淡水养殖环境中微生物耐药性及典型抗性基因污染研究

摘要

由于代谢不完全，用于人类医疗、畜牧养殖业和水产养殖业的抗生素以原形或代谢产物形式经由人体和动物排泄物进入环境，持续性的抗生素输入对受纳土壤和水体造成了不同程度的污染，刺激环境中耐药细菌（Antibiotic Resistance Bacteria，ARB）表现出更强的耐药性。近年来新型污染物抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes， ARGs）已经在污水处理系统、养殖业、河流等环境中被频繁检出，环境中抗性基因的大量存在可能对人类健康和环境生态造成威胁。受水体流动影响，水产养殖业中抗生素残留引起的细菌多重耐药性及抗生素抗性基因等一系列环境问题可能对周边水体及环境造成直接污染。因此，开展和研究淡水养殖环境中细菌耐药性和抗生素抗性基因的分布和流行情况十分必要，并且可以为进一步的新型污染物的控制和风险评估提供数据上的支持。
　　本研究以珠江三角洲某典型的淡水水产品养殖场（广东省中山市）中的鱼塘、鸭塘和鱼鸭混养塘为研究对象，采用抗生素筛选、最小抑菌浓度检测以及16S rRNA扩增测序技术对复合养殖环境（鱼鸭混合养殖塘）水体中的耐药菌进行多重耐药性分析和鉴定，通过实时荧光定量QPCR技术检测三种养殖塘中抗生素抗性基因的丰度及多样性，在比较单一养殖和复合养殖的过程中探讨抗生素抗性基因在淡水养殖环境中的分布规律和传播途径。
　　本论文主要结论如下：（1）复合养殖塘水体中共分离出的6株对头孢、四环素和磺胺同时表现出耐药性的多重耐药菌（Multiple Antibiotic Resistance Bacteria，MARB）普遍含有多种类型的抗生素抗性基因，且其中三株为常见人类致病病原菌志贺氏菌属（Shigella，通称痢疾杆菌）；（2）其中一株多重耐药菌株（Shigella flexneri strain）对头孢、四环素和磺胺最小抑菌浓度分别高达128μg/mL、512μg/mL和4096μg/mL；（3）所有养殖塘中第一类整合子基因（intI1）和17种抗生素抗性基因均被检出，分别是：四环素类抗性基因（tetA、tetB、tetC、tetE、tetG、tetL、tetA-P、tetM、tetO、tetS、tetW和tetX）、氨苄β-内酰胺酶类抗性基因（EBC和FOX）、磺胺类抗性基因（sul1和 sul2）和红霉素类抗性基因（ermA）；（4）养殖塘水体中抗生素抗性基因总量约为对照组的1.6~4倍，复合养殖塘抗性基因总绝对丰度在水体和沉积物中分别为3.686×107 copies/mL和4.574×108 copies/g，单一养殖塘抗性基因总相对丰度在水体和沉积物中分别为0.5149和0.4919；（5）tetA在样品总抗性基因丰度上占主要比例，并与∑tet、∑ARGs和intI1显著相关（P<0.01），考虑可作为珠江三角洲该类型淡水养殖环境中四环素类抗性基因总含量的指示因子。

目录

第一章 绪论

1.1 水产养殖环境中抗生素抗性基因研究现状

1.2 细菌的耐药性和抗药性

1.3 典型的抗生素抗性基因类型

1.4 环境中耐药菌与抗性基因的来源与危害

1.5 研究意义及研究内容

第二章 鱼鸭混合养殖塘水体中细菌耐药性及多样性分析

2.1 养殖场概况及样品采集

2.2 实验材料与仪器

2.3 实验方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 单一养殖与混合养殖环境中抗生素抗性基因的分布与差异分析

3.1 养殖场概况及样品采集

3.2 实验材料与仪器

3.3 实验方法

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

结论与展望

一．结论

二．创新点

三．展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

声明

致谢