殺生劑對(duì)細(xì)菌耐藥性影響機(jī)制的研究進(jìn)展

陳慧敏，何良英，高方舟，白紅，何璐茜，張敏,*，應(yīng)光國(guó)，劉芳

1.華南師范大學(xué)環(huán)境研究院，廣東省化學(xué)品污染與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室&環(huán)境理論化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510006

2.華南師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院，廣州 510006

3.華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，廣州 510631

殺生劑在廣義上指能有效控制或殺死細(xì)菌、真菌、病毒及藻類等微生物的一類具有廣譜性質(zhì)的化學(xué)制劑[1]。按化學(xué)功能基團(tuán)劃分[2]，殺生劑可分為以下7類：(1)無(wú)機(jī)化合物，如銀、汞和銅等重金屬；(2)烴類、鹵代烴和硝基化合物，如低毒的聯(lián)苯用于水果的包裝和儲(chǔ)存；(3)醇類、酚類及其衍生物，如六氯苯用于化妝品；(4)醛類、酮類、有機(jī)酸及其衍生物，如甲醛用于倉(cāng)庫(kù)等的消毒；(5)胺類、胺鹽和季銨鹽類化合物，如苯扎氯銨等；(6)有機(jī)元素化合物，如有機(jī)汞、有機(jī)錫和有機(jī)砷等化合物；(7)雜環(huán)化合物，如添加于潤(rùn)滑劑的呋喃西林等。按用途劃分，可分為抗菌劑、消毒劑和防腐劑[3]。其中，抗菌劑和消毒劑具有幾乎相同的作用，即殺死或控制微生物的生命周期[4]?？咕鷦┩ǔ４嬖谟诨瘖y品、洗手液、洗發(fā)水、面霜、牙膏、漱口水及消毒濕巾等個(gè)人護(hù)理品中[3]。消毒劑廣泛用于環(huán)境或物體表面清潔，如飲用水和游泳池水的氯化，醫(yī)療設(shè)備和空氣加濕器及空調(diào)設(shè)備的有效消毒等[3]。此外，消毒劑還可抑制孢子生長(zhǎng)繁殖[1]。防腐劑則用于制藥和食品中，以防止微生物在這些產(chǎn)品中繁殖，也用于保存木材、皮革、塑料、涂層膜和紡織品。殺生劑類化合物固有的殺菌、消毒和防腐等屬性使其對(duì)環(huán)境中土著微生物群落具有潛在風(fēng)險(xiǎn)[3-5]。

抗生素耐藥性是全球關(guān)注的焦點(diǎn)[6-7]。這是一種微生物對(duì)用于治療或預(yù)防的抗生素藥物產(chǎn)生耐藥性的現(xiàn)象，該現(xiàn)象妨礙臨床疾病的治療，導(dǎo)致廣泛的公共衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)[8]。世界衛(wèi)生組織將“抗生素耐藥性”列為“2019年全球健康十大威脅”之一，2020年又提出將“對(duì)抗耐藥性”列入“2021年需要追蹤的10個(gè)全球健康問(wèn)題之一”[9]。抗生素耐藥快速傳播的主要原因是人類醫(yī)療健康和畜牧業(yè)中抗生素的不合理使用和濫用。然而，越來(lái)越多的研究表明，除抗生素作為細(xì)菌耐藥性的直接選擇壓力外，殺生劑、重金屬等非抗生素物質(zhì)對(duì)細(xì)菌耐藥性的發(fā)展也發(fā)揮著共選擇作用[10-12]。

近十幾年來(lái)，殺生劑作為一類新型有機(jī)污染物得到人們廣泛關(guān)注[13-15]。我國(guó)是人口和消費(fèi)大國(guó)，殺生劑的使用量不可小覷，加之2019年新型冠狀病毒肺炎的暴發(fā)，殺生劑的消費(fèi)量更急劇上升[16]。雖然殺生劑的使用確實(shí)極大地降低了人類與許多傳染病相關(guān)的發(fā)病率和死亡率，然而使用后的殺生劑會(huì)殘留于空氣、土壤和水環(huán)境等受納環(huán)境中，其土著微生物群落受殺生劑脅迫，通過(guò)交叉選擇和共同選擇來(lái)發(fā)展抗性特征，從而引起環(huán)境中耐藥性的發(fā)展和傳播，危害生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)[17]。盡管已有研究報(bào)道了殺生劑的作用機(jī)理，但關(guān)于殺生劑對(duì)細(xì)菌的耐受機(jī)制及對(duì)抗生素耐藥性傳播的影響機(jī)制仍然不夠明了，本文結(jié)合殺生劑作用機(jī)制及其環(huán)境歸趨，對(duì)殺生劑的抗生素耐藥性影響機(jī)制研究展開(kāi)進(jìn)一步概述。

1 殺生劑的作用機(jī)制及其環(huán)境歸趨(Mechanisms of biocide action and its environmental fate)

1.1 殺生劑使用現(xiàn)狀及環(huán)境檢出率

各類殺生劑充斥于人類的生活中，它們不僅限于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，也作為日常消費(fèi)品廣泛使用，消費(fèi)者幾乎每天都接觸含有殺生劑成分的產(chǎn)品[17-18]。在新冠疫情持續(xù)暴發(fā)的背景下，2020年全球表面消毒劑的銷售額總計(jì)45億美元，比2019年增長(zhǎng)超過(guò)30%[19]。據(jù)估算，我國(guó)三氯生(triclosan,TCS)和氯咪巴唑(climbazole,CBZ)的年使用量分別高達(dá)100 t和345 t[20-21]。Data Bridge Market Research公司在一份全面的殺生劑行業(yè)市場(chǎng)研究報(bào)告中指出，2020—2027年間殺生劑市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以5.0%年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到97.9億美元[22]。

近年來(lái)，殺生劑的環(huán)境歸趨得到廣泛關(guān)注。殺生劑在水、土壤及空氣等受納環(huán)境中大量檢出，甚至有研究在人體乳腺組織中檢出尼泊金酯類防腐劑[23]。表1匯總了近年來(lái)不同國(guó)家從不同受納環(huán)境中檢出的典型殺生劑的濃度分布。已有大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)殺生劑普遍存在于污泥農(nóng)用土壤、地表水環(huán)境和沉積物、污水處理廠進(jìn)出水口及其受納河流等受納環(huán)境中，且部分濃度可高達(dá)μg·L-1或μg·g-1級(jí)別[5,24-28]。

表1 全球各種受納環(huán)境中檢出的典型殺生劑的濃度分布Table 1 Distribution of typical biocide concentrations in various receiving environment around the world

2018年有研究者調(diào)查了華南高度城市化地區(qū)水生環(huán)境中19種目標(biāo)殺生劑的檢出情況[5]，河流系統(tǒng)中檢測(cè)到目標(biāo)殺生劑中的17種，在地表水中羥苯甲酯(methylparaben,MHB)、氯咪巴唑和避蚊胺(diethyltoluamide,DEET)的平均檢出濃度相對(duì)較高，其中氯咪巴唑濃度高達(dá)276 ng·L-1。在惠州和東莞采集到的降雨徑流樣品中廣泛檢測(cè)到18種目標(biāo)殺生劑，兩地檢出濃度較高的殺生劑都為避蚊胺和多菌靈(carbendazim,CAR)。對(duì)于惠州的降雨徑流，避蚊胺和多菌靈的最高濃度均>300 ng·L-1；而對(duì)于東莞的降雨徑流，二者最高濃度甚至高達(dá)1 629 ng·L-1和2 572 ng·L-1。2019年，在對(duì)泰國(guó)8個(gè)污水處理廠和受納水環(huán)境(淡水和河口系統(tǒng))中19種殺生劑的發(fā)生和歸宿的研究結(jié)果表明，在污水和地表水中檢測(cè)到羥苯甲酯的最大濃度為15.2 μg·L-1，污泥和底泥中三氯卡班(triclocarban,TCC)的最大濃度為8.47 μg·g-1，且在魚(yú)樣品中檢測(cè)到三氯生的最大濃度為1.2 μg·g-1[29]。2017年，?stman等[30]在11個(gè)瑞典污水處理廠的進(jìn)水口、出水口及消化污泥中檢測(cè)到此前尚未報(bào)道過(guò)或報(bào)告數(shù)據(jù)非常有限的季銨化合物(quaternary ammonium compounds,QACs)，例如氯己定(chlorhexidine,CHX)、氯化芐氧乙銨(benzoxyethylamine chloride,BEC)、氯化十六烷基吡啶(cetylpyridine chloride,CPC)和地喹氯銨(dequalinium chloride,DQC)。季銨化合物是顆粒相中含量最高的物質(zhì)，其中十六烷基三甲基溴化銨(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)含量高達(dá)370 μg·g-1，而苯并三唑(benzotriazole,BTA)是水相中高檢出率物質(zhì)，含量高達(dá)24 μg·L-1。

1.2 殺生劑對(duì)細(xì)菌的作用機(jī)制

不同于具有特異性細(xì)胞靶標(biāo)的抗生素，殺生劑的活性范圍很廣，在細(xì)菌細(xì)胞上通常具有多個(gè)非特異性靶位點(diǎn)[38-40]。許多學(xué)者對(duì)殺生劑的作用方式進(jìn)行了廣泛的綜述和總結(jié)[41-42]。殺生劑的作用機(jī)制可根據(jù)其作用于微生物細(xì)胞的不同關(guān)鍵組成部分來(lái)確定，主要分為3個(gè)層次的作用機(jī)制：與細(xì)胞外部組分的相互作用、與細(xì)胞質(zhì)膜的相互作用和與細(xì)胞質(zhì)組分的相互作用(表2)[1]。某些殺生劑兼具2個(gè)或2個(gè)以上的作用機(jī)制。

表2 常見(jiàn)殺生劑細(xì)胞作用位點(diǎn)Table 2 Targeted site of typical biocides in cell

1.2.1 與細(xì)胞外部組分相互作用

不同于革蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞，革蘭氏陰性菌因具有磷脂雙分子層構(gòu)成的內(nèi)膜和細(xì)胞外部不對(duì)稱的外膜組成的多層包膜結(jié)構(gòu)，形成低滲透性保護(hù)[43]。一些陽(yáng)離子表面活性殺生劑專門作用于這道滲透屏障。它們與細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞外部組分相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞疏水性的變化，但自身活力可能不受影響[1]。常用的苯扎氯銨(benzalkonium chloride，BAC)和CHX通過(guò)與革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁和外膜的負(fù)電荷相互作用，破壞并穿透其細(xì)胞壁和外膜，達(dá)到細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的靶位點(diǎn)，導(dǎo)致細(xì)胞失去滲透調(diào)節(jié)能力[44-46]。還有些殺生劑能誘導(dǎo)細(xì)菌的裂解或溶解。如次氯酸鹽，除與細(xì)胞壁相互作用外，還可誘導(dǎo)革蘭氏陰性菌裂解[1,42]。低濃度的苯酚、福爾馬林和氯化汞也能導(dǎo)致正在生長(zhǎng)的大腸桿菌(Escherichiacoli)、鏈球菌(Streptococcus)和葡萄球菌(Staphylococcus)被迅速溶解[1,42,47]。高濃度的陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉(sodium lauryl sulfates,SLS)和十二烷基醚硫酸鈉(sodium lauryl ether sulfate,SLES)，也能裂解革蘭氏陰性菌[1,42,48]。

1.2.2 與細(xì)胞質(zhì)膜相互作用

細(xì)胞質(zhì)膜常被認(rèn)為是殺生劑的主要攻擊靶點(diǎn)[45,49-51]。由于不同殺生劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜產(chǎn)生的作用效果也各不相同?！澳せ钚詣币辉~多用于抗菌藥物，泛指在細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜水平上具有活性的化合物，如季銨化合物、雙胍類、多尼泊金酯類、酚類和醇類等[1]。對(duì)膜的損傷大致分為以下3種形式：物理破壞、質(zhì)子動(dòng)力(PMF)的耗散和相關(guān)酶活性的抑制。

1.2.2.1 細(xì)胞質(zhì)膜的裂解

細(xì)胞質(zhì)膜的裂解通常表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)成分的滲漏，先是鉀離子，后是無(wú)機(jī)磷酸鹽、在260 nm處有吸收的氨基酸和物質(zhì)、核酸及蛋白質(zhì)[52]。這一類作用機(jī)制的殺生劑主要包括：季銨化合物、雙胍類、強(qiáng)氧化劑和醇類等。

季銨化合物不僅作用于細(xì)胞外部成分，還會(huì)導(dǎo)致膜損傷，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)成分滲漏。陽(yáng)離子表面活性劑CTAB在殺菌濃度下作用于細(xì)胞膜的脂質(zhì)成分進(jìn)而裂解細(xì)胞[42]。陰離子活性劑，例如低濃度SLS可誘導(dǎo)大腸桿菌原生質(zhì)球的裂解[42,53]；十二烷基胍醋酸鹽也被證明在低濃度下能迅速滲透丁香假單胞菌(Pseudomonassyringae)的外膜和胞質(zhì)膜，并與細(xì)胞磷脂和蛋白質(zhì)結(jié)合，引起細(xì)胞內(nèi)容物的滲漏，最終導(dǎo)致細(xì)胞裂解甚至細(xì)胞死亡[54]。

雙胍類殺生劑中最常見(jiàn)的包括CHX和聚六亞甲基雙胍(polyhexamethylene biguanide,PHMB)。CHX在低濃度時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物的高泄漏率[52]。CHX與細(xì)胞膜上相鄰的2個(gè)酸性磷脂基團(tuán)相結(jié)合，導(dǎo)致膜的滲透性降低，并引起膜及其相關(guān)酶的滲透調(diào)節(jié)和代謝能力以及轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能的伴隨改變[45,52]。PHMB在低濃度下具抑菌作用，而在高濃度時(shí)具殺菌作用[55]。其生物殺滅機(jī)制為作用于膜磷脂[42]，隨后非特異性破壞細(xì)胞膜內(nèi)成分[55-56]。

強(qiáng)氧化劑中過(guò)氧化氫也能誘導(dǎo)膜損傷，其產(chǎn)生的自由基可作用于細(xì)胞內(nèi)外的一系列靶點(diǎn)[3]。其靶細(xì)胞膜磷脂內(nèi)的多不飽和酸被羥基自由基氧化，導(dǎo)致細(xì)胞裂解，隨后釋放的細(xì)胞成分被氧化[57]。醇類中的乙醇和異丙醇[58]、苯乙醇和苯氧乙醇[42]都是膜裂解劑，誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)膜功能的喪失。其他化合物如有機(jī)酸及其酯也可能導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)成分的滲漏[1]。肉桂醛被證實(shí)顯著增加大腸桿菌和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的細(xì)胞膜通透性，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞壁分離、細(xì)胞壁和細(xì)胞膜裂解及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物泄漏[59]。還有研究指出酚類殺生劑氯二甲苯酚(p-chloro-xylenol,PCMX)可能干擾細(xì)胞膜并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物滲漏[60]。

1.2.2.2 質(zhì)子動(dòng)力的耗散

質(zhì)子動(dòng)力指細(xì)菌建立并維持的一種跨越細(xì)胞質(zhì)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度[61]。質(zhì)子動(dòng)力參與細(xì)菌的ATP合成、氧化磷酸化、主動(dòng)運(yùn)輸、細(xì)胞分裂及鞭毛運(yùn)動(dòng)等關(guān)鍵過(guò)程[62-63]。質(zhì)子動(dòng)力的崩潰直接造成這些功能途徑被抑制，從而導(dǎo)致細(xì)菌活力的喪失。例如五氯苯酚(pentachlorophenol,PCP)通過(guò)強(qiáng)化細(xì)胞膜對(duì)質(zhì)子的滲透性來(lái)解偶聯(lián)氧化磷酸化，從而導(dǎo)致跨膜質(zhì)子梯度的電勢(shì)耗散[64]。有研究證實(shí)氯己定能抑制糞腸球菌(Enterococcusfaecalis)與膜的結(jié)合并抑制可溶性ATP酶的活性[65-66]。二硝基苯酚已被證明在弱酸性環(huán)境下作為解偶聯(lián)劑破壞線粒體中的電化學(xué)質(zhì)子梯度，導(dǎo)致ATP合成的驅(qū)動(dòng)力喪失[67]。低濃度苯氧乙醇誘導(dǎo)大腸桿菌的質(zhì)子易位且抑制氧化磷酸化途徑[68]。苯并異噻唑酮(benzoisothiazolone,BIT)通過(guò)破壞質(zhì)子動(dòng)力影響金黃色葡萄球菌中葡萄糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化、含硫醇酶、ATP酶及3-磷酸甘油醛脫氫酶的活性[65]。

1.2.2.3 與其他酶系統(tǒng)的相互作用

殺生劑還可與嵌于細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)酶類相互作用而達(dá)到抑菌或殺菌效果。例如，三唑類藥物氟康唑(fluconazole,FLC)通過(guò)作用于麥角甾醇途徑的羊毛甾醇去甲基化酶，進(jìn)而抑制真菌質(zhì)膜上麥角甾醇的生物合成[69]。低濃度六氯苯酚抑制電子傳遞鏈參與酶類的膜結(jié)合部分[1]。乙醇對(duì)大腸桿菌參與糖酵解、脂肪酸和磷脂合成及溶質(zhì)攝取過(guò)程中的酶有抑制作用[42]。苯氧乙醇有抑制細(xì)菌TCA循環(huán)酶的作用[70]。此外，一些殺生劑能與蛋白酶類活性的關(guān)鍵基團(tuán)——硫醇基團(tuán)反應(yīng)或使其氧化而影響其活性，導(dǎo)致細(xì)胞被抑制或失活。如氯和釋氧劑，其殺菌效果可能由一系列膜結(jié)合酶和胞內(nèi)酶的硫醇(或其他基團(tuán))的氧化作用引起[71]；又如廣泛用作防腐劑的苯并異噻唑酮和異噻唑啉酮(methylisothiazolinone,MIT)[42]，MIT作為親電子試劑特異性作用于呼吸酶，抑制細(xì)菌新陳代謝并導(dǎo)致其死亡[72-73]。

1.2.3 與細(xì)胞質(zhì)組分相互作用

細(xì)胞質(zhì)中含有各種具有不同功能的酶、核酸、核糖體、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等組分，它們雖不是殺生劑的主要靶點(diǎn)，但仍可造成可逆或不可逆的細(xì)胞損傷。

1.2.3.1 與核酸的相互作用

作為抗菌染料的結(jié)晶紫和吖啶均被證明能與核酸相互作用。吖啶除與質(zhì)子競(jìng)爭(zhēng)細(xì)胞表面的陰離子位點(diǎn)外還能與胞內(nèi)DNA分子結(jié)合[1,74]；結(jié)晶紫能與大腸桿菌中的核酸分子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)[75]。有研究證實(shí)8×10-4mol·L-1的抗瘧藥奎納克林，通過(guò)阻斷DNA合成并強(qiáng)烈抑制RNA和蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌的殺菌作用[76]。鄰苯二醛(o-phthalaldehyde,OPA)被指出會(huì)引起熒光假單胞菌的DNA損傷[77]。基于乙醇的殺生劑影響細(xì)胞壁形成的同時(shí)還抑制DNA和RNA的合成[78]。烷基化劑如環(huán)氧乙烷，與細(xì)菌蛋白質(zhì)和核酸中的氨基、巰基和羥基相互作用[79]。苯氧乙醇通過(guò)抑制胸腺嘧啶、尿嘧啶和葡萄糖的同化作用進(jìn)而抑制大腸桿菌DNA和RNA生物合成[70]。

1.2.3.2 與核糖體的相互作用

核糖體通常作為被殺生劑破壞的次要目標(biāo)位點(diǎn)。過(guò)氧化氫形成的羥基自由基會(huì)攻擊細(xì)胞成分(包括脂類和蛋白質(zhì))，作用于核糖體并抑制細(xì)菌代謝[66,79]。在使用殺生劑根除石油和天然氣作業(yè)中脫硫弧菌(Desulfovibriovulgaris)的機(jī)理研究中，BAC被指出具有特異性靶向核糖體結(jié)構(gòu)[80]。還有研究指出乙醇可能通過(guò)作用于核糖體和RNA聚合酶進(jìn)而使mRNA和蛋白質(zhì)合成解偶聯(lián)[81]。

1.2.3.3 與其他細(xì)胞成分的相互作用

除核酸和核糖體外，殺生劑還會(huì)與細(xì)胞質(zhì)其他成分發(fā)生反應(yīng)。例如，TCS作用于細(xì)菌脂肪酸合成中的烯?；??；d體蛋白還原酶[82-84]。CHX已被證明能引起細(xì)胞質(zhì)凝固[52]。烷基化劑和氧化劑因具有高度活性而與細(xì)菌發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。其中環(huán)氧乙烷作用于核酸的同時(shí)攻擊其他細(xì)胞成分，包括蛋白質(zhì)[79]；過(guò)氧化氫作用于核糖體的同時(shí)氧化脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和酶中的硫醇基團(tuán)[1]。OPA通過(guò)與氨基酸的親核中心反應(yīng)進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)交聯(lián)[77]。致死劑量下的MIT會(huì)影響蛋白質(zhì)上的硫醇基團(tuán)[73]。醛類殺生劑甲醛和戊二醛可與蛋白質(zhì)或核酸的游離氨基發(fā)生交聯(lián)，戊二醛主要作用于外膜的脂蛋白，阻止膜結(jié)合酶的釋放[85-86]。

2 殺生劑耐藥菌的形成和耐受機(jī)制(Emergence of biocide-resistant bacteria and its tolerant mechanisms)

2.1 不同環(huán)境中殺生劑耐受細(xì)菌的流行情況

細(xì)菌對(duì)殺生劑的耐受性早在20世紀(jì)50年代就被提及，隨著殺生劑在各行各業(yè)的廣泛使用，細(xì)菌殺生劑耐受性現(xiàn)象在食品加工、醫(yī)療和養(yǎng)殖等多種環(huán)境中普遍發(fā)生，耐藥菌株檢出率呈現(xiàn)明顯增加(表3)。

表3 全球分離得到的殺生劑耐藥菌株Table 3 Isolated biocide-resistant strain around the world

續(xù)表3分離菌株Isolates殺生劑耐藥Resistant biocides遺傳決定因素Genetic determinants分離來(lái)源Source of separation參考文獻(xiàn)ReferencesMRSA CC30BAC、過(guò)氧化氫、甲醛、次氯酸鈉、氫氧化鈉BAC, Hydrogen peroxide, Formaldehyde, Sodium hypochlorite, Sodium hydroxideqacG、qacC丹麥豬Denmark pig[97]Campylobacter jejuniTCS、CHX-美國(guó)肉雞雞舍墊料The litter of American broiler chicken houses[98]

食品中存在的抗殺生劑及抗生素的人畜共患病原體對(duì)公眾健康構(gòu)成直接威脅。有研究在乳制品制造環(huán)境中分離純化出了殺生劑耐藥細(xì)菌[88]。該研究對(duì)來(lái)自山羊奶酪或牛奶生產(chǎn)的中小型企業(yè)的120株細(xì)菌分離株進(jìn)行篩選，獲得19株殺生劑耐藥菌株，分別屬于乳球菌屬(Lactococcus)、乳桿菌屬(Enterococcus)、腸球菌屬(Lactobacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、埃希氏菌屬(Escherichia)、腸桿菌屬(Enterobacter)和螺桿菌屬(Helicobacter)。部分菌株對(duì)殺生劑和抗生素具有多重耐藥特征。除檢出sul1、acrB、blaCTX-M、blaPSE和mdfA等抗生素耐藥基因外，還檢出了qacEΔ1和qacA/B等殺生劑耐藥基因。還有一些研究報(bào)道了食源性大腸桿菌降低了對(duì)QACs的敏感性[89-92]。其中Jiang等[93]從645份零售肉類樣品中分離出179株大腸桿菌菌株，并從中檢出了sugE(c)、ydgE/ydgF、mdfA、emrE、qacEΔ1、qacE、sugE(p)、qacF和qacH等QAC抗性基因。同時(shí)有研究者從德國(guó)食品生產(chǎn)工廠分離到的93株李斯特菌(Listeriamonocytogenes)菌株中檢測(cè)到15株苯扎氯銨耐藥株，在其中13株菌株中發(fā)現(xiàn)了qacH和emrC等賦予苯扎氯銨耐受性的耐藥基因[92]。

醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)等衛(wèi)生保健環(huán)境中，具殺生劑和抗生素耐藥性的高致病性病原體同樣令人擔(dān)憂。有研究發(fā)現(xiàn)源自阿爾及利亞醫(yī)院的大部分大腸桿菌分離菌株對(duì)殺生劑有耐受性，其中六氯酚和苯扎氯銨的最小抑制濃度(minimum inhibitory concentrations,MICs)均可高達(dá)128 mg·L-1。同時(shí)該研究指出反復(fù)暴露于殺生劑不僅會(huì)增加對(duì)殺生劑耐藥菌的選擇，且可能有助于抗生素耐藥機(jī)制的表達(dá)和傳播[94]。最近，Youssef等[95]調(diào)查了埃及醫(yī)院內(nèi)耐多藥的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistantStaphylococcusaureus,MRSA)臨床和環(huán)境分離株的殺生劑敏感性情況。該研究收集到114株臨床和8株環(huán)境MRSA，其中75株臨床菌株和6株環(huán)境菌株對(duì)戊二醛、氯甲酚、氯己定、溴棕三甲銨和聚維酮碘等殺生劑的敏感性降低。

養(yǎng)殖相關(guān)環(huán)境是殺生劑使用頻率較高的場(chǎng)所之一，包括畜牧業(yè)(家禽養(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)和養(yǎng)牛場(chǎng))和漁業(yè)(水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng))等都會(huì)利用殺生劑進(jìn)行消殺，因此相關(guān)殺生劑耐藥菌株的分離情況也層出不窮。在德國(guó)3個(gè)肉雞育肥場(chǎng)收集到93株大腸桿菌菌株，其中有9株分離株顯示出對(duì)至少一種殺生劑(甲醛、氯甲酚、過(guò)氧乙酸和苯扎氯銨)的敏感性降低[91]。從美國(guó)水牛養(yǎng)殖場(chǎng)的水牛牛皮和糞便樣本中分離得到145株腸道沙氏門菌(Salmonellaenterica)菌株，研究結(jié)果顯示所有菌株均對(duì)三氯生敏感且均對(duì)氯己定產(chǎn)生耐藥，近1/3的菌株對(duì)苯扎氯銨具有低水平抗性[96]。有研究從使用豬場(chǎng)殺生劑(苯扎氯銨、過(guò)氧化氫、甲醛、次氯酸鈉和氫氧化鈉)的丹麥豬中分離出MRSA CC30，并首次從中檢測(cè)到qacG和qacC耐藥基因[97]。從美國(guó)肉雞雞舍墊料分離到96株空腸彎曲桿菌菌株，其中99%的菌株對(duì)三氯生具有抗性，32%的菌株對(duì)氯己定具有抗性[98]。

2.2 細(xì)菌對(duì)殺生劑的耐受機(jī)制

殺生劑對(duì)細(xì)菌細(xì)胞造成的選擇壓力誘導(dǎo)其引起應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)菌表達(dá)相應(yīng)的抵抗機(jī)制來(lái)防止殺生劑的有害影響[104]。細(xì)菌對(duì)殺生劑的耐藥機(jī)制分為先天固有，即由染色體控制的內(nèi)在自然特性；后天獲得，即由于遺傳物質(zhì)突變或通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移(以轉(zhuǎn)座子或質(zhì)粒等可移動(dòng)遺傳元件的形式)獲得耐藥基因[1,85,105]。細(xì)菌對(duì)殺生劑的耐受機(jī)制如下。

2.2.1 細(xì)胞膜滲透性降低

細(xì)菌細(xì)胞中滲透屏障的存在會(huì)限制殺生劑的滲透，降低殺生劑的吸收濃度或使其無(wú)法進(jìn)入靶細(xì)胞，最終導(dǎo)致失效[85]。相較于革蘭氏陽(yáng)性菌，革蘭氏陰性菌對(duì)殺生劑具有更高的耐受性。因?yàn)楦锾m氏陰性菌具富含脂多糖(磷脂雙分子層對(duì)殺生劑不滲透為主要原因)的不對(duì)稱外膜，加之外膜蛋白的存在，使得細(xì)胞滲透性降低，阻礙殺生劑的吸收和擴(kuò)散，所以導(dǎo)致革蘭氏陰性菌對(duì)殺生劑不敏感[106]。同時(shí)，細(xì)菌細(xì)胞膜表面較小孔徑的孔蛋白基因ompC表達(dá)上調(diào)，能降低細(xì)菌細(xì)胞膜對(duì)殺生劑的透過(guò)性[107]。其中銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)、洋蔥假單胞菌(P.cepacia)、變形桿菌(Proteussp.)和斯氏普羅威登斯菌(Providenciastuartii)等革蘭氏陰性菌對(duì)某些殺生劑具有較強(qiáng)抗性[108]。

2.2.2 生物膜形成

生物膜指細(xì)胞通過(guò)胞外聚合物附著在基質(zhì)表面所形成的微生物群落，這是一種細(xì)菌應(yīng)對(duì)外界刺激的機(jī)制，能阻遏殺生劑的滲透[81]。生物膜的形成賦予細(xì)菌對(duì)殺生劑的耐受性，其降低藥物敏感性的機(jī)理一直是實(shí)驗(yàn)研究的主題[81,109]。這些機(jī)制除減少殺生劑進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞外，還包括生物膜和殺生劑之間的化學(xué)相互作用、微環(huán)境的調(diào)節(jié)(產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)和氧氣受限且饑餓的細(xì)胞)、生物膜內(nèi)殺生劑降解酶的產(chǎn)生及群體感應(yīng)等[110]?，F(xiàn)已累積了大量生物膜形成對(duì)殺生劑耐藥性的影響研究。例如，有研究首次報(bào)道了亞致死濃度苯扎氯銨脅迫下的腸道沙門氏菌的生物膜細(xì)胞群體能對(duì)其產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)[111]。Henly等[112]對(duì)長(zhǎng)期暴露于殺生劑的8株菌株的生物膜形成情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)殺生劑暴露在很大程度上導(dǎo)致生物膜形成的增加，特別是暴露于苯扎氯銨和三氯生后均有7株分離株的生物膜形成增加。Buzón-Durán等[113]研究了亞最低抑菌濃度下(sub-MICs)苯扎氯銨、磷酸三鈉和次氯酸鈉對(duì)MRSA形成的生物膜結(jié)構(gòu)和活力影響，發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉實(shí)驗(yàn)組的菌株生物膜形成能力增長(zhǎng)。還有研究報(bào)道當(dāng)銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌(S.epidermidis)以生物膜的形式存在時(shí)，對(duì)妥布霉素和苯扎氯銨的耐受性增加了100倍[73,105,114]。

2.2.3 外排泵

外排泵是最常見(jiàn)的耐藥機(jī)制之一，它廣泛存在于細(xì)菌中，是一種依賴能量驅(qū)動(dòng)主動(dòng)向外泵出殺生劑等化合物且不發(fā)生目標(biāo)物改變或降解的藥物外排系統(tǒng)[106]。外排泵通過(guò)降低細(xì)菌胞內(nèi)殺生劑有效濃度而實(shí)現(xiàn)耐受。與細(xì)菌多重耐藥有關(guān)的外排泵主要有以下5類：主要易化家族(major facilitator superfamily,MFS)、小多藥耐藥家族(small multi-drug resistance,SMR)、多藥與毒物外排家族(multidrug and toxic efflux,MATE)、耐藥結(jié)節(jié)分化家族(resistance-nodulation-division,RND)和ATP結(jié)合盒家族(ATP binding cassette,ABC)[115-116]。外排作為降低殺生劑敏感性的機(jī)制已得到充分證實(shí)。多項(xiàng)研究為質(zhì)粒介導(dǎo)的苯扎氯銨耐藥性提供證據(jù)。有研究報(bào)道來(lái)自肉類加工設(shè)施中分離得到的李斯特菌分離株存在編碼MdrL和Lde外排泵的染色體定位基因，且證實(shí)了分離株對(duì)苯扎氯銨的耐受性與質(zhì)粒攜帶的bcrABC盒有關(guān)[117]。有學(xué)者觀察到金黃色葡萄球菌臨床分離株對(duì)苯扎氯銨和氯己定敏感性的降低與季銨化合物誘導(dǎo)編碼的外排泵QacA、QacB、QacC和QacG有關(guān)[118-119]。Maseda等[120-121]將粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratiamarcescens)反復(fù)暴露于濃度遞增的氯化十六烷基吡啶，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌通過(guò)表達(dá)SdeAB外排泵獲得對(duì)殺生劑和抗生素的耐藥性，并證實(shí)了耐藥菌株中SdeAB外排泵的增強(qiáng)表達(dá)是受sdeS基因突變的影響。

2.2.4 殺生劑失活

殺生劑失活或降解是微生物對(duì)殺生劑的另一個(gè)固有抗性，即通過(guò)酶降解、活性基團(tuán)替換或化學(xué)轉(zhuǎn)化直接使化合物失活[105,122]。目前已有相關(guān)報(bào)道描述了細(xì)菌中將殺生劑酶促轉(zhuǎn)化或滅活成無(wú)毒形式的現(xiàn)象[123]。Kümmerle等[124]對(duì)大腸桿菌耐甲醛菌株VU3695的甲醛耐藥機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，其抗性機(jī)制是基于甲醛脫氫酶對(duì)甲醛的酶降解。有研究發(fā)現(xiàn)源自土壤的惡臭假單胞菌(P.putida)TriRY菌株和木糖氧化產(chǎn)堿反硝化菌(Alcaligenesxylosoxidanssubsp.denitrificans)TR1菌株的高水平三氯生抗性，有賴于細(xì)菌對(duì)三氯生的降解[125-126]。Hay等[127]分離自污水處理廠活性污泥的營(yíng)養(yǎng)缺陷型鞘氨醇單胞菌株(Sphingomonas)，在復(fù)雜培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)能夠部分礦化三氯生，將約35%的[14C]三氯生轉(zhuǎn)化為[14C]CO2。Nishihara等[128]發(fā)現(xiàn)一株能降解雙十烷基二甲基氯化銨(didecyldimethylammonium chloride,DDAC)的熒光假單胞菌(P.fluorescens)TN4，該菌株能通過(guò)N-脫烷基化過(guò)程將季銨化合物降解，產(chǎn)生對(duì)季銨化合物的高度耐受性。

2.2.5 靶位修飾

此外，細(xì)菌可通過(guò)在結(jié)合位點(diǎn)處或附近產(chǎn)生突變或酶促修飾對(duì)靶位進(jìn)行改變，使殺生劑無(wú)法與細(xì)菌結(jié)合，從而減少殺害作用[129]?？股赜捎谧饔冒悬c(diǎn)的特異性，靶位變更介導(dǎo)的耐藥性被廣泛研究。而殺生劑耐藥性和抗生素耐藥性的靶位改變機(jī)制不同，通常細(xì)菌不太可能通過(guò)靶位改變對(duì)殺生劑產(chǎn)生耐受性，因?yàn)闅⑸鷦┩哂卸鄠€(gè)作用位點(diǎn)[129]。目前關(guān)于導(dǎo)致殺生劑耐藥的靶位改變的研究主要集中于三氯生耐藥性。已有大量研究證實(shí)大腸桿菌對(duì)三氯生的耐藥性是通過(guò)細(xì)菌脂肪酸合成中的烯酰基-?；d體蛋白還原酶編碼基因fabI基因的錯(cuò)義突變獲得[82-84]。

3 殺生劑對(duì)細(xì)菌抗生素耐藥性的影響(Influence of biocide on the bacterial antibiotic-resistance)

隨著對(duì)細(xì)菌抗生素耐藥性控制問(wèn)題的全球共識(shí)的達(dá)成和疫情背景下殺生劑消耗量的增加，越來(lái)越多的研究證實(shí)環(huán)境中常檢出的殺生劑是細(xì)菌耐藥性發(fā)展和擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)因素。環(huán)境中多種低濃度水平殺生劑的積累可對(duì)細(xì)菌造成長(zhǎng)期脅迫，通過(guò)細(xì)菌抗生素耐藥性共同選擇作用，導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的演變和傳播[130-131]。殺生劑對(duì)細(xì)菌抗生素耐藥性的影響主要表現(xiàn)在促進(jìn)抗生素耐藥基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的水平轉(zhuǎn)移和共選擇機(jī)制。

3.1 水平基因轉(zhuǎn)移

抗生素耐藥細(xì)菌攜帶的ARGs可以在細(xì)菌種內(nèi)和種間進(jìn)行水平基因轉(zhuǎn)移(horizontal gene transfer,HGT)，加劇了抗生素耐藥在全球的出現(xiàn)和傳播[132]。因此HGT被認(rèn)為是抗生素耐藥性傳播和擴(kuò)散的重要途徑。HGT通常由轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和接合3種機(jī)制介導(dǎo)[133]。細(xì)菌通過(guò)HGT獲得具有殺生劑耐藥基因的可移動(dòng)遺傳元件(mobile genetic elements,MGEs)來(lái)獲得抗性。其中，插入序列、轉(zhuǎn)座子、整合子和基因盒可以在細(xì)菌內(nèi)的DNA分子間移動(dòng)，共軛轉(zhuǎn)座子和質(zhì)?？梢栽诩?xì)菌之間移動(dòng)，它們都是傳播抗生素耐藥性遺傳決定因子的重要載體?？股厥莻鞑タ股啬退幮缘年P(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，但非抗生素物質(zhì)對(duì)ARGs轉(zhuǎn)化的貢獻(xiàn)通常被忽視。最近，有研究首次提供證據(jù)[134]，證明非甾體抗炎藥、布洛芬和降脂藥等6種常見(jiàn)的非抗生素藥物顯著促進(jìn)了外源性ARGs的細(xì)菌轉(zhuǎn)化，且可能是通過(guò)促進(jìn)細(xì)菌活性、增強(qiáng)應(yīng)激水平、過(guò)度產(chǎn)生活性氧和增加細(xì)胞膜通透性來(lái)助力非抗生素藥物的ARGs轉(zhuǎn)化。該研究強(qiáng)調(diào)了非抗生素藥物通過(guò)促進(jìn)轉(zhuǎn)化途徑促進(jìn)ARGs水平基因轉(zhuǎn)移的重要性，這無(wú)疑引發(fā)對(duì)殺生劑對(duì)細(xì)菌抗生素耐藥性傳播的思考。

現(xiàn)已有研究報(bào)道了亞抑制濃度殺生劑通過(guò)提高接合轉(zhuǎn)移頻率，進(jìn)而促進(jìn)抗生素耐藥性的傳播。例如Jutkina等[135]首次證明TCS和CHX能在亞抑制濃度下顯著誘導(dǎo)耐藥性的接合轉(zhuǎn)移頻率。Han等[132]選擇了5種QACs揭示影響抗生素耐藥性傳播的機(jī)制，結(jié)果顯示QACs耐藥基因在浙江省三大流域中普遍存在，并且與整合子基因intI1及7個(gè)ARGs之間存在顯著相關(guān)性；QACs通過(guò)增強(qiáng)細(xì)菌細(xì)胞的膜通透性并刺激細(xì)菌產(chǎn)生活性氧，進(jìn)而可能促進(jìn)細(xì)菌之間質(zhì)粒RP4的接合轉(zhuǎn)移。有研究證實(shí)了常用殺生劑乙醇對(duì)枯草芽孢桿菌(B.subtilis)菌株之間接合轉(zhuǎn)座子Tn 916的影響，結(jié)果顯示亞抑制濃度乙醇將Tn 916的轉(zhuǎn)移頻率顯著增加5倍，表明暴露于亞抑制濃度的乙醇可能會(huì)誘導(dǎo)Tn 916及其抗性基因的轉(zhuǎn)移[136]。Jin等[137]發(fā)現(xiàn)了飲用水中的氯消毒對(duì)抗生素耐藥性傳播構(gòu)成威脅，研究表明，氯化作用使處于生理感受態(tài)細(xì)胞的耐氯損傷細(xì)菌的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化頻率比未處理的細(xì)菌高550倍，且極易從周圍環(huán)境中吸收游離的ARGs，從而促進(jìn)ARGs的水平轉(zhuǎn)移。需要注意的是，目前收集的關(guān)于由于殺生劑持續(xù)暴露而導(dǎo)致抗生素耐藥基因水平轉(zhuǎn)移的信息仍不夠充分。

另外，有研究指出細(xì)菌SOS反應(yīng)會(huì)促進(jìn)HGT的發(fā)生[138]。細(xì)菌SOS反應(yīng)是對(duì)環(huán)境不斷變化的響應(yīng)系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)通過(guò)誘導(dǎo)一系列參與DNA修復(fù)和重組的基因表達(dá)來(lái)應(yīng)對(duì)DNA損傷，直接干擾DNA復(fù)制、抑制細(xì)胞壁合成或產(chǎn)生活性氧都是SOS反應(yīng)的潛在激活因素?？股啬苡行Ъせ罴?xì)菌的SOS反應(yīng)已在一些研究中得到證實(shí)[139-141]。同時(shí)，人類會(huì)向環(huán)境中釋放大量包括殺生劑在內(nèi)的非抗生素污染物，造成的環(huán)境狀態(tài)波動(dòng)會(huì)誘發(fā)細(xì)菌SOS反應(yīng)。確有研究指出殺生劑造成的選擇壓力會(huì)觸發(fā)細(xì)菌SOS反應(yīng)[17,142]。

3.2 共選擇機(jī)制

殺生劑與抗生素不同，前者通常以殺滅濃度被有意地置于各種外界環(huán)境中。盡管對(duì)殺菌劑本身的耐藥性發(fā)展存在一些擔(dān)憂，但關(guān)于耐藥性最大的擔(dān)憂是它們主要通過(guò)共同和交叉選擇機(jī)制共同選擇抗生素耐藥性的潛力。與抗生素相比，對(duì)選擇和共同選擇所需的殺生物劑濃度的研究較少。

接觸殺生劑也可能增加抗生素耐藥性并導(dǎo)致多重耐藥的事實(shí)已經(jīng)被人們慢慢認(rèn)可。大量文獻(xiàn)描述了殺生劑的使用與細(xì)菌抗生素耐藥性增長(zhǎng)之間的聯(lián)系[1,85,143]。AKimitsu等[144]發(fā)現(xiàn)，QACs暴露會(huì)增加MRSA菌株對(duì)苯唑西林和β-內(nèi)酰胺的耐藥性。Langsrud等[145]將大腸桿菌暴露于亞抑制濃度的BAC，觀察到細(xì)菌對(duì)BAC和氯霉素的交叉耐藥性。Mc Cay等[146]在添加BAC的情況下對(duì)銅綠假單胞菌進(jìn)行富集連續(xù)培養(yǎng)，結(jié)果顯示該適應(yīng)性細(xì)菌對(duì)BAC的耐受性提高了12倍，同時(shí)對(duì)環(huán)丙沙星的耐藥性顯著增加了265倍。Kim等[147]闡明了BAC暴露共同選擇抗生素耐藥性的潛在遺傳機(jī)制，包括BAC耐受基因和ARGs位于同一MGEs中、pmrB基因的突變以及外排泵基因的上調(diào)。Tandukar等[148]還探討了BAC暴露和微生物群落抗生素耐藥性的聯(lián)系，研究發(fā)現(xiàn)，暴露后的微生物群落對(duì)BAC及3種抗生素(青霉素G、四環(huán)素和環(huán)丙沙星)的敏感性顯著降低，其中BAC和青霉素耐藥性增加的耐藥機(jī)制為降解或轉(zhuǎn)化，而對(duì)四環(huán)素和環(huán)丙沙星的耐藥性增加主要?dú)w因于外排泵的活性提高。

殺生劑對(duì)抗生素耐藥性的共同選擇的潛力已被廣泛報(bào)道，殺生劑驅(qū)動(dòng)共同選擇主要通過(guò)協(xié)同抗性(cross resistance)和交叉抗性(co-resistance)2種機(jī)制實(shí)現(xiàn)。協(xié)同抗性指編碼殺生劑抗性和抗生素抗性的基因位于同一可移動(dòng)遺傳元件上，能在新的微生物-宿主系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移和表達(dá)[17,85,149]。Roedel等[91]發(fā)現(xiàn)從德國(guó)肉雞育肥場(chǎng)分離到的殺生劑耐藥株，其殺生劑耐藥基因qacEΔ1和sugE(p)同時(shí)位于含有抗生素耐藥基因sul1和blaCMY-2的移動(dòng)遺傳元件上。殺生劑和抗生素的細(xì)菌耐藥機(jī)制相似，因此殺生劑暴露會(huì)引起抗生素的交叉耐藥。交叉抗性指賦予殺生劑和抗生素產(chǎn)生耐藥性的基因編碼于同一耐藥機(jī)制[17,85,149]。有研究首次證明臨床上分離得到的銅綠假單胞菌中三氯生和抗生素的交叉耐藥性是由三氯生暴露后過(guò)度表達(dá)MexCD-OprJ多藥外排泵介導(dǎo)的[82]。MexAB-OprM多藥外排泵的過(guò)度表達(dá)是導(dǎo)致不同生態(tài)位銅綠假單胞菌中苯扎氯銨和抗生素的交叉耐藥性的主要促成因素[101]。有研究者針對(duì)空腸彎曲桿菌(Campylobacterjejuni)和結(jié)腸彎曲桿菌(Campylobactercoli)開(kāi)展進(jìn)化實(shí)驗(yàn)，確定了5種殺生劑(三氯生、苯扎氯銨、氯化十六烷基吡啶、醋酸氯己定和磷酸三鈉)對(duì)抗生素(紅霉素和環(huán)丙沙星)的交叉耐藥性[150]。食品工業(yè)中的空腸彎曲桿菌對(duì)殺生劑的適應(yīng)通過(guò)增強(qiáng)生物膜的形成(生物量、表面覆蓋率、粗糙度和生物膜的表面粘附力顯著增加)來(lái)介導(dǎo)與抗生素之間的交叉耐藥性[151]。有研究對(duì)亞抑制濃度殺生劑(氯酚、苯扎氯銨、戊二醛和氯己定)條件下的腸道細(xì)菌大腸桿菌進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)性馴化，發(fā)現(xiàn)與多藥外排蛋白、孔蛋白和RNA聚合酶上相關(guān)基因(mdfA、acrR、envZ、ompR、rpoA和rpoBC)的突變以及分別調(diào)控的雙組分系統(tǒng)和生物膜形成等途徑，是與抗生素產(chǎn)生交叉抗性背后的機(jī)制[152]。Wand等[153]利用氯己定適應(yīng)性誘導(dǎo)肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)對(duì)粘菌素的交叉抗性，發(fā)現(xiàn)其抗性與雙組分調(diào)節(jié)劑phoPQ以及與MFS外排泵基因smvA毗鄰的TET抑制基因smvR的突變相關(guān)。最近的一篇研究[142]對(duì)消毒劑次氯酸鈉的耐藥機(jī)制進(jìn)行深入探討，結(jié)果顯示MuxABC-OpmB外排泵上muxA和muxB多藥外排基因的表達(dá)及細(xì)胞膜滲透性的降低介導(dǎo)了假單胞菌對(duì)殺生劑和抗生素的交叉耐藥。

由此可見(jiàn)，隨著殺生劑的廣泛使用而導(dǎo)致其在受納環(huán)境的殘留，脅迫環(huán)境微生物抗生素耐藥性的產(chǎn)生和傳播成為一大環(huán)境挑戰(zhàn)。

4 展望(Research prospect)

結(jié)合殺生劑的受納環(huán)境檢出率、環(huán)境耐藥菌株分離率及其對(duì)細(xì)菌耐藥性傳播與發(fā)展的影響，現(xiàn)有研究表明殺生劑廣泛存在于環(huán)境介質(zhì)中并對(duì)人類健康及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。目前，關(guān)于殺生劑對(duì)細(xì)菌耐藥性影響的研究仍存在一些不足，主要表現(xiàn)在：(1)評(píng)價(jià)殺生劑抗性的臨界點(diǎn)仍不夠清晰，缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系；(2)關(guān)于殺生劑的耐藥機(jī)制研究仍不夠明確，尤其是殺生劑失活及靶位變更引起的殺生劑抗性；(3)關(guān)于針對(duì)具體某一殺生劑的深入研究仍較為缺乏，目前僅對(duì)三氯生的作用機(jī)制研究得較為透徹；(4)關(guān)于殺生劑驅(qū)動(dòng)抗生素耐藥性傳播的機(jī)制研究仍不夠成熟，對(duì)殺生劑抗性基因水平轉(zhuǎn)移的研究較為有限，尤其對(duì)于殺生劑抗性基因是否能通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)化機(jī)制轉(zhuǎn)移，值得進(jìn)一步研究。

鑒于目前全球殺生劑使用量的日益增加、環(huán)境中殺生劑耐藥菌株的頻繁檢出以及對(duì)抗生素耐藥性傳播的促進(jìn)，顯然需要加強(qiáng)謹(jǐn)慎使用現(xiàn)有殺生劑的意識(shí)。為了正確評(píng)估和防控殺生劑對(duì)抗生素耐藥性污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地減少殺生劑對(duì)細(xì)菌抗生素耐藥性的發(fā)展和傳播，需要抓緊進(jìn)一步明確殺生劑耐藥性的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系，利用多學(xué)科研究手段加強(qiáng)對(duì)殺生劑耐藥機(jī)制的研究，進(jìn)而為新藥的開(kāi)發(fā)和揭示殺生劑與抗生素耐藥性的共選擇機(jī)制提供理論依據(jù)。