高桥红树林区常用抗生素残留及细菌耐药性研究

摘要

随着海水养殖业的迅速发展，大量的抗生素作为饲料添加剂被广泛使用，导致沿海环境中包括红树林区有大量抗生素残留，并且环境中细菌耐药性普遍存在。本项研究调查了中国北部湾的高桥红树林区典型抗生素的残留和细菌耐药性，尤其是比较了潮汐作用和不同抗生素植被对这两方面的影响。
　　通过超高效液相串联质谱仪测定了水体和沉积物中残留的四大类抗生素（磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类和氯霉素，包括15种不同抗菌药物）。研究结果表明：在中国北部湾东北沿岸的高桥红树林区，水体和沉积物中残留抗生素平均含量分别为：1.35～46.54 ng/L和0.05～109.77μg/kg。四大类抗生素之间存在显著差异，其中水体中四环素类显著高于其他三类抗生素，而沉积物中氟喹诺酮类的残留量显著高于其他三类抗生素。潮沟水体和沉积物中的抗生素残留量之间无显著相关性（p>0.05），高、中、低潮带的水体之间和沉积物之间的抗生素含量之间均无显著差异（p>0.05）。虽然两个红树林沉积物的抗生素残留量从陆向到海向呈上升态势，但是高、中、低潮滩沉积物中的抗生素含量之间无显著差异（p>0.05）；两个红树林表层沉积物中的抗生素含量虽高于底层，但表底层之间含量差异不显著（p>0.05）、且两者之间呈显著的正相关（p<0.05）。桐花树林区沉积物中抗生素的含量显著高于白骨壤林区（p<0.05）；在桐花树林区的光滩内沉积物的抗生素含量显著高于桐花树植被区的沉积物（p<0.05）；在白骨壤林区的光滩内沉积物的抗生素含量略高于白骨壤植被区的沉积物，但是两者之间无显著差异，光滩沉积物的SMZ、OFL、NOR、CIP、ENR和OXY含量显著高于红树林区（p<0.05）。红树植被的存在或有助于降低湿地沉积物中抗生素的残留。
　　本文利用平板扩散法研究了来自高桥红树林区水体和沉积物环境细菌对8类12种抗生素的耐药性。检测的133株水体细菌对12种不同抗生素的耐药性差异显著，细菌对于AMP，CEF，COS和 TMP的耐药性显著高于其他8中抗生素（ANOVA, p<0.05）；红树林区721株沉积物测试细菌菌株对12种不同抗生素的耐药性也呈现显著差异，方差分析表明细菌对AMP，CEF，COS和TMP的耐药性也显著高于其他8种抗生素（p<0.05）。高桥红树林潮沟6个不同采样点之间的水样细菌耐药性无显著差异（p>0.05）；但低潮带水体细菌的耐药性显著高于中潮带（ANOVA, p=0.014<0.05），其他潮位差异不显著；除了CHP、NAL、POL和TET，水体细菌对其他8种抗生素的耐药百分比均高于沉积物样，水体细菌耐药性和沉积物呈极显著正相关关系（p<0.05）。高桥红树林潮沟沉积物细菌对 CIP、GEN和 NOR敏感，对 CEF，COS和TMP表现出较高的耐药性；潮沟沉积物细菌对12种抗生素的耐药性在高、中、低潮带之间无显著差异（ANOVA, p>0.05）。桐花树林和白骨壤林沉积物细菌对AMP，CEF，COS和TMP表现出较高的耐药性；两个红树林区表、底层沉积物细菌的抗生素耐药性无显著差异（p>0.05），且两者之间呈极显著正相关关系（p<0.05）；两个红树林沉积物细菌对12种抗生素的耐药性在高、中、低潮滩之间无显著差异（ANOVA, p>0.05）；但桐花树林沉积物细菌对抗生素的耐药性显著低于白骨壤林（T-test, p<0.05）；红树林下（即具有植被覆盖）的沉积物与相应光滩的沉积物细菌对12种抗生素耐药性无显著差异（T-test, p>0.05）。
　　研究的高桥红树林区的多数环境样品（水和沉积物）中的细菌呈现了多重耐药性。潮沟的水体和沉积物所有检测样品都呈现出细菌的多重耐药性，其中潮沟水体的T4和T7站点分别出现了9重和8重耐药性；桐花树林细菌的MAR一般为3～4重而白骨壤林则为3～5重，但两个红树林的沉积物细菌的MAR差异不显著（T-test, p>0.05），虽然光滩的沉积物细菌MAR高于含有红树植被区的沉积物，但是差异不显著。尽管主成分分析显示桐花树林，潮沟和白骨壤林三个采样小区之间抗生素的残留以及细菌对抗生素的耐药性存在一定的地域差异，抗生素的残留与使用历史、本身的化学性质以及环境特征密切相关，但本文的研究结果显示，细菌的抗生素耐药性在红树林区的多个站点和样品中出现，且多数情况下差异性不显著，表明在受到抗生素使用产生细菌耐药性影响的红树林区，细菌的这种耐药性普遍存在水平扩散和垂直传播的特征。

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1前 言

1.1抗生素使用概况

1.2抗生素在近岸海洋环境的残留

1.3抗生素残留引起的海洋环境细菌耐药性研究

1.4本项研究的目的、意义

2材料与方法

2.1高桥红树林区概况

2.2站位布设

2.3样品采集与处理

2.4四大类抗生素超高效液相串联质谱仪（UPLC-MS-MS）的检测方法

2.5 药敏实验的材料与方法

2.6理化因子的测定方法

2.7数据处理

3结果

3.1高桥红树林区的主要理化因子

3.2高桥红树林区四大类抗生素残留

3.3高桥红树林区的细菌耐药性

3.4主要理化因子,残留抗生素及细菌耐药性的相互关系

4讨论

4.1高桥红树林区残留抗生素

4.2高桥红树林区细菌耐药性

4.3高桥红树林区抗生素残留与细菌耐药性的关系

5结论

参考文献

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