大连近岸沉积物环境中典型抗生素及抗性菌株分布特征

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本研究调查了大连近岸海域19个沉积物样品中14种磺胺类抗生素和磺胺类抗性菌株的含量及分布情况并通过7个典型采样点其中包括多条河流入海口、港口、沿海城市经济发展旅游区、养殖区和污水处理厂等进一步研究其抗性菌株分布特点规律及其原因。本研究应用了HPLC-MS/MS方法对大连近岸海域沉积物中14种磺胺类抗生素浓度含量进行分析;并应用美国2002 EPA年颁布的能快速检测环境中大肠杆菌的含量的Method 1604方法,依据抗性微生物占总微生物的百分比作为E.coli抗性率,代表该区域抗性水平,分析其抗性菌株在沉积物中分布特点;进一步,利用实时定量PCR对磺胺类抗性基因(sull, sul2, sul3)和整合子intl定量,并引入管家基因16s-RNA,计算目的基因的相对拷贝数,分析抗性基因的分布特点及来源问题。结果表明,我国大连近岸海域普遍存在磺胺类抗生素和抗性菌株的污染,抗生素含量范围分别ND~699.62 ng/g,抗性水平为0-33.20%,说明了海洋沉积物已经成为抗生素和抗性菌株的天然储藏库;初探大连近岸抗性菌株和抗性基因的分布特征:大连沿岸采样点中典型采样点(1,2,3,4,7,12,16)均高于其他采样点,其中医院废水(1,4)和污水处理厂(12,16)周围采样点出现大量抗性菌株和抗性基因,同时发现磺胺类抗性基因含量分布也存在一定特点sull> sul2> sul3;进一步探讨了抗生素和抗性菌株的相关性,结果表明,在高浓度抗生素排放的典型采样点(1,2,3,4,7,12,16)的七个采样点中磺胺类抗生素总浓度与抗性菌株的含量显正相关(R2=0.836,p=0.05),且磺胺类抗性基因sull与sul2的相对拷贝数分别与intl在p=0.05上显正相关(R2=0.984,R2=0.958),说明磺胺类抗性基因在海洋沉积物中存在水平转移现象。综上所述,大连沿岸地区存在抗生素和抗性菌株轻度污染现象,其分布特点为典型海洋功能区含量高于其他采样点,且最高含量出现在医院和污水处理厂周围,其主要原因是受抗生素诱导作用和抗性基因水平转移作用。
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