海水养殖用抗生素氟苯尼考对水产养殖环境可持续安全影响的研究

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水产品是我国食品构成的重要组成部分,而海水养殖是我国目前最主要的水产品供应方式。抗生素被广泛用于治疗和预防细菌性疾病。作为一种生态系统污染源,抗生素对水产品可持续安全造成了严重威胁。本文旨在评估抗生素对水产品的可持续安全影响,也为完善养殖用药使用规范提供理论依据。  本文以宁波市象山港近海养殖区与非养殖区(保护区)水样和表层沉积物为研究对象,通过可培养细菌计数、16S rRNA基因可变区的高通量测序、抗性基因和关键功能基因的qPCR检测等技术手段,构建了养殖区与保护区的微生物群落结构功能背景图谱;同时,通过微型生态模拟系统构建,对养殖区沉积物进行水产常用抗生素—氟苯尼考的单因素(50μg/ml)胁迫,从表型水平和分子水平两方面着手,在抗生素胁迫下,将水样和沉积物中微生物的群落结构、群落含有的抗性基因和基因水平转移元件的动态变化过程以更为直观、实时和定量的方式展现出来。主要结果如下:  1)养殖区水样中所含的氟苯尼考(FC)抗性细菌比例和相关的抗性基因和基因转移元件相对丰度均高于非养殖区水样。  2)养殖区沉积物中可培养微生物的氟苯尼考(FC)耐受性和沉积物中与FC相关的抗性基因和基因转移元件量均高于保护区;而养殖区沉积物中可培养微生物的代谢活性低于保护区。  3)通过16S rRNA基因高通量测序分析,发现在氟苯尼考(FC)处理第7d与对照组相比,沉积物微生物群落结构发生明显变化,而处理第28天,微生物群落结构组成已经基本恢复到处理前的水平。抗生素耐受检测发现处理第7d和第28d微生物群落中氟苯尼考(FC)耐受性与对照组相比均增加了128倍。而且通过实时荧光定量PCR检测发现在处理后第28d沉积物中与FC相关的抗性基因和基因转移元件量均高于对照组。  综上所述,海水养殖用抗生素投放会促进养殖区水样与沉积物中耐药细菌的积累,耐药基因的聚集以及传播扩散,使得海水养殖区水样和沉积物成为耐药基因的储存库与传播源头,对水产养殖环境可持续安全造成严重威胁。
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