喹啉降解反應(yīng)器菌群內(nèi)整合子檢測(cè)和耐藥性分析.pdf

1、污染環(huán)境中普遍存在著耐藥性菌株,其中許多細(xì)菌具有多重耐藥性,這與環(huán)境選擇壓力密切相關(guān)。大量研究表明,水體環(huán)境中細(xì)菌的耐藥性主要來(lái)自于醫(yī)療機(jī)構(gòu)排放的廢水,其次來(lái)自于生活廢水。在生活和醫(yī)療污水處理廠的活性污泥中,抗性菌株大量存在,但在工業(yè)廢水處理環(huán)境中卻未見(jiàn)抗生素抗性方面的報(bào)道。在細(xì)菌耐藥基因的水平轉(zhuǎn)移過(guò)程中,整合子-基因盒系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。整合子是在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的一種可移動(dòng)性基因元件,它通過(guò)位點(diǎn)特異性重組來(lái)捕獲并表達(dá)外源性基因盒。本實(shí)驗(yàn)室

2、建立的以喹啉為唯一碳源的反硝化反應(yīng)器可以成功、穩(wěn)定地去除合成廢水中的喹啉和硝酸鹽。本文運(yùn)用PCR技術(shù)及克隆文庫(kù)方法,對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)中攜帶功能基因盒的整合子的存在情況及其功能進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在該反硝化喹啉降解反應(yīng)器的生物膜群落中,整合子攜帶著豐富多樣的基因盒,大小在200-1000bp之間。它們大部分編碼可能與抗生素耐藥性相關(guān)的蛋白,主要是氨基糖苷類耐藥基因(如aadA基因)。也帶有與工業(yè)廢水或焦油池的整合子研究文獻(xiàn)所報(bào)道的相近的基因

3、(如FldF基因),它們可能與芳香族化合物降解有關(guān)。還有一些基因盒中攜帶的基因未有已知相似序列,其功能未知。由于在廢水處理反應(yīng)器中檢出的基因盒中,耐藥基因盒的類型和數(shù)量較多,我們進(jìn)一步對(duì)該反應(yīng)器生物膜中的35株功能優(yōu)勢(shì)菌進(jìn)行了耐藥性測(cè)定、質(zhì)粒譜和泛宿主性質(zhì)粒特性分析,以期了解其中細(xì)菌菌株耐藥性的狀況及其產(chǎn)生原因。試驗(yàn)結(jié)果表明,有42.9％的菌株存在耐藥性,28.6%的菌株有多重耐藥性。分離菌株對(duì)5種抗生素的耐藥率分別為:氨芐青霉素28.

4、6%、卡那霉素22.9%、氯霉素20.0%、鏈霉素22.9%,對(duì)利福平則全部敏感。對(duì)15株抗性菌株的質(zhì)粒譜分析結(jié)果并未顯示出菌株質(zhì)粒譜與耐藥性有明顯相關(guān)性,質(zhì)粒在細(xì)菌的基因水平轉(zhuǎn)移中的作用還需要更深入探討。此外,未能通過(guò)Inc群特異性PCR方法在抗性菌中得到泛宿主性質(zhì)粒的特征條帶,可能泛宿主質(zhì)粒并非該反應(yīng)器群落中主要的水平基因轉(zhuǎn)移途徑。本研究所分析的喹啉廢水生物反應(yīng)器的環(huán)境中并不存在抗生素選擇壓力,種子污泥也來(lái)自于一個(gè)幾乎沒(méi)有抗生素選擇