论文部分内容阅读
近年来,抗性基因在水环境中的污染被认为是对人类健康的一种新的威胁。地表水中含有的抗性基因经过自来水厂的处理后并不能完全去除,且水中含有的移动基因元件如转座子、整合子等可能会对抗性基因的形成、水平转移和扩增起到积极作用,对人体健康造成威胁。本实验以杭州市两个自来水处理厂及其供水范围内的两个居民区生活用水为研究对象,采用高通量荧光定量PCR技术对水样中的285种抗性基因、8种转座子基因(tnpA-01、tnpA-02、tnpA-03、tnpA-04、tnpA-05、IS613、tnpA-07、 Tp614)和Ⅰ类整合子基因(intI-1)进行检测。其中285种抗性基因主要分为氨基糖苷类(36种)、p-内酰胺类(54种)、喹诺酮类-氯霉素类(FCA)(25种)、大环内脂类-林可酰胺类-链阳性菌素B(MLSB)(45种)、其他／外排泵类(50种)、磺胺类(4种)、四环素类(39种)和万古霉素类抗性基因(32种)。1号自来水厂采用臭氧—生物活性炭深度处理工艺,2号自来水厂则采用常规处理工艺。研究结果表明,自来水厂处理后的出水中仍含有一定量的抗性基因残留,各类抗性基因总浓度均大于105拷贝数／升。1号自来水厂对抗性基因的平均去除量低于2号自来水厂,说明先进的自来水深度处理工艺并不能更有效地去除抗性基因；经生物活性炭吸附处理工艺后,自来水中的抗性基因相对丰度平均增加约1个数量级,总数量由84增加至156。自来水厂出水经管道运输后,水样中的抗性基因浓度有显著增加(P<0.01)。其中p-内酰胺类抗性基因增长最多,出水中平均为7.10×106拷贝数／升,居民区自来水中可达7.59×108拷贝数／升。该结果表明管道运输系统可能是一个重要的抗性基因存储库,应引起关注。洗浴用水中抗性基因的平均浓度(7.57×107拷贝数／升)略低于常温自来水(1.63×108拷贝数／升),两类水样之间并无显著性差异(P>0.05)。1号自来水厂水样中,氨基糖苷类、MLSB类、其他／外排泵类、磺胺类和四环素类抗性基因与转座子和Ⅰ类整合子存在显著正相关性(P<0.05),其中与磺胺类和四环素类抗性基因存在极显著相关性(P<0.001)。2号自来水厂中,除磺胺类抗性基因外,其他所有种类的抗性基因均与Ⅰ类整合子存在显著正相关性(P<0.05)。这是首次采用高通量荧光定量PCR技术对城市自来水处理系统中抗性基因的行为特征进行研究,该结果可以为了解我国自来水中抗性基因的污染现状提供参考。