雨水径流中多重耐药性细菌在石英砂表面的粘附特性研究

摘要

随着人们对雨水资源利用的重视，雨水水质安全问题逐步受到关注;同时由于抗生素的滥用，雨水径流中可能存在耐药性病原菌，而耐药性病原微生物在水中的扩散、迁移以及对雨水利用的过程中具有潜在影响，目前针对多重耐药性病原微生物在水体中的污染行为研究较少。本文选用从雨水径流中分离的可培养细菌，探究了雨水中耐药性细菌的分布规律与表面特性，并以石英砂模拟环境多孔介质，研究不同水环境因子条件下多重耐药性细菌在饱和石英砂滤柱中的迁移粘附规律，并试图回答细菌在获得耐药性后是否会改变表面特征，从而影响其在环境中的迁移规律和最终归宿这一科学问题，得到以下主要结论:
　　(1)雨水中存在大量的耐药性细菌，且大多表现为多重耐药性。在从雨水径流中分离的200株可培养细菌中，具有耐药性细菌的比例为96.95％，其中多重耐药性细菌占62.30％。耐药性细菌对甲氧卞啶/磺胺甲恶唑(SXT)、氨苄西林(AMP)、庆大霉素(GEN)、四环素(TC)的耐药性比例较高，对阿米卡星(AMIK)、左氧氟沙星(LVXO)耐药性较低。
　　(2)细菌获得耐药性后，在不同离子强度下，其表面特征发生改变。不同抗生素培养条件下，细菌的Zeta电位无明显差异，而疏水性都增大;细菌的Zeta电位随离子强度上升而增大。
　　(3)离子强度、抗生素培养条件以及不同菌种能够影响细菌的粘附特性。离子强度越大，细菌粘附速率常数Kd越大，DLVO理论的排斥势能能峰越低，细菌粘附特性越强;细菌获得耐药性后，其粘附速率常数Kd增大，但不同抗生素培养条件下，细菌粘附速率常数Kd差异较小;不同耐药性菌种间的粘附性存在差异，阴沟肠杆菌KU942498的粘附性要高于大肠杆菌AB604196、大肠杆菌JN578647。
　　(4)有机物对多重耐药性细菌的粘附特性具有显著影响。腐殖酸、海藻酸存在时，细菌的粘附速率常数Kd随离子强度和抗生素培养条件的变化规律仍存在，但相比无有机物存在时的粘附性降低，海藻酸比腐殖酸对细菌粘附的抑制作用更为明显。去除细菌胞外聚合物后，细胞疏水性增大，粘附速率常数Kd提高。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景

1．2 水体中耐药细菌的分布

1．3 耐药性细菌在水环境中的迁移扩散和截留粘附

1．3．1 耐药性细菌在水环境中的迁移扩散

1．3．2 耐药性细菌与颗粒介质间的截留粘附

1．3．3 影响细菌扩散迁移的因素

1．3．4 国内外细菌粘附的研究现状

1．4 细菌与颗粒介质相互作用的理论模型

1．4．1 经典的DLVO理论

1．4．2 软粒子电泳理论模型

1．4．3 等温吸附模型

1．4．4 表面络合模型

1．5 研究意义、内容及技术路线

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

1．5．3 研究路线

2．1．1 实验试剂

2．1．2 仪器与设备

2．1．3 培养基

2．2 多重耐药性细菌分离、扩大培养

2．2．1 细菌的分离纯化

2．2．2 细菌的扩大培养

2．3 细菌耐药性及最小抑菌浓度的测定

2．3．1 细菌耐药性的测定

2．3．2 细菌最小抑菌浓度的测定

2．4 菌种鉴定

2．5 细菌表面特征的测定

2．5．1 Zeta电位的测定

2．5．2 疏水性的测定

2．6 滤柱截留粘附实验

2．6．1 菌悬液浓度分析方法的建立

2．6．2 石英砂滤柱粘附实验

2．7 细菌胞外聚合物的去除

2．8 DLVO理论作用能计算

3 雨水径流中细菌的耐药性特征研究

3．1 雨水径流中细菌耐药性分布

3．2 细菌菌种的鉴定

3．2．1 11#菌株鉴定结果

3．2．2 171#菌株鉴定结果

3．2．3 21#菌株鉴定结果

3．3 细菌的最小抑菌浓度

3．4 细菌表面特征

3．4．1 Zeta电位

3．4．2 疏水性

3．5 本章小结

4 多重耐药性细菌在石英砂滤柱中粘附特性研究

4．1 离子强度对细菌粘附特性的影响

4．1．1 滤柱穿透曲线

4．1．2 粘附速率常数Kd

4．1．3 Zeta电位

4．1．4 DLVO作用能

4．2 抗生素培养条件对细菌粘附特性的影响

4．2．1 滤柱穿透曲线

4．2．2 粘附速率常数Kd

4．2．3 Zeta电位

4．2．4 DLVO作用能

4．3 不同菌种的粘附特性

4．3．1 滤柱穿透曲线

4．3．2 粘附速率常数Kd

4．3．3 DLVO作用能

4．4 本章小结

5 有机物对多重耐药性细菌粘附特性影响研究

5．1 腐殖酸对多重耐药性细菌粘附特性影响

5．1．1 LB培养条件下的细菌粘附特性

5．1．2 不同抗生素培养条件下细菌的粘附特性

5．1．3 DLVO作用能

5．2 海藻酸对多重耐药性细菌的粘附特性影响

5．2．1 LB培养条件下的细菌的粘附特性

5．2．2 不同抗生素培养条件下细菌的粘附特性

5．2．3 DLVO作用能

5．3 胞外聚合物对多重耐药性细菌粘附特性影响

5．3．1 去除胞外聚合物的多重耐药性细菌的表面特征

5．3．2 去除胞外聚合物的多重耐药性细菌的粘附特性

5．4 本章小结

6 结论

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 建议与展望

参考文献

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