四环素类抗生素对功能酶的抑制效应评价与调控研究

发布时间：2021-08-17 03:13

　　近年来,抗生素类药物被广泛用于医疗、畜禽和水产养殖业。由于其机体代谢率低,大部分抗生素以原药或代谢物的形式通过尿液和粪便排出体外进入环境,对水体、土壤等造成严重污染,进而会影响环境微生物及功能酶的活性。四环素类抗生素（TCs）作为其中应用最广泛、用量最大的抗生素之一,其毒性效应和调控策略已得到广泛关注。目前关于TCs毒性污染已被广泛探讨,但针对水体、土壤和污水处理中TCs抑制功能酶活性的问题缺乏系统研究:多数研究只是浅层面关注抗生素对单一功能酶活性抑制效应,且未涉及毒性抑制的具体分子机制。因此,理清抗生素对功能酶活性的抑制差异化效应及其分子机制不仅为系统评价抗生素的毒性效应和环境风险提供理论依据而且也为调控抗生素废水的工程应用提供了技术依据。本研究以TCs为基础研究物,通过分子毒性实验、荧光光谱实验和分子对接模拟技术评价其对过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的抑制效应及分子机制;进而利用化学氧化UV/H₂O₂技术调控TCs的潜在毒性,通过分子毒性实验和分子对接模拟对抗生素/氧化后副产物与过氧化氢酶结合物的抑制效应和结构特征进行解析,阐明分子... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

环境中抗生素的主要来源与归驱Figure1-1:Themainsourceandmigrationofantibioticsintheenvironment

技术路线图

山东师范大学硕士学位论文33第三章四环素类抗生素对功能酶的毒性效应研究TCs的大量使用会污染水体和土壤，并干扰功能酶参与的碳、氮、磷循环，对各种生物也具有强烈的毒性作用[119]，废水进入活性污泥处理系统也会导致酶活性的变化，直接影响活性污泥法的处理效果。目前由于抗生素和功能酶种类繁多，不同抗生素对不同酶作用效果都存在差异，而且有关TCs对功能酶活性的毒性差异评价也缺乏系统全面性的研究。因此，本章运用TCs与过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶等功能酶进行毒性实验研究，通过设定TCs的不同浓度梯度进行酶活性实验，获取TCs与四种功能酶相互作用效果的差异性。3.1TCs与过氧化氢酶相互作用的毒性效应研究CAT是一种催化过氧化氢分解成氧和水的酶，因此，TCs对CAT的毒性可以通过测量消耗H2O2吸光度的减少量来反映。通过毒性实验，获得了TCs对CAT活性的影响如图3-1所示，CAT的活性受到TCs的抑制，随着浓度的增加，四种TCs对CAT的抑制作用均呈上升趋势，呈现出强烈的剂量-效应关系，但抑制效应存在差异。此外，为了进一步探究作用机制，根据抑制率与TCs浓度进行线性拟合的斜率，通过SPSS进行显著性检验，存在显著性差异（P＜0.05），因此TCs对CAT的抑制顺序是四环素（1.97）>土霉素（1.89）>金霉素（1.71）>强力霉素（1.28）。图3-1：不同浓度的TCs对过氧化氢酶活性的影响（横坐标TCs浓度，纵坐标抑制率）：（A）四环素；


本文编号：3346942