“雞尾酒”式混合抗生素對細菌耐藥性的影響

韓寶蒼,陳志彬,張躍恒,林志芬,孫昊宇

“雞尾酒”式混合抗生素對細菌耐藥性的影響

韓寶蒼1,陳志彬1,張躍恒1,林志芬1,孫昊宇2*

(1.同濟大學環境科學與工程學院,上海 200092；2.上海大學環境與化學工程學院,有機復合污染控制工程教育部重點實驗室,上海 200444)

選擇四環素、磺胺、磺胺增效劑3類常用抗生素,以其對大腸桿菌()的單一興奮效應(hormesis)最大促進效應對應濃度(HCmax)配制等HCmax比的二元及三元混合體系,探究混合體系對細菌生長和耐藥性(突變、質粒接合轉移)的聯合效應.結果表明,二元混合抗生素對生長和接合轉移頻率起到協同抑制,對的突變頻率起協同刺激;三元混合抗菌劑對這三種效應均協同抑制.因此,推測二元混合體系會導致毒性和耐藥性風險同時增加;三元混合體系會導致毒性風險增加、耐藥性風險降低.

混合抗生素；細菌耐藥性；hormesis；突變；接合轉移

抗生素被廣泛應用于醫療衛生、畜禽養殖等行業[1].然而,目前抗生素大規模生產與使用導致大量抗生素經由廢水排放、畜禽排泄等途徑進入環境中[2],增加細菌耐藥性發生頻率,加速固有抗性微生物和抗性基因的擴散[3].細菌耐藥性污染的傳播導致臨床治療中常規抗生素劑量無法抑制細菌而需要加大抗生素用量,甚至誘導了超級細菌的出現,這對人類健康構成極大危害.因此,如何控制細菌耐藥性的發生與傳播是目前亟待解決的問題.環境中細菌耐藥性污染主要以抗性基因作為媒介[4].已有文獻表明,抗性基因的產生和傳播往往與環境中的抗生素殘留密切相關[5].環境中抗生素濃度越大,抗性基因往往污染越嚴重.因此,有學者認為,可以通過減少抗生素使用量從源頭降低抗性基因的產生[6].

“雞尾酒療法”作為一種藥物使用策略,指聯合使用3種或3種以上的藥物進行治療,其可以減少單一用藥造成生物體對藥物的依賴并加強療效,在源頭上減少耐藥性的產生[7].因此,依照“雞尾酒療法”將低劑量抗生素混合使用,可能是臨床上保持藥效、減少細菌耐藥性的抗生素聯用手段.然而,按照“雞尾酒療法”使用抗生素后,會導致進入環境中的抗菌劑會以低劑量、混合的形式存在.在以往的研究中,低劑量抗生素對細菌往往會產生低濃度促進、高濃度抑制的雙向劑量-效應,即hormesis效應[8].已有文獻表明,hormesis效應在抗生素作用于大腸桿菌()、費氏弧菌等多種細菌時普遍存在[5,9].

四環素類(TCs)、磺胺增效劑類(SAPs)與磺胺類(SAs)抗生素是常見的臨床使用抗生素,對革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌均表現出很好的抑菌效果.因此,本文以細菌耐藥突變、RP4質粒接合轉移表征細菌耐藥性,選擇可能作為“雞尾酒療法”配方的四環素類(3種)、磺胺增效劑類(3種)和磺胺類(1種)抗生素作為受試化合物,以經典模式生物為受試生物,探究單一抗生素對生長與突變、接合轉移的影響;將單一抗生素的hormesis促進效應最高的濃度點(HCmax)按等HCmax比進行二元或三元混合,探究混合抗生素對生長與突變、接合轉移的影響和機制;并與單一抗生素毒性與細菌耐藥性進行對比,借鑒獨立作用(IA)模型,判別單一抗生素在等HCmax比進行混合時對生長及耐藥性的聯合作用方式.本文旨在探究抗生素“雞尾酒”暴露體系對細菌毒性與耐藥性的影響,為實際環境中低濃度抗生素的聯合作用和風險評估提供參考.

1 材料與方法

1.1 試劑與生物

實驗所用抗生素購自 Sigma-Aldrich 化學制品有限公司(上海,中國),純度為95%以上.受試化合物的基本信息見表1.購于 Biovetor 生物科技有限公司(北京,中國).毒性及突變實驗所用生物為野生型MG1655.接合轉移實驗所用供體菌是(RP4),其RP4質粒上攜帶有卡那霉素、氨芐青霉素和四環素的抗性基因,受體菌是具有能夠穩定遺傳的萘啶酮酸(Nal)耐藥標記的(Nal).

表1 抗生素信息及單一毒性

1.2 毒性實驗

精確稱取測試抗生素,使用二甲基亞砜(DMSO)助溶,隨后用質量分數為1%的氯化鈉溶液稀釋成等對數濃度梯度的系列溶液.取80μL稀釋后的化合物溶液加入到100孔板中,同時加入80μL培養基及40μL稀釋后的菌液,每個濃度設置3個平行,設置的濃度組數及濃度范圍見表2.混合抗生素各抗生素的比例和濃度值見表3.每組實驗設置3個空白對照,操作同上,僅以80μL氯化鈉溶液代替稀釋后的抗生素溶液.于Bioscreen全自動微生物生長曲線分析儀(Multiskan GO,美國賽默飛世爾科技公司)中37℃震蕩培養,第22h測試并記錄600nm處的光密度值(OD600)的讀數.

抗生素對的生長促進率由式(1)計算得出:

式中:HP表示抗生素對的生長促進率,OD600,0表示空白對照組的OD600值,OD600,表示各個實驗組的OD600值.

1.3 突變實驗

突變實驗的培養條件與毒性實驗相同.將含有溶液的100孔板在Bioscreen分析儀中于37℃培養22h后,取20μL稀釋106倍的菌液加至不含任何抗生素的固體培養基上,37℃恒溫靜置培養12h后,進行菌落形成單位(CFU)計數,計算總菌數.另取20μL濃縮3倍的菌液加至含有40mg/L利福平的固體培養基上,37℃恒溫靜置培養12h后進行突變子CFU計數.對照組與實驗組每個濃度點均設置3個平行.設置的濃度組數及濃度范圍見表2.混合抗生素各抗生素的比例和濃度值見表3.

抗生素對的突變頻率促進率的由式(2)、式(3)計算得出:

式中:為突變頻率;m為突變子個數,CFU/mL;t為總菌數,CFU/mL;

式中:MP為抗生素對的突變頻率促進率;i和c分別為實驗組和對照組突變頻率.

表2 實驗設置濃度組數及范圍

1.4 接合轉移實驗

將RP4質粒供體菌與受體菌分別接種至含有相應抗生素的單倍LB培養基中,在37℃條件下以180r/min振蕩培養9h,用同樣體積的生理鹽水進行2次洗菌,去除多余的培養基及抗生素,調節其OD600值為0.5左右,再以供體菌:受體菌=1:2的比例混合制成工作菌液.

配置200μL的培養體系,其中包含40μL的單一或混合抗生素溶液、100μL的培養基和60μL的工作菌液,混勻后靜置培養8h.之后進行梯度稀釋,分別取稀釋后的菌液30μL添加至含有萘啶酮酸和卡那霉素的篩選板上,37℃靜置培養12h后分別進行接合子CFU計數與受體菌CFU計數.對照組與實驗組均設置3個平行.設置的濃度組數及濃度范圍見表2.混合抗生素各抗生素的比例和濃度值見表3.

抗生素對E. coli的質粒接合轉移頻率促進率由式(4)、式(5)計算得出:

式中:為RP4質粒接合轉移頻率;c為接合子個數, CFU/mL;r為受體菌個數,CFU/mL;

式中:RP為抗生素對E. coli的RP4質粒接合轉移頻率促進率;i和c分別為實驗組和對照組的RP4質粒接合轉移頻率.

表3 化合物混合液中各抗生素的比例和濃度值

注:“-”表示無數據.

1.5 特征參數表征

抗生素對的毒性效應曲線如圖1a所示.根據單一抗生素的毒性實驗結果,當生長抑制率達到50%時,在圖1a上對應濃度為EC50; HPmax在圖1a上對應的濃度為HCmax.混合抗生素濃度為HCmix在圖1a上對應的生長促進率為HPmix.

圖1 抗生素對E. coli的毒性、突變與接合轉移效應曲線

抗生素對的突變效應曲線如圖1b所示.單一抗生素MPmax在圖1b上對應濃度為MCmax.單一抗生素處于HCmax濃度時在圖1b上對應的突變促進率為MP-HCmax.混合抗生素處于HCmix時在圖1b上對應的突變促進率為MP-HCmix.

抗生素對的質粒接合轉移效應曲線如圖1c所示.單一抗生素RPmax圖1c上對應的濃度為RCmax.單一抗生素處于HCmax濃度時在圖1c對應的質粒接合轉移促進率為RP-HCmax.混合抗生素處于HCmix時在圖1c上對應的質粒接合轉移促進率為RP-HCmix.

本文涉及到的生長、突變與接合轉移指標參數及其具體釋義在表4中列出.

1.6 聯合作用判別

混合暴露實驗中,由于TCs與SAs、SAPs作用通路不同,基于IA模型對混合抗生素的毒性、突變與接合轉移效應的聯合作用方式進行判別.

基于IA模型的判別方法,構造式(6)計算理論毒性效應HPmix-IA.

式中:HPmax(i)是第種抗生素單一暴露時產生的hormesis最大促進效應.將混合抗生素實際的HPmix與計算得到的HPmix-IA進行比較,當實際的HPmix小于HPmix-IA時,認為混合抗生素對的生長抑制起到協同作用;當實際的HPmix等于HPmix-IA時,認為混合抗生素對的生長抑制起到相加作用;當實際的HPmix大于HPmix-IA時,認為混合抗生素對的生長抑制起到拮抗作用.

相應地,構造式(7)計算理論突變效應MP- HCmix-IA.

式中:MP-HCmax(i)是第種抗生素單一暴露時在HCmax濃度處的突變頻率促進率.將混合抗生素實際的MP-HCmix與計算得到的MP-HCmix-IA進行比較,當實際的MP-HCmix小于MP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的突變促進效應起到拮抗作用;當實際的MP-HCmix等于MP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的突變促進效應起到相加作用;當實際的MP-HCmix大于MP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的突變促進效應起到協同作用.

此外,構造式(8)計算理論接合轉移效應RP- HCmix-IA.

式中:RP-HCmax(i)是第種抗生素單一暴露時在HCmax濃度處的接合轉移頻率促進率.將混合抗生素實際的RP-HCmix與計算得到的RP-HCmix-IA進行比較,當實際的RP-HCmix小于RP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的質粒接合轉移促進效應起到拮抗作用;當實際的RP-HCmix等于RP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的質粒接合轉移促進效應起到相加作用;當實際的RP-HCmix大于RP-HCmix-IA時,認為混合抗生素對的質粒接合轉移促進效應起到協同作用.

表4 E. coli生長與突變、接合轉移指標參數釋義

2 結果與討論

2.1 單一抗生素對E. coli的生長及耐藥性的影響

2.1.1 單一抗生素對生長的影響 單一抗生素對生長的EC50見表1,各抗生素毒性大小順序為:SDX < OH < OMP < DVD < DH < TH < TMP.在實驗濃度范圍內,所有單一抗生素均對的生長表現出hormesis效應, hormesis效應的HPmax與HCmax數據見表5,其中HPmax的大小順序為TH < DVD < TMP < OH < DH < OMP < SDX;HCmax的大小順序為TH < TMP < DH < DVD < OH < SDX < OMP.依據現有文獻報道,TCs、SAs、SAPs抑制生長的機制如下(圖2a):TCs經由細胞外膜的親水性孔,通過內膜轉移系統進入細胞,與核糖體30S亞基16s RNA上的A位點結合,阻止氨基酰-tRNA進入核糖體,從而抑制肽鏈延長與蛋白質合成[10];SAs與對氨基苯甲酸(PABA)競爭結合二氫蝶酸合成酶(DHPS),阻礙二氫葉酸(DHF)的合成,進而抑制二氫葉酸還原酶(DHFR)與DHF的結合[11-12],阻礙四氫葉酸(THFA)的合成,最終抑制的生長[13];SAPs作用通路與SAs相似,SAPs通過與DHF競爭結合DHFR從而阻礙THFA合成,抑制生長[14-15].以往的研究表明,活性氧簇(ROS)在抗生素抑制細菌生長的過程中也起重要作用.ROS在低濃度抗生素下對細菌起到保護作用,而在高濃度抗生素下則協同抗生素抑菌[16].因此推測,當暴露于抗生素時,低劑量抗生素會引起ROS水平輕微升高,使ROS扮演信號分子的角色,調控的相關通路從而引起生長促進作用[17],最終表現出hormesis劑量-效應關系.

2.1.2 單一抗生素對突變的影響 單一抗生素均能促進的突變效應,其對應的MPmax與MCmax見表5.其中各抗生素MPmax的大小順序為SDX < DH < TH < OH < TMP < OMP < DVD;MCmax的大小順序為OH < TH < TMP < DH < OMP < SDX < DVD.基于以往的研究,推測TCs、SAs、SAPs促進突變頻率的可能機制如下(圖2b):對TCs的耐藥性是由16S rRNA基因對應位點上AGA926-928發生單或多堿基突變引起,該區域在核糖體螺旋環31(helix31)處,是TCs與16S rRNA主要的結合位點[18]; helix31區域的核苷酸突變會影響16S rRNA與TCs的親和力,從而使對TCs產生耐藥性[19].SAs、SAPs阻礙THFA生物合成,從而減少嘌呤與嘧啶的合成,在DNA復制轉錄時,可能會導致堿基的錯配,并最終促進的突變頻率[20].此外,當TCs、SAPs、SAs濃度超過閾值時,抗生素對產生明顯的生長毒性,致使細菌總數與突變體數量大幅下降,進而導致各抗生素對突變頻率促進作用的下降[21].

表5 單一抗生素毒性、突變與接合轉移效應相關參數匯總

圖2 SAs、SAPs、TCs的毒性、突變與接合轉移作用通路 [15,20,24]

PABA,對氨基苯甲酸;DHPS,二氫蝶酸合成酶;DHF,二氫葉酸;DHFR,二氫葉酸還原酶;THFA,四氫葉酸

2.1.3 單一抗生素對的質粒接合轉移的影響 單一抗生素均能促進的質粒接合轉移效應,其對應的RPmax與RCmax見表5.其中,各抗生素RPmax的大小順序為SDX < DVD < TMP < OMP < DH < TH < OH; RCmax的大小順序為OMP < DVD < TMP < SDX < DH < OH < TH.TCs、SAPs、SAs促進的質粒接合轉移頻率的可能機制如下(圖2c):暴露在TCs藥物中含有RP4質粒的供體菌,可以通過特異性識別RP4質粒上的序列[22],促使閉合環狀DNA雙鏈進行解螺旋[23],質粒上的R,A,1和2等基因得以表達,從而促進質粒的接合轉移.當TCs濃度達到一定閾值時,抗生素對供體菌與受體菌產生明顯的生長毒性,致使接合子數量大幅下降,進而導致TCs對的質粒接合轉移頻率促進作用的下降.SAPs、SAs的暴露可引起體內DNA與蛋白質損傷,觸發SOS反應[24-25]. SOS反應可能上調RP4質粒編碼基因,以及控制供體和受體細菌細胞膜通透性的基因,從而促進RP4質粒的接合轉移[26-27].當SAPs、SAs脅迫逐漸增大,SOS反應不能完全修復DNA與蛋白質損傷,可能影響供體與受體菌活性,甚至是接合子活性,導致SAPs、SAs對接合轉移頻率的促進作用逐漸降低[28-30].

2.2 二元及多元抗生素混合對E. coli的生長及耐藥性的影響

2.2.1 混合抗生素對生長的影響 根據單一抗生素毒性實驗結果,將3類抗生素按照等HCmax濃度比進行混合,毒性效應結果如圖3所示.在圖3中利用虛線表征當單一抗生素以濃度HCmax混合時的混合抗菌劑濃度HCmix,找到其對應的生長促進率HPmix,可以看出:TH&SDX組合的HCmix虛線落在無效應區間內,表示TH&SDX二元混合在HCmix對無毒性效應;其余5種組合的HCmix垂線均落在促進率為負的區間范圍(即抑制區間范圍)內,表示該5種組合在HCmix對的生長有抑制效應,且抑制率均達到80%以上,說明混合抗生素能夠明顯抑制的生長.為進一步明確混合抗生素對生長的聯合作用方式,計算得到IA模型下混合抗生素的HPmix-IA,并與實際HPmix進行比較,相關數據見表6.二元混合抗生素和三元混合抗生素的HPmix均小于HPmix-IA,說明混合抗生素對的生長抑制起到協同作用.由單一抗生素對的毒性作用機制可以看出(圖2),SAs、SAPs分別與DHPS、DHFR結合后,會抑制THFA的合成[31].當阻斷THFA的合成時,氨基酸甲酰化受到阻礙,從而使核蛋白的合成受阻.同時,TCs與核糖體30S亞基16s RNA上A位點結合,阻止氨基酰-tRNA進入核糖體A位置,抑制肽鏈延長和蛋白質合成[14].因此,TCs與SAs、SAPs的聯用能夠共同抑制蛋白質合成,對的生長抑制起到協同作用.

表6 混合抗生素毒性、突變與接合轉移效應的實際與計算促進率

圖3 混合抗生素對E. coli生長的毒性效應

2.2.2 混合抗生素對突變的影響 如圖4所示, 利用虛線表征當單一抗生素以濃度HCmax混合時的混合抗生素濃度HCmix,找到其對應的突變頻率促進率MP-HCmix,可以看出:混合抗生素依然能夠促進突變的產生.為進一步明確混合抗生素對突變的聯合作用方式,計算得到IA模型下混合抗生素的MP-HCmix-IA,并與實際MP-HCmix進行比較,相關數據見表6.二元混合抗生素的MP- HCmix均大于MP-HCmix-IA,說明二元混合抗生素對促進突變頻率起到協同作用;三元混合抗生素的MP-HCmix均小于MP-HCmix-IA,說明三元混合抗生素對促進的突變頻率起到拮抗作用.由單一抗生素對的突變作用機制可以看出(圖2),TCs造成16S rRNA上helix31區域的核苷酸突變;SAs、SAPs阻礙THFA生物合成,減少嘌呤與嘧啶合成,導致堿基錯配.TCs&SAs及TCs&SAPs的二元協同是核苷酸突變與堿基錯配共同作用的結果;SAs&SAPs的二元協同則是在于其均可阻礙THFA合成并最終導致堿基錯配從而起到協同作用.然而,當加入第3種抗生素時,三元聯合對的生長起到明顯抑制作用,影響細菌核酸和氨基酸的生成,導致突變所需要的蛋白供給減少,進而抑制的突變頻率上升.

2.2.3 混合抗生素對的質粒接合轉移的影響 如圖5所示, 利用虛線表征當單一抗生素以濃度HCmax混合時的混合抗生素濃度HCmix,找到其對應的接合轉移頻率促進率RP-HCmix,可以看出: TH&SDX組合的HCmix虛線落在接合轉移頻率促進率促進區間,表示TH&SDX二元混合在此濃度下促進的質粒接合轉移的發生;其余5種組合的HCmix垂線均落在接合轉移頻率促進率抑制區間,表示該5種組合此濃度下可抑制的質粒接合轉移的發生.為進一步明確混合抗生素對的質粒接合轉移的聯合作用方式,計算得到IA模型下混合抗生素的RP-HCmix-IA,并與實際RP-HCmix進行比較,相關數據見表6.二元抗生素與三元抗生素的RP-HCmix均小于RP-HCmix-IA,說明以上組合對促進的質粒接合轉移頻率均起到拮抗作用.由單一抗生素對的質粒接合轉移作用機制可以看出(圖2):TCs使供體菌RP4質粒解螺旋,R,A,1和2基因表達,促進質粒接合轉移;SAs、SAPs觸發SOS反應,上調胞內基因,促進RP4質粒接合轉移.當混合抗生素濃度處于HCmix時,低濃度抗生素聯用使細菌總數減少,從而影響供體和受體細菌的活性,甚至是結合子的活性,使TCs解螺旋的RP4質粒減少,SOS上調胞內基因減少,從而使RP4質粒接合轉移頻率降低[32],表現為混合抗生素對的質粒接合轉移促進的拮抗作用.

圖4 混合抗生素對E. coli的突變效應

2.3 基于“雞尾酒”暴露體系的混合抗生素的可能環境風險

二元混合抗生素處于HCmix濃度時,實際生長促進率HPmix小于計算生長促進率HPmix-IA,實際突變促進率MP-HCmix大于計算突變促進率MP- HCmix-IA,表示對的生長抑制與突變頻率上升起到協同作用;實際質粒接合轉移促進率RP-HCmix小于計算質粒接合轉移促進率RP-HCmix-IA,表示對接合轉移頻率上升起到拮抗作用.三元混合抗生素處于HCmix濃度時,實際生長促進率HPmix小于計算生長促進率HPmix-IA,表示對的生長抑制起到協同作用;實際突變促進率MP-HCmix小于計算突變促進率MP-HCmix-IA,實際質粒接合轉移促進率RP-HCmix小于計算質粒接合轉移促進率RP- HCmix-IA,表示對的突變頻率上升與接合轉移頻率上升起到拮抗作用.上述結果表明,二元與三元混合抗生素對細菌的毒性都增加,但是抗生素種類的增加能夠抑制細菌耐藥突變與質粒接合轉移的發生.因此,由上述混合抗生素實際與計算的毒性、突變、RP4質粒接合轉移效應大小比較,推測環境中基于“雞尾酒”暴露體系的混合抗生素(3種或3種以上),會增加生物的毒性風險,但卻能夠降低耐藥性風險.發現同時包含TC與SAP的三元混合方式較其他三元混合方式具有更明顯的“毒性風險增加、細菌耐藥性風險降低”的環境影響.

本文研究結果表明,一定程度上增加抗生素混合種類,會增加毒性風險,但卻能夠降低細菌耐藥性風險.可能原因在于混合抗生素中抗生素種類的增加,使抗生素作用于更多靶蛋白,這些靶蛋白可能處于同一條信號通路,使得對這一通路的抑制性更好,共同抑制細菌生長,放大抑制效果,增加毒性協同,從而增加毒性風險.由于混合抗生素毒性增強,影響細菌核酸和氨基酸的生成,導致突變所需要的蛋白供給減少,進而抑制的突變頻率上升.混合抗生素使細菌總數減少,影響供體和受體細菌的活性,甚至是結合子的活性,從而使RP4質粒接合轉移數減少,抑制的質粒接合轉移頻率上升,減少細菌耐藥性風險[33].

此外,本研究還說明混合抗生素的毒性風險與細菌耐藥性風險似乎無法同時降低,毒性風險與細菌耐藥性風險同時降低的目的可能需要通過新型抗生素的替代使用來達到.另一方面,本文發現即使是在抗生素多重混合使用的情況下,其對于生長、耐藥突變與RP4質粒接合轉移的促進作用區間始終存在,這表明環境中多種抗生素的殘留帶來的生態風險仍然不可忽視.在今后的研究中,需要關注環境中抗生素暴露的濃度和種類,以及抗生素與新型抗生素混合對細菌生長與耐藥性的影響.

3 結論

3.1 在HCmix時二元混合雖能夠有效抑制的生長,但卻促進細菌耐藥性的發生.

3.2 三元混合對生長抑制起到協同作用,對耐藥突變頻率上升與接合轉移頻率上升起到拮抗作用,其中TCs&SAPs&其他測試抗生素的三元混合方式具有更明顯的“毒性風險增加、細菌耐藥性風險降低”的環境效應.

3.3 基于“雞尾酒療法”使用的抗生素在進入環境后,其“雞尾酒”暴露特征可能增加毒性風險,降低細菌耐藥性風險,但整體上造成的生態風險仍不容忽視.

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The effects of antibiotic mixtures on bacterial resistance based on “cocktail” exposure.

HAN Bao-cang1, CHEN Zhi-bin1, ZHANG Yue-heng1, LIN Zhi-fen1, SUN Hao-yu2*

(1.College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China；2.Key Laboratory of Organic Compound Pollution Control Engineering (MOE), School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China)., 2022,42(1)：434～443

Three kinds of commonly used antibiotics, i.e., tetracyclines, sulfonamides, and sulfonamide potentiators, were selected as representatives to obtain their concentration for the hormetic maximum promoting effect on() (HCmax). The binary and ternary mixtures of test antibiotics were designed based on equal HCmaxrations, and their combined effects on bacterial growth and resistance (mutation and plasmid conjugation) ofwere explored. The results showed binary mixtures synergistically inhibited the growth and conjugation frequency, but synergistically stimulated the mutation frequency. The combined effects of ternary mixtures on toxicity and resistance were all synergistic inhibition. Therefore, it could be speculated that binary mixtures might increase the risk of toxicity and resistance, while ternary mixtures might result in an increased toxicity risk but a decreased resistance risk.

antibiotic mixtures；bacterial resistance；hormesis；mutation；conjugation transfer

X171.5

A

1000-6923(2022)01-0434-10

韓寶蒼(1997-),男,山東臨沂人,同濟大學博士研究生,主要從事抗生素環境毒理研究.發表論文2篇.

2021-06-04

國家自然科學基金資助項目(22006116,21777123);博士后創新人才支持計劃(BX20190247);中國博士后科學基金(2019M661624);上海“超級博士后”激勵計劃(2019194)

* 責任作者, 副研究員, sunhaoyu2021@shu.edu.cn