城市污水中肠杆菌的抗生素耐药性和多种耐药基因的检测

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抗生素在人类和动物感染性疾病的治疗方面发挥着巨大作用。随着抗生素的大量使用及滥用,可经过不同途径进入到环境中,使水体、土壤、植被等不同环境中的抗生素含量增加,导致环境中微生物的群落结构变化以及耐药菌甚至多重耐药菌的出现,破坏了生态系统的稳定。水环境是耐药菌和耐药基因的传播媒介,近年来,随着水环境受抗生素污染的日趋严重,使耐药菌将携带的耐药基因通过转移元件传播到致病菌上,扩大耐药范围,导致耐药作用,以致增加了细菌感染性疾病的治疗难度,尤其是城市污水中耐药菌的存在,对人类的健康构成潜在的危害。肠杆菌作为城市污水的优势菌,多为致病菌,在耐药性传播方面起到主导作用。已经有一些研究报道了城市污水中肠杆菌对个别抗生素的耐药作用,或对某一类耐药基因的检测,但从城市污水中分离的肠杆菌对于多种抗生素的耐药性和多类耐药基因的检测,研究较少。为探讨城市污水中肠杆菌的耐药性及耐药基因的分布,通过对某城市15个采样点的污水中的肠杆菌进行了分离鉴定,并检测了18种抗生素(氨苄西林、哌拉西林、头孢他啶、头孢噻肟、头孢吡肟、头孢西丁、厄他培南、美罗培南、亚胺培南、阿米卡星、庆大霉素、妥布霉素、环丙沙星、呋喃妥因、氨曲南、四环素、替吉环素和多黏菌)的最小抑菌浓度试验,并检测了四环素类、大环内酯类和β-内酰胺类11个耐药基因。研究结果表明:1.在城市污水样品中,筛选并鉴定肠杆菌科细菌667株,包括种类24种(大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯菌、弗劳地枸橼酸杆菌、阴沟肠杆菌、奇异变形杆菌、产酸克雷伯菌、异型柠檬酸杆菌、香味沙雷氏菌、液化沙雷氏菌、产气肠杆菌、普通变形杆菌、弗德里森叶尔森氏菌、臭鼻克雷伯菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、关岛特布尔西氏菌、丙二阴性枸橼酸盐、摩根摩根菌、深红沙雷氏菌、粘质沙雷氏菌、中间型耶尔森氏菌、水生兰恩氏菌、迟缓爱德华氏、普利毛斯沙雷氏菌和格高菲肠杆菌),其中大肠埃希氏菌和肺炎克雷伯菌为优势菌。2.MIC实验结果显示,所有肠杆菌对18种抗菌药均产生不同程度的耐药性,共有663株多重耐药菌,并建立抗药谱29个,其中优势菌的抗药谱类型最多。3.多重耐药指数的计算结果显示,不同采样点其值有所差异,其中制药厂废水中(S11)的指数值最高,提示该采样点肠杆菌的多重耐药性强。4.耐药基因检测结果显示,tetA的检出率最高,blaNDM-1的检出率最低,其中S11的每个基因的检出率均为最高,提示肠杆菌耐药性的出现与耐药基因有密切关系,且药厂废水构成了促进耐药基因传播的重要因素。5.共检测两株blaNDM-1阳性菌,分别大肠埃希氏菌KR5.12和肺炎克雷伯菌NF241942,且这两株菌的适应度随传代次数的增加而降低,最终不表达该基因。综上所述,从城市污水中分离的肠杆菌对多种抗生素都具有耐药性,并存在大量多重耐药菌,并从中检测出多种耐药基因的存在,为有效控制肠杆菌耐药性的产生和传递,以及为科学认识城市污水与生态健康和公共安全的关系提供理论基础。
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