湘江四环素及抗性基因含量特征及其季节变化.docx

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1、湘江四环素及抗性基因含量特征及其季节变化摘要：采用高效液相色谱质谱法分析了湘江长沙河段水体及底泥中4种常见四环素类抗生素的含量特征及其季节变化，并采用实时荧光定量PCR研究了该水域相应的5种代表性抗生素抗性基因（tetA，tetC，tetG，tetM和tetX）的存在及丰度.结果表明，水体中四环素类抗生素的质量浓度均值在16.23〜496.73ng?L-1之间，底泥中四环素类抗生素的质量分数为347.77〜3829.75ng?kg-1，易受季节变化影响.5种目标抗性基因在所有样品中均有检出，其中tetA和tetC的绝对拷贝数及相对丰度较高，为湘江长沙河段的优势抗性基

2、因.相关性分析表明：冬季水体中的tetA和tetC含量与底泥中的含量显著相关，几种目标抗生素与抗性基因之间并不存在明显线性关系.关键词：基因；湘江；四环素抗生素中图分类号：X172文献标识码：AAbstract：Thispaperadoptedhighperformanceliquidchromatographymassspectrograph（HPLCMS）toinvestigatetheoccurrenceandseasonalchangesoftetracyclineantibioticsintheXiangRiveranditssediments.Fiver

3、epresentativeantibioticresistancegenes（tetA，tetC，tetG，tetM，tetX)inwaterandsedimentsampleswerequantifiedwithrealtimePCR.Theconcentrationsoftetracyclineshowedsensitiveseasonalchanges，rangingfrom16.23ng?L-1to496.73ng?L-1inthewatersamples，andfrom347.77ng?kg-1to3829.75n?kg-1inthesedimentsam

4、ples，respectively.Thetargetresistancegenesweredetectedinallsamples.Comparedwithotherresistancegenes，tetAandtetCwerehigherinabsolutecopynumberandrelativeabundance，suggestingthatthetetAandtetCweredominantintheXiangRiver.Statisticalanalysisindicatedapositivecorrelationbetweentherelativeab

5、undanceoftetAandtetCinthewatersamplesandthesedimentsamplesinwinter.Therewasnolinearlyrelationshipbetweenantibioticsandresistancegenes.Keywords：genes；theXiangRiver；tetracycline近年来，抗生素及抗生素抗性基因(AntibioticsResistanceGenes，ARGs)污染已经成为日益严峻的全球性环境问题[1-2].四环素类抗生素具有广谱性、质优价廉等优点，是目前应用最广泛用量最大的抗生素种类

6、之一[3].该类抗生素对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和衣原体等微生物发挥作用，具有广谱抗菌性和良好的治疗效果.四环素类抗生素主要包括四环素(Tetracyline，TC)、土霉素(Oxytetracycline，OTC)、金霉素(Chlortetracycline,CTC)和强力霉素(Doxycycline,DOX)等，这些抗生素不仅广泛应用于医疗，还作为兽药大量用于畜禽养殖业和水产养殖业[4].中国是四环素类抗生素生产、销售和使用的大国，年出口量高达1.34x107kg.湘江是长江七大支流之一，也是长沙市饮用水的主要来源.湘江长沙河段周边居民超过700万，周边畜禽养

7、殖场和医疗机构密集，在医疗及养殖业中均普遍存在大量使用抗生素的问题.2009年仅长沙主城区共有72个主要排污口，每天至少将20万吨生活污水、医药废水、养殖废水和工业废水直接排入湘江及其支流，导致湘江水质不断恶化，严重影响了市民健康与经济的发展.但截至目前为止，关于湘江流域水体和底泥中抗生素及ARGs污染特征的研究还未见报道.因此，亟待开展湘江水体及底泥中抗生素含量及ARGs丰度的调查，以反映湘江抗生素及ARGs的污染现状.本研究选取了湘江长沙河段上游至下游10个采样点，分别采用高效液相色谱质谱法和实时荧光定量PCR法对湘江长沙河段流域及其支流水体和底泥中4种四环