杨 芳,简宏先,高 越,王翠苹

基于细菌学研究改性生物炭对抗生素的降解机制

杨 芳,简宏先,高 越,王翠苹*

(南开大学环境科学与工程学院,环境污染过程及基准教育部重点实验室,天津市环境修复和控制实验室,天津 300071)

分别选取3个裂解温度下制备的改性生物炭——MBC350,MBC500和MBC700,2种抗生素——磺胺甲噁唑(SMX)和氯霉素(CAP),考察MBCs对SMX和CAP生物降解的影响及生物降解过程中和的细菌学特征.结果表明,在低浓度MBCs培养的细菌体系中,SMX和CAP的去除主要依靠细菌和的生物降解;而在高浓度MBCs培养的细菌体系中,SMX和CAP的去除主要依靠MBCs的吸附.其主要是由于随着MBCs浓度的增加,对SMX和CAP的吸附量提高,同时促进细菌的繁殖,导致溶液中较少的SMX和CAP被细菌生物降解.MBCs提高了细胞膜中饱和脂肪酸含量,抑制了中饱和脂肪酸的合成.特别是中脂肪酸C10:0和C15:1,cis-10消失;而中逆式脂肪酸C14:1,cis-9和C15:1,cis-10生成.此外,应用基因绝对定量技术发现MBCs显著提高了细菌的基因表达拷贝数,抑制了的基因表达拷贝数.但细菌和的基因表达拷贝数均随着MBCs浓度的增加而增加.因此,本研究表明低浓度MBCs有利于SMX和CAP的生物降解,而高浓度MBCs促进细菌的生长量,脂肪酸和基因表达拷贝数.

抗生素；改性生物炭；生物降解；细菌生长量；脂肪酸；基因表达拷贝数

磺胺甲恶唑(SMX)和氯霉素(CAP)是使用较广的广谱性抗菌药物,被广泛应用于畜牧业和水产养殖中,主要通过干扰和抑制细菌的生长与繁殖,来治疗或预防细菌感染性疾病[1].基于SMX和CAP具有复杂的结……