三地水源水中抗生素和抗性基因检出情况及相关性分析

摘要：

[背景]我国是抗生素生产和使用大国.抗生素的滥用可使水环境中的细菌获得耐药性,并且促进抗性基因(ARGs)的产生与传播.抗生素导致的耐药菌问题日益严重,已成为全球关注的公共安全问题.水环境作为抗生素和ARGs的巨大储存库,研究水体中抗生素污染水平和ARGs的现状对于保护水源和优化饮用水的生物安全至关重要.[目的]评价典型水源水中抗生素和ARGs的检出情况,并探讨抗生素和ARGs之间的关系.[方法]于 2020年丰水期(8-10月间)在黑龙江、辽宁、湖北三省采集水源水样.三地各采集10份水样,共 30份样本.采用超高效液相色谱串联质谱法检测大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类、四环素类、β-内酰胺类 5类抗生素;采用实时荧光定量PCR(qPCR)对整合子基因(Intl1)、16S rRNA及 6种ARGs进行了检测.ARGs包括 1种大环内酯类(ermB)、1种β内酰胺类(blaTEM)、2种四环素类(tetC、tetQ)和2种磺胺类(sul1、sul2).[结果]三地水源水中抗生素的检出种类不同,并且相同抗生素在不同水源水中的质量浓度(后简称为浓度)范围也不同(P<0.05).5大类抗生素中,A地的检出浓度范围为0.11～418.80 ng·L-1,B地为 0.12～23.23 ng·L-1,C地为 4.69～285.75 ng·L-1.三地水源水中 6种ARGs的检出率均达到了 100%.A地ARGs的绝对丰度范围为 22.56～94355.91(每毫升拷贝数,后同),B地绝对丰度的范围为 27.99～80584.32,C地绝对丰度的范围为 41.99～111068.19.在三地水源水不同ARGs中,blaTEM的绝对丰度较高,次之是sul1与sul2.此外,三地水源水中Intl1的绝对丰度也处于较高水平.相关性分析显示,三地水源水中各ARGs绝对丰度之间基本呈正相关;各类抗生素与其对应ARGs之间对应关系不明显;整合子Intl1与sul1、sul2(P<0.05)之间均呈正相关关系.[结论]各地水源水中抗生素种类与浓度、ARGs丰度等检出情况差异较大;抗生素和ARGs的相关关系不确定;整合子Intl1可能在磺胺类抗性基因的水平转移过程中起重要作用.

关键词：水源水、抗生素、抗性基因、整合子、相关性

所属期刊栏目：40

分类号：R12(环境卫生、环境医学)

资助基金：中国疾病预防控制中心农村改水技术指导中心自主课题项目2022ZZ01

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：936-941