四环素类抗生素在环境中分布广泛，为研究重金属铜（Cu）和锌（Zn）对污水中四环素抗性基因的削减效果，采用摇瓶培养的方法，在厌氧、好氧生境下，分别向活性污泥混合液中添加2.5×10-4 g·L-1的四环素和1.25×10-3 g·L-1的Cu2+、和1.25×10-3 g·L-1的Zn2+，经过42 天的培养，采用实时荧光定量PCR（Polymerase Chain Reaction）检测污水中5种四环素抗性基因（tetA、tetC、tetO、tetW、tetX）基因丰度的动态变化。结果表明，在42 天培养期内，四环素抗性基因的基因丰度呈现先增多后减少的趋势。而Cu2+、Zn2+的存在会加快污水中四环素抗性基因基因丰度的升高。Cu2+、Zn2+的加入仅对特定抗性基因在适当的时间有削减效果，如在厌氧生境下培养2天时，Cu2+、Zn2+的加入分别使tetA的基因丰富减少约50%和74%；在16天时使tetO的基因丰度分别降低55%和68%。Cu2+和Zn2+的添加不利于污水中四环素抗性基因的削减，且由于微生物对重金属的抗性给四环素抗性基因带来了选择压力，反而促使抗性基因丰度增加。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 文献综述2
1.1 四环素抗性基因的研究现状2
1.2 四环素抗性基因的削减方法 2
1.2.1 高级氧化工艺2
1.2.2 厌氧生物处理法3
1.2.3物理处理法3
1.2.4好氧生物处理法3
1.3 重金属对污泥中抗性基因的影响 4
2 材料与方法4
2.1 实验材料4
2.1.1 实验样品4
2.1.2 实验仪器4
2.2 实验设计与实验方法4
2.2.1 实验设计4
2.2.2 实验方法5
2.2.3 统计方法7
3 实验结果7
3.1 重金属加入对tetA丰度的影响7
3.2 重金属加入对tetC丰度的影响8
3.3 重金属加入对tetO丰度的影响8 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 

3.4 重金属加入对tetW丰度的影响9
3.5 重金属加入对tetX丰度的影响10
4讨论10
5结论11
致谢12
参考文献13
图1 不同处理中tetA基因丰度的变化8
图2 不同处理中tetC基因丰度的变化8
图3 不同处理中tetO基因丰度的变化9
图4 不同处理中tetW基因丰度的变化9
图5 不同处理中tetX基因丰度的变化10
表1 人工废水营养物质配比4
表2 微量元素组成成分5
表3 实验所添加试剂及浓度5
表4 目标基因引物序列及产物大小5
表5扩增体系中试剂及组成6
表6 实时荧光定量PCR反应体系组成7表7 实时荧光定量PCR反应程序7
不同氧生境下活性污泥中四环素抗性基因的消减 
引言
引言：四环素类抗生素 (Tetracyclines, TCs)具有抗菌抑菌的重要作用，现已广泛应用于医疗卫生、畜禽养殖等领域。2013年中国抗生素原料药产量达 16.2万吨[1]，位居世界第一。然而，由于缺乏对抗生素正确使用的认识，医院和养殖场对抗生素的过量使用使得人畜粪便中残留有大量抗生素。这些残存的抗生素最终会通过各种途径进入自然环境，对环境中微生物产生选择压力，加强了抗性基因（Antibiotic Resistance Genes ARGs）的出现和传播。
四环素类抗性基因是检出频率较高的一类基因，现已发现的四环素类抗性基因种类就达到40种以上，如tetA、tetC、tetW等。城市污水处理厂作为城市生活污水排往环境的“源”和“汇”[2]，担负着减少环境中抗性基因污染的重要作用。何基兵等[3]的研究表明，城市污水处理设施中污泥的抗性基因检出率最高，污泥对抗性基因的吸附作用是其在污水处理设施中的重要分配过程。因此，深入研究四环素抗性基因在活性污泥中的去除手段具有十分重要的意义。
目前，国内外对于活性污泥中四环素抗性基因的削减研究非常广泛。一系列研究也指出，在污泥消化的过程中添加金属离子，可以起到提高削减效果的作用[4]。孙敏等[5]在污泥水热过程中加入Fe2+和Fe3+，发现四环素抗性基因的去除效果有了明显提升。但如果改为添加零价铁，在水热过程中对四环素抗性基因削减的效果反而不明显，甚至会出现随着投加量的增加，四环素抗性基因的基因丰度反而增加的情况[6]。
然而，四环素抗性基因去除的相关研究还不充分，尚缺乏一种高效、经济的去除手段，难以应用于实际生产。本实验采用添加Cu2+和Zn2+来削减四环素抗性基因，利用实时荧光定量PCR技术获取污泥中抗性基因的含量,力图明确四环素抗性基因的迁移转化机制，掌握其规律，进一步得到削减四环素抗性基因的有效方法,可为解决污水处理厂活性污泥中抗性基因污染问题提供思路，具有广阔的前景和价值。
1 文献综述
1．1 四环素抗性基因研究现状
抗生素作为20世纪最重要的医学发明之一，对细菌具有很好的杀灭效果，故广泛应用于各种疾病的治疗，时至今日仍然扮演着越来越重要的角色。然而，随着各类抗生素的广泛使用，自然界中的微生物出现了对抗生素的不敏感性，2010 年印度新德里首次在人体内发现感染性超级耐药菌[7]，这一事件震惊世界。自此，ARGs的迁移转化方式、形成条件等逐渐受到研究者的关注，与之相关的各类研究也陆续展开。
与传统污染物不同，ARGs可以通过基因突变和水平基因转移两种形式获得，并在微生物体内不断地增殖，具有长期性和持续性。水平基因转移是ARGs在环境中迁移的主要途径。自然界中ARGs的水平基因转移主要有三种方式：接合转移、转化和转导，目前已经有研究证实，接合转移是ARGs发生水平基因转移的最主要途径。其过程为，已经携带有ARGs的细菌与未携带的细菌相互接触，此时二者的细胞膜就会相互融合，ARGs就在性菌毛的协助下进入受体菌体内，在其中不断复制并使其产生对抗生素的抗性。
四环素抗性基因属于各类抗性基因中常见的一种，在环境中分布十分广泛。目前已知四环素抗性基因主要通过三种途径起作用[8]：第一、典型的四环素抗性基因如tetA、tetB、tetC等可以通过编码“外排泵”蛋白将微生物体内的四环素排出细胞来减轻抗生素对微生物体的损伤；第二、tetQ、tetO等基因会编码核糖体保护蛋白，这种蛋白可使微生物体内的核糖体免受四环素的影响；第三、tetX等则通过编码修饰或钝化四环素的蛋白质，改变四环素的结构，使之失效。

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