近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室海水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團隊對海水池塘養(yǎng)殖環(huán)境抗生素來源、抗生素抗性菌（ARB）的滅活和抗生素抗性基因（ARGs）的去除研究取得重要進展，相關成果分別以題為“Spatiotemporal variations and source tracking of antibiotics in an ecological aquaculture farm in Southern China”和“Removal of antibiotic resistance genes and inactivation of antibiotic-resistant bacteria by oxidative treatments”發(fā)表在國際期刊《Science of the Total Environment》（JCR 1區(qū)，IF=6.551）上，兩篇論文第1作者分別為蘇浩昌和趙曉雨，曹煜成為通訊作者。該研究結(jié)果為推動“無抗”健康養(yǎng)殖、科學使用漁用氧化劑防控ARB和ARGs的傳播提供了重要參考。上述研究得到中國水產(chǎn)科學研究院科技創(chuàng)新團隊項目（2020TD54）、國家重點研發(fā)計劃“藍色糧倉科技創(chuàng)新”（2019YFD0900402）、國家現(xiàn)代蝦蟹產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-48）等項目聯(lián)合資助。
抗生素在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的大量使用及其在生物體內(nèi)的不完全代謝使其在自然界水體環(huán)境中殘留，并通過養(yǎng)殖水源水的傳播途徑進入養(yǎng)殖環(huán)境，還可能誘導形成抗生素抗性菌（antibiotic resistant bacteria, ARB）和抗性基因（antibiotic resistant genes, ARGs）。ARGs是一類新型環(huán)境污染物，可在水產(chǎn)養(yǎng)殖水源環(huán)境中大量檢出，它能借助移動遺傳元件轉(zhuǎn)移到病原菌的基因組中，使病原菌產(chǎn)生抗生素耐藥性，對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物甚至人體健康造成潛在威脅。
該研究應用超高效液相色譜串聯(lián)雙質(zhì)譜技術（UPLC-MS/MS）分析了廣東電白某大型對蝦養(yǎng)殖場不同養(yǎng)殖階段水源水和池塘環(huán)境中抗生素的濃度。結(jié)果顯示，養(yǎng)殖成品蝦中無檢出目標抗生素；養(yǎng)殖水源水和池塘水中均檢出多達12種抗生素，其中脫水紅霉素濃度最高，在水源水和池塘水中濃度分別為2273±312 ng/L和1160±137 ng/L，水源水中抗生素的總濃度是池塘水的1.96-40.58倍。飼料中抗生素總濃度為6.27-6.86 ng/g；在養(yǎng)殖過程，池塘水體中抗生素總濃度呈下降趨勢，而沉積物中抗生素總濃度呈上升高趨勢(p < 0.05)。分析發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖水源水是監(jiān)測池塘環(huán)境中抗生素的最主要來源，通過應用以環(huán)境調(diào)控為核心的生態(tài)健康養(yǎng)殖技術，可保障養(yǎng)殖對蝦產(chǎn)品的安全。
該研究還分析了NaClO、C5H6Br2N2O2和KMnO4等3種養(yǎng)殖常用的漁用氧化劑對養(yǎng)殖水環(huán)境中ARB和ARGs的影響。NaClO對ARB-SR1滅活能力最強，其反應動力學常數(shù)k值為 6.36×104 M-1·s-1，其次是C5H6Br2N2O2和KMnO4；NaClO和C5H6Br2N2O2的sul1去除能力高于KMnO4，且NaClO和C5H6Br2N2O2對細胞內(nèi)ARGs（iARGs）的去除效果顯著強于細胞外ARGs（eARGs）。3種漁用氧化劑中NaClO對ARB和ARGs的去除能力最強，使用濃度5 mg/L即可使ARB-SR1滅活，15 mg/L時可有效去除池塘水體中的原生ARGs（1.0-log）。相較而言，KMnO4對eARGs的持續(xù)性去除效果更佳。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143022
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146348
不同養(yǎng)殖階段水源水和池塘水中抗生素的濃度變化特征
不同濃度NaClO、C5H6Br2N2O2和KMnO4對養(yǎng)殖水體ARB滅活效果的差異
