编辑推荐:
为探究温度、pH 等环境因素对埃及水产养殖环境中大肠杆菌(E. coli)流行、毒力及耐药性的影响,研究人员从埃及鱼场采样研究。结果显示环境因素影响显著,存在多种耐药基因。这为保障食品安全和公众健康提供依据。
在全球气候变化的大背景下,水产养殖正面临着前所未有的挑战。气温的升高、水质的波动,这些变化不仅影响着水生生物的生存,还可能带来一系列潜在的健康风险。大肠杆菌(E. coli)作为一种常见的细菌,在水产养殖环境中广泛存在,它既能导致鱼类患病,造成经济损失,又可能通过食物链威胁人类健康。然而,以往研究常常忽视环境因素对水产养殖中大肠杆菌的影响,尤其是在埃及这样的地区,关于温度和 pH 等环境变量如何影响大肠杆菌耐药基因分布的研究十分匮乏。为了填补这一空白,来自开罗大学兽医学院人畜共患病系的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了深入了解环境因素对大肠杆菌的影响,从埃及两个环境相似的鱼场,在冬、春、初夏、夏、秋五个季节,随机采集了 328 条尼罗罗非鱼样本。同时,使用专业设备监测鱼塘的水温、pH 等环境参数。在实验室中,研究人员通过选择性培养方法和生化测试分离、鉴定大肠杆菌;运用聚合酶链反应(PCR)技术检测腹泻致病性大肠杆菌(DEC)的致病型(如st、lt、eaeA、bfpA、stx1、stx2 )以及 β- 内酰胺酶和碳青霉烯酶耐药基因。
研究结果表明,大肠杆菌在养殖鱼类样本中的总体检出率高达 92.68%。水温与大肠杆菌的出现呈显著正相关,水温每升高 1°C,大肠杆菌的出现率增加 1.41。而水的 pH 值与大肠杆菌的出现呈中度负相关,pH 值降低,大肠杆菌的出现率增加。在腹泻致病性大肠杆菌方面,肠毒素性大肠杆菌(ETEC)分布广泛,尤其是在温暖季节。不同致病型大肠杆菌在不同季节的分布有所差异,如产志贺毒素大肠杆菌(STEC)在冬季检出率低,在夏季和秋季增加,且stx2基因比stx1基因更普遍。还发现了一些具有多种致病型特征的杂交菌株。在耐药基因方面,夏季和秋季携带 β- 内酰胺酶基因的大肠杆菌分离株最为普遍,初夏、夏季和秋季携带碳青霉烯酶基因的大肠杆菌比例最高。不同的耐药基因在不同季节的分布各有特点,并且随着水温升高,多种耐药基因共存的情况更为常见。
研究结论和讨论部分指出,气候变化对水生生态系统中大肠杆菌的流行、毒力和耐药性有着深远影响。水温升高不仅有利于大肠杆菌的生存和繁殖,还可能增强其致病性。pH 值的波动也会影响大肠杆菌的生存和毒力。多种致病型大肠杆菌和携带耐药基因的菌株的存在,增加了疾病防控的难度,并且可能通过食物链传播,对公众健康构成严重威胁。这一研究强调了持续监测水产养殖环境、严格规范抗生素使用以及积极应对气候变化对保护食品安全、公众健康和水产养殖可持续发展的重要性。
该研究主要采用了样本采集监测、细菌分离鉴定和分子生物学检测等关键技术方法。样本采集自埃及两个鱼场不同季节的尼罗罗非鱼,通过现场监测获取环境参数。利用选择性培养和生化测试分离鉴定大肠杆菌。借助 PCR 技术,对大肠杆菌的致病型相关基因和耐药基因进行检测分析。