氮、磷营养盐影响肠球菌耐药及抗生素耐药基因（ARGs）机理

This is a systematic research on the correlation between the nitrogen and phosphorus level and the form and maintain of antibiotic resistant phenotype and genotype in enternococcus. Eutrophication model ecosystems would be set up to explore the impact of nitrogen and phosphorus nutrition level on the form and maintain of antibiotic resistance phenotype.Then the correlation between eutrophication idicators and the resistance rate and resistant level would be set up. Meanwile, Antibiotic Resistant Genes(ARGs) to ciprofloxacin, erythromycin and oxytetracycline and other genes correlated to the form of bioform would be detected to explore the ARGs mechanism. Ecology models would be set up to explor the mechanism of digestion oxygen and MCs on enternococcus. All the efforts are aimed at providing a basic theory on the knowledge of the source of ARGs and the effective control of it.

本项目系统研究环境中氮、磷营养盐水平与肠球菌耐药表型及基因型的相关性。通过建立水体富营养化模型生态系统，考察氮、磷营养及其不同浓度配比对肠球菌耐药表型形成和维持的影响，建立富营养化指标与肠球菌耐药率及耐药水平的相关性；检测肠球菌对环丙沙星、红霉素、土霉素的抗生素耐药基因（ARGs）及生物膜形成相关基因，探讨可能的ARGs机理；同时建立模型探讨氮磷营养影响肠球菌耐药的溶解氧及微蓝藻毒素机理， 为深入了解ARGs的来源以及有效控制ARGs污染提供重要理论基础。

通过在模型水生态系统中加入不同浓度的氮磷营养盐，分离重要的环境指示菌肠球菌和大肠杆菌，了解细菌耐药与氮磷营养盐的关系以及可能的机理。.模型水生态系统中加入氮磷营养盐能够较快分离到多种耐药细菌，且耐药特性维持较长时间。耐药菌的出现没有明显的量效关系。 .分析肠球菌耐药相关ARGs, 可以发现氮磷营养盐的添加可能对已经存在的tetM 、tetL和ermB基因起到诱导表达的作用。系统中检测的msrC基因阳性菌株均为高水平t红霉素耐药株，cat基因的阳性率所占耐药株比率也很高。 氮磷营养盐引发E.coli对TE高水平耐药与tetA基因有关，与tetB 基因无关；对CHL耐药与cat基因有关，多重耐药性与intI1基因有关。耐药基因型与耐药表型有很强相关性。.对TLI（∑）指数与耐药发生进行相关性分析，发现TLI（∑）指数大于30，小于50的中营养状态，系统中不容易出现耐药表型；而当TLI（∑）指数达 到大于50，小于80的轻度富营养化状态和中度富营养化状态，系统中非常容易出现耐药表型；而TLI（∑）指数大于80的重度富营养化状态，细菌耐药表型出现相对较少。 .添加不同浓度的氮磷营养盐后，微宇宙中大肠杆菌的生物膜形成能力增强，且与luxS、flhD、fliA、motA和fimH 5个基因有关，与mqsR无关。以上基因的表达水平以及出现的时间与生物膜形成能力直接相关并与耐药水平和维持直接相关。.大肠杆菌对CFZ和AMP的高水平耐药与群体感应系统相关基因sdiA、lsrR、lsr ADB、ftsE和hflX 的增量表达有关，同时与基因ftsQ的减量表达有关。.闽江流域水体TN值与分离菌土霉素耐药水平相关性最强，CODMn值与分离菌红霉素耐药水平相关性最强，它们是导致细菌耐药的重要影响因素。TP、TN/TP值与肠球菌耐药也有一定的相关性。.本试验研究充分证明了氮磷营养盐的添加能够诱导模型系统指示菌出现耐药，耐药表型与基因型表现一致；同时，试验首次建立了环境系统TLI（∑）指数与细菌耐药相关性, 证明了该耐药与细菌群体感应系统以及细菌生物膜形成存在直接的相关性, 为重新认识环境细菌耐药的来源及其与环境营养盐之间的相关性奠定重要的基础。