1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
{title}文 献 综 述1. 前言抗生素的滥用极大加剧了细菌耐药性的产生和发展，严重威胁公共安全[1-2]。
抗性基因作为一种新型环境污染物被提出，受到国际社会的高度关注[3] 。
已在各种环境中检出多种抗性基因，如水、空气和土壤等 [4-5]。
然而目前的大多数研究仅仅关注了细胞内的抗性基因而忽视了胞外抗性基因。
不少研究已经发现，胞外抗性基因也广泛存在于各种环境中，其丰度不低于甚至明显高于胞内抗性基因[6-7]。
相关研究将抗性基因按照其物理形态分为胞内抗性基因（i-ARG），胞外抗性基因(e-ARG)，胞外抗性基因作为胞外DNA，通常由活细胞分泌或死亡细胞裂解产生，可进一步细分为游离型胞外抗性基因（f-eDNA）,结合型胞外抗性基因（a-eDNA）[8]，不同形态的抗性基因在环境中的存活及转化效率皆有所差异。
ARGs 能通过三种途径进行传播扩散，即结合、转导和转化。
2.抗性基因的检出和分布特征 水环境是细菌的主要栖息地与繁殖介质，在 ARB 和 ARGs 传播方面扮演着重要的角色。
Gao[9] 等根据 ARB 和 ARGs 的迁移转化将水环境划分为四个系统，即释放源（医院、畜牧养殖废水）、初级接受系统（污水处理厂进水和出水）、二级接受系统（地下和地表水体）和三级接受系统（河口、沿海和海洋）。
不同水环境中ARGs（sul和tet）检出频率如下：释放源100%、初级接受系统100%、二级接受系统98.1%和90.1%、三级接受系统100%和87.9%。
ARGs浓度（中值）copies/mL分布如下:释放源106-109（107.1）、初级接受系统（污水厂进水）105-108（106）、初级接受系统（污水厂出水）103.7-107（105）、二级接受系统102-105.2（103）、三级接受系统103-105（104）。
[10]3.紫外消毒机理紫外消毒可形成TT二聚体破坏DNA，使得细胞死亡。
但易受到细胞组分和水中其他颗粒物的干扰，有研究指出[11]剂量的紫外照射下，抗性基因比耐药菌更耐紫外照射，这表明，要去除ARG需要更强更长时间的剂量照射[12-15]，如通常大于100mj/cm2，才能有效的去除抗性基因，在实际污水处理过程中很难实现。
此外，不同类型的胞外DNA对紫外的耐受性也不一样，探明紫外消毒过程中胞外抗性基因的变化规律，对实际水处理具有重要现实意义。
紫外杀菌主要是通过直接和间接两种机制，直接机制是指紫外光（Ultraviolet，UV）可以穿过细胞壁、细胞膜和细胞质直接被核酸吸收，导致相邻的胞嘧啶或胸腺嘧啶形成二聚体；间接机制指细菌胞内或胞外的光敏物质吸收紫外光产生活性氧（Reactiveoxygenspecies，ROS），活性氧氧化细胞膜、蛋白质、核酸和其他细胞物质以杀灭细菌[16]。
Zheng 等[17]研究了紫外照射对污水厂二级出水中 ARB 和 ARGs 的去除情况，研究发现当紫外照射剂量为40 mj/cm2 时四环素类抗性基因的去除率仅为52.0%~73.5%；当照射剂量升高到 160 m j/cm2 时，去除率提高到 79.7%~92.0%，对磺胺类抗性基因去除率为 71.1%~78.1%；而当紫外剂量达到 80 mj/cm2 时，即无法检测到可培养的细菌。
有学者发现紫外照射对抗性大肠杆菌和普通大肠杆菌的去除效果并没有明显差异[18, 19]。
4.紫外消毒的影响因素苏超[20 ]研究紫外消毒的影响因素，紫外消毒处理的剂量为6m／cm２至720mj／cm２，实验结果表明紫外剂量为影响紫外消毒结果的主要因素。
当紫外照射时间为10min（即600s）时，实验所测６种抗生素抗性基因的丰度随着紫外强度的增强而降低；当紫外强度为1200μＷ／cm２时，抗性基因的丰度随着紫外照射时间的增加而降低。
这表明提高紫外照射到强度和增加紫外照射时间均能提高紫外消毒削减抗性基因的能力，紫外消毒剂量（紫外消毒剂量＝强度时间）是影响削减抗性基因能力的主要影响因素。
随着紫外消毒剂量的增加，抗生素抗性基因丰度呈现递减规律。
值得注意的是，当紫外消毒剂量为540mj／cm２时，tetＷ已基本去除（低于检测限，qPCR结果Ct值与空白对照无明显差异或低于101copies，下同）；720mj／cm２时，tetM己基本去除；表明紫外消毒能够有效的去除四环素类抗性基因tetW和tetＭ。
而其他抗生素抗性基因tetA、tetＱ、sulI在720mj／cm２的高潮量的紫外照射下，仍未完全去除。
实验室条件下，紫外消毒削减尾水中抗性基因主要和剂量有关，增强紫外光强度或提高照射时间，均能增强削减效应。
抗生素抗性基因的丰度在紫外消毒处理过程中，随着紫外剂量的增加而指数递减（Ｒ２＝0.68-0.92）。
经高制量的紫外消毒，尾水中除外的四环素类抗性基因均能被基本去除，但磺胺类抗性基因sull并不能被完全去除，说明紫外消毒对tetＱ和sull的削减效果相对较差，同时经紫外消毒处理后磺胺类抗生素耐药菌的比例显著升高紫外剂量20mj/cm２时，耐药菌比例由29.43％上升至52.88％），磺胺类耐药菌具有ＵＶ耐受性可能是导致sull难以去除的主要原因。
紫外照射对存活 ARB 中基因组 ARGs 的影响较小，但却能显著降低其质粒 ARGs 的检出频率。
我国市政污水处理厂规定的最低紫外消毒剂量为 20 mj/cm2，在此剂量下可以达到较好的灭菌效果（> 99%），但是仅能去除 42.1%的抗性基因。
当紫外剂量升高到 160mJ/cm2 时，对大部分 ARGs 的去除率可达到 90%以上，而此剂量下对多重耐药基因 mex B 的去除率仅为 50%，其消毒出水丰度仍在 107 copies/mL以上。
经过 160 mJ/cm2 紫外照射后，ARGs 的总相对丰度显著升高。
这主要是由于多重抗生素抗性基因 mex B 被极大的富集（17.31 倍），显著影响了 ARGs 的总体相对丰度变化。
[10] 5.前景与展望应对抗生素滥用、抗性基因污染和细菌耐药性问题带来的严峻威胁和挑战，需要国际间及国内研究人员、政策制定者和广大公众等多方面的共同努力。
抗性基因作为新型污染物，严重危害了我们的身心健康，应对抗性基因的消除有不同的方法，我们需要不断探究对紫外消毒响应及机理，通过紫外消毒到达去除抗性基因的目的。
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吸取22.7μl的质粒，溶于10mlPBS中,制作成水样，加入10mlOD600=1.0的抗四环素(TC)Ecoil,(需提前过夜培养) ，在摇床中振荡10min，经过0.22μm膜过滤，提取f-eDNA和a-eDNA。
2.3不同剂量的紫外对胞外抗性基因形成差异的影响过夜培养抗四环素(TC)大肠杆菌，洗涤两次之后，溶于PBS中，用紫外分光光度计，(波长=600nm)，调整0D600=1.0，得到溶液，待用。
进行紫外消毒，紫外消毒的剂量为5mj,100mj。
吸取22.7μl的质粒，溶于10mlPBS中,制作成水样若干,并分别加入上处理之后的样品中。
细菌经消毒之后，加入10ml质粒溶液，与摇床中振荡反应10min，经0.22μm膜过滤之后，提取f-eDNA，a-eDNA.2.4 接触角测量利用L-赖氨酸盐酸盐溶液处理干净的云母片2h，后用去离子水冲洗2次，自然晾干备用。
吸取22.7μL浓度为44.4ng/μL的质粒，溶于10mLPBS中制作成水样，根据不同的紫外消毒剂量对培养皿中的水样进行不同时间的照射。
将不同消毒剂量的水样分别布满云母片，自然晾干待测。
过夜培养抗四环素(TC)大肠杆菌，洗涤两次后溶于PBS中，将紫外分光光度计设定波长=600nm，调整OD600=1.0，得到备用菌液，根据不同的紫外消毒剂量对培养皿中的水样进行不同时间的照射，经过0.22μm膜过滤，得到滤膜待测。
采用滤膜法，以去离子水(极性)、甘油(极性)、二碘甲烷(非极性)为测试试剂，通过接触角测定仪测定处理好的云母片和膜面与试剂产生的接触角。
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