论文标题：Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems

期刊：Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者：Shengnan Liu, Zihan Li, Yan Shen, Shuyu Jia, Peng Liu, Xu-Xiang Zhang

发表时间：02 Jul 2024

DOI： 10.1007/s11783-024-1886-2

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南京大学的张徐祥教授团队刘鹏老师在Frontiers of Environmental Science & Engineering期刊第18卷第10期发表了题为“Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems”的研究论文。

本文调查了饮用水处理和分配系统中I类整合子及其携带的抗生素抗性基因（ARGs）的流行情况。研究发现，I类整合子普遍存在于饮用水细菌中，并与多重耐药性密切相关。该研究强调了饮用水是I类整合子介导ARGs转移的潜在储存库，表明I类整合子中ARGs盒子的健康风险需要引起重视。

文章介绍了ARGs的威胁，强调了可移动遗传元件（MGEs）在ARGs水平传播中的关键作用，特别指出I类整合子作为重要的ARGs载体，其在环境中的动态传播对有效控制和减轻抗生素抗性至关重要。文章还回顾了I类整合子在多种环境中的发现，强调了饮用水作为ARGs储存库的重要性，并简要介绍了传统的ARGs检测方法的局限性，由此引出了纳米孔测序作为一种更有效、更快速的新方法。

研究从水源、沉淀池出水、过滤水和氯消毒水中采集水样，并进行富集培养和DNA提取。并进行了细菌分离、抗生素敏感性测试和I类整合子检测，以及MinION测序和生物信息学分析。

图1 流程图和采样点

实验发现，从饮用水样品分离的细菌中I类整合子阳性菌株在水源和沉淀池出水中最为常见，并与多重耐药性相关。qPCR分析发现氯消毒处理可以有效降低其丰度，而絮凝、沉淀和过滤等预处理步骤的影响较小。MinION测序和生物信息学分析发现主要耐药类型为氨基糖苷类（Aminoglycoside）和甲氧苄啶类（Trimethoprim）药物。I类整合子携带的ARGs盒（GCAs）的种类和分布分析发现|aac(6)-II|arr|是最常见的GCAs类型，并在氯消毒水中检出率最高。

图2 细菌分离物中 intI1 基因的流行和多重抗生素耐药性

图3 饮用水环境中 1 级整合子中 ARGs 的出现和去向

本研究揭示了饮用水处理过程中I类整合子和ARGs的变化，强调了氯消毒处理在降低ARGs丰度方面的作用。未来研究应探索I类整合子的宿主，研究ARGs在不同环境中的传播途径，开发新型控制策略，并建立ARGs监测网络，以更好地理解ARGs的传播趋势并有效控制其风险。

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本文内容来自FESE期刊2024年第18卷第10期发表的研究文章 “Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems”。通讯作者为南京大学的刘鹏老师。

引用格式：Shengnan Liu, Zihan Li, Yan Shen, Shuyu Jia, Peng Liu, Xu-Xiang Zhang. Prevalence of class 1 integron and its gene cassettes carrying antibiotic resistance genes in drinking water treatment and distribution systems. Front. Environ. Sci. Eng., 2024, 18(10): 126 https://doi.org/10.1007/s11783-024-1886-2

期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊，聚焦环境领域前沿问题与研究成果，重点关注开创性、跨学科的研究，致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台，是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划重点期刊。

主编：曲久辉院士，John Crittenden院士

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期刊官网2

www.springer.com/journal/11783

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