大肠杆菌的抗药性动力学研究

发布时间：2017-06-12 14:12

  本文关键词：大肠杆菌的抗药性动力学研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：抗生素滥用造成抗药性水平居高不下,细菌抗药性成为全球问题。随着抗性基因的转移,超级细菌横扫全球,造成巨大的损失和恐慌,环境抗药性的问题受到越来越多的关注,对细菌抗药性来源、动力学过程和生态学规律的系统研究颇为重要。故本文分别建立了SPF鸡体内和体外药物递增的连续培养模型,分析主要抗生素抗药性动力学、抗生素副作用,并根据当前孵化场环境状况结合粪菌移植试验,提出降低抗药性养殖方案。一、体外药物递增的连续培养使MIC正态再分布。采用96点阵药敏试验方法,测定SPF鸡和商品鸡肠道大肠杆菌对常用抗生素的MIC,发现同一鸡舍不同鸡之间和同一只鸡不同菌株间存在明显离散性,呈现近似正态分布；选用氨苄西林和丁胺卡那,在体外药物递增连续诱导后,MIC频率分布的峰值和峰宽都发生偏移,呈现正态再分布。二、体内药物递增的连续诱导改变SPF鸡肠道菌群,MIC峰值右移。选用氨苄西林和硫酸新霉素两种常用抗生素,以SPF鸡为研究对象,通过粪样涂片、Illumina测序和96点阵药敏试验,观察经抗生素诱导后,肠道菌群的变化。硫酸新霉素对肠道菌群影响更大,氨苄西林更易诱导高抗菌株。三、抗生素对SPF鸡血液生化和免疫指标的影响。以SPF鸡为试验对象,从免疫器官重量和指数、免疫因子和常规生化检测三个方面进行分析,研究氨苄西林钠和硫酸新霉素的毒副作用。用药21天,对鸡的生理和粪便形态有显著影响,停药15天后即使鸡的重量以及精神状态达到正常,肾功能和免疫因子指标仍然无法恢复,表现出明显肾毒性。四、粪菌移植降低抗药性。通过采集孵化场内鸡胚和环境样品,分离鉴定可能存在的各种细菌,进行微生物学背景调查,发现大肠杆菌主要的潜在病原菌,而且分离率从高到低依次是,已啄壳弱胚未啄壳弱胚死胚健康胚。说明环境是主要污染源,应该在出雏厅隔离消毒,减少其他弱胚死胚对健康胚的污染。粪菌移植试验表明,用SPF鸡粪菌移植来净化雏鸡病原微生物,可以降低抗药性,最终提高鸡苗竞争力。细菌抗药性动力学本质上是抗药性基因和抗药性细菌富集扩散的生态学问题,各种抗药性机制和基因的综合作用形成抗药性表型的群体正态分布,在抗生素胁迫下,呈现不断的正态再分布,不同的抗生素的动力学特征存在显著差异。抗药性基因还存在细菌和菌群及宿主免疫层面的生态竞争,粪菌移植是降低抗药性病原菌丰度的宏观策略。
【关键词】：大肠杆菌抗药性 MIC 正态分布 肠道菌群 粪菌移植
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R378.21
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 缩略词表11-12
• 第一章 文献综述12-25
• 1.1 细菌抗药性12-19
• 1.1.1 遗传学机制12
• 1.1.2 生物化学机制12-19
• 1.2 环境抗药性19-21
• 1.3 抗药性动力学21-22
• 1.4 粪菌移植与微生态体22-23
• 1.5 肉鸡养殖业现状及克服抗药性的措施23-24
• 1.6 本章研究思路与内容24-25
• 第二章 大肠杆菌群体对抗生素MIC正态再分布研究25-36
• 2.1 试验材料25-26
• 2.1.1 试剂与培养基25-26
• 2.1.2 仪器26
• 2.2 试验方法26-28
• 2.2.1 采集鸡粪26-27
• 2.2.2 分离、鉴定大肠杆菌27
• 2.2.3 差异分析设计27-28
• 2.2.4 药物敏感性试验28
• 2.3 结果与分析28-32
• 2.3.1 SPF鸡与商品肉鸡大肠杆菌差异28
• 2.3.2 鸡个体间差异28-29
• 2.3.3 同一只鸡不同菌株差异29
• 2.3.4 相同菌株的个体差异29-32
• 2.3.5 抗生素诱导菌株的MIC分布差异32
• 2.4 讨论与结论32-36
• 2.4.1 讨论32-34
• 2.4.2 结论34-36
• 第三章 抗生素对SPF鸡肠道菌群的抗药性动力学36-53
• 3.1 试验材料36-37
• 3.1.1 试剂与培养基36
• 3.1.2 仪器36
• 3.1.3 试验动物36-37
• 3.2 试验方法37-39
• 3.2.1 动物分组与管理37
• 3.2.2 SPF鸡粪采集37
• 3.2.3 SPF鸡肠道大肠杆菌分离37
• 3.2.4 接种物的获得37
• 3.2.5 粪便总DNA提取37-38
• 3.2.6 肠道菌群总DNA质量检测38
• 3.2.7 肠道菌群多样性38
• 3.2.8 粪样涂片38-39
• 3.3 结果与分析39-45
• 3.3.1 鸡粪形态记录39-40
• 3.3.2 粪样涂片观察40-41
• 3.3.3 基因组DNA质量41
• 3.3.4 优化序列41-42
• 3.3.5 稀释性曲线(Rarefaction curve)与Shannon-Wiener曲线42-43
• 3.3.6 多样性指数(Alpha-diversity)43
• 3.3.7 基于UniFrac的Pcoa分析43-44
• 3.3.8 样本聚类树与柱状图组合分析44-45
• 3.3.9 大肠杆菌药敏试验结果45
• 3.4 讨论与结论45-53
• 3.4.1 讨论45-46
• 3.4.2 结论46-53
• 第四章 抗生素对SPF鸡血液生化和免疫指标的影响53-57
• 4.1 试验材料53
• 4.1.1 试剂与培养基53
• 4.1.2 仪器53
• 4.1.3 试验动物53
• 4.2 试验方法53-54
• 4.2.1 动物分组与管理53
• 4.2.2 免疫器官生产发育情况的测定53
• 4.2.3 IL-2,IL-4,IL-12和INF-γ的检测53-54
• 4.2.4 全血生化检测和肾功能检测54
• 4.3 结果与分析54-55
• 4.3.1 免疫器官生产发育情况的测定54-55
• 4.3.2 IL-2,IL-12和INF-γ的检测55
• 4.3.3 全血生化检测和肾功能检测55
• 4.4 讨论与结论55-57
• 4.4.1 讨论55-56
• 4.4.2 结论56-57
• 第五章 孵化场微生物学背景与粪菌移植57-68
• 5.1 试验材料57-58
• 5.1.1 试剂与培养基57-58
• 5.1.2 仪器58
• 5.1.3 试验动物58
• 5.2 试验方法58-60
• 5.2.1 细菌分离58
• 5.2.2 16S rDNA鉴定菌株58-59
• 5.2.3 SPF鸡粪粪菌移植59
• 5.2.4 SPF鸡粪粪菌移植抗药表型变化59-60
• 5.3 结果与分析60-65
• 5.3.1 细菌分离率60-64
• 5.3.2 16S rDNA分析64
• 5.3.3 粪菌移植后抗药表型64-65
• 5.4 讨论与结论65-68
• 5.4.1 讨论65-66
• 5.4.2 结论66-68
• 全文总结68-70
• 参考文献70-75
• 致谢75

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本文编号：444240