《Environmental Pollution》：Genomic and Phenotypic Characterization of
Aeromonas spp. from the longest river in Türkiye: Virulence, Antibiotic, and Heavy Metal Resistance
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K?z?l?rmak River's Aeromonas spp. exhibit high antibiotic resistance (83%耐ertapenem), heavy metal tolerance (铜), and prevalent virulence genes (act/aerA/alt), with biofilm formation in 90% isolates. MAR>0.2 indicates significant anthropogenic contamination. Whole-genome sequencing reveals diverse resistance genes and virulence factors.
Gizem Cufaoglu|Tansu Yildiz|Mukaddes Barel|Naim Deniz Ayaz
土耳其基里卡莱大学兽医学院食品卫生与技术系
摘要
克孜勒尔马克河是土耳其最长的河流，由于该地区广泛进行集约化农业和畜牧业，因此存在潜在的污染风险。本研究通过分析从克孜勒尔马克河中分离出的Aeromonas菌株的抗生素和重金属耐药性、毒力基因、生物膜形成能力以及遗传相关性（包括对部分菌株的全基因组测序），对其特征进行了研究。从七个村庄收集的78个水样中，共鉴定出40株Aeromonas菌株。A. veronii是主要菌株（占85%），其次是A. hydrophila和A. eucrenophila。表型检测显示这些菌株具有高度的碳青霉烯类抗生素耐药性：83%的菌株对ertapenem耐药，50%的菌株对imipenem耐药，52.5%的菌株被归类为多重耐药菌。27株菌株的MAR指数超过0.2的阈值，表明它们是高风险的污染源。其中A. hydrophila菌株的多粘菌素MIC值达到16 μg/mL，这一现象通过频繁检测到< />（100%）和（90%）基因得到证实。毒力基因act、aerA和alt非常普遍，生物膜检测显示90%的菌株具有中度至强度的生物膜形成能力。这些菌株对重金属（尤其是铜）具有耐受性，这一结果通过MIC测试和PCR验证得到证实。对4株A. veronii和A. hydrophila菌株进行的全基因组测序揭示了多种耐药基因（包括< />、adeF和OXA变异体）、染色体编码的毒力因子（T3SS、T4SS、T6SS）以及移动遗传元件。这些发现表明，克孜勒尔马克河中的Aeromonas菌株可能是临床相关毒力特征、抗菌素耐药性和重金属耐药性的传播途径，强调了加强对受农业和畜牧业污染影响的水体环境的监测的必要性。
部分内容摘要
引言
Aeromonas属是一类常见的革兰氏阴性兼性厌氧细菌，广泛存在于水生环境中。这些微生物不仅是淡水生态系统自然微生物群的重要组成部分，也被认为是能够感染水生动物和人类的机会性病原体（Janda & Abbott, 2010）。Aeromonas hydrophila、A. caviae和A. veronii等物种常与多种疾病相关，包括胃肠炎。
研究区域和采样点
研究区域位于土耳其首都安卡拉的Kalecik区。该地区以小型和大型畜牧业以及农业活动闻名。采样点选自沿克孜勒尔马克河分布的七个村庄（Yalimkoy、Samanlik、Gokdere、Karalar、Bugra、Alibeyli、Akkuzulu）的河岸地带（图1）。优先选择了畜牧业和农业活动频繁进行的地点进行采样。
菌株鉴定
在145个疑似菌株中，通过PCR分析16s rRNA区域引物鉴定出42株为Aeromonas属菌株。后续的MALDI-TOF MS分析进一步确认其中2株为和。因此，从78个水样中总共分离出40株（27.5%）Aeromonas菌株，而Samanlik村庄未检测到Aeromonas菌株（表1）。在鉴定出的菌株中，A. veronii最为常见（34/40，85%）。
讨论
水源是多种微生物群落的重要储存库，Aeromonas属菌株在其中较为常见。值得注意的是，Aeromonas已被列入环境保护署（EPA）的污染物候选名单，因其具有引发疫情的能力，尤其是在卫生设施不足的地区（EPA, 2006; FDA, 2012）。河流被认为是多重耐药（MDR）Aeromonas菌株的主要储存库。
结论
本研究证实了克孜勒尔马克河中存在Aeromonas属菌株，并揭示了其较高的物种和遗传多样性、多重耐药性和重金属耐药性，以及携带多种毒力相关基因（包括多粘菌素耐药性）。A. veronii的优势地位、较高的MAR指数以及< />和bla型基因的广泛存在表明了强烈的人为选择压力。此外，基因组研究结果还发现了外排泵、碳青霉烯酶、CRISPR-Cas系统、噬菌体等特征。
作者贡献声明
Mukaddes Barel：
撰写、审稿与编辑、数据可视化、方法学设计、实验研究。
Naim Deniz Ayaz：
撰写、审稿与编辑、项目监督。
Tansu Yildiz：
数据可视化、实验研究。
Gizem Cufaoglu：
初稿撰写、数据可视化、项目监督、资源管理、方法学设计、概念构思。
未引用参考文献
Alsultan和Elhadi, 2022; Baliga等人, 2021; Bu等人, 2024; Gillieatt和Coleman, 2024; Guimar?es等人, 2013; Rossolini等人, 1995; Runa等人, 2021; Stepanovi?等人, 2000; Uzun和Ogut, 2015; WHO, 2020.
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
伦理声明
本研究仅涉及环境水样，未涉及人类参与者或动物。根据基里卡莱大学的规定，此类环境采样无需正式的伦理委员会批准。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本论文的过程中，作者使用ChatGPT辅助语法编辑和提升文本可读性。此外，图3也是使用该工具生成的。所有通过该服务生成的内容均由作者进行了审核和编辑，作者对最终版本负全责。
资助
本研究得到了基里卡莱大学科学研究项目协调单位的支持，项目编号为2023/046。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本文包含Tansu Y?ld?z在基里卡莱大学健康科学研究生院兽医食品卫生与技术系完成的硕士论文研究成果。
