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醫(yī)藥化工廢水廠中微生物群落結(jié)構(gòu)分析：

抗生素的濫用誘導(dǎo)和加速了抗生素性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的產(chǎn)生、傳播以及抗生素耐藥菌(antibiotic resistant bacteria, ARB)形成的風(fēng)險, 并且ARGs的存在是細(xì)菌表現(xiàn)耐藥性的根本原因.ARGs作為一類新型的環(huán)境污染物, 可通過質(zhì)粒、整合子以及轉(zhuǎn)座子等可在細(xì)菌同種屬菌株間和不同種屬的菌株之間發(fā)生水平基因轉(zhuǎn)移, 即使ARB死亡后, 攜帶ARGs的裸露DNA會在脫氧核苷酸酶的保護(hù)作用下長期存在, 故ARGs在環(huán)境中的持久性殘留、傳播和擴散比抗生素本身的危害還要大.目前, ARGs廣泛存在于不同的生態(tài)環(huán)境中, 如水環(huán)境、土壤和大氣, 其中作為水環(huán)境之一的污水廠被認(rèn)為是ARB和ARGs巨大的儲存地.以前針對ARGs的大多數(shù)研究主要集中在處理醫(yī)院和生活污水的城市污水廠上.然而, 迄今為止, 很少有報道從醫(yī)藥化工廢水中檢測出ARB和ARGs。

ARGs的檢測方法有可培方法和非培方法這兩大類.可培方法是通過培養(yǎng)基進(jìn)行微生物分離, 而后根據(jù)所分離微生物的耐藥性, 結(jié)合各種分子生物學(xué)方法或者對ARB進(jìn)行全基因組.但是由于自然環(huán)境中超過99%的微生物不能用傳統(tǒng)培養(yǎng)基方法進(jìn)行分離培養(yǎng), 故可培方法會遺漏大量ARB和ARGs.非培方法有PCR技術(shù)、qPCR技術(shù)、基因芯片技術(shù)及宏基因組學(xué)技術(shù).無論是普通PCR技術(shù)還是qPCR技術(shù)只能局限于已知序列的單一耐藥基因檢測, 并且只能對少數(shù)的ARGs進(jìn)行同時檢測, *后還需要測序分析來進(jìn)一步確認(rèn).基因芯片技術(shù)雖然可以同時檢測出大量的ARGs, 但仍然要依賴于根據(jù)已知的耐藥基因序列設(shè)計出相應(yīng)的特異性強的探針, 并且其制作復(fù)雜, 費用昂貴.而隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展, 宏基因組測序也越來越多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究及臨床診斷領(lǐng)域, 如感染類型診斷、抗性基因的鑒定和傳染病的防控等.宏基因組技術(shù)通過高通量測序, 打破了傳統(tǒng)以培養(yǎng)為主的微生物研究方式, 直接提取遺傳物質(zhì)進(jìn)行遺傳操作, 不僅可以準(zhǔn)確獲得樣品微生物物種組成及豐度等信息, 進(jìn)入數(shù)據(jù)庫預(yù)測微生物功能, 還能分析微生物代謝網(wǎng)絡(luò)等多方面的信息, 并且可同時檢測大量的ARGs, 為尋找新基因、研究微生物多樣性提供了便利的工具。