砷生物富集促进即食牡蛎中WHO关键优先肠杆菌科细菌的毒力演化

本研究聚焦即食牡蛎中砷(As)生物富集与WHO关键优先肠杆菌科细菌(如产ESBLs的肺炎克雷伯菌ST307)的关联，通过基因组分析和毒力实验，首次揭示As耐受菌株携带ars操纵子与多重耐药(MDR)、高毒力的协同进化现象，为海鲜安全监管提供科学依据。

　　

海洋污染与食品安全正面临双重挑战。作为全球消费量最大的贝类，牡蛎因其滤食特性成为重金属和耐药菌的"活体富集器"。砷(As)作为一类致癌物，在牡蛎中的生物积累水平可达1.95 mg/kg湿重；与此同时，产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)的肠杆菌科细菌在海鲜中的出现，已被WHO列为最高优先级威胁。这两者如何相互作用？巴西圣保罗州的研究团队在《Food Research International》发表的研究给出了惊人答案：砷污染可能正在筛选出兼具多重耐药和高毒力的"超级细菌"。

研究团队采用多学科交叉方法：通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)定量5个市场108份牡蛎样本的As、Hg等重金属；利用MALDI-TOF质谱和药敏试验筛选耐碳青霉烯/三代头孢菌素的肠杆菌科细菌；采用Illumina NextSeq进行全基因组测序(WGS)分析耐药基因和毒力因子；最后通过大蜡螟(Galleria mellonella)感染模型评估菌株毒力。

【样本收集与处理】
从巴西圣保罗和圣卡塔琳娜州5个市场采集两季牡蛎，分离出5株As耐受(MIC≥1024 μg/mL)的MDR菌株，包括国际流行克隆肺炎克雷伯菌ST307。

【重金属定量】
市场M3-M5的牡蛎As含量显著超标(1.01-1.95 mg/kg)，夏季样本富集程度更高，提示季节波动可能与水温促进滤食有关。

【基因组与毒力特征】
WGS揭示所有菌株携带ars抗砷操纵子，其中肺炎克雷伯菌ST307共表达CTX-M-15和SHV-28型ESBLs；大肠杆菌ST38/ST23不仅携带CTX-M-55，其基因组更与人类临床株高度同源。大蜡螟实验证实这些菌株具有致死性毒力，48小时死亡率达80%。

该研究首次报道了海鲜中产CTX-M-15的以色列柠檬酸杆菌(Citrobacter telavivensis)，并证实As耐受与ESBLs耐药、高毒力的协同进化现象。这种"三位一体"的进化压力可能重塑水产微生物组，使即食牡蛎成为耐药基因向人类传播的"特洛伊木马"。研究呼吁建立海鲜重金属-耐药菌联合监测网络，特别需要开发快速检测无机砷物种的技术。正如作者强调，当我们在享受牡蛎鲜美时，可能也在不经意间摄入了一个正在演化的"耐药性孵化器"。