典型高浓度PM污染下环境介质和人体排泄物中抗生素残留的测定及耐药基因分布特征研究

批准号:
81773481
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
石红梅
依托单位:
学科分类:
H3008.卫生分析化学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
苗俊杰、徐向东、赵唐娟、张伟东、段婕、张淑娟、李兴华
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中文摘要
空气是人和动物赖以生存的环境因素,动物饲养中滥用抗生素造成环境中的抗生素残留、病原菌及耐药基因以PM颗粒物为载体、空气为媒介扩散传播,污染大气、土壤等食品源环境,并最终通过食物链进入人体,使人体内细菌的抗生素耐药性增强。针对河北PM污染重、君乐宝奶牛养殖场上下风向大气颗粒物载体、土壤介质及周边人群排泄物中抗生素残留及耐药基因浓度低、种类多、性质差异大给分析检测带来的难题,本项目拟在前期工作基础上建立高效液相色谱HPLC-Ag(III)-鲁米诺化学发光高灵敏检测新技术,并协同HPLC-MS/MS方法验证,实现养殖场上下风向空气颗粒物、土壤、人体尿液中多种类抗生素残留的同时测定;通过宏基因组测序技术鉴定人体肠道菌群的变化;应用实时定量PCR技术实现对上述分析物中耐药基因的种类鉴定及分布特征分析。通过上述抗生素残留新方法的建立及耐药基因污染分布分析等为河北及京津冀地区食品源介质安全评估提供支持。
英文摘要
Air is an environmental factor to depend for survival of humans and animals. Misuse of antibiotics in animal feeding would be caused residual antibiotic, resistant bacteria and antibiotic resistance genes existing in the environment, and diffusing spread with PM particles as carrier, air as media (microbial aerosol), and would be resulted in polluting food source environment, such as atmosphere, soil, and finally enters the body through the food chain. That could be made to strengthen antibiotic resistance of bacteria in the human body. Junlebao’ cattle farm is a bigger farm at Shijiazhuang of Hebei province, which PM is very serious pollution. Low concentrations, varieties and difference of property of residual antibiotic and antibiotic resistance genes at PM particles, soil and in human excreta at up and down the wind of the farm, brings to difficult analysis of testing. The project will be established HPLC-Ag(III)-luminol chemiluminescence detection new technique based on the previous research work, and coupled with HPLC/MS/MS method validation to resolve the above analysis questions in these samples at the same time. Metagenomic sequencing technique will be used to identify gut microbiota in the body. Antibiotic resistance genes, resistance gene identification and distribution characteristics will be analyzed by real time quantitative PCR technique. Through the establishment and evaluation on the new analysis method, safety of food source media of Hebei and Jing-Jin-Ji region will be given.
项目背景:兽用抗生素在动物源食品生产中的过度使用及滥用,致使环境介质中的抗生素残留、病原菌及耐药基因以PM颗粒物、土壤、水等介质扩散传播;河北PM污染重,对境内规模化奶牛养殖场大气颗粒物、土壤、水质及周围人群排泄物中抗生素残留及耐药基因的调查研究对建立养殖领域细菌耐药监测网络有重要意义。主要研究内容:①建立环境中抗生素残留的高效提取技术、结合液相色谱、毛细管电泳高灵敏检测技术,协同HPLC-MS/MS方法验证,实现养殖场周围空气颗粒物、土壤、水体、人体尿液中多种抗生素残留的同时测定;②应用实时定量PCR技术实现对上述分析物中耐药基因的种类鉴定、丰度及分布特征分析。③通过第三代测序技术,分析周围环境介质中的微生物多样性。重要成果:① 制备了聚吡咯涂布尼龙-6纳米纤维膜(PPy-PA6-NFsM)、聚吡咯修饰Fe3O4磁性纳米颗粒(PPy/Fe3O4 MNPs)、三聚氰酸-咪唑树状大分子磁性功能纳米粒子(Fe3O4@SiO2-NH2-G2)、磁性纳米孔有机高分子材料(Fe3O4@SiO2-NH2-COP)等磁性功能性纳米材料吸附剂,高效吸附水、土壤、颗粒物中的抗生素残留;②结合毛细管电泳-二极管阵列检测技术、高效液相色谱分离分析技术,分别建立了奶牛养殖场周围土壤、水、空气颗粒物及人体尿液中的抗生素残留检测新方法,对β-内酰胺类、磺胺类等抗生素的检测灵敏度达到ng mL-1;③提取鉴定了养殖场周围空气颗粒物、土壤及水体中的耐药基因,给出了各类耐药基因的丰度及分布特征;结果显示,耐药基因的丰度为:颗粒物﹥土壤﹥水体。④提取并定性定量了市区河水、土壤中的抗生素残留及耐药基因的种类和丰度。通过上述抗生素残留检测新方法的建立及耐药基因的分布分析,为抗生素高暴露区域环境介质的安全评估及建立养殖领域细菌耐药监测网络提供数据支持。
期刊论文列表
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专利列表
Polypyrrole-Modified Nylon 6 Nanofibers as Adsorbent for the Extraction of Two beta-Lactam Antibiotics in Water Followed by Determination with Capillary Electrophoresis
聚吡咯改性尼龙6纳米纤维作为吸附剂萃取水中两种β-内酰胺类抗生素并用毛细管电泳进行测定
DOI:10.3390/molecules24122198
发表时间:2019
期刊:Molecules
影响因子:4.6
作者:Li Xinghua;Miao Junjie;Yin Zhendong;Xu Xiangdong;Shi Hongmei
通讯作者:Shi Hongmei
Rapid detection of norovirus genogroup II in clinical and environmental samples using recombinase polymerase amplification
使用重组酶聚合酶扩增快速检测临床和环境样本中的诺如病毒基因组 II
DOI:10.1016/j.ab.2020.113834
发表时间:2020-09-15
期刊:ANALYTICAL BIOCHEMISTRY
影响因子:2.9
作者:Han, Yanzhen;Wang, Jianchang;Xu, Xiangdong
通讯作者:Xu, Xiangdong
Magnetic solid-phase extraction of four β-lactams using polypyrrole-coated magnetic nanoparticles from water samples by micellar electrokinetic capillary chromatography analysis
通过胶束电动毛细管色谱分析,使用聚吡咯涂覆的磁性纳米粒子从水样中磁性固相萃取四种 β-内酰胺
DOI:10.1016/j.chroma.2019.460541
发表时间:2020-01-11
期刊:JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A
影响因子:4.1
作者:Li, Xinghua;Yin, Zhendong;Li, Zengning
通讯作者:Li, Zengning
Simultaneous determination of four phenolic acids in traditional Chinese medicine by capillary electrophoresis-chemiluminescence.
毛细管电泳-化学发光法同时测定中药中四种酚酸类物质
DOI:10.1039/d1ra06608k
发表时间:2021-10-18
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Yang, Shuopeng;Han, Yanzhen;Wang, Kairui;Wang, Yu;Li, Liping;Li, Nan;Xu, Xiangdong
通讯作者:Xu, Xiangdong
Rapid and simultaneous determination of ten anti-tuberculosis drugs in human plasma by UPLC-MS/MS with applications in therapeutic drug monitoring
UPLC-MS/MS 快速同时测定人血浆中的 10 种抗结核药物及其在治疗药物监测中的应用
DOI:10.1016/j.jchromb.2020.122246
发表时间:2020-09-01
期刊:JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B-ANALYTICAL TECHNOLOGIES IN THE BIOMEDICAL AND LIFE SCIENCES
影响因子:3
作者:Wang, Xiangji;Zhang, Haichao;Ai, Lianfeng
通讯作者:Ai, Lianfeng
环境中消毒剂和抗生素残留基于MCOFs磁性吸附材料的卫生分析新方法构建及联合暴露对水环境潜在生态毒性的研究
- 批准号:82373626
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:石红梅
- 依托单位:
基于过渡金属超常价态配合物氧化特征的兽药残留卫生检测新体系的建立与评价
- 批准号:81273128
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:石红梅
- 依托单位:
国内基金
海外基金
