透析用水处理工艺中不同可培养性细菌和抗生素抗性基因研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dreamastlxy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
透析用水是透析患者治疗的必需品,其水质安全至关重要。近年来,透析患者感染事件也时有发生。透析用水处理工艺是保障其水质的关键,目前人们主要关注其最终出水的水质,鲜有对整个工艺的系统研究,且目前的水质检测手段存在一定缺陷,这些情况可能造成人们对透析用水安全性的高估。微生物污染物是造成透析病人感染及慢性炎症的主要原因。本文针对透析用水处理工艺中不同可培养性细菌、微生物群落结构和抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)的分布进行了系统研究,以期为透析用水安全性评估和相关工艺改进提供科学依据。  本文以厦门市某医院两组透析用水处理工艺(下文称A组、B组)为例展开研究。A、B两组工艺均以最后的反渗透装置为核心单元,但两组工艺中反渗透装置前预处理单元顺序不同,A组为自来水、砂滤、碳滤和软化装置,B组为自来水、砂滤、软化和碳滤装置。对两组工艺各单元出水的物化指标进行测定,结果表明两组透析用水处理工艺都能有效地去除相关污染物,运行效果良好。利用异养平板培养法(Heterotrophic Plate Count,HPC)和Propidium Monoazide(PMA)-qPCR以及死/活菌染色结合流式细胞仪(Flow Cytometry,FCM)技术,分别对两组工艺各单元出水的可培养细菌数和总活细菌数进行考察,结果表明两者在两组工艺中的变化趋势相同,均在反渗透装置之前升至最高;在反渗透出水中显著降低,且均符合标准。然而,A、B两组工艺中总活细菌数均高于可培养细菌数,两者差值分别在A组的软化装置出水和B组的碳滤装置出水中达到最大,为6 log(copies/100mL)左右。传统的培养方法检测不到不可培养状态细菌,低估了透析用水中的实际微生物量,从而增大了健康风险。此外,反渗透装置前预处理单元顺序的改变,并未明显改变反渗透膜前的微生物污染压力。反渗透膜前微生物量最大,膜压力大,有发生微生物泄露的风险。  本文以A组透析用水处理工艺为研究对象,对该工艺中的微生物群落结构进行了研究。利用基于培养法的菌种鉴定和高通量测序技术分别对透析用水处理工艺各单元出水中的可培养细菌和总细菌的群落结构进行考察。结果表明,随着工艺的运行,各单元出水总细菌群落结构变化趋势与可培养细菌群落的变化趋势相同,即在软化出水中,总细菌和可培养细菌的群落丰度和多样性均最大,在反渗透出水中总细菌和可培养细菌的群落丰度和多样性均较小,说明反渗透装置对细菌具有较好的去除作用。高通量测序技术相较于传统的菌种鉴定更能够全面的反映透析用水处理工艺中实际微生物的情况,其结果表明,反渗透出水中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度较高;且属水平上埃希氏菌属(Escherichia)含量相对较高,说明该出水存在一定健康风险。  本文以B组透析用水处理工艺为研究对象,利用PMA结合高通量荧光定量PCR(PMA-Highthroughput-qPCR,PMA-HT-qPCR)技术对该工艺中活细菌抗生素抗性基因的分布情况进行了研究。结果表明,抗生素抗性基因的分布随着整个工艺流程逐渐变化,其种类和丰度呈现先升高后降低的趋势。具体表现为,碳滤出水中抗生素抗性基因的种类和丰度最高,这与该装置中细菌大量繁殖生物量最高一致;在反渗透装置处理之后,抗性基因的种类和丰度明显降低,仅检出2种抗性基因(erm和mtrD-02),表明反渗透装置对抗性基因具有较好的去除作用。但反渗透出水中检出的两种抗性基因均有发生水平基因转移的可能,其健康风险不容忽视。  本研究较为全面地揭示了透析用水中存在的潜在健康风险,有助于提高透析用水的生物安全性,为透析用水处理工艺中的微生物以及抗性基因污染防治提供理论支撑。
其他文献
新小班的宝宝刚进入幼儿园,需要独立进餐,但存在一定困难,我在新小班刚开学两个月里仔细观察了孩子们的进餐情况,并且进行行为背后的调查研究,用家园沟通、丰富膳食、锻炼技
随着对空间资源需求的日益增长,空间充气展开技术越来越受到人们的重视,而材料技术是其关键问题之一。在低地球轨道飞行的航天器,真空热循环与真空紫外辐照等近地轨道空间环
在众多纳米材料的研究中,一维纳米棒/线一直受到相当高的关注和广泛的研究。尤其是对于磁性纳米棒/线的制备及磁学特性的探索和研究,已取得了很大的进展。在应用方面,磁性纳米棒
省高院:善意执行为民企解困rn疫情发生后,浙江法院密切关注全省经济发展状况,聚焦疫情对经济运行的影响.省高院围绕中小企业面临的问题和困难,及时下发“为统筹推进新冠肺炎
期刊
本论文的研究是针对纳米金探针可视化检测的灵敏度和选择性的提高而展开的。在总结前人工作的基础上,针对现有的纳米金探针可视化检测方法在复杂环境样品中超痕量浓度的汞和
民航院校机场油库的管理是做好民航院校飞行器油料保障的重中之重,一旦机场油库发生事故,将对学院的飞行教学任务造成极大影响.目前民航院校机场油库的安全管理在逐步加强,但
期刊
染料废水属于一类持久性难降解有机废水,目前已成为环境重点污染源之一。本文选用了合成染料中品种和数量最多的一类偶氮染料作为研究对象,在本实验室前期研究工作基础上,初步探
β型钛合金因其具备低弹性模量、良好成形性、可形变硬化等优点而成为高强低弹钛合金的理想选择,被广泛应用于生物医用和航空航天领域。Nb在钛合金中是重要的β相稳定元素,对以TiNb为基的钛合金进行系统的稳定性和弹性性质研究是非常有必要的。本文基于第一性原理采用有序和无序方法探讨了TiNb及TiNb-TM(TM=Mo,Ta,Zr)合金的相稳定性和弹性性质,并对氧原子在二元TiNb合金中的优先占位及氧掺杂结
随着现代社会的发展,我们的生活和生产变得越来越好,尤其对于企业发展来说,是一个很大的契机,很多企业都实现了转型,实现了现代化的管理和发展.炼油企业也实现了很好的发展,