湘江流域β內(nèi)酰胺抗性基因污染特征與影響因素研究.pdf

1、重金屬和抗生素是環(huán)境污染中重要的典型污染物，抗生素的過度使用與環(huán)境排放，脅迫了抗性細(xì)菌的增值，造成了抗性基因在環(huán)境中的傳播與擴(kuò)散，近年來抗生素抗性基因作為一種新興污染物引起了廣泛關(guān)注。重金屬的環(huán)境污染伴隨著人類工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程而日趨惡化，已有研究發(fā)現(xiàn)，砷、汞重金屬污染與某些抗生素抗性基因亞型的豐度顯著相關(guān)，在某些重金屬污染地區(qū)，細(xì)菌不僅對重金屬具有抗性，并且還對多種抗生素具有抗性。本研究選取典型的重金屬污染區(qū)-湘江流域湖南段，野外采樣與實(shí)

2、驗(yàn)室分析相結(jié)合，研究該污染區(qū)域β-內(nèi)酰胺類抗性基因的分布、歸趨與傳播擴(kuò)散，考察重金屬、抗生素以及水質(zhì)地化因子等對抗性基因歸趨的影響。
　　研究中，對湘江流域湖南段全流程布設(shè)13個(gè)代表性采樣點(diǎn)，采取表層水樣和底泥沉積樣，利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）測定水樣和底泥樣品中的抗生素濃度，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測得水樣和底泥樣品中的重金屬種類和含量。同時(shí)，提取水樣和底泥沉積樣中的總 DNA，利用定

3、性PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對16S rRNA及10種β-內(nèi)酰胺抗生素抗性基因進(jìn)行定量檢測。利用16S rRNA測序和BLAST與GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，對底泥中抗性細(xì)菌進(jìn)行分析研究。研究發(fā)現(xiàn)，湘江流域湖南段水體中氨芐青霉素（AMP）的變化范圍在80.1-1396.7ng/L之間，底泥樣中AMP的含量變化范圍在156.2-1409ng/g之間，重金屬污染以Pb、Cu、Hg和Zn為主。熒光定量PCR結(jié)果顯示，在水樣中，β-內(nèi)酰胺

4、抗性基因的絕對豐度水平從 ND到6.95×106copies/mL，在底泥沉積樣中，抗性基因絕對豐度水平從1.01×101到2.25×108 copies/g。環(huán)境介質(zhì)中重金屬Hg的含量與介質(zhì)中blaTEM-1抗性基因型的豐度具有顯著相關(guān)性（p<0.05），于此同時(shí)，重金屬Hg與blaCMY-2具有正相關(guān)性?？剐曰騜laOXA-1的豐度與重金屬Cu和Pb的含量具有顯著的正相關(guān)性（p<0.05）。
　　本研究通過對重金屬污染區(qū)域水