恩诺沙星通过微生物-肠-肝轴影响草鱼能量代谢及抗生素抗性基因传播的机制研究

本研究针对水产养殖中广泛使用的恩诺沙星（ENR）对草鱼能量代谢及抗生素抗性基因（ARGs）传播的潜在风险展开。通过21天ENR暴露及14天净化实验，发现ENR通过扰乱肠道菌群，抑制糖异生、促进糖酵解及有氧代谢，导致低血糖和肝功能损伤，并检测到6种喹诺酮抗性基因。研究揭示了微生物-肠-肝轴在能量代谢中的调控作用，为抗生素环境风险评估提供了新依据。

　　

抗生素滥用引发的环境与健康风险已成为全球关注焦点。作为水产养殖常用药，恩诺沙星（ENR）在环境中的残留浓度可达995.02 ng/L，但其对鱼类能量代谢的毒性机制尚不明确。更令人担忧的是，抗生素可能通过驱动肠道菌群产生抗性基因（ARGs），加剧环境污染和公共卫生危机。草鱼作为中国产量最高的淡水鱼（2022年达590万吨），其健康养殖关系千万渔民生计。然而，ENR如何通过微生物-肠-肝轴影响鱼类代谢，以及是否导致ARGs传播，仍是亟待解决的科学问题。

湖北省水产资源调查项目团队通过为期35天的实验（21天ENR暴露+14天净化），采用16S rRNA测序分析肠道菌群，结合血糖、肝酶等代谢标志物检测，系统评估了ENR对草鱼的影响。实验设置0、1和10,000 μg/L三个浓度组，样本来自山东乳山育种基地（初始体重27.48±5.71 g）。关键发现包括：

ENR exposure induced disruption in the intestinal microbial community of grass carp
通过OTU（操作分类单元）分析发现，暴露组肠道菌群多样性显著降低（10,000 μg/L组OTU数减少25%），且净化后未能完全恢复。拟杆菌门（Bacteroidetes）与厚壁菌门（Firmicutes）比例失衡，直接关联宿主的能量吸收效率。

Discussion
研究首次证实ENR通过三重途径扰乱能量代谢：1）抑制肝脏糖异生关键酶PEPCK（磷酸烯醇丙酮酸羧激酶），导致低血糖；2）激活HK（己糖激酶）和PK（丙酮酸激酶）促进糖酵解；3）降低CPT-1（肉碱棕榈酰转移酶-1）活性，抑制脂肪分解。肝脏病理切片显示明显脂肪变性，ALT（丙氨酸转氨酶）活性升高2.3倍。

更值得警惕的是，在肠道中检出qnrS、aac(6')-Ib-cr等6种喹诺酮抗性基因，其丰度与变形菌门（Proteobacteria）正相关。该菌门包含多种条件致病菌，提示ARGs可能通过食物链传播至人类。

Conclusion
该研究构建了"ENR-菌群紊乱-代谢异常-ARGs传播"的完整链条，为制定水产抗生素使用标准提供了理论依据。尽管14天净化后部分指标改善，但肝脏损伤和ARGs残留提示长期风险。未来需结合代谢组学和无菌鱼模型，深入解析微生物代谢物（如短链脂肪酸）对宿主基因表达的调控机制。论文发表于《Aquaculture》，对保障水产品安全和公共卫生具有重要实践意义。