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okooo澳客网在炭基材料阻控抗生素抗性基因傳播方面取得進展

2021-01-11 分享到:

隨著抗生素在醫療衛生和畜牧養殖中的過量使用,甚至濫用,誘導産生的抗生素抗性基因對人類健康和生態環境潛在的巨大危害已經引起了人們的高度重視,開展將其有效去除的研究工作已迫在眉睫。爲了有效阻控耐藥基因在水環境體系的增殖傳播,功能材料的開發應用爲控制抗性基因汙染提供一項重要策略。

okooo澳客网选用玉米秸秆生物质炭作为多孔载体,采用共沉淀法-离子交换法制备磁性生物质炭-季鏻盐复合材料(MBQ)。针对耐药基因传播载体-活性菌体与游离DNA-的杀灭去除,通过扫描电镜、原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、高通量qPCR等技术对MBQ阻控抗生素抗性基因传播机理进行了探讨。结果表明: MBQ具有高效、长效及循环杀菌性能,可静电力“捕获”病原微生物,通过物理损伤、炭基诱导产生活性氧自由基氧化胁迫以及缓释的季鏻盐协同作用,破坏病原菌细胞膜结构完整性与通透性,杀灭细菌;同时,MBQ可通过诱导产生的.OH自由基、納米粒徑效應以及扡插作用,使DNA分子碎片化及構象轉變,促進了DNA磷酸骨架與MBQ的靜電絡合作用,最終實現MBQ通過靜電力高效去除遊離DNA。研究結果對廢水中耐藥基因的去除以及水環境中耐藥基因傳播的阻控具有重要意義。

以上研究结果已在Carbon和 Journal of Hazardous Materials期刊上发表,博士生付玉豪为論文第一作者,王芳研究员为論文通讯作者, 该工作同时获得授权国家发明專利(ZL201910601263.0)。研究工作得到国家自然科学基金等资助。

文章鏈接:

1.Yuhao Fu, Fang Wang*, Hongjie Sheng, Min Xu, Ying Liang, Yongrong Bian, Syed A. Hashsham, Xin Jiang, James M. Tiedje. (2020). Enhanced antibacterial activity of magnetic biochar conjugated quaternary phosphonium salt. Carbon.

鏈接:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.03.010

2.Yuhao Fu, Fang Wang*, Hongjie Sheng, Fang Hu, Ziquan Wang, Min Xu, Yongrong Bian, Xin Jiang, James M. Tiedje. (2021). Removal of extracellular antibiotic resistance genes using magnetic biochar/quaternary phosphonium salt in aquatic environments: A mechanistic study. Journal of Hazardous Materials.

鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125048

 

磁性生物質炭/季鏻鹽(MBQ)阻控抗生素抗性基因傳播的機理