分离及鉴定虾源抗性细菌及其抗性基因

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抗生素抗性基因(ARGs)广泛存在于自然环境中,已经有非常多的证据证明ARGs在水环境中特别是水产养殖环境中,在污水处理环境中,在土壤环境中及空气中广泛存在并依靠所存在的环境进行抗性基因的交流。由于抗性基因降低了抗生素的疗效,并且新型抗生素的开发难度越来越大,再加上抗性菌的抗性越来越强,特别是某些抗性基因能够完全逃逸抗生素的治疗,这引起了人们的广泛关注和担忧。总之,抗生素抗性基因及抗生素的使用已经完全的包围了人们的生活,而它们也越来越多的影响到了人们的健康生活,因此对环境中抗生素抗性基因的研究刻不容缓。携带抗生素抗性基因的载体主要有两种即基因组和质粒,对两种来源的抗性基因的研究有助于更好的了解抗生素抗性基因的存在形式和传播机制。   本文通过对虾源抗生素抗性菌及抗性基因的研究发现,在食用虾的肠道和尾部肌肉中存在大量的抗生素抗性菌,这些抗性菌对抗生素的抗性能力已经远远超过人类所承受的抗生素浓度。统计抗性菌占总菌数的百分比显示,磺胺类抗性菌最高的达到40%,氨苄抗性菌最高达到15%,而红霉素抗性菌最高达到24%。在虾体内,这些抗生素抗性菌的基因组中含有大量的抗性基因,比如bla,ere,sul抗性基因,对这些抗性基因测序和对应的菌株鉴定发现它们广泛的存在虾源细菌中。质粒是抗生素抗性基因的载体之一,由于质粒的传播特性和自我复制性,其携带的抗性基因往往具有可传播性和更大的危害性。通过实验对六株菌所携带的质粒进行测序,发现红霉素抗性菌Ery2号(命名为Proteus sp.3M)和Ery6号菌的质粒上携带抗生素抗性基因qnrD。其中Proteus sp.3M携带的两个质粒分别命名为p3M-2A和p3M-2B,前者的长度为2656bp,后者含有qnrD基因其长度为5903bp。对两个质粒的序列分析发现,两个质粒之间具有部分的同源性,并将其与NCBI上已经公布的序列HQ834472.1相比,两个质粒是由该公开的质粒通过未知的机制衍生而来的。对Proteus sp.3M所携带的两个质粒进行转化实验,接合实验和稳定性实验发现两个质粒可以转化到E.coli DH5α中但不能接合到E.coli J53菌中,但是两个质粒可以稳定的存在于Proteus sp.3M中,在转化子中也只有低微的不稳定性。测定E.coli DH5α,Proteus sp.3M和转化子对诺氟沙星的MIC发现含有qnrD基因的p3M-2B质粒可以提高两倍的抗性。研究表明质粒可以携带抗性基因、吸纳抗性基因并传播抗性基因。本研究的目的是针对引起人们广泛关注的食源性(特别是虾源)抗生素抗性菌,揭示其抗生素抗性基因的存在及其传播,为更好地控制抗性基因危害公共安全提供理论依据。
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