典型河口區(qū)域抗生素耐藥基因污染現(xiàn)狀特征的研究.pdf

1、目的:
　　抗生素被大量廣泛地用于臨床治療、水產及畜牧養(yǎng)殖業(yè)，有效地控制和消減細菌性傳染疾病的危害，同時也導致了細菌迅速進化對抗生素的耐藥性。世界衛(wèi)生組織(WHO)宣告細菌抗生素耐藥性是21世紀面臨的最嚴峻的環(huán)境健康問題之一，號召全球共同努力遏制細菌耐藥性的繼續(xù)發(fā)展。水環(huán)境在抗生素耐藥基因的傳播中起到重要的作用。特別是河口區(qū)域，由于周邊區(qū)域工農業(yè)的迅速發(fā)展和人口的急劇膨脹，大量的抗生素耐藥基因伴隨著抗生素和耐藥細菌從典型的污染源（

2、例如，醫(yī)療污水、城市污水處理廠、養(yǎng)殖場等）進入河口環(huán)境，使其成為細菌抗生素耐藥基因的一個重要的“匯”，也是致病菌獲取耐藥基因的一個重要的“源”。本論文旨在調查我國最主要的河口（長江口和珠江口）區(qū)域的抗生素耐藥基因的污染現(xiàn)狀和特征，初步探索了可移動基因元件、抗生素及其耐藥基因的關系，為正確認識河口環(huán)境中抗生素耐藥基因的環(huán)境健康風險提供重要的理論依據(jù)。
　　方法:
　　本文綜合運用環(huán)境分析化學、生物信息學及分子生物學等多種方法和

3、技術對典型河口區(qū)域的抗生素耐藥基因的污染現(xiàn)狀與特征進行了研究。使用固相萃取-高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質譜聯(lián)用技術分析了沉積物中的抗生素的濃度;使用傳統(tǒng)PCR和熒光定量PCR的方法測定了沉積物中四環(huán)素類、磺胺類抗生素耐藥基因(tet和sul)、接合子基因(int1)、細菌16S rRNA基因;使用基于二代DNA高通量測序的生物信息學方法分析了深海和河口沉積物中抗生素耐藥基因的綜合特征、微生物群落結構及與質粒相關的耐藥基因組成。
　　

4、結果:
　　長江口沉積物中16S rRNA和int1基因的平均水平分別為1.34×109和3.7×106copies/g沉積物，與我國其他河流和河口相比均較低;磺胺類抗生素耐藥基因的水平遠高于四環(huán)素類抗生素的水平。上海的長江口區(qū)域和杭州灣采集的沉積物中抗生素耐藥基因豐度高于其它區(qū)域，int1基因與抗生素耐藥基因具有相似的空間分布，說明int1基因作為可移動基因元件可能參與了抗生素耐藥基因的傳播。相關性分析發(fā)現(xiàn)，int1基因的豐度與

5、sul1基因的豐度呈顯著相關?？股胤治霭l(fā)現(xiàn)大部分四環(huán)素類和磺胺類抗生素在長江口沉積物中的檢出率和濃度均很低。
　　其次，使用基于新一代DNA高通量測序的生物信息分析方法，比較分析了珠江口和西太平洋沉積物中細菌群落、抗生素耐藥基因及質?；蚪M的特征。研究發(fā)現(xiàn)，沉積物中的細菌分布在16個菌門，多數(shù)細菌屬于變形菌門(Proteobacteria)，西太平洋沉積物中變形菌門的細菌相對百分比高達95％，遠遠高于其在珠江口沉積物中的比例。西

6、太平洋沉積物中，多重耐藥基因(Multidrugs resistance genes)相對含量最高，可達到77.8％;珠江口沉積物中的耐藥基因多與常用抗生素（如，磺胺類、大環(huán)內酯類、氨基糖苷類、beta-內酰胺類等）相關，臨床病原菌的多重耐藥性與環(huán)境中抗生素耐藥基因的多樣性完全一致。西太平洋沉積物中僅僅0.3％的耐藥基因在質粒上，珠江口沉積物中超過40％的耐藥基因在質粒上被發(fā)現(xiàn)。
　　結論:
　　抗生素耐藥基因在自然環(huán)境是存