三地水源水中抗生素和抗性基因检出情况及相关性分析

作者：焦利静; 刘洋; 卞战强; 于建; 王多春; 李洪兴^*

来源：环境与职业医学, 2023, 40(08): 936-941.

• 水源水
• 抗生素
• 抗性基因
• 整合子
• 相关性

[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(bla TEM)、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22.56～94 355.91(每毫升拷贝数，后同)，B地绝对丰度的范围为27.99～80 584.32,C地绝对丰度的范围为41.99～111 068.19。在三地水源水不同ARGs中，bla TEM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。

• 单位
  中国疾病预防控制中心传染病预防控制所; 中国疾病预防控制中心