三地水源水中抗生素和抗性基因检出情况及相关性分析

来源：环境与职业医学杂志 2023年第8期北京时间：

作者：焦利静, 刘洋, 卞战强, 于建, 王多春, 李洪兴,

摘要：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（blaTEM）、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22.56~94355.91（每毫升拷贝数，后同），B地绝对丰度的范围为27.99~80584.32，C地绝对丰度的范围为41.99~111068.19。在三地水源水不同ARGs中，blaTEM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。

关键词：水源水, 抗生素, 抗性基因, 整合子, 相关性,