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The Science of the total environment2024Jul02Vol.issue()

環境抗生物質耐性遺伝子の発生と水平移動に対するマイクロ/ナノ形成科の効果を解明する:進歩、メカニズム、将来の見通し

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Review
概要
Abstract

マイクロプラスチックは、抗生物質耐性遺伝子のベクター(ARGS)として機能するだけでなく、抗生物質耐性の発生に大きな懸念を呼び起こす先住民族の環境微生物におけるARGSの発生に潜在的に影響を与える可能性があります。この記事では、微小/ナノ形成術の影響(濃度、サイズ、暴露時間、化学添加物)の影響と、環境上のARGS播種に関する他の汚染物質との相互作用を具体的にレビューします。マイクロ/ナノプラスチックによって引き起こされるARGの水平遺伝子移動(HGT、すなわち、結合、変換、形質導入)の変化も要約されました。さらに、このレビューは、反応性酸素種の産生、細胞膜透過性、伝達関連遺伝子発現、細胞外高分子物質産生、およびARGドナー - レシピエント吸着/吸収吸引吸着吸着など、反応性酸素種の産生、細胞膜透過性、伝達関連遺伝子の発現、細胞外高分子物質生成、および吸着吸着を含む、ARGのHGTプロセスを調節する微小/ナノ形成術の分子メカニズムを体系的に要約しています。/バイオフィルム形成。マイクロ/ナノ形成科によって誘発される細菌群集の変化における基本的なメカニズムは、環境ストレスの原因、炭素源の提供、バイオフィルムの形成、環境への影響など、実際の環境でARGSのプロファイルを構成するための重要な要因であるため、議論されました。要因。このレビューは、マイクロ/ナノ形成によって引き起こされる抗生物質耐性普及の潜在的なリスクの体系的な理解に貢献し、将来の研究の視点とマイクロ/ナノ形成とプラスチックの管理について考えることを引き起こします。

マイクロプラスチックは、抗生物質耐性遺伝子のベクター(ARGS)として機能するだけでなく、抗生物質耐性の発生に大きな懸念を呼び起こす先住民族の環境微生物におけるARGSの発生に潜在的に影響を与える可能性があります。この記事では、微小/ナノ形成術の影響(濃度、サイズ、暴露時間、化学添加物)の影響と、環境上のARGS播種に関する他の汚染物質との相互作用を具体的にレビューします。マイクロ/ナノプラスチックによって引き起こされるARGの水平遺伝子移動(HGT、すなわち、結合、変換、形質導入)の変化も要約されました。さらに、このレビューは、反応性酸素種の産生、細胞膜透過性、伝達関連遺伝子発現、細胞外高分子物質産生、およびARGドナー - レシピエント吸着/吸収吸引吸着吸着など、反応性酸素種の産生、細胞膜透過性、伝達関連遺伝子の発現、細胞外高分子物質生成、および吸着吸着を含む、ARGのHGTプロセスを調節する微小/ナノ形成術の分子メカニズムを体系的に要約しています。/バイオフィルム形成。マイクロ/ナノ形成科によって誘発される細菌群集の変化における基本的なメカニズムは、環境ストレスの原因、炭素源の提供、バイオフィルムの形成、環境への影響など、実際の環境でARGSのプロファイルを構成するための重要な要因であるため、議論されました。要因。このレビューは、マイクロ/ナノ形成によって引き起こされる抗生物質耐性普及の潜在的なリスクの体系的な理解に貢献し、将来の研究の視点とマイクロ/ナノ形成とプラスチックの管理について考えることを引き起こします。

Microplastics can not only serve as vectors of antibiotic resistance genes (ARGs), but also they and even nanoplastics potentially affect the occurrence of ARGs in indigenous environmental microorganisms, which aroused great concern for the development of antibiotic resistance. This article specifically reviews the effects of micro/nanoplastics (concentration, size, exposure time, chemical additives) and their interactions with other pollutants on environmental ARGs dissemination. The changes of horizontal genes transfer (HGT, i.e., conjugation, transformation and transduction) of ARGs caused by micro/nanoplastics were also summarized. Further, this review systematically sums up the molecular mechanisms of micro/nanoplastics regulating HGT process of ARGs, including reactive oxygen species production, cell membrane permeability, transfer-related genes expression, extracellular polymeric substances production, and ARG donor-recipient adsorption/contaminants adsorption/biofilm formation. The underlying mechanisms in changes of bacterial communities induced by micro/nanoplastics were also discussed as it was an important factor for structuring the profile of ARGs in the actual environment, including causing environmental stress, providing carbon sources, forming biofilms, affecting pollutants distribution and environmental factors. This review contributes to a systematical understanding of the potential risks of antibiotic resistance dissemination caused by micro/nanoplastics and provokes thinking about perspectives for future research and the management of micro/nanoplastics and plastics.

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