文/华中农业大学陈昌福，武汉科研时代生物技术有限公司 周鑫军
正文/5302字
预计阅读时间/14分钟
陈昌福有话说
进入21世纪的人类所面临的最大危机就是健康危机，也就是来自致病性细菌对各种抗微生物药物产生的超强耐药性，导致各种抗微生物药物失去了对致病菌的抑菌效果，从而丧失了对细菌性疾病的治疗作用。这篇小文章的内容，是初步介绍了国内、外研究抗微生物药物耐药基因的传播方式及其对人类健康的威胁状况，文中阐述了随着抗微生物药物大量地被滥用，对自然生态、尤其是地表水体中微生态环境平衡造成破坏，是加速细菌耐药性的传播的重要途经之一。
在水产养殖过程中，除了严格遵守抗微生物兽药管理措施，控制加强对含有抗微生物药物、耐药基因和耐药菌株的养殖废水管理，减少耐药菌株通过水产养殖动物苗种运输，活体或者生鲜饵料与食品运输等，减少和避免将细菌耐药基因传播到新的养殖环境以及向人群、养殖动物传播，以减少耐药基因在水体生态系统中的负荷，避免细菌耐药性快速传递的风险，也是每一个水产养殖人的责任与义务。
水产养殖环境中细菌
耐药性产生、传播与危害
摘要：本文内容是从水体微生态学视角，介绍细菌耐药性及耐药基因的传播方式及其对人类健康的威胁。在全世界各国对细菌耐药性管控中，耐药基因的多样性和流动性已经受到越来越多的关注。
文中阐述了随着抗微生物药物大量地被滥用，对自然生态、尤其是地表水体中微生态环境平衡造成破坏，无疑是加速了细菌耐药性的传播。而细菌的耐药基因扩散是细菌耐药性广泛播散的最主要遗传基础。在水产养殖过程中，除了严格遵守抗微生物兽药管理措施，控制加强对含有抗微生物药物、耐药基因和耐药菌株的养殖废水管理，减少耐药菌株通过水产养殖动物苗种运输，活体或者生鲜饵料与食品运输等，减少和避免将细菌耐药基因传播到新的养殖环境以及向人群、养殖动物传播，以减少耐药基因在水体生态系统中的负荷，避免细菌耐药性快速传递的风险。
关键词：水体微生态学；抗微生物药物；耐药性；耐药基因；传播方式
已经有研究结果证实，由于在水产养殖过程中滥用抗微生物兽药，造成水产养殖环境中某些土著细菌耐药性（drug resistance）快速地产生，而这些耐药基因（drug resistance gene）在水环境菌群中进一步播散，最终造成对人类公众健康的严重威胁。由于耐药基因的转移，使原本不具有耐药性的细菌得以扩张其生态位（niche），造成的细菌耐药及耐药基因对水环境污染的问题，已经引起国内、外科学工作者的广泛关注。
在水产动物养殖过程中，有多种致病性细菌可以引起水产养殖动物发生各种细菌性疾病。对于水产养殖动物的细菌性疾病，国内、外大多数国家和地区的水产养殖业者均依靠采用各种抗微生物药物进行治疗，这也是因为至今尚没有找到能替代抗微生物兽药功效的物质，能有效地治疗水产养殖动物的各种细菌性疾病的缘故。
采用抗微生物兽药治疗水产养殖动物的细菌性疾病，是不同于采用抗微生物药物治疗人类与陆生养殖动物细菌性疾病的。不仅是因为对患病水产养殖动物实施群体给药，难以保证精准给药，药物在水体中流失造成污染等，同时，由于我国大多数水产养殖业者尚不具备科学、精准使用抗微生物兽药的基本知识与条件，导致在我国的水产养殖过程中，为防控水产养殖动物细菌性疾病而滥用抗微生物兽药的现象还是比较普遍的。
抗微生物药物大量使用与耐药细菌产生是相生相伴的，自人类发明了抗微生物药物以来，每年都不断有新型抗微生物药物被发现与合成，迄今为止，在世界各国报道的抗微生物药物已经超过了10000种。有文献记载，青霉素在进入商品化生产并使用后的第二年，研究者们便发现了细菌已经对青霉素产生了耐药性。
所谓细菌的耐药性就是对原本能有效治疗疾病的抗微生物药物，因为细菌产生耐受性和抵抗能力，使正常剂量的抗微生物药物无法发挥应有的抑菌或者杀菌效果，最终造成药物治疗人类与养殖动物的细菌性疾病陷入无效的结果。由于环境中以及人体内耐药细菌不断地产生并大量繁殖，致使耐药基因在生物体内以及环境中选择性演化，从而导致人和养殖动物体内一些原本常用抗微生物药物，能够治愈的细菌性疾病也发展为难以治疗的耐药细菌。
鉴于细菌耐药基因的广泛检出及其对公共卫生的影响，国内、外研究者们从不同角度探讨耐药基因的起源以及它们在各类环境中如何转移、播散与传递。
细菌的固有耐药或天然耐药是耐药基因的重要起源之一。细菌不受环境中抗微生物药物的影响，天然表现出对某种抗微生物药物的耐药性，这种耐药性往往是由染色体介导的，可以通过垂直传播方式而稳定地遗传，但是较少水平传播。由于抗微生物药物是天然存在的，相应的耐药基因也随之而来。
近年来，不少研究者们回归到自然环境中寻找耐药基因的起源，并且在农田土壤、水产养殖池底淤泥、天然水体的沉积物，以及远离人类活动的原始样本中，发现了一些天然耐药基因的基因库（gene pool）。本文简要介绍水环境中细菌耐药基因产生与传播的研究现状，旨在提醒广大的水产养殖业者注意，科学、精准地使用水产用兽药，低于延缓细菌耐药性的产生与蔓延。对于水产养殖动物细菌性疾病的有效治疗是具有重要现实意义的。
1.水环境中细菌耐药性产生与扩散
抗微生物药物广泛地用于人类及养殖动物传染性疾病的控制，而抗微生物药物对人类和生态环境的负面效应，随着人们对抗微生物药物的肆意滥用和缺乏严格管理而逐渐凸显出来。早在上世纪70年代，就有研究人员从采自大西洋的水样中监测到了耐药细菌，随后，人们在江、河、海口等多种水环境中，相继检测到了耐药细菌的存在。现有大量的检测结果，已经证实了水体环境是细菌耐药基因的一个重要储存库。这些耐药基因还可渗滤到地下水中，在化粪池下游250.0M处的地下水中仍然能检测到这种耐药基因。
最近还有人通过研究两种不同养殖方式的养鸡场（野外散养和室内饲养）环境中氯霉素，磺胺类和四环素类抗微生物药物耐药基因的来源、数量和种类，结果发现采集的养鸡场的粪便、土壤、水池底泥和水样中，氯霉素的5种耐药基因（cmlA、floR、fexA、cfr和fexB）含量最高，氯霉素耐药基因和磺胺类耐药基因的含量均大于四环素类耐药基因。另外，值得特别关注的是在养殖废水灌溉的蔬菜及其周边土壤中发现更高浓度的抗微生物药物和耐药基因，暗示养鸡场粪便和废水回用中的细菌耐药问题，可能对食品安全和人体健康形成潜在威胁。
综上所述，在养殖业中抗微生物药物的大量使用，促进了耐药基因的产生于传播扩散。畜禽粪便、废水回用农田土壤或者直接排放到河流、湖泊，可增加耐药基因从养殖动物源转移到各种生态环境中。耐药基因经过污水处理厂去除效果的相关研究也逐渐开展起来了，各种污水处理系统是抗微生物药物耐药基因进入到水环境中的重要途径。抗微生物药物耐药基因随养殖废水、医院废水和畜禽动物养殖场污水进入污水处理系统后，由于现有的处理技术对许多抗微生物药物没有明显去除效果，经过处理后的水中仍然存在相当浓度的耐药基因。
翟文超等（2014）调查研究了我国典型的抗微生物药物制药企业的废水处理系统全流程中26种耐药基因分布与归趋，结果证明除了喹诺酮类耐药基因的检出率比较低外，其他四类耐药基因型在各废水处理厂中均被大量检出，其中2种磺胺类、4种四环素类、3种ß-内酰胺和1种大环内酯类耐药基因的检出率是100.0%，还有四环素耐药基因的检出频率也高达83.33%。有更多关于抗微生物药物制药企业污水和污泥中抗微生物药物耐药基因的检测结果证明，抗微生物药物制药企业污水处理厂是抗微生物药物耐药基因的重要储存库。
还有很多的研究结果已经证明，耐药细菌及耐药基因一旦被转移到水环境中，不仅难以去除，并且可长时间的积累，长距离的迁移并伴随着向其他介质的释放。因此，水环境成为一个巨大的、天然的耐药基因储存库以及耐药基因播散和演化的媒介，并且有可能转移到人体消化道微生物中。因此，外界的水环境遭受到耐药基因的污染，可能导致这些物质进入到健康的人和动物体内，从而对健康造成威胁，这种潜在的环境和健康风险已经引起了相关领域科学家、公众和政府部门的广泛关注。
目前，我国对抗微生物药物耐药基因的传播和扩散机制尚未进行系统的研究，同时，针对水环境中抗微生物药物耐药基因这种新型污染物的潜在生态风险，也尚缺乏完备的预警评价体系。我国是水产养殖业大国，也是抗微生物药物的使用大国。但是，在抗微生物药物耐药基因的环境行为和风险评估方面的研究，则是属于比较落后的国家。因此，深入而系统地研究耐药基因和细菌耐药性在水体、流域环境中的迁移扩散规律十分必要，这是为抗微生物药物在畜牧、水产养殖业和医疗保健行业中的科学使用，提供制定抗微生物药物的管控策略的重要科学依据。
2.细菌耐药性的危害
抗微生物药物残留为其耐药基因的筛选、传播于扩散提供了环境压力，细菌为了“保命”，可通过水平转移等方式获得抗微生物药物的抗性。抗微生物药物耐药基因的广泛传播导致耐药性不断增强、治疗疾病费用增加、延长治疗周期、甚至增加因疾病的死亡率。现阶段新型抗微生物药物开发进展缓慢，而新的多重耐药菌却不断出现。水体环境中的抗微生物药物耐药基因对人类而言，具有严重的健康风险。
在抗微生物药物选择压力下，细菌中的耐药基因通过水平转移方式以适应环境，这是细菌为适应抗微生物药物自然进化的结果。有研究结果证明，重金属对维持抗微生物的耐药性起到非常重要的作用，因为养殖水体中重金属含量水平远比抗微生物药物含量高，并且长期存在、不容易降解，重金属的抗性机制于抗微生物药物的耐药机制相似，养殖水体中的重金属污染。
此外，具有耐药基因的细菌死亡后，裸露的带抗性的DNA可释放到环境介质中并长期存在，也可能通过食物链等途径进入人体内，增加人体对抗微生物药物的耐药性，同时，耐药基因既可以在养殖水体、农田土壤中富集，也可以在养殖水体、土壤微生物与养殖动物、农作物之间进行基因交换，将耐药基因从养殖水体、土著微生物转移到动、植物体内，甚至是种、养的动、植物产品内，增加耐药基因从动、植物食用产品随食物链转移到人体内的风险，给人类公共健康造成严重的威胁。
3.应加强养殖水体中耐药细菌与耐药基因综合管理与研究
通过深入研究水产养殖环境中细菌耐药型和耐药基因的动态变化过程，阐明耐药基因的水平转移机制，以及影响水平转移机制的各种环境因素（温度、pH、盐度等），为遏制耐药基因的传播扩散提供新思路。进一步研究水体环境种存在的抗微生物药物耐药基因的宿主范围，重点研究致病菌以及条件致病菌所携带的抗微生物药物耐药基因。揭示养殖水体中耐药基因是否能经过一些途径进入人体，从而增加人体微生物的抗药性。
加强对抗微生物药物的综合管理研究，以及对抗微生物药物废弃物的处理技术研究，削弱和控制抗微生物药物耐药基因在水产环境中的传播。除了规范合理用药和限制抗微生物药物排放政策外，探讨细菌耐药机制，更好地从根本上遏制细菌耐药性的产生与蔓延。
投稿联系郑记者
转载声明
本文版权属于南方农村报 、农财宝典 大国渔业，未经授权，谢绝转载。
作者：华中农业大学陈昌福；武汉科研时代生物技术有限公司周鑫军。
编辑：郑燕云
2024中国河蟹产业链高端品牌论坛
暨第五届全国渔医大会
地点：江苏﹒淮安
时间：2024年12月6-7日
会议规模：政府领导、协会领导、特邀专家、养殖大户、产业链企业、经销商、一线渔医、电商企业等500人
—活动亮点—
高端投入品品牌齐聚，洞察河蟹产业风向标
先进动保产品展示，共享产业研发最新技术
全国一线渔医汇聚，传递优秀模式先进理念
▶▷搜寻“育苗匠”TOP10
▶▷搜寻“养蟹匠”TOP10
▶▷搜寻“中华好蟹”TOP20
▶▷搜寻行业“最美渔医”
▶▷探讨解读最优养殖模式
▶▷汇聚100名优质养殖大户、蟹苗经销商
▶▷“中华好蟹”公域品牌升级打造
▶▷权威专家解读河蟹饲料研究现状
▶▷直击各地河蟹一线美景，品尝好蟹
▶▷从种、苗、养、投入品、渔机、加工等，寻找全产业链贡献企业、组织、个人
—同期活动—
2024中华好蟹·养蟹匠颁奖典礼
▷2024中华好蟹10大品牌
▷中国品牌饲料企业：领军企业、新锐企业、品牌力企业、产品力企业、服务力企业、年度饲料产品、年度动保产品、年度发酵料、年度创新品牌
▷中国品牌苗企业：中国好蟹苗十强、年度蟹苗品牌、年度新锐品牌、年度领军企业
2024最美渔医颁奖典礼
▷2024最美渔医
▷优秀动保企业：年度动保品牌、年度技术服务企业、年度动保领军企业、年度新锐企业
扫码了解会议详情
招商热线
李先生15913141052
莫先生13726946585
水产人为“大国渔业”加油！