“有活性但不可培养”状态抗生素抗性细菌的复苏及其潜在机理

作者：苏冰滢; 刘金池; 王玄森; 王赟; 廖秋语; 张伟芳; 张梦露^*

来源：环境科学学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0222

• 饮用水安全
• 抗生素抗性细菌
• VBNC状态
• 复苏
• 消毒

饮用水中“有活性但不可培养”（viable but nonculturable, VBNC）状态抗生素抗性细菌（antibiotic resistance bacteria, ARB）的流行极大地破坏了其水质安全性，严重危害人类健康.复苏是VBNC状态细菌的重要特征，但是目前饮用水环境中VBNC状态ARB的复苏及机理并不明确.本研究通过模拟饮用水管网生物膜复苏环境因子，考察了UV/Cl2联合消毒诱导进入VBNC状态的携带多重耐药质粒（Rp4 plasmid,RP4）以及染色体突变（rpo B mutation, RIF）介导抗性的Escherichia coli K12菌株的复苏潜能和复苏规律.结果表明，通过移除消毒压力、添加可培养细胞上清液以及添加丙酮酸条件下，受试VBNC ARB的复苏比例可以达到3.3%～22.7%.并且，大多数复苏的细胞仍能保留原有抗生素抗性.通过长扩增子结合qPCR技术检测发现，即使是高消毒剂剂量诱导的VBNC RP4细菌中tet A和tnp A基因仍能够较好地维持其完整性，具有发生水平基因转移的风险.但高消毒剂剂量诱导的VBNC RIF则发生回复突变，抗性丢失.相较于染色体突变介导抗性的VBNC ARB，携带抗性质粒的VBNC细菌复苏后将具有更大的健康风险.总体而言，本研究证实了饮用水管网环境中存在VBNC ARB复苏的可能，且复苏细菌仍具有发生水平基因转移的潜能，能够促进细菌抗生素抗性在饮用水中的传播扩散.该研究结果不仅是对VBNC状态细菌，特别是VBNC状态ARB复苏研究的重要补充，同时，进一步加深了对VBNC ARB环境风险的认识，也为抑制或减缓饮用水消毒工艺所诱导的VBNC状态细菌的复苏提供了数据参考.

• 单位
  福建师范大学