超声/过氧化氢联合对水中四环素抗性基因的去除研究
2021-08-07朱光平陈日萍薛晨晨白洁范宏亮吴南翔
朱光平,陈日萍,薛晨晨,白洁,范宏亮,吴南翔
杭州医学院(浙江省医学科学院),浙江 杭州 310013
由于抗生素的普适性和全球微生物的流动性,环境中抗性菌(antibiotic resistant bacteria,ARB)/抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)大量产生且广泛蓄积,促使“超级细菌”的产生,对生态稳定和人类健康造成了巨大的潜在危害[1]。近年来,ARGs 的去除成为研究的热点问题[2]。ARB 作为ARGs的主要载体,菌体特有的细胞壁为ARGs 在各种不利环境中提供了“保护”,导致常规的水处理技术如紫外照射、氯化消毒、臭氧氧化等需消耗大部分剂量用以去除细菌细胞壁、细胞膜,极大地影响了其对ARGs的去除效果[3]。研究表明,超声能通过机械冲击、空化作用等破除细菌结构[4-5],而过氧化氢(又称双氧水,H2O2)是水处理工艺中常用的氧化剂,其产生的HO·可对细菌的ARGs片段造成破坏,通过文献查阅发现,多数研究中H2O2的使用剂量比较大[6-7]。对此,本研究拟引入超声法以尽可能减少细菌细胞壁、细胞膜等的影响,联合传统的H2O2去除技术,以期在较低的H2O2浓度范围内探究超声联合H2O2对水中菌内四环素抗性基因tetA、tetR的去除效果,为发展新的、更高效节能的ARGs去除工艺提供参考。
1 材料与方法
1.1 主要试剂和仪器
Hieff UNICON® qPCR SYBR Green Master Mix(抗体法,Low Rox)(上海翊圣科技有限公司,中国),KOD OneTMPCR Master Mix(东洋纺生物科技有限公司,日本),GeneRed Nucleic Acid Dye、高纯度质粒大提试剂盒、血液/细胞/组织基因组DNA 提取试剂盒(TIANGEN,中 国),pMD-19T(Simple)、DNA Ligation Kit Ver.2.1(Takara,日本),30%(质量分数)H2O2(分析纯)(生工生物工程股份有限公司,中国),牛肝过氧化氢酶(2 000~5 000 U·mg-1)(Sigma,美国),超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司,中国),荧光定量PCR 仪(Applied Biosystems,美国),扫描电子显微镜(JEOL,日本)。……
