运用宿主特异性标记物的水环境病原体污染来源定量追踪研究

通过分析不同类型的宿主特异性标记物的特性，针对人类及其他动物来源，研究相关的宿主特异性标记物实时荧光定量PCR检测方法，以及水环境中各种粪便污染来源的定量分类识别方法。通过比较研究典型肠道病原体在不同水体中的存活变化规律，分析水体的病原性污染来源，揭示各种宿主特异性标记物与典型病原体以及传统粪便指示物的内在联系，结合我国水环境污染的特点，建立运用宿主特异性标记物的水环境病原体污染来源定量追踪方法。项目成果将应用于水源、城市供水和再生回用水的病原性污染分析与控制，具有重要的理论意义和实用价值。

本研究旨在建立利用宿主特异性标记物来定量追踪水环境病原微生物污染来源的方法。通过分析不同类型的标记物的核酸特性，建立了针对人类及犬类粪便污染来源标记物的实时荧光定量 PCR 检测方法。同时建立了基于毒力基因的沙门氏菌、志贺氏菌、病原性大肠埃希氏菌等几种典型肠道病原菌的定量PCR检测方法，以及用于检测水中可培养沙门氏菌的多管发酵-菌落PCR检测方法。利用建立起来的定量检测方法，研究了宿主特异性标记物对粪便污染的识别特性、抗干扰性以及在不同温度、光照条件的水环境中的持久性。发现标记物对特定的粪便都具有良好的识别特性和抗干扰性，标记物的降解随着温度的升高而加快，但受光照的影响较小。通过考察宿主特异性标记物和肠道病原菌毒力基因在城市水环境中的含量和分布，以及污水处理过程对它们的影响，发现标记物和毒力基因广泛存在于受污染的水体中，但浓度差别很大，污水的生物处理过程对标记物和毒力基因都有良好的去除作用。通过对多种类型水样中宿主特异性标记物和病原菌毒力基因的对比研究，揭示出它们之间存在显著的相关性。在此基础上建立了利用宿主特异性标记物定量估计水环境中病原菌毒力基因含量的预测模型。经实际验证，预测效果良好。项目的研究成果对于水环境的病原体来源追踪和控制具有重要的理论意义和实用价值。