文 献 综 述

一 污水厂抗性基因的检出和分布特征

污水厂水中含抗生素,并含有多种抗药细菌。迄今为止已在许多国家污水厂中检测到多种抗生素的抗药细菌,其中较为普遍的抗药细菌是大肠杆菌和肠球菌[1-3],抗药基因有抗四环素基因(tetR),抗磺胺类基因(sulR)以及抗青霉素基因(mecA)等[4-6]。我国太湖流域污水处理厂、河流与湖泊的水体和底泥中存在四环素类抗性基因( tetA 和tetC) ，并且当河流流经城市后抗性基因浓度显著增加［7］。波兰一些污水厂废水中多重抗药大肠杆菌和肠球菌所占比例分别为9%和29%[8]。MURRAY 等监测了加拿大一些污水厂抗药菌浓度状况，出水中对3种以上抗生素具有抗药性的细菌比例超过 20%[9]。Huang 等[10]调查了我国北京地区某污水厂中抗药细菌存在水平,指出污水厂二级出水中对青霉素、氨苄青霉素、头孢金素和氯霉素等抗生素耐受细菌的浓度约在 103~105CFU/mL, 占总异氧菌群的 50%以上。葡萄牙部分大型污水处理厂中具有多重抗药性的肠球菌所占比例高达 49.4%[11]。 Castiglioni 等[12]在污水厂大 肠杆菌中检测到多重抗药基因（mar A），另外在美国 和中国一些污水厂污水和污泥中检出多种抗四环素 基因（tet A-E，tet G，M，O，Q，S）以及抗四环素乳糖发酵肠杆菌等[13-14]。污水厂中较为普遍存在的基因有抗四环素基因（tetR），抗磺胺类基因（sulR）以及金黄色葡萄球菌的抗青霉素基因（mecA）等。

Da Costa 等指出,污水处理使得耐环丙沙星的肠球菌的抗药性较处理前增强,使抗药细菌的环境风险进一步加大污水厂运行条件,如处理工艺、水力停留时间、曝气条件、水力负荷、污泥龄、回流比等, 对细菌(包括耐药细菌)的生长繁殖起到关键性的作用,因而可能对其中抗药细菌的分布和去除特性产生影响。由于进水水质和工艺条件的不同,各污水厂出水中抗药细菌和抗药基因浓度存在较大差异,检测到抗药细菌最高可达104CFU/mL, 抗药基因浓度可达 105copies/mL[15]。Munir 等[16]研究了密歇根 5 座污水处理厂中不同处理工艺对耐药细菌和耐药基因去除的影响,发现 MBR工艺对四环素和磺胺嘧啶抗药细菌的去除效果显著优于传统活性污泥法,同样,好氧消化和石灰稳定等污泥处置的效果也显著高于传统的脱水和重力沉降等处置方法.Mezrioui 和 Baleux 等[17]的调查表明好氧泻湖对粪肠杆菌 的去除率高于污水厂的活性污泥工艺,且泻湖出水大肠杆菌耐药率(35%)高于活性污泥工艺出水 (23%)。

二 mcr-1基因的检出

抗生素广泛用作人类和动物传染性疾病的预防和治疗药品以及动物的生长促进剂。长期过量使用抗生素对环境和人类健康构成潜在威胁，抗生素残留物进入自然环境，使细菌产生抗性，即细菌多次与药物接触后，对药物的敏感性减小甚至消失，致使药物对耐药菌的疗效降低甚至无效。华南农业大学的研究团队发现新型耐药基因MCR一1基因，研究人员在动物和人身体细菌样本中均发现这一基因，MCR-1 位于细菌能轻易共享的 DNA 质体（一种 DNA 游离片断）中，从而能将这一抗药性传播给其他有机体，该基因在不同菌种间扩增和转移速度极快，包括大肠杆菌、克雷伯杆菌以及绿脓杆菌，并且MCR-1基因的存在使得大肠杆菌对粘杆菌素产生了耐药性。2015年11 月，中国的生猪和肉类产品中发现 mcr-1 基因，目前欧洲一些其他国家，包括丹麦和荷兰也存在这种基因。随后加拿大也从采集的样本中检出该细菌。2015 年 12 月 25 日英国动植物卫生机构在英国猪场的猪只中发现了 MCR-1基因。由MCR一1调控的多粘菌素抗性反应很有可能起源于动物，且已经开始蔓延至人，2016年4#8212;7月美国2次发现超级细菌病例，感染者体内检测出的大肠杆菌中均携带此基因。中国东南部采集的肉类、 医院病患和家畜大肠杆菌样本中发现，共260 个大肠杆菌样本含 MCR-1 抗药性基因。

这种携带 MCR-1基因的大肠杆菌E.coli MRSN 388634的质粒中编码了包括MCR-1在内的 15 种 耐 药 基 因 ，但 E.coli MRSN 388634并非对所有抗生素都不敏感，例如它的质粒上就没有发现碳青霉烯酶。所以，它无力抵抗碳青霉烯类抗生素。 黄显会提到，超级细菌并不会对人体造成致命的杀伤力，它只是一种多重耐药菌，对某些抗生素具有耐药性而言。因此不用过度恐慌，但滥用抗生素引发的细菌耐药性的问题却要引起足够的重视。美国皮尤慈善信托基金会长期抗生素耐药性项目的高级官员、传染病专家 DavidHyun DavidHyun提到，在美国MCR-1病例的事件表明，需要更好的监测和管理项目。

三 总结

抗性基因如MCR-1由于对多粘菌素类药物具有抗药性，而多粘菌素类药物被认为是对抗多重抗性细菌的”最后一道防线”。重要的是环境中抗生素和抗性细菌及抗性基因的产生和存留是长期积累的过程，且在短期内不会消失，对人类及其他物种健康造成巨大威胁。但是由于该基因发现不久，此方面的研究尚不充分，数据不充足，并且对于污水厂中多重耐药菌的研究匮乏。因此，研究污水处理系统中耐药细菌MCR-1携带菌株的分布特征，可以为评价污水中超级抗性基因的环境风险影响提供基础数据，更好地应对超级细菌对人类带来的不良影响。