水消毒剂如何影响耐药基因

2019-04-10 绿谷生物 Environ Sci & Technol
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 根据美国疾病控制中心的数据,每年至少有200万美国人感染了无法用抗生素治疗的细菌,其中至少有23,000人死亡。

 
这些细菌最终会进入日常用水中,而人们也常常使用消毒剂对水进行消毒处理。但到目前为止,很少有研究人员研究过水消毒剂对耐药性细菌,特别是耐药性基因的影响。一些研究人员担心,即使在消毒处理之后,非耐药性细菌仍然可以通过获取受损抗生素抗性细菌遗留下来的完整基因而变得具有抗性。
 
虽然目前尚不清楚这一现象是否正在发生,但研究人员希望为这种情况做好准备。因此,华盛顿大学的一个团队测试了水消毒方法对细菌DNA中抗生素抗性基因的影响。
 
 
研究人员最近在《Environmental Science & Technology》杂志上发表了他们的研究结果,并正在开发一种治疗任何抗生素抗性基因的方法。
 
“DNA本身并不是特别有毒或有害。但重要的是要考虑它在环境中的命运,因为它可能会将不良特性传播到细菌群落中,”作者说道: “我们在环境中发现了越来越多的抗生素抗性基因。
 
目前的水处理厂使用各种消毒方法。大多数涉及将水暴露于紫外线或含氯或含氧化合物,例如氯本身或臭氧。
 
为了确定这些方法如何影响细菌和抗生素抗性基因,作者等人使用了一种叫做枯草芽孢杆菌的无害土壤细菌进行研究。该研究小组研究了一种特殊的菌株,该菌株过量产生一种称为blt的基因,该基因产生一种蛋白质,使枯草芽孢杆菌对多种常见抗生素产生抗性。
 
研究人员将细菌暴露于不同的消毒方法,然后监测接触抗生素时细菌的生长情况以及细菌内的基因是否受损。
 
“正如我们所预料的那样,我们所看到的所有治疗方法都成功地破坏了细菌的活力,但我们看到DNA损伤的结果则好坏参半。”
 
“我们发现这两种方法对DNA的降解速度非常慢。事实上,我们发现用二氧化氯和一氯胺处理的细菌的DNA保留了在原始细菌被杀死后很长时间内将抗生素抗性性状转移到非抗性细菌的能力。”
 
目前,该团队知道这些消毒方法对研究中使用的基因的影响有多快。现在,研究人员正在开发一种模型,使他们能够估计任何基因受损的速度。
 
“如果我们能够预测每种消毒剂方法对特定基因的灭活或降解效果如何,那么我们就可以更好地评估有效的治疗策略,以降低任何引起关注的抗生素抗性基因,”多德说。 “消毒过程是防止抗生素耐药性传播的重要工具。我们正在努力更好地了解它们,以便我们能够在未来更有效地设计和操作它们。”
 

资讯出处:Testing how well water disinfectants damage antibiotic resistance genes

 
原始出处:Huan He, Peiran Zhou, Kyle K. Shimabuku, Xuzhi Fang, Shu Li, Yunho Lee, Michael C. Dodd. Degradation and Deactivation of Bacterial Antibiotic Resistance Genes during Exposure to Free Chlorine, Monochloramine, Chlorine Dioxide, Ozone, Ultraviolet Light, and Hydroxyl Radical. Environmental Science & Technology, 2019; 53 (4): 2013 DOI: 10.1021/acs.est.8b04393