1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一．抗生素的耐药性

抗生素耐药性是指一些微生物亚群体能够在暴露于一种或多种抗生素的条件下得以生存的现象，其主要机制包括：（1）抗生素失活。通过直接对抗生素的降解或取代活性基团，破坏抗生素的结构，从而使抗生素丧失原本的功能；（2）细胞外排泵。通过特异或通用的抗生素外排泵将抗生素排出细胞外，降低胞内抗生素浓度而表现出抗性；（3）药物靶位点修饰。通过对抗生素靶位点的修饰，使抗生素无法与之结合而表现出抗性^[1]。

虽然一些抗生素抗性微生物和抗性基因很早就存在于自然界，但是抗生素大规模

的生产和使用加速了固有抗性微生物和抗性基因的扩散，极大地增加了抗生素耐药性的发生频率。抗生素耐药基因的存在往往与抗生素的使用之间存在良好的相关性。由外源进入并残留在环境中的抗生素对环境微生物的耐药性产生选择压力，携带耐药基因的具有抗性的微生物能存活下来并逐渐成为优势微生物，并不断地将其耐药基因传播给其他微生物。

二．污水厂中的抗性细菌及其基因

由于抗生素在人们生活方方面面的大量使用导致抗生素泛滥，抗药菌通过多种直接或间接的传播途径扩散并最终进入水体和土壤。进入环境中的抗生素可能诱导环境中抗药细菌及其抗药基因的产生，而抗药基因也作为一种V新型污染物W被提出，并开始受到人们的重视。抗生素通过循环进入各种环境中，对其中的微生物进行作用而使其产生抗药性并促进抗药基因的传播^[2]。

污水厂作为各种废水的汇集地，含有多种抗药细菌和抗药基因。据调查显示，各国污水处理厂中有类型繁多的抗药菌，其中较为普遍的是大肠杆菌和肠球菌，其在一些污水厂出水中的浓度分布情况见表1.由于进水水质和工艺条件的不同，各污水厂出水中^[3-6]抗药细菌浓度存在较大差异。

表 1 污水处理厂出水抗药肠球菌浓度

Table 1 Effluence concentrations of antibiotic resistant enterococcus in different wastewater treatment plants(10²cfu/ml)

注：①该列数据监测指标为大肠杆菌；②ND表示未检出，下同。

由于城市污水处理厂进水抗生素种类繁多、成分复杂，而污水处理系统微生物种类及浓度较高，因此污水厂微生物多重抗药性（MAR）较为普遍（多重抗药菌即常说的”超级细菌”）。波兰一些污水厂废水中多重抗药大肠杆菌和肠球菌所占比例分别为9％和29％^[7]。MURRAY等监测了加拿大一些污水厂抗药菌浓度状况，出水中对3种以上抗生素具有抗药性的细菌比例超过20％^[8]。葡萄牙部分大型污水处理厂中具有多重抗药性的肠球菌所占比例高达49.9％^[9]。

污水厂对抗药细菌和基因一般具有一定程度的去除，但无法实现完全去除，出水中仍有较高浓度的抗药细菌和基因排放至环境中，使其成为环境中抗药性广泛存在的重要排放源和基因储存库。

三、NDM-1携带菌株的特性

NDM-1是编码水解β-内酰胺类抗生素的基因，后来发现携带NDM-1的细菌几乎对除多黏菌素外的所有抗生素具有抗药性，给临床治疗带来很大困难。携带该耐药基因细菌感染对人们健康造成极大威胁且具有惊人的传播和变异能力，被称为”超级细菌”。继2010年发现于印度某医院的患者体内后，在其他国家临床也不断被检出。相比于单一抗性基因，环境中超级抗性基因的归趋和人类活动更加密切相关。

四、总结

抗生素在有效治疗和控制细菌感染的同时，其过量使用也极大加剧了细菌产生耐药性，开始受到人们的广泛关注。目前已在地表水、地下水、海水、土壤甚至空气等环境中检测到各种类型的耐药细菌和耐药基因，耐药基因被认为是环境”新型污染物”，成为当前研究的热点问题。尤其对于污水厂中多重耐药菌的研究极少，现在人们对污水厂中NDM-1携带菌株的分布特征和耐药特征认识仍不清楚。目前携带该耐药基因细菌的检测依然以细菌分离培养，药敏实验筛查为主，利用PCR实验鉴定金属β-内酰胺酶类型，培养鉴定周期较长，不利于耐药菌的预防和控制。本课题旨在通过研究典型城镇污水厂NDM-1携带菌株的分布特征，为评价污水中超级抗性细菌及其基因的环境风险影响提供基础数据

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题研究内容

1．ndm-1携带菌株的分布特征