当前世界环境

介绍

在墨西哥，水污染（作为公共卫生问题）源于不规则和缺乏的污水系统，即大多数时代影响低收入人群和低社会和经济班;这影响了腹泻疾病等健康问题的发展，¹专为五岁以下儿童服务^{2 - 6}这是决定这个国家死亡的一个因素。^1,2,3,4.在墨西哥，一种病原体对应于轮状病毒(80%)和细菌性病原体，如大肠杆菌、空肠弯曲杆菌、沙门氏菌、志贺菌。^5,6,7.然而，大肠杆菌是与废水污染有关的最重要的病原体。该细菌被分为6种血清型:ECET、EPEC、EIEC、EHEC、EAGGEC和DAEC。^{2, 8, 9, 10}它们与突发性肠道疾病有关，如霍乱或伤寒(1)。废水被认为是多种对抗生素和重金属有抗药性的微生物的蓄水池，而溶血微生物与毒性有关，在粘附性、毒素产生和入侵等因素之间。¹¹污水研究表明，应变革兰阴性对Cooper（76％），汞（50％），铬（13％），铅（22％）耐药。¹²因此，从废水的环境和临床样本中检测到耐抗生素菌株，如沙门氏菌和大肠埃希菌，^11、13我们知道可以通过来自环境的更多细菌的缀合来交换对抗生素的细菌抗性。¹¹因此，巴斯德发现了空气中的微生物污染。¹¹今天，我们知道两种微生物都是偶然的空气污染物，而且这种空气不是微生物的栖息地，然而，这种疾病的致病细菌．在空气中，有毒细菌能够合成兼容的溶质，支持抵抗来自环境毒性增加的渗透压力，因此手术室和制药实验室的空气都应该清洁，以避免术后感染。我们知道是1x10^3.Bacillus / M.^3.从受限制的区域达佩克特人类健康损伤，因为它们可以通过合成许多蛋白质可以更具毒性，这些蛋白质可以在敌对条件下幸存下来，直到发生更好的环境条件。^14-16这些情况可能与医院和环境家族有关。但在医院清洗后也发现了一些耐药菌株，如大肠杆菌、铜绿假单胞菌和肠球菌，甚至已分离出β内酰胺酶k肺炎。²²

空气还输送许多微生物，如腐生植物和气溶胶的产物、鞭毛碎片、遗传物质、代谢物、挥发性有机化合物、内毒素和微毒素。空气中还含有颗粒直径在0.5-30微米之间的生物气溶胶。生物气溶胶中微生物的浓度取决于它们的分布和颗粒的沉积。这些条件与大小、密度、湿度和温度有关。在这种情况下，高湿度的环境或极端条件导致许多微生物的生长，如真菌、细菌、病毒和阿米巴包囊，对人体健康造成损害，部分原因是吸入、摄入和与皮肤接触。因此，人类每天吸入大约10立方米的空气，他们可以让1 / 2微米的颗粒在呼吸中引发严重的感染，哮喘，肺炎，和其他与气溶胶暴露有关的疾病。^17、18

许多研究表明，细菌浓度为1 × 10g的阴性bac/ M3来自环境诱导的粘膜炎症反应，这样的浓度相当于暴露的0.1mg/M3的肠毒素。^{26,27,28,29,34}在实验条件下，在暴露后15分钟的时间内，1种细菌菌落可以在45分钟内生长，这意味着暴露于38个细菌菌落/ m3。估计来自空气的肠毒素/ m。本研究具有通过使用溶血，抗生素抗药性重金属抗性试验来预测生物和化学污染和环境和人类健康风险生物inderation，诊断了空气和污水水的生物多样性的基本目标。来自空气和废水的36个样品用于该研究。

目的是从空气中采取生物学颗粒的样品。这些条件可以取决于生物和物理特性，样品设备的样品设备对生物气溶胶的影响，如它们的撞击，肉汤介质和过滤，在打开琼脂，安德森采样器上的重力，以及肉汤上的过滤;和其他测试，如微观，生物化学，免疫测定和PCR。¹⁶

在墨西哥哈利斯科州的瓜达拉哈拉市，14个污水处理厂采用双重设计，这意味着它们在某些时候关闭，但在大多数情况下保持开放。

最重要的废水通道被称为圣胡安德迪奥斯。该污水道虽经历了变化和改造，但其废水尚未得到妥善处理。在这一点上，采取气溶胶样品，以测定肠杆菌。来自哈利斯科州瓜达拉哈拉的圣胡安德迪奥斯河的气溶胶中发现了什么种类的肠杆菌?为什么这个问题仍然没有解决?对抗生素和重金属如Pb, Cd, Cr有耐药性的微生物的溶血情况是怎样的这些重金属会对市中心污水通道附近的人的健康造成损害?

材料和方法

学习规划

为了调查空气质量，我们进行了一项生态学研究，从肠道细菌多样性、这些微生物的溶血特性以及它们对重金属(如Pb)的抗菌耐药性方面进行了研究，本研究的目的是根据空气中的细菌多样性、抗菌素和重金属抗性以及溶血水平来诊断空气质量。了解人们对位于墨西哥瓜达拉哈拉市北部圣胡安德迪奥斯污水处理厂污染的看法也很重要。样本是在villa de San Juanat的市中心周边道路附近采集的，在这个月总共采集了6个样本，沿着该地方的地形复制了3个点。1点。位于圣胡安附近。这个地方向Rancho Nuevo社区和Santa Elena de la Cruz开放，埃尔帕索没有形成水库的湍流。2点。位于纽沃牧场和圣胡安附近。这个地方的特点是次要的联合运河“圣胡安运河”，它的倾斜的瀑布引发了湍流和气溶胶。 The point 3.Located near San Juan Neighborhood to the borderline with less turbulence than in the second point. The sampleswere takenduring summer and autumn every Monday at the same time and at three different points on the Trypticase Soy agar by 15 minutes. The samples and controls were moved to The Microbial Ecology Laboratory and they were incubated at 37°C during 24 hours. Then, the bacterial growth was quantified using to Colony forming plaques. This colony was isolated on a plaque as follow. 1. The colony delimited was isolated to avoid contamination. 2. The colony with Gram negative bacilli, and the carbohydrates fermentative was selected. 3. The strain of enterobacterial resistance to both antibiotic and Pb, Cm, Cr heavy metals with the hemolytic profile was selected by high impact at the human health.

肠杆菌菌株的鉴定

根据Bergey ' s Manual determination bacterology - 9a，使用liine和铁琼脂、Simons柠檬酸盐、OrnitineIndolmovility、甘露醇、尿素琼脂、蔗糖和MR-Vp生化样品对肠杆菌菌株进行分类。以及为莫斯科俄罗斯医学科学院Gamelaya研究所流行病学和控制论实验室开发的Gamelaya软件。

溶血试验．

通过在标准方法上使用琼脂对血液进行血液来评价细菌溶血，并在37℃下通过无菌条件温育14株14株。菌落周围的透明区域被认为是溶血的阳性测试。¹¹

耐重金属试验。

通过部分/数百万Pb，Cd，Cr稀释每种金属，并且用于Pb的浓度为207ppm，2. 20.7ppm，2.7 ppm，0.207ppm，0.027pp​​m，2.7 x10-3 ppm，2.07x10-3ppm，2.07x10-3ppm，2.07x10-5 ppm，2.07-6 ppm，The Troticase大豆汤上的2.07x10-7。将每种浓度与100μM的细菌培养一起孵育。相似的，用于镉浓度为12ppm，11.2ppm，1.12ppm，0.112ppm，1.12x10-3ppm，1.12x10-4ppm，1.12x10-5ppm，1.12x10-6ppm，在tryticase大豆肉汤1.12x10-7ppm。在37℃下24小时，将每浓度与100μm的细菌培养物一起温育。相似，用于Cr的浓度为104ppm，10.4ppm，1.04ppm，0.0104ppm，1.04x10-5 ppm，1.04x10-7 ppm，0.104ppm，1.04x10-4ppm，1.04x10-6 ppmTroticase大豆肉汤。在37℃下24小时，将每浓度与100μm的细菌培养物一起温育。

结果

根据KruskalWallins检验，我们的结果显示菌落形成单位与采样地点之间有显著差异(p=0.010075)。我们还发现Enterobacteria组与采样地点有显著性差异(p=0.034885)，采样地点的断点为。2夏季与秋季无显著差异(p=0.096408)。然而，菌落形成单位的数量在夏季增加(表1)。

表1：每个采样点检测到的微生物的频率和平均CFU。 点击这里查看表格

采样点编号。1选取肠杆菌89个菌落形成单位，夏季平均为15个菌落形成单位，平均为125个菌落形成单位。在采样点no。2为断点，夏季平均为265个肠杆菌菌落形成单位，44个肠杆菌菌落形成单位。在秋天,集落形成单位的肠道菌21,第3点是116年发现的集落形成单位肠道菌与肠道菌的平均19集落形成单位的肠道菌是在103年夏季和集落形成单位意味着秋天的17(图1)。

图1:每个采样点检测到的肠杆菌和平均频率 点击这里查看图

我们鉴定了723个肠杆菌菌株，夏季具有平均462个菌落形成单位的细菌，秋季261个菌落菌落形成单位属于18个类型，40种（表1）。他们患有48个菌株的β溶血性工作，属于13个GENR和20种季节夏季，39和9秋季（表2）。

表2:生化检测肠杆菌科的频率和百分比 点击这里查看表格

对35株菌株进行抗菌谱检测，发现24株(68株，57%)耐药。各菌株对抗生素的耐药谱不同，1株对2种抗生素耐药(2.85%)，3株对1种抗生素耐药(8.57%)。沙门氏菌I株对12种抗生素耐药。部分菌株对12种抗生素敏感(20.0%)，见表3。

表3:应用抗生素图的35株菌株的耐药性 点击这里查看表格

分离菌株对硝基呋喃妥因(71.0%)、培氟沙星(60.0%)、阿米卡星(48.5%)、氯兰苯尼考(42.8%)、卡苯西林(40.0%)、氨苄西林(37.1%)、头孢噻肟(25.7%)、奈替米林(25.7%)、y曲美托林-磺胺甲恶唑(8.5%)耐药率(图2)。副伤寒沙门菌和I型沙门菌、拉赫菌对培氟沙星耐药。

在32个菌株上鉴定了对Pb，Cd和Cr的重金属的抗性。9.3％的菌株对Pb的抗性，它们的生长至207ppm的重金属浓度，另一种细菌生长至20.7ppm的金属（90.6％）。15.6％的菌株对Cd的抗性，并且它们的生长至112ppm的金属浓度，并且21株生长至11.2ppm的金属浓度（65.6％）。对重金属的耐受性也是微小的一些菌株，因此它们的重质金属浓度（3.12ppm）生长至0.0112ppm，另一种细菌生长浓度的重金属（6.25％）和三种菌株（9.3％）不生长重金属的浓度，并且它们被敏感地编目28株对Cr的抗性，并且它们的生长至10.4ppm（87.5％）的重金属浓度，或者它们生长至1.04 ppm（3.12％），一些细菌不是对重金属的抵抗力（表4）。

表4:抗重金属ppm Pb, Cd和Cr 点击这里查看表格

讨论

季节的变化，对于环境中的微生物浓度是由每个季节的自身因素决定的。通过对平均气温、风的力量和方向的修正，以及典型特有植物的生长发育，我们可以对全球气候变化提供参考。¹⁴

通过空气抽样和研究收集的细菌结果与污水水产生的气溶胶直接相关，其庇护设计也以有意义的方式影响，由于Cannel代表的特殊性，它们的地形中存在不规则的部门。它们的结构中的这些差异特别突出，特别是在采样点2中，其具有级联下降和相同的二级通道的结合;这是它们具有最多的微生物数量显着超过1x103杆菌克阴性/ m3，其决定了对人体健康的不利影响的呈现。此外，在夏季和秋季的要点2，超出了这个限制，但以季节性方式在较小程度上。

更值得一提的是,在夏季肠道菌,生物多样性的实际使用,是一个重要的优势,可以作为环境污染的生物学指标,因为它们的栖息地的自然在人类肠道中,或其他动物,以及呼吸道、代表亲自持续的周期性相互作用在健康和环境管理自己的废物产生相应的生理行为,但是,但是,影响稳定作为当前污水水域已经成为老“圣胡安de Dios”河,作为自然宿主的原因,部分覆盖，穿过墨西哥哈利斯科瓜达拉哈拉市人口密集地区(表1)。

此外，目前研究的重点之一是对RahnellaAcuatillis等细菌的发现，它们的特殊生态位是水。然而,这些细菌气溶胶产生的废水中分离的,作为他们的表型资料的一部分,他们的合成能力的酶beta-hemolytic突出显示,以及高阻的水肿等重金属铅207 ppm, Cd 112 ppm, Cr - 104 ppm及其抗脉动电场,除了存在蟑螂肠道通道的正常生态位和菌株-溶血能力的布拉氏大肠杆菌外，还有具有溶血特性和对12种抗菌剂多重耐药性的1型沙门氏菌。

最后，多种空气中细菌物种的生态环境有意义的发现，其对重金属高抗性的多种耐受性也是有意义的，因为除了他们在空中的存在之外被视为环境污染的生物学指标。

与此同时，他们还获得了额外的使用价值，以便用作化学污染的生物指标。在这种情况下，这是在极端条件下维持环境的动态相互作用，含有金属残留物的工业废物，刺激环境典型的微菌群，该典型的微菌群获得高阻力水平与其适应性的自然反应的一部分从废水产生的气溶胶中的均外生存，允许调节自己的毒力因子（21,22,23），对生活在附近这些环境附近的居民的健康风险的表现产生影响。

例如，受访者的演讲反映了与他们所在社区的环境状况相关的污染的含义，这表明一个必须注意这类问题显示的原因问题的公共卫生水平,有必要关注工作环境卫生处理问题的方法,试图找到控制或消除风险的环境条件,如果我们记得的话，它对细菌的毒性和人类健康都有影响(22)。鼠疫耶尔森菌从环境中进化而来的非致病性祖先是细菌病原体出现过程中进化步骤的一个很好的例子。这一过程始于环境耶尔森菌获得质粒pCD1。Wren(2003)、Keim和Wagner(2009)(23)充分解释了这一过程，因此生活在一个健康的环境中，而不是被Enterobacteriaceae污染的生物气溶胶的重要性。

有毒微生物制剂的空中运输以及抗生素和耐药细菌的密度可能会加剧对公众健康和环境环境的不利影响，因此，必须考虑在社区一级实施医院间流行病学和接触有毒微生物，因为它们在家庭经济和保健中影响人类健康。

图2:研究菌株的抗菌素显示较高的耐药性。 点击这里查看图

结论

1. 通过本研究所采用的方法，回收污水产生的气溶胶中的肠道微生物是可行的。
2. 在夏季，鉴定了肠溶菌株的高量和生物多样性，特别是在第二个采样点。
3. 除了经典的菌株和发现的毒力因子，估计的浓度高于1×10 3 / m 3，这表明与邻近社区的居民与污水水域有一种社会生态关系。
4. “地形”设计污水和空气中Entero细菌的数量之间有关系。
5. 一些肠道细菌菌株对抗生素和重金属的耐药性的存在和特点使我们可以将它们作为环境、微生物和化学污染的生物指标，并作为对人类健康风险的指标。

致谢

本研究文章的作者要感谢并真诚地感谢Yesenia Elizabeth RuvalcabaCobián的合作，她拥有英语作为外语教学的学士学位，为文章的修订和翻译做出了贡献;这种情况使增加科学知识的转移和修改成为可能。作者声明本研究论文的发表不存在利益冲突。

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