納米銀和典型抗生素對大腸桿菌的聯(lián)合毒性效應(yīng)及其抗性關(guān)系研究
本文選題:納米銀 切入點:抗生素 出處:《安徽師范大學》2017年碩士論文
【摘要】:納米銀(Ag NPs)因其抗菌性能高,且不產(chǎn)生細菌耐藥性等優(yōu)點,被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)和生活等諸多領(lǐng)域,因此不可避免地與其它污染物共同暴露于環(huán)境中,對生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟造成潛在的風險?股卦诃h(huán)境中具有“持久-聯(lián)合-低劑量”暴露的特點,持久性暴露會造成抗生素的環(huán)境殘留問題,聯(lián)合暴露會對生物體產(chǎn)生協(xié)同、拮抗等聯(lián)合毒性效應(yīng),低劑量暴露會對生物體產(chǎn)生刺激作用。此外,細菌耐藥性嚴重威脅公共健康、經(jīng)濟增長和全球經(jīng)濟穩(wěn)定,G20峰會已經(jīng)將抗生素耐藥性列舉為影響世界的因素之一。而細菌可通過編碼在質(zhì)粒上的抗生素抗性基因(ARGs)的接合轉(zhuǎn)移的方式獲得細菌耐藥性,且質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移水平受到諸多環(huán)境因素的影響。目前,關(guān)于AgNPs和抗生素對細菌的毒性機制已有較多報道,但是二者混合暴露所引起的聯(lián)合毒性機制尚不明確,低濃度暴露時可能產(chǎn)生的hormesis效應(yīng)(低劑量刺激)研究很少,以及是否對質(zhì)粒的水平轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生影響尚不清楚;谏鲜鍪聦,本文以大腸桿菌(E.coli)和枯草芽孢桿菌(B.subtilis)為模式細菌,以AgNPs和環(huán)境中廣泛存在的典型抗生素為研究對象,分別探討了AgNPs在LB培養(yǎng)基中的毒性來源;AgNPs和典型抗生素對大腸桿菌的單一/聯(lián)合毒性效應(yīng)以及對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移的影響;不同培養(yǎng)體系對hormesis效應(yīng)的影響。分析了AgNPs和典型抗生素對大腸桿菌毒性機制,并提出了基于氧化應(yīng)激反應(yīng)的聯(lián)合毒性機制。結(jié)合分子對接和劑量效應(yīng)值,運用QSAR模型分析AgNPs和典型抗生素的毒性效應(yīng)及其抗性相關(guān)關(guān)系,為生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟等風險評價和管理提供新思路和新依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)AgNPs在LB培養(yǎng)基中的毒性來源初探分析了不同溫度和NaCl濃度下,銀離子(AgCl_x~(1-x))在LB培養(yǎng)基中的組成成份和所占比例,并測定了AgNO_3對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的毒性。結(jié)果表明,在常溫和37℃條件下,不同NaCl濃度的LB培養(yǎng)基中,Ag2-所占比例均是最高。AgNO_3對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的毒性不會隨著體系中Cl-濃度的增加而減小,且Ag~+在含Cl~-的培養(yǎng)基中的最大濃度未達到致死劑量,不具有抗菌作用。因此,在含Cl~-培養(yǎng)體系中,AgNO_3或AgNPs的毒性應(yīng)以Ag2-為主。(2)AgNPs對大腸桿菌的單一生物效應(yīng)測定了,AgNO_3和AgNPs在LB和MH培養(yǎng)基中對大腸桿菌的單一毒性效應(yīng),以及對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果表明,在LB培養(yǎng)基中AgNPs的對大腸桿菌的毒性小于AgNO_3,且抑制率隨著濃度的增大而增大。AgNPs和AgNO_3對大腸桿菌的生長的hormesis只發(fā)生特定時間和MH培養(yǎng)基中。AgNPs和AgNO_3對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移均有促進作用,且存在峰值。(3)典型抗生素對大腸桿菌的單一生物效應(yīng)測定了,典型抗生素在LB和MH培養(yǎng)基中對大腸桿菌的單一毒性,以及對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果表明,在LB培養(yǎng)基中典型抗生素對大腸桿菌的抑制率均隨著濃度的增大而增大,毒性大小分別為青霉素類四環(huán)素類磺胺類。典型抗生素對大腸桿菌的hormesis只發(fā)生在特定時間和MH培養(yǎng)基中。典型抗生素對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移具有促進作用,且隨著濃度的變化達到峰值,最后對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移具有抑制作用。(4)AgNPs和典型抗生素聯(lián)合對大腸桿菌的生物效應(yīng)測定了AgNPs和典型抗生素二元聯(lián)合時,對大腸桿菌的聯(lián)合毒性,以及對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果表明,AgNPs和典型抗生素不同聯(lián)合比例,對大腸桿菌的生長的抑制率均隨著混合溶液的濃度增大而增大,且AgNPs在混合溶液中所占比例影響聯(lián)合毒性效應(yīng)。在等毒性比聯(lián)合時,AgNPs和磺胺類聯(lián)合,毒性效應(yīng)主要表現(xiàn)為協(xié)同作用;和四環(huán)素類聯(lián)合,毒性效應(yīng)主要表現(xiàn)為相加作用;和青霉素類聯(lián)合,毒性效應(yīng)主要表現(xiàn)為拮抗作用;谘趸瘧(yīng)激反應(yīng)的討論認為ROS水平是影響聯(lián)合毒性效應(yīng)以及接合轉(zhuǎn)移發(fā)生的重要因素。AgNPs和典型抗生素聯(lián)合對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移均有促進作用,且隨著濃度的增大先增大后減小。聯(lián)合毒性和對RP4質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移影響無線性相關(guān)關(guān)系,但是AgNO_3/AgNPs和典型抗生素二元聯(lián)合的RU和TU線性關(guān)系較高,在總體趨勢上有一致性,但不顯著。
[Abstract]:In this paper , the toxicity of AgNO _ 3 to E . coli and B . subtilis has been studied . The effects of AgNO _ 3 and AgNO _ 3 on E . coli were studied . The results showed that the inhibition rate of AgNO _ 3 and AgNO _ 3 on E . coli increased with the increase of concentration .
【學位授予單位】:安徽師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:X171.5
【參考文獻】
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,本文編號:1727962
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