抗生素污染環(huán)境怎么辦？我學(xué)者提出解決方案

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科技日?qǐng)?bào)訊 (記者李麗云)記者近日從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校環(huán)境學(xué)院郭婉茜教授團(tuán)隊(duì)首次系統(tǒng)探究了應(yīng)對(duì)抗生素潛在脅迫，厭氧污泥微生物生理功能和群落變化對(duì)于抗性基因遷移轉(zhuǎn)化的影響，提出了厭氧污泥混合體系中微生物對(duì)抗性基因發(fā)展和調(diào)控的機(jī)理，為今后抗生素抗性基因擴(kuò)散控制提供了有益思路，為解決抗生素帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供了新方案。該成果以《抗生素暴露條件下抗生素耐藥基因轉(zhuǎn)移的解讀：功能模塊和細(xì)菌群落驅(qū)動(dòng)》為題，于9月17日發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域期刊《水研究》上。

據(jù)郭婉茜教授介紹，抗生素殘留進(jìn)入生態(tài)環(huán)境可能引發(fā)產(chǎn)生抗性基因等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，備受國際關(guān)注。抗性基因作為一種新興污染物，具有易產(chǎn)生、難去除特點(diǎn)，可能會(huì)產(chǎn)生抗性細(xì)菌，導(dǎo)致感染者死亡。而活性污泥作為環(huán)境中抗性基因主要“源”和“匯”，與人類生活密切相關(guān)，具有較大生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性。因此，闡明活性污泥系統(tǒng)中抗生素轉(zhuǎn)移機(jī)制，對(duì)未來抗性基因傳播阻斷等具有重要意義。而目前，污泥系統(tǒng)中抗性基因轉(zhuǎn)移內(nèi)在機(jī)制爭議猶存，尚未被完全理解。

該團(tuán)隊(duì)依托哈工大城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展科研攻關(guān)，構(gòu)建了厭氧活性污泥生物反應(yīng)器，利用宏基因組生物測序技術(shù)，分析了生理功能編碼基因的豐度變化，揭示了抗生素暴露條件下微生物相關(guān)功能、可移動(dòng)遺傳因子和抗性基因之間關(guān)系，進(jìn)一步探究細(xì)菌群落轉(zhuǎn)變和潛在宿主菌。

該研究表明抗生素暴露改變了細(xì)菌群落，觸發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)和Ⅳ型分泌系統(tǒng)等模塊，促進(jìn)可移動(dòng)遺傳因子和基因轉(zhuǎn)移潛力，上述這些變化共同驅(qū)動(dòng)活性污泥中抗性基因豐度增加。這種現(xiàn)象在難降解抗生素暴露下表現(xiàn)更為明顯。