CN114350740A - 一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法及其应用 - Google Patents

一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于环境微生物和水消毒领域,公开了一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法及其应用。该方法将调控的供体菌溶液和受体菌液混合,在20~40℃的恒温摇床中震荡培养,再将所得接合转移菌液稀释涂布在双抗板上,并将受体菌耐链霉素的大肠杆菌液稀释涂布在含有链霉素的平板上,调整接合转移菌液中接合子的浓度以及受体菌液中受体菌的浓度,通过接合子浓度和受体菌浓度计算接合频率,实现调控耐药基因接合转移频率。该方法通过调整亚致死光催化条件下光强,温度,浓度等不同理化参数,适用不同种类和浓度下的耐药菌中耐药基因的结合转移研究,实现对耐药基因的接合转移频率进行调控,达到有效控制耐药细菌传播的目的。

Description

一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法及 其应用
技术领域
本发明属于环境微生物和水消毒领域,具体而言,涉及一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法及其应用。
技术背景
近十几年来,由于抗生素的滥用,导致耐药基因在环境中的日益丰富。抗生素的耐药性问题已成为世界性危机。这一重大公共卫生问题正在受到人们的日益关注。根据有关报道,如果不采取必要的措施,到2050年因抗生素耐药性所导致的的伤亡人数每年将多达1000万人。抗生素的耐药性传播会导致多重耐药细菌的产生,并且主要是通过耐药菌中的耐药基因的水平转移,其中最主要的方式是耐药基因的接合转移。为了研究耐药菌的接合转移机理从而对耐药菌耐药性的传播与扩散加以控制,目前主流的方法是通过添加抗生素或者金属离子调控诱导耐药菌的接合转移频率,但是抗生素适用范围窄,只能针对特定的耐药性细菌,并且使用成本比较高。而使用金属离子同样不环保,容易造成环境污染并且会影响培养基中的化学成分。
因此,目前亟需要建立一种适用范围宽,可针对不同类型耐药菌;操作性强,可精准调整各项参数以达到调控不同耐药基因的接合转移频率的通用研究方法;提供一种成本低廉,原材料易得,相对环保的调控耐药菌接合转移的技术。
发明内容
为了解决上述技术调控耐药基因接合转移频率研究中的缺陷,本发明公开了一种运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法。该方法通过调控亚致死光催化条件下不同光强,温度,菌液浓度,混合比例以及调控时间等理化参数对耐药基因接合转移频率的影响,实现了运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移,从而达到可以有效控制耐药细菌传播的目的。
为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方法来实现:
一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法,包括以下步骤:
S1.将保存于-80℃的供体菌接种到含有对应抗生素的肉汤中富集培养,在20~40℃下培养1~18h,得到活化的供体菌;
S2.将保存于-80℃的受体菌耐链霉素的大肠杆菌接种到含有对应抗生素的肉汤中富集培养,在37℃下培养1~18h,得到活化的受体菌;
S3.将活化的供体菌与活化的受体菌离心后去除上清液得到菌体,并用1xPBS缓冲液洗涤菌体,再加入0.9%的NaCl溶液重悬菌体,分别得到供体菌液和受体菌液;
S4.在供体菌液和受体菌液中分别加入纳米TiO2催化剂,然后放置在37℃恒温培养箱中控制温度,并使用波长为365nm的LED紫外灯进行光催化调控;
S5.将调控完成的供体菌溶液和受体菌液混合,放置在20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液;
S6.将接合转移菌液稀释涂布在双抗板上,并将受体菌耐链霉素的大肠杆菌液稀释涂布在含有链霉素的平板上,确定接合转移菌液中接合子的浓度以及受体菌液中受体菌的浓度,通过接合子浓度和受体菌浓度计算接合频率,实现调控耐药基因接合转移频率。
优选地,步骤S1中所述的供体菌为头孢类耐药菌、多粘菌素类耐药菌、四环素类耐药菌、利福平类耐药菌、磺胺类耐药菌、喹诺酮类耐药菌中的一种以上。
更为优选地,所述头孢类耐药菌为含有耐头孢类基因CTX(Cefotaxime sodium)的E.coli DH5α,所述多粘菌素类耐药菌为含有耐多粘菌素类基因MCR(Mobile ColistinResistance)的E.coli DH5α,所述四环素类耐药菌为含有耐四环素类基因TET(Tetracycline)的E.coli DH5α,所述利福平类耐药菌为含有耐利福平类基因AMP(Ampicillin)的E.coli DH5α,所述磺胺类耐药菌为含有耐磺胺类基因SMZ(Sulfamethoxazole)的E.coli DH5α,所述喹诺酮类耐药菌为含有耐喹诺酮类基因OFX(Ofloxacin)的E.coli DH5α。
优选地,步骤S3中所述的供体菌液或受体菌液的浓度均为105~109cfu/mL;所述离心的速率为6000~8000rpm,所述离心的时间为1~3min。
优选地,步骤S4中所述的纳米TiO2催化剂在供体菌液和受体菌液中的浓度均为1~100mg/L。
优选地,步骤S4中所述的LED紫外灯的光强为1~100mw/cm2;所述的光催化调控的时间为1~120min。
优选地,步骤S5中所述的供体菌液和受体菌液的体积比为(0.25~4):1。
优选地,步骤S5中所述的震荡培养的时间为1~16h,所述摇床的摇速为50~250rpm。
所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法在环境微生物或水消毒领域中的应用。
本发明是基于运用亚致死光催化对耐药基因的水平转移进行调控,以实现阻控耐药菌及其耐药基因传播与扩散的目的。通过将冷冻条件下的耐药菌复苏活化,在恒温条件下培育至对数生长期。经洗涤,重悬后,一方面通过调整菌液的调控时间,菌液浓度,混合比例等耐药菌结合转移理化参数,另一方面调整亚致死光催化条件下的光强,温度,催化剂浓度等外部条件,综合评估亚致死光催化对不同耐药菌水平转移的影响。基于探索的最适合条件下的光强:1~100mw/cm2,调控时间:1~120min,菌液浓度:105~109cfu/mL,温度4~43℃,混合菌液的混合比例0.25:1~4:1,培养时间10~20h,并应用于耐药基因效率的调控评估研究之中,可以为研究与调控耐药菌及其耐药基因传播与扩散提供技术支持。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明通过调整供体菌与受体菌的浓度、混合时间、混合比例等,便于更加真实地模拟实际环境水体中耐药基因结合转移的各种条件,以便更好地实现不同情况下耐药基因的接合转移频率研究的需要,实现对不同环境条件下的耐药基因的接合转移频率进行调控,从而达到阻控其传播的效果。
2.本发明可以通过调整供体耐药菌和受体菌的种类,从而达到实现对不同种类的耐药菌的接合转移频率研究的调控,以便更好地模拟实际环境水体中不同耐药基因结合转移的各种条件。在光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,供体菌液:受体菌液的混合比例为体积比为0.25:1~4:1的条件下,对供体菌或受体菌进行亚致死光催化调控,结合转移频率最低为:-7.7log10 CFUmL-1从而达到调控不同种类的耐药基因的接合转移频率的需求。
3.本发明通过有针对性地调整不同理化参数,如优化亚致死光催化条件下温度,光强,催化剂浓度等,对不同耐药基因的接合转移频率的调控,以便可以更好地模拟实际环境水体中耐药基因结合转移的各种条件,从而得到最佳的阻控耐药菌结合转移研究的参数,从而为实际环境水体中耐药菌中的耐药基因的传播阻控提供可行的调控方法。为耐药菌的接合转移机理和耐药基因转移频率的调控研究以及耐药菌及其耐药基因的传播阻控提供了一种有效的调控手段。
4.利用本发明的接合转移频率调控方法可以实现对耐药菌接合转移机理的研究和对耐药基因接合转移频率的调控,从而达到对环境水体中耐药菌的传播阻控的目的。可显著阻控耐药细菌基因的接合转移的发生,接合转移效率相比正常条件下最高可降低99.5%;并且可以通过该发明提供的方法达到调控的目的,易于大规模在实际环境中推广与应用。
附图说明
图1为实施例1中亚致死光催化在仅调控供体耐药菌时,对头孢类耐药菌E.coliDH5α(CTX)的接合转移阻控情况。
具体实施方式
下面接合具体实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明,本发明专利采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
1.将保存于-80℃的供体菌和受体菌接种到含有对应抗生素的肉汤中富集培养,在20~40℃下培养1~18h,得到活化的供体菌和受体菌;
2.将作为供体菌的头孢类耐药菌E.coli DH5α(CTX)配置成供体菌悬液(5×108CFU/mL),在如下条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,对供体菌进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。以10min为取样间隔点,在60min取1mL调控后的供体菌悬液,与体积浓度为109CFU/mL的受体菌液(耐链霉素的大肠杆菌)混合,放置在温度为20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液。
3.对接合转移菌液依次进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-6.5log10 CFUmL-1
图1为实施例1中亚致死光催化在仅调控供体耐药菌时,对头孢类耐药菌E.coliDH5α(CTX)的接合转移阻控情况。(供体耐药菌的制备方法如下,以E.coli DH5α(CTX)为例:将5mL E.coli DH5α溶液收集在离心管中,在4℃下以5000转下离心4min。通过预冷的0.1mol/L CaCl2溶液重悬细胞沉淀,置于冰水浴中30min,将E.coli DH5α制备成感受态状态,再将含有含有耐头孢类抗生素CTX的耐药质粒(0.1g/ml)加入到感受态细菌溶液中,置于冰水浴中8min。立即将混合物在42℃下热休克90s,并在冰水浴中冷却4min,将所得到的混合液稀释涂布在相应的抗板上,筛选出目标菌种,从而得到头孢类耐药菌E.coli DH5α(CTX)。从图1中可知,对比0min,在60min处显著降低了接合转移频率。说明亚致死光催化可以有效调控耐药基因接合转移。在实施例1中,通过亚致死光催化对头孢类耐药菌E.coliDH5α(CTX)作为供体菌调控后与受体菌混合后所产生的接合转移的频率变化。发现在探索的最适条件下,当仅调控供体菌时,亚致死光催化对耐药菌的接合转移产生了良好的调控效果,其可在60min处使作为供体菌的耐药菌接合转移降低约90%。
实施例2
1.将作为供体菌的多粘菌素类耐药菌E.coli DH5α(MCR)配置成供体菌悬液(5×108CFU/mL),在如下条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,对供体菌进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。以10min为取样间隔点,在60min取1mL调控后的供体菌悬液,与浓度为5×108CFU/mL的受体菌液分别按照供体菌:受体菌(耐链霉素的大肠杆菌)的体积比(0.25:1,0.5:1,1:1,2:1,4:1)混合,放置在温度为20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到不同比例的接合转移菌液。
4.对接合转移菌液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。然后通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-5.8log10 CFUmL-1
与实施例1不同之处在于:细菌替换为多粘菌素类耐药菌E.coli DH5α(MCR)。本实施例步骤1中是在探索的最适条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h。当仅调控供体菌时,不同混合比例的结合转移菌液对耐药菌的接合转移所产生的调控效果。检测结果表明,通过上述最适条件下所形成的不同比例的接合转移菌液,在任意时间段内均能产生良好的接合转移阻控效果,其中对供体菌E.coli DH5α(MCR):受体菌的体积比为0.25:1的结合转移菌液所产生的调控效果最弱,最好的阻控效果仅为最优供体菌浓度下的60%。
实施例3
1.将作为供体菌的四环素类耐药菌E.coli DH5α(TET)配置成细菌悬液(109CFU/mL)进行5倍的倍比稀释,得到105,5×105,106,5×106,107,5×107,108,5×108,109CFU/mL的初始供体菌液。并进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。在最适条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,以10min为取样间隔点,在0~60min取1mL调控后的供体菌液,与浓度为109CFU/mL的受体菌液(耐链霉素的大肠杆菌)分别进行混合,放置在温度为20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液。
2.对接合转移菌液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-4.9log10 CFUmL-1
与实施例1不同之处在于,细菌替换四环素类耐药菌E.coli DH5α(TET)。本实施例步骤1中是在探索的如下条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h。当仅调控供体菌时,亚致死光催化对不同浓度的四环素类耐药菌E.coli DH5α(TET)的接合转移所产生的效果。检测结果表明,在亚致死光催化调控不同浓度的供体菌,在任意时间段内均能产生良好的阻控效果,其中对浓度为109CFU/mL的供体菌所产生的调控效果最弱,最好阻控效果仅为最优供体菌浓度下的50%。
实施例4
1.将作为供体菌利福平类耐药菌E.coli DH5α(AMP)配置成细菌悬液(5×108CFU/mL),并进行亚致死光催化调控,在探索的如下条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h。以10min为取样间隔点,在0~120min取1mL调控后的供体菌液。然后将配置的受体菌悬液(耐链霉素的大肠杆菌)(5×108CFU/mL)进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。以10min为取样间隔点,在0~120min取1mL调控后的受体菌液。最后将不同时间条件下的供体菌液与受体菌液分别进行混合,放置在温度为20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液。
2.对不同时间点的受体菌(耐链霉素的大肠杆菌)液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的受体菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出受体菌的抗板上,并置于恒温培养箱培养36h,然后对培养基上生长的受体菌进行计数统计,并计算对应样品中的受体菌液浓度。
3.对接合转移菌液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。根据步骤S2中得到的受体菌液浓度,通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-7.7log10 CFUmL-1
与实施例1不同之处在于,本实施例步骤1和步骤2中,细菌替换为利福平类耐药菌E.coli DH5α(AMP),并且是在探索的最适条件下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,当对供体菌与受体菌分别进行调控,亚致死光催化对耐药菌的接合转移所产生的效果。检测结果表明,通过将调控特定时间点的供体菌与受体菌混合,所得到的接合频率最高阻控效率为99.5%,相比较实施例1中最高足控效率增幅在300%以上,表现出了极佳的阻控效果。
实施例5
1.运用光强计将LED紫外灯的光强调整至80mw/cm-2,使其高于或低于探索后的最适宜光强(30mw/cm-2),将作为供体菌的磺胺类耐药菌E.coli DH5α(SMZ)配置成细菌悬液(5×108CFU/mL)进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。以10min为取样间隔点,在0~60min取1mL调控后的供体菌液,与浓度为5×108CFU/mL的受体菌液(耐链霉素的大肠杆菌)混合,放置在温度为20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液。
2.对接合转移菌液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-4.1log10 CFUmL-1
与实施例1不同之处在于:细菌替换为磺胺类耐药菌E.coli DH5α(SMZ),本实施例步骤1中,其他最适条件不变的情况下:调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,温度为4~43℃,培养时间10~20h,改变光强为80mw/cm2的条件下进行。检测结果表明,其他条件不变的情况下,在光强为80mw/cm2的条件下对供体菌进行调控,其最高阻控效率仅为最适条件下的35%,并且有部分时间段可能会促进接合转移的频率的提高。说明所探索出最适的光强调控耐药菌接合转移很有必要,并且最适的光强调控耐药菌接合转移具有高效的阻控效果。
实施例6
1.将作为供体菌的喹诺酮类耐药菌E.coli DH5α(OFX),配置成细菌悬液(5×108CFU/mL),并进行亚致死光催化调控(催化剂为纳米TiO2,光源为365nm的LED紫外灯)。以10min为取样间隔点,在0~60min取1mL调控后的供体菌液,与浓度为5×108CFU/mL受体菌(耐链霉素的大肠杆菌)液混合,并通过设置振荡培养箱的温度使混合液的温度保持在26℃,振荡培养,得到接合转移菌液。
4.对接合转移菌液进行10的倍比稀释,得到稀释100,101,102,103,104,105,106,107倍的接合转移菌液,并在超净工作台上取稀释样品100μL均匀涂布在能筛选出接合子的双抗板上,并置于恒温培养箱中以37℃培养36h,然后对培养基上生长的接合子进行计数统计。通过公式计算接合频率,接合频率=双抗上筛选出的接合子浓度/受体菌浓度。在60min处,结合转移频率为:-5.7log10 CFUmL-1
与实施例1不同之处在于:细菌替换为喹诺酮类耐药菌E.coli DH5α(OFX),本实施例步骤1中,其他最适条件不变的情况下:光强为1~100mw/cm2,调控时间为1~120min,菌液浓度为105~109cfu/mL,培养时间10~20h。将接合菌液的培育温度设置在自然水体的平均温度26℃。检测结果表明,其他条件不变的情况下,在自然水体温度为26℃的条件下对混合菌液进行培育,其最高阻控效率仅为最适条件下的71%,阻控时间基本一致。说明所探索的最适的温度条件可有效阻控耐药菌的接合转移频率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运用亚致死光催化调控耐药基因接合转移频率的方法,包括以下步骤:
S1.将保存于-80℃的供体菌接种到含有对应抗生素的肉汤中富集培养,在20~40℃下培养1~18h,得到活化的供体菌;
S2.将保存于-80℃的受体菌耐链霉素的大肠杆菌接种到含有对应抗生素的肉汤中富集培养,在37℃下培养1~18h,得到活化的受体菌;
S3.将活化的供体菌与活化的受体菌离心后去除上清液得到菌体,并用1xPBS缓冲液洗涤菌体,再加入0.9%的NaCl溶液重悬菌体,分别得到供体菌液和受体菌液;
S4.在供体菌液和受体菌液中分别加入纳米TiO2催化剂,然后放置在37℃恒温培养箱中控制温度,并使用波长为365nm的LED紫外灯进行光催化调控;
S5.将调控完成的供体菌溶液和受体菌液混合,放置在20~40℃的恒温摇床中震荡培养,得到接合转移菌液;
S6.将接合转移菌液稀释涂布在双抗板上,并将受体菌耐链霉素的大肠杆菌液稀释涂布在含有链霉素的平板上,确定接合转移菌液中接合子的浓度以及受体菌液中受体菌的浓度,通过接合子浓度和受体菌浓度计算接合频率,实现调控耐药基因接合转移频率。
2.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S1中所述的供体菌为头孢类耐药菌、多粘菌素类耐药菌、四环素类耐药菌、利福平类耐药菌、磺胺类耐药菌、喹诺酮类耐药菌中的一种以上。
3.根据权利要求2所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,所述头孢类耐药菌为含有耐头孢类基因CTX的E.coli DH5α,所述多粘菌素类耐药菌为含有耐多粘菌素类基因MCR的E.coli DH5α,所述四环素类耐药菌为含有耐四环素类基因TET的E.coli DH5α,所述利福平类耐药菌为含有耐利福平类基因AMP的E.coli DH5α,所述磺胺类耐药菌为含有耐磺胺类基因SMZ的E.coli DH5α,所述喹诺酮类耐药菌为含有耐喹诺酮类基因OFX的E.coli DH5α。
4.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S3中所述的供体菌液或受体菌液的浓度均为105~109cfu/mL。
5.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S3中所述离心的速率为6000~8000rpm,所述离心的时间为1~3min。
6.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因调控接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S4中所述的纳米TiO2催化剂在供体菌液和受体菌液中的浓度均为1~100mg/L。
7.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S4中所述的LED紫外灯的光强为1~100mw/cm2;所述的光催化调控的时间为1~120min。
8.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S5中所述的供体菌液和受体菌液的体积比为(0.25~4):1。
9.根据权利要求1所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法,其特征在于,步骤S5中所述的震荡培养的时间为1~16h,所述摇床的摇速为50~250rpm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的运用亚致死光催化技术调控耐药基因接合转移频率的方法在环境微生物或水消毒领域中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114509420A (zh) * 2022-04-19 2022-05-17 广东工业大学 一种评估抗生素耐药基因迁移风险的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102703509A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 江苏大学 一种提高改良的Shewanella oneidensis MR-1遗传转化的方法
CN111996185A (zh) * 2020-08-04 2020-11-27 湖南科技学院 一种接合转移增强液及其在提高细菌接合转移效率中的应用
CN112877396A (zh) * 2021-01-18 2021-06-01 广东工业大学 一种评估抗性基因迁移风险的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102703509A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 江苏大学 一种提高改良的Shewanella oneidensis MR-1遗传转化的方法
CN111996185A (zh) * 2020-08-04 2020-11-27 湖南科技学院 一种接合转移增强液及其在提高细菌接合转移效率中的应用
CN112877396A (zh) * 2021-01-18 2021-06-01 广东工业大学 一种评估抗性基因迁移风险的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. YIN ET AL.: ""Sub-lethal photocatalysis bactericidal technology cause longer persistence of antibiotic-resistance mutant and plasmid through the mechanism of reduced fitness cost"", APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL, vol. 245, pages 698, XP085680107, DOI: 10.1016/j.apcatb.2019.01.041 *
袁其懿等: "\"亚剂量抗生素诱导抗性基因水平迁移\"", ENVIRONMENTAL SCIENCE, vol. 41, no. 8, pages 3748 - 3757 *
钱迪: ""纳米二氧化钛对多重耐药质粒RP4接合转移的影响研究"", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑, no. 2, pages 5 *
韩雪: ""纳米TiO2促进噬菌体介导的抗生素抗性基因水平转移机制研究"", 万方学位论文, pages 42 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114509420A (zh) * 2022-04-19 2022-05-17 广东工业大学 一种评估抗生素耐药基因迁移风险的方法
CN114509420B (zh) * 2022-04-19 2022-12-13 广东工业大学 一种评估抗生素耐药基因迁移风险的方法

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