance Gene, MRGs）的能力及其内在机制。结果表明，零价铁活化过硫酸盐法具备去除P. putida MX-2及其携带的MRGs的能力，且在初始pH 2.5到10.0的范围内，MRB和MRGs的去除效果随着pH的降低而提高。当pH为2.5时，Fe0/Na2S2O8体系可在120 min内去除MRB和MRGs分别高达6.7 Log MRB和3.1 Log MRGs。电子顺磁共振光谱法（EPR）和淬灭实验结果显示，Fe0/Na2S2O8体系中的主要活性物种是·SO4-及·OH自由基，不同pH下自由基的组成和攻击能力有所不同。过酸或过碱的环境同样会加速MRB的裂解，使得MRGs暴露在外，随后，Fe0/Na2S2O8体系产生的·SO4-或·OH等活性物种攻击MRGs，保证了MRGs成功且高效的去除。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1材料与方法3
1.1主要试剂与材料3
1.1.1 主要试剂 3
1.1.2 主要器材与仪器3
1.2恶臭假单胞菌的制备3
1.3实验设计4
1.3.1 Fe0/Na2S2O8体系去除MR P. putida MX2反应条件的优化4
1.3.2 不同初始pH对Fe0/Na2S2O8体系去除MR P. putida MX2的影响4
1.3.3 不同初始pH对Fe0/Na2S2O8体系去除耐药基因的效果及其机理4
1.4分析方法4
1.4.1 平板计数法4
1.4.2 电子顺磁共振光谱法（EPR光谱法）4
1.4.3 DNA提取 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
4
1.4.4 实时定量PCR（qPCR）5
2结果与分析5
2.1 Na2S2O8投加量对Fe0/Na2S2O8体系去除MR P. putida MX2效果的影响5
2.2 Fe0投加量对Fe0/Na2S2O8体系去除MR P. putida MX2效果的影响6
2.3 体系pH值对Fe0/Na2S2O8体系去除MR P. putida MX2效果的影响6
2.3.1 初始pH值对去除MR P. putida MX2效果的影响6
2.3.2 去除MR P. putida MX2过程中pH值变化7
2.3.3 化学酸化对去除MR P. putida MX2效果的影响8
2.3.4 Fe0/Na2S2O8体系对耐药菌的可能的去除机理9
2.4 Fe0/Na2S2O8体系去除耐药基因效果分析11
3结论 12
致谢12
参考文献13
附录14Fe0/Na2S2O8去除水体中多重耐药菌及耐药基因的效果及机制
引言
引言
抗生素是一把典型的双刃剑，在拯救生命的同时，滥用抗生素会刺激细菌的进化和耐药性的传播[1]。随着具有多重耐药性能的“超级细菌”的不断产生与传播，世界各国均会面临更严峻的挑战，这些多重耐药菌（Multidrug resistance bacteria, MRB）往往可以同时表现出对多种抗生素的耐药性[2]。而这些趋势意味着人类将进入抗生素后时代，就像抗生素出现之前，由细菌感染造成的死亡很常见一样[3]。耐药基因（Multidrug resistance gene, MRGs）自身具备较强的适应性和稳定性，且一旦被可移动元件转移，它将会长期稳定地存在于受体菌的基因中，因此与常规的痕量有机污染物相比，耐药基因对生态环境和人类健康更具有危害潜力。
控制耐药性的传播是一项艰巨的任务，耐药基因极容易在不同细菌间传播，且耐药细菌和他们所携带的耐药基因都能迅速繁殖[4]。Gatica[5]等人运用高通量方法，全面分析欧洲废水排放中整合子基因盒组成，其中blaOXA与blaGES是排放中最常见的基因，与抗生素相比，由于稀释、降解及转化作用，其浓度通常会降低，而MRB及MRGs则可在传播过程中持续存在甚至扩增。携带有抗生素耐药基因的细菌和病毒在环境中通过和其他微生物进行基因交流来直接或者间接地接触来转移抗生素耐药基因，其中微生物之间抗生素耐药基因转移和形成的最常见模式是通过基因的水平转移（Horizontal gene transfer, HGT）来完成，水平转移包括：以细胞与细胞直接接触的接合（Conjugation），以噬菌体为介导的转导（Transduction）和细胞直接吞噬基因片段的转化（Transformation）。其中，抗生素耐药基因在环境中转移以接合的转移方式最为常见[2]，这使得耐药基因会比其他常见污染物更难处理。考虑到耐药基因可以超越其宿主进行传播，缓解策略最好集中在基因水平，以减少其在后续处理过程中被吸收及传播的风险[6]。
城镇污水处理厂（Urban wastewater treatment plants，UWTPs）作为城市中各类污水的集中处理场所，是耐药菌和耐药基因的主要储存与传播场所之一[7]，经过UWTPs生化处理后的污水，仍可向环境中排放大量的耐药菌（约101~103 CFU/mL）[8]。而现有的城市污水处理厂在处理工艺中通常会采用含有活性污泥的厌氧好氧消化法（A/O）、厌氧缺氧好氧消化法（A2/O）以及生物膜法处理污水。这就使污水在处理的过程中混有数量巨大、种类繁多的微生物及其所需的丰富的营养物质，也为耐药基因的不断增殖创造了绝佳环境[9]。
在污水处理方面，传统的生化处理工艺对耐药菌和耐药基因的去除能力非常有限，甚至可能导致多重耐药菌株的出现[10]。近年来新型消毒技术的应用，例如高级
，包括UV/H2O2，臭氧/UV，均相和多相光催化过程等，因具有去除耐药菌及耐药基因的潜力，而引起了研究者的广泛关注。AOPs去除耐药菌及耐药基因的程度受很多因素的影响，例如不同处理技术的机制、操作条件（包括消毒剂量，接触时间），及处理目标细菌结构及其包含耐药基因的分子特征[11]，影响细菌对特定处理方法的敏感性。高级氧化技术通过破坏耐药菌细胞壁、细胞膜、酶及DNA等重要组分去除水体中耐药菌及耐药基因[12]。然而，在某些情况下，AOPs具有增加某些耐药菌或耐药基因相对丰度的潜力，如在处理过程中选择出具有更高防御机制的菌株，耐药菌通过HGT和突变以提高存活能力[7]，或是引入防御和修复机制以抵抗氧化环境[13]。

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