常见抗生素生物降解ppt课件

对环境中微生物的影响
抗生素的作用就 是抑制某类病菌的生 长， 在水体及土壤中不具耐药 性的菌株被 抗生素杀死 ， 而具耐药性的优势菌得以 大 量繁殖 ， 因此长期低浓度抗生素 的存在对 微生物 群落有一定的影响， 并且该影响可 通过食物链对高 级生物发生作用 ， 从而破 坏了生态系统的平衡。
对植物生长发育的影响
抗
生
抗生素一旦进入环境 就会 素
扩散到土壤、 水和空 气中， 在
一般会经过吸附、 水解、 光解 环
和微生物降解一 系列生物转化 过程 ， 这些过程直接影响抗生
境
素对 环 境的生态毒性 。
中
的
归
趋
吸附是抗 生素在环境 中迁移
和转化 的重要过 程 ，一般有物理
吸附和化学吸附。抗 生素通过范德 华力、 诱导力和氢键等分子间作用 力 与水体和土壤 中有机质或颗粒
吸 附
物表面吸附位点相吸附 ， 或者抗
生素的分子官能团如羧酸 、 醛、
胺类与环境中化学物质 或有机质发
生化学反应形成络合物或螯合物，
并存留在环境中。
吸附反映了抗生素与水体有机 质或土 壤沉积物的相互作用 ， 并 可预测抗生素对环境 的影 响程度。
一般来说， 吸附能力强的抗生素 ， 吸 在环境中 较稳定， 容易积蓄； 部 附
条件的不同， 抗 生素
常见抗生素生物 降解
抗生素概述
抗生素是 由微生物产生的 在低浓度下能抑制或 灭杀其他 微生物的一类化学物质。目前 被广泛使用 的抗生素， 按照 化学结构可分为 内酰胺类、 喹诺酮类、 四环素类、 氨基 糖苷类、 大环内酯类、 磺胺 类等。
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长期以来 ， 抗生素被大量地用
于人 和动物的疾病治 疗 ， 并以亚治
速得到开展。
抗生素的来源及暴露途径
由于抗生素主要用于医疗 和畜牧, 所 以环境中 的抗生素 主要来源医用药物 和农 用药物 两个途 径
医用抗生素主要来源
①经 由病人粪便和尿液排出的处 方抗生素 ；
②医院丢弃的过期抗生素 ； ③残 留在药瓶和器械上的抗生素 ； ④ 医药企业在生产过程流失的抗
生素等。
环境中抗生素残留的潜在风险
抗生素在环境中的浓度普遍较低 ， 一 般在 μ g ／ L 级， 有的甚至低至 μn g ／ L 级 ， 但仍然可能对环境存 在风险。如某些 P O P s 物质 ， 在环境 中的浓度和抗生素相 当,但是它的雌激素效应却造成人类生殖率 降低 ，不孕症增加等 。所以，对于之前 由于其预 期环境浓度较低而一直认为安全 可靠的物质要引起 重视 ，它们有可能对环 境构成潜在的威胁。
疗剂量添加于动物饲料 中， 以预防
动物 疾病和促进其生长。但绝大部分
抗生素不能完全被 机体吸收，约有 9
0 % 的抗生素以原形或者代谢物形 式
经由病人和畜禽的粪 、 尿排入环境 ，
经不同途径 对土壤和水体造成污染。
目前 ， 抗生素污染问题 已 经被许多
发达国家( 如欧盟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ美国) 列为重要的
环境问题 ， 相关的基础研究正在迅
分抗生素不与固相物质结合 ， 吸 附能力较弱， 在淋洗作用下很容易 被淋洗到附近 的河流中， 到达水 环境， 进而对地下水构成威胁。抗 生素的吸附能力因其化学结构 、理
化性质、土壤类型和环境条件的不 同而不同。
抗生素在环境 中可
降
能发生水解 、 光降解
解
和微生 物降解等一系列
降解反应 ， 但视环境
潜在风险的主要表现
( 1 )诱导耐药性细菌。 ( 2 )对环境中微生物产生影响。 ( 3 )对植物生长发育产生影响。 ( 4 )食品和饮用水中抗 生素对人类健康的威胁。
诱导耐药性细菌
大量 的研究表明， 抗生素的使用能诱 导病原菌产生耐药性 ， 特别是 由于长 期 大剂量的在饲料 中添加抗生素， 导致产生 了一些 能够抵抗强力抗生素的病原菌， 这 些病原菌珠的出 现，对人和动物的健康都 极具威胁 。另外 ，抗生素能够导致耐药基 因的产生， 而耐药基 因又可以在 不同的细 菌间传递， 一旦这些耐药基因转移给致 病 菌， 就更增加了对人类健康的威胁。
抗生素随动物的 粪尿和城市污水施人农 田， 对农 田植物的生长发育 产生影响。如 0 ． 0 0 9 ～ 0 ． 0 1 2 mg ／ L四环素的动物 粪便对猩猩木 的液 体培 养物产生毒害 ； 3 0 0 ～ 9 0 0 mg ／ L的磺胺 地索辛能明显抑制车前草、 玉米等作物的生长 ， 并在植物的根部和叶中富集 ， 根部的浓度 较高； 土霉素和氯四环素减少了杂色豆植株的生节 、 鲜 重， 并影响其对钙 、 钾和镁的吸收。而抗生素 对 植物生长发育的影响与其化学性质、 使用剂量、 土 壤吸附能力及植物的品种有关 。
对人类健康的威胁
抗生素长期作为添加剂大量用于畜牧 生产， 导致抗生素在动物食品肉、 蛋、 奶 中残留， 人食用后 ， 抗生素就会沿食物 链传递到人， 一方面会引起人群的过敏反 应， 严重 时会造成食物 中毒 ； 另一方面， 部 分药物还具有致癌、 致畸、 致突变或激 素类作用， 严重干扰人类各项生理功能 ， 威胁人类健康 。
经排泄物排出的抗 生素、 治疗中残留的 抗生素以及制药企业流失的抗生素都会经过 城市和医院的下水道进入到城市污水处理厂 ， 由于现有 的污水 处理 技 术很 难 将抗 生 素 彻 底 清除 ， 一部分抗生素会随着 处理后的废水进入土壤和水中， 而 医院丢弃的过期抗生素会进人垃圾填 埋场 ， 如果 处 理 不 当，会渗 入 土 壤 或 地下水中。
农 用药物来源途径
• ①动物养殖中兽药长期亚剂量 使用 后， 经粪便和尿液排出 的 抗生素 ；
• ②水产养殖中兽药的直接施用； • ③兽药生产 过程损失和废弃的
兽药。
经动物粪便和尿液排出的 抗生素随粪便被施入农 田， 其 中一部分直接渗入地 下水 中， 另一部分进入土壤 ， 经雨水淋 洗进入河流或 湖泊 ； 水产养殖 中的抗 生素施用后一部分直接 进入 水体 ， 另一部分被水底淤 泥 中所吸附， 存在于养殖场 底 泥 中； 兽药生产 中损失的抗生 素会随着废水经 由 下水道进入 城市污水处理厂 ， 而废弃的兽 药可能被 当作垃圾填埋 ， 如果 处理不当， 最终会进入土壤甚 至 地下水 中。