喹诺酮类耐药菌及耐药基因在罗非鱼和杂交鳢养殖中的分布特征

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hzn_avr
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作为全球严峻的公共卫生问题之一,细菌耐药性问题近年来在水产养殖业中愈发受到重视,喹诺酮类药物是水产养殖中较为常用的抗菌药物之一,其耐药性问题也愈发凸显。罗非鱼和杂交鳢均是我国重要的特色淡水经济鱼类,且均有着养殖产量高、养殖密度大等特点。罗非鱼和杂交鳢(斑鳢Channa maculata♀×乌鳢Channa argus♂)养殖中喹诺酮类药物耐药现象也较为普遍。目前国内外对水产养殖动物(水产品)或养殖环境的细菌耐药性研究,多限于对某一种属菌株的耐药性研究,对反映鱼体或环境中细菌耐药情况不够全面。本研究旨在通过喹诺酮类药物(萘啶酸和恩诺沙星)筛选培养的方式,了解不同养殖阶段罗非鱼和杂交鳢的鱼肠道及养殖环境中喹诺酮类耐药菌的产生比例及耐药细菌的种类,同时对罗非鱼和杂交鳢养殖中质粒介导的喹诺酮类耐药基因进行类型与丰度分析,明确喹诺酮类耐药菌及耐药基因的分布特征,评估喹诺酮类耐药传播风险,从而为建立水产品耐药防控技术提供数据支撑,以及为抗菌药物的合理使用和保障水产品质量安全提供理论依据。采用细菌平板计数法计算罗非鱼和杂交鳢在不同养殖阶段鱼肠道及养殖环境的菌落数量,结果显示,在各养殖阶段可培养菌的菌落总数相对稳定,维持在105CFU·g-1~107 CFU·g-1。鱼肠道菌群的耐药风险显著高于水产养殖环境的,其中罗非鱼肠道菌群对萘啶酸和恩诺沙星的耐药率分别为26.7%和18.3%,杂交鳢肠道菌群对萘啶酸和恩诺沙星的耐药率分别为37.7%和21.8%。在养殖的不同阶段中,喹诺酮类药物的耐药风险差异不显著,而不同品种、不同养殖区域存在一定差异。采用16S rDNA高通量测序技术对不同来源样品的耐药菌群进行组成分析,结果显示,在罗非鱼养殖中底泥中微生物多样性最高,鱼肠道及池塘水次之;而杂交鳢鱼肠道的微生物多样性高于池塘水和底泥样品。罗非鱼肠道样品中喹诺酮类耐药菌群的优势菌群为埃希氏菌属、肠杆菌属和气单胞菌属细菌,而杂交鳢肠道样品中则为埃希氏菌属、气单胞菌属和邻单胞菌属细菌。罗非鱼和杂交鳢环境样品中,对喹诺酮类药物耐药的菌群则以气单胞菌属和埃希氏菌属为主,且两者丰度之和显著高于肠道的。在不同采样点的不同采样时期中各菌属所占比例及变化未展现出明显规律性。采用普通PCR和荧光定量PCR法对质粒介导的喹诺酮类耐药基因进行类型与丰度分析,结果显示,罗非鱼及其养殖环境样品一共检出4种基因类型,分别是qnr A(qnr A1)、qnr B(qnr B10)、qnr S(qnr S1、qnr S5)和oqx AB(oqx A),其检出率分别为2.5%、7.4%、42.0%和34.7%;而杂交鳢及其养殖环境样品也检出4种基因类型,分别是qnr B(qnr B10)、qnr S(qnr S1)、oqx AB(oqx A)和aac(6’)-Ib-cr,其检出率分别为3.7%、29.6%、22.2%和7.4%。罗非鱼和杂交鳢及其养殖环境中PMQR基因普遍存在,其中底泥样品中PMQR基因丰度总量最高,其次为肠道和池塘水样品。罗非鱼源样品中各类PMQR基因的绝对丰度在103~107 copies g-1·(copies·m L-1),相对丰度在0.02%~0.96%;杂交鳢源样品中,各类PMQR基因的绝对丰度在103~108 copies·g-1(copies·m L-1),相对丰度在0.004%~41.17%。杂交鳢肠道和环境样品中oqx AB、qnr C和qnr B基因的相对丰度显著高于罗非鱼源样品,而qnr S和qnr D的相对丰度则显著低于罗非鱼源的。比较不同养殖阶段PMQR的基因丰度,不管是肠道样品还是环境样品,都没有明显规律性。综上结果可得,在罗非鱼和杂交鳢的养殖过程中,喹诺酮类药物耐药菌和耐药基因广泛存在于鱼体及其养殖环境中,鱼肠道菌群的耐药风险显著高于水产养殖环境的。不同养殖阶段喹诺酮类耐药风险无显著差异。水产养殖喹诺酮类耐药菌群以气单胞菌和埃希氏菌属为主,应开展水产养殖这两类细菌的耐药监测,并进一步开展其喹诺酮类耐药产生与传播机制的相关研究;另外应加强各养殖阶段的饲养管理,减少疾病的发生从而减少抗菌药物使用带来的耐药风险,保障水产品质量安全。
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