鱼粉是否可引起海水养殖抗性基因的蔓延?

鱼粉是一种常见的高蛋白饲料，在动物饲料方面具有重要的意义。以水产养殖业为例，每年数百万吨鱼粉添加到饲料配料产品中。作为一种新型环境污染物，抗生素抗性基因(ARGs)在环境细菌甚至致病菌中的普遍检出已经对全球公共健康和人类医学构成了严重的威胁。

近日，中国大连理工大学的研究人员首次发现，鱼粉的应用可引起全球海水养殖抗性基因的传播。首先，鱼粉本身是抗性基因(ARGis)的重要储存库，并且由鱼粉中营养物质诱导的微生物群落结构变化(而不是鱼粉中抗生素)是海水养殖沉积物中抗性基因结构改变的主要因素。目前，该项研究结果已经刊登在《环境科学与技术杂志》上面。

研究人员对不同类别鱼粉产品中高通量的ARG进行分析，同时还就鱼粉对沉积物中耐药基因组的影响进行研究。结果显示，5种鱼粉产品中检测出132种不同的抗生素耐药基因和4种可移动遗传因子(MGEs)。其中，中国鱼粉产品中检测出95种ARGs,俄罗斯检测出8种。部分基因可潜在对常规抗生素产生耐药性，甚至还会对最后一线药物如万古霉素产生耐药性。

为了深层次了解耐药基因的形成和传播，研究团队对产品中的耐药基因追溯到原材料。鱼粉在加工的过程中，热处理(115到145度)会杀掉原材料中存在的大量微生物，但是ARGs能够以eDNA的形式残留，即使宿主细菌已经死亡。本项研究使用的DNase方法表明，鱼粉中ARGs是以高浓度的eDNA形式存在，而eDNA形式相对较小。早前并未有研究测试鱼粉中抗生素抗性基因的广谱，此次研究人员主要想了解鱼粉是否会对海水养殖产生耐药基因组。抗生素抗性基因在全球海水养殖沉积物中普遍存在，养殖过程中鱼粉作为饲料主要成分被大量释放到沉积物中，但其在ARG蔓延中扮演的角色还未可知。此外，该研究提醒人们在鱼粉污染的生态系统中，可能存在之前并未意识到的抗性基因传播和增殖的风险，海水养殖沉积物是全球ARGs蔓延的一个研究基础。鱼粉显著增加了海水养殖沉积物中的抗性基因丰度和多样性，其变化趋势和沉积物中微生物群落结构有明显的相关性。海水养殖沉积物中的ARGs可通过受污染的海鲜进入食物链，同时其转移到人类病原细菌方面的风险很高。

目前，大多数研究抗生素耐药和海水养殖都集中在使用预防性和治疗性抗生素的选择性压力方面。然而，人们已经逐渐意识到，即使在没有使用抗生素的情况下，海水养殖沉淀物中还会残留大量的ARGs和抗生素耐药细菌(ARB)。比如，波罗的海沉积物中含有四环素(TC)、磺胺类药物(SA)和甲氧苄氨嘧啶耐药基因，即便该地区数年已经没有使用抗生素。同时，地中海沿岸养鱼场中也监测出抗药性肠球菌，尽管在缺乏选择性压力的情况下。此外，研究人员还在巴基斯坦养鱼场底泥细菌中分离筛选出TMR抗药基因。

在食品安全检测过程中，人们对鱼粉中ARG的检测显得很有必要。除应用于水产养殖，鱼粉还广泛地应用在家禽、内陆养殖、有机肥料领域，因此相关生态系统中残留的鱼粉应该受到人们的重视，即便该地区未使用预防性或治疗性抗生素。该项研究结果为动物饲养过程中ARG的控制提供有用的指南，为了清除ARG的蔓延，应采取适当的喂养策略或有效的微生物制剂确保去除环境中残留的鱼粉。同时，在生产过程中可通过改善技术去清除鱼粉中的eDNA。