在世界各地的湖泊、水庫等淡水生態(tài)系統(tǒng)中，抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）和藍藻水華（cyanobacterial bloom）都因其對人類健康的潛在危害而引起了全球公眾的廣泛關(guān)注。特別是，近半個世紀以來在氣候變暖和城市化大背景下，不合理的人類活動加劇了ARGs的富集、傳播和擴散，極有可能導致生態(tài)系統(tǒng)改變和服務功能損失。湖泊水庫水體中具有豐富多樣的細菌，其中攜帶有ARGs的細菌被稱作抗生素抗性菌，水生生態(tài)系統(tǒng)通常被認為是環(huán)境中ARGs的一個重要的源和匯。由于人類經(jīng)常與水直接接觸（例如，游泳）、直接飲用水和食用水產(chǎn)品，所以與其他水環(huán)境相比，人們更容易受到淡水環(huán)境中抗生素抗性菌的感染。湖泊水庫細菌物種分布通常受到許多生物和非生物因素的影響，例如藍藻水華、水體分層和細菌生活方式（自由生和附著生）等。這些因素可以顯著地影響細菌群落組成的時空變化，但這些因素（尤其是藍藻水華）對湖庫浮游細菌抗生素抗性功能的影響及機制尚不清楚。
中國科學院城市環(huán)境研究所水生態(tài)健康研究組（楊軍團隊）采用高通量熒光定量PCR技術(shù)和高通量測序方法對水庫藍藻水華期和非水華期、自由生和顆粒附著生細菌所攜帶的ARGs進行了比較研究。結(jié)果表明，該研究共檢出145種ARGs和9種可移動遺傳因子，其中具有外排泵抗性機制的多重耐藥基因最具優(yōu)勢（68.93％），非水華期自由生細菌的ARGs豐度最高；藍藻水華期的ARGs種類數(shù)低于非水華期，水華期和非水華期共有的ARGs豐度貢獻分別是99.8%和96.9%；藍藻水華對自由生細菌ARGs豐度的抑制作用較大，對附著生細菌ARGs功能組成的影響較強。在水華發(fā)生和消退過程中，ARGs的分布與3種可移動遺傳因子、低豐度稀有細菌密切相關(guān)；ARGs的群落構(gòu)建還受到隨機性過程的影響，其中自由生細菌ARGs群落較附著生細菌具有更高的隨機性水平。因此，細菌的生活方式是能引起ARGs對藍藻水華差異性響應的重要機制之一。該研究為深入理解ARGs在自然水環(huán)境中的分布特征提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可為湖泊水庫ARGs監(jiān)測、安全評估、生態(tài)管理和風險防控等方面提供參考。
研究成果近日以The antibiotic resistome of free-living and particle-attached bacteria under a reservoir cyanobacterial bloom 為題發(fā)表于環(huán)境科學與生態(tài)學領(lǐng)域國際期刊Environment International, 2018, 117:107-115。城市環(huán)境所碩士生郭云艷為第一作者，研究員楊軍為通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃“全球變化及應對”重點專項、國家自然科學基金、廈門市科技計劃的資助。
論文鏈接 ?https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018300886
