从埃塞俄比亚水产养殖池塘中采集的Oreochromis niloticus L 1758（尼罗罗非鱼）中分离出的假单胞菌属菌株的表型特征、分子检测及抗生素敏感性分析

《BMC Veterinary Research》：Phenotypic, molecular detection, and antibiogram analysis of Pseudomonas species from Oreochromis niloticus.L 1758 (Nile Tilapia) from aquaculture pond, Ethiopia

尼罗 tilapia 在埃塞俄比亚三个水产养殖场的病原调查显示，81份样本检出假单胞菌属（Pseudomonas），其中52%为荧光假单胞菌（P. fluorescens），37.6%为产气假单胞菌（P. putida），10.7%为铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）。85.6%菌株呈现β-溶血活性，所有菌株对环丙沙星、庆大霉素、头孢曲松敏感，但对青霉素类、阿莫西林-克拉维酸钾完全耐药。分子检测证实92.6%样本携带16S rRNA基因，多药耐药指数（MARI）为0.018。本研究揭示了埃塞俄比亚水产环境中假单胞菌属的流行病学特征及耐药模式，为后续分子流行病学研究和防控提供依据。

　　本研究围绕埃塞俄比亚的水产养殖系统中分离出的假单胞菌属（*Pseudomonas* spp.）进行了全面分析，重点关注其在尼罗罗非鱼（*Oreochromis niloticus*）中的分布情况、分子特征、以及对常用抗生素的耐药性。假单胞菌是一类广泛存在于自然环境中的革兰氏阴性菌，其种类包括*P. aeruginosa*、*P. putida*和*P. fluorescens*等，这些细菌不仅对水产养殖业构成威胁，还可能通过食物链传播给人类，成为重要的动物源性病原体。随着全球对水产养殖的依赖日益增加，尤其是在埃塞俄比亚这样的国家，了解这些细菌的感染状况及其传播特性对于保障食品安全和公共健康具有重要意义。

在研究中，科研人员从埃塞俄比亚的多个水产养殖点，包括国家渔业与水生生物研究中心（NFALRC）在Sebeta、哈瓦萨大学的水产养殖研究中心（CARE）以及Batu水产养殖与水生生物研究站，共采集了637份鱼体样本，涉及肌肉、肝脏、脾脏和肾脏等组织。通过采用目的性抽样方法，他们对样本进行了微生物分离与鉴定。结果显示，假单胞菌属在这些样本中被成功分离出81份，占总样本的12.7%。进一步的生化试验和分子生物学方法，如常规PCR，用于确认这些菌株的身份。最终，有75份样本被确认为假单胞菌属，其中*P. aeruginosa*占10.66%，*P. putida*占37.63%，而*P. fluorescens*则占52%。这一发现表明，假单胞菌属在尼罗罗非鱼中具有较高的感染率，且在不同组织中的分布存在一定的差异。

研究还发现，假单胞菌属的菌株中，约85.6%表现出致病性特征，例如在5%绵羊血琼脂平板上显示β-溶血活性。这一结果表明，这些菌株可能对鱼类和人类健康构成潜在威胁。此外，对10种常用抗生素的敏感性测试显示，所有菌株对头孢曲松、环丙沙星和庆大霉素表现出高度敏感，而对阿莫西林和青霉素则表现出完全耐药。值得注意的是，阿莫西林-克拉维酸和氨苄西林同样被所有菌株耐受，这进一步表明了假单胞菌属对某些抗生素的广泛耐药性。此外，红霉素对部分菌株显示出有限的抗菌效果，仅有21.4%的菌株对其表现出中等敏感性，而其余78.6%则完全耐受。这些抗生素耐药性的发现对水产养殖业和公共卫生管理提出了严峻挑战，尤其是在抗生素使用日益频繁的背景下。

从临床观察和死后解剖的结果来看，感染的尼罗罗非鱼表现出多种病理特征，包括体表褪色、角膜混浊、鳍和尾部的损伤、皮肤溃疡、腹部膨胀、肛门脱出以及鳍腐烂等。死后解剖进一步揭示了这些鱼类内部器官的病变情况，如脾脏肿大、鳃融合、肾脏充血肿胀、肝脏充血并伴有胆囊扩张，以及某些情况下肝脏颜色变化（苍白或绿色）和腹水异常。这些临床和病理特征与此前的文献报道相吻合，表明假单胞菌属确实可能是导致尼罗罗非鱼大规模死亡的主要病原体之一。

在分子生物学层面，研究采用了基于16S rRNA基因的常规PCR技术，以实现对假单胞菌属的准确鉴定。通过对基因片段的扩增和电泳分析，科研人员成功鉴定了多种假单胞菌属的菌株，并且发现其中约92.59%的样本通过PCR检测确认为假单胞菌属。这一分子检测方法不仅提高了鉴定的准确性，也为后续的致病性基因研究奠定了基础。值得注意的是，研究中还提到假单胞菌属的某些致病性基因，如黏附基因，可能在细菌的致病过程中起到关键作用。黏附基因编码的表面蛋白有助于细菌在宿主组织中的附着和定植，进而引发感染。因此，对这些基因的进一步研究可能为开发针对假单胞菌属的疫苗或治疗策略提供理论依据。

在抗微生物药物敏感性分析方面，研究结果揭示了假单胞菌属对多种抗生素的耐药性情况。尽管这些菌株对头孢曲松、环丙沙星、链霉素和四环素表现出较高的敏感性，但对阿莫西林-克拉维酸、氨苄西林和红霉素则表现出显著的耐药性。这一发现具有重要的现实意义，因为抗生素的广泛使用不仅可能导致细菌耐药性的增加，还可能影响水产养殖业的可持续发展。同时，由于这些抗生素在人类和兽医医学中也广泛使用，假单胞菌属的耐药性问题可能对人类健康构成潜在风险。研究中提到的多重抗生素耐药指数（MARI）为0.0178，表明这些菌株对多种抗生素的耐受性较低，但仍需警惕其耐药性可能随时间推移而增强的趋势。

假单胞菌属的分布情况也呈现出一定的地域性特征。研究结果显示，Ziway地区的假单胞菌属感染率最高，占总样本的23.78%，其次是Hawassa地区的10.96%和Sebeta地区的7.65%。这一分布差异可能与当地的水质条件、养殖环境、季节变化以及养殖密度等因素有关。此外，不同组织中的假单胞菌属分布也存在差异，其中*P. putida*主要集中在肌肉组织，而*P. fluorescens*则在肾脏中更为常见。这种分布模式可能反映了不同菌株在宿主体内的定植偏好，也可能与它们的致病机制和宿主适应性有关。

从整体来看，假单胞菌属在尼罗罗非鱼中的感染情况表明，这种细菌在埃塞俄比亚的水产养殖系统中具有较高的生态适应性。然而，由于其对常用抗生素的耐药性，若不加以有效控制，可能会对水产养殖业的生产安全和公共卫生带来严重影响。因此，研究建议进一步开展关于假单胞菌属的分子流行病学调查，以深入理解其在不同宿主之间的传播途径、耐药性机制以及对环境和人类健康的潜在影响。此外，针对这些细菌的耐药性问题，研究还强调了合理使用抗生素的重要性，以避免耐药性菌株的进一步扩散。

研究中提到的PCR技术在假单胞菌属的分子鉴定中发挥了关键作用。通过扩增16S rRNA基因片段，科研人员能够快速、准确地识别出不同的假单胞菌种类。这一技术的应用不仅提高了鉴定的效率，也为后续的致病性分析和抗生素耐药性研究提供了可靠的分子依据。此外，PCR方法的优化使得从鱼体样本中提取的基因组DNA具有较高的纯度和完整性，从而确保了后续实验的准确性。

从生态和健康角度来看，假单胞菌属的广泛存在和潜在致病性使其成为水产养殖业和食品安全领域的重要研究对象。尤其是在埃塞俄比亚这样的国家，随着水产养殖业的快速发展，假单胞菌属的感染风险也在增加。因此，加强对其分子特征、致病机制和耐药性的研究，不仅有助于制定有效的防控措施，还能为公共卫生政策的制定提供科学依据。此外，由于这些细菌可能通过食物链传播给人类，因此对它们的监测和控制应成为公共卫生管理的重要组成部分。

本研究的结果还表明，假单胞菌属在不同组织中的分布情况与感染的严重程度可能存在一定的关联。例如，*P. putida*在肌肉组织中的高感染率可能与其在鱼类体内的定植能力有关，而*P. fluorescens*在肾脏中的高感染率则可能与其在宿主内的代谢适应性有关。这种组织特异性感染模式可能为未来的病原体研究提供新的视角，帮助科学家更好地理解这些细菌如何在宿主体内定植并引发疾病。

综上所述，假单胞菌属在埃塞俄比亚的水产养殖系统中广泛存在，并且表现出较强的致病性和抗生素耐药性。这一发现不仅揭示了该地区水产养殖业面临的潜在健康风险，也为未来的病原体防控和公共卫生管理提供了重要的科学依据。为了进一步降低感染风险，科研人员建议采取更加严格的卫生管理措施，合理使用抗生素，并加强对于假单胞菌属的分子流行病学研究，以更好地理解其在不同环境和宿主之间的传播规律。此外，对假单胞菌属的致病性基因和耐药性机制的深入研究，可能为开发新的抗菌策略和疫苗提供理论支持，从而保障水产养殖业的可持续发展和食品安全。