利用交叉组装噬菌体示踪水环境中人源粪便来源的耐药细菌

人类粪便中的耐药细菌(antibiotic resistant bacteria, ARB)及其携带的耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)可以通过城市污水处理系统排放进入当地水环境,因此,快速准确地探明水环境中粪便污染及ARB情况对于保护生态系统和居民健康具有重要意义。本研究借助噬菌体crAssphage作为新型人类粪便污染特异性指示标记,采集太原市健康人群粪便、晋阳湖、汾河水库、自来水和污水处理厂的样品,首先采用实时荧光定量PCR技术检测样品中人类粪便污染指示标记crAssphage、细菌核糖体16S rRNA基因与耐药基因bla_TEM-1的存在情况;其次针对各类样品进行细菌分离培养与鉴定,完成样品中bla_TEM-1耐药菌株及多重耐药细菌的筛选;最后通过构建系统发育树分析菌株的进化关系,探究不同环境介质中细菌之间的相互影响。结果显示crAssphage在晋阳湖、汾河水库和污水处理厂样品中被检出,证明太原市区水环境存在人类粪便污染。本研究共分离鉴定出254株细菌,氨苄青霉素耐药细菌占比最高(74.41%),环丙沙星耐药细菌占比最低(1.97%);耐药基因bla_TEM-1在各类样品的菌株中都有检出(22.83%),多重耐药细菌共有79株(31.10%)。进化关系分析表明人体肠道与水环境中的耐药细菌具有亲缘关系。上述结果表明太原市水环境受到人类粪便污染的影响,并且可能促进了ARGs和ARB的传播扩散,对人体健康产生威胁。该研究为评估太原市水环境粪便污染情况及ARB分布提供基础数据,为水环境监测保护给出科学依据。