医院污水可排出大量产超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌

2014-06-19 19:28 来源:丁香园 作者:步步非烟
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近年来,世界范围内产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的肠杆菌科细菌日益增多,引发了对多重耐药菌的广泛关注和担忧。自从本世纪初ESBL类细菌CTX-M型取代了TEMSHV型细菌以来,大肠杆菌已逐渐成为ESBL类肠杆菌科细菌中最常见的菌株。

产超广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌(ESBLEC)的流行病学很复杂,因该菌可通过社区播散、医源性获得以及携带blaESBL基因的质粒途径水平传播。不论是在医院还是在社区中,人体肠道ESBLEC的携带率都不低。

例如,2011年生活在巴黎地区的健康居民中有6%的人群肠道中携带有ESBLEC,而这些ESBLEC随生活污水排放入废水网络,继而进入污水处理厂(WWTP)接受处理。

目前医院或社区释放污水、流入WWTP的污水以及WWTP处理过的排出水中存在多少耐药性大肠杆菌,相关定量数据还十分有限;另外,释放入环境中的ESBLEC携带水对全球耐药性大肠杆菌的播散蔓延起到多大促进作用,也仍然不清楚。获取相关定量数据有助于评估这些潜在风险。

法国弗朗什-孔泰大学中心医院Hocquet博士等对此开展研究。结果显示,WWTP对废水的处理可导致ESBLEC的相对富集。该文在线发表在201451日的Clinical Infectious Diseases杂志上。

该研究旨在通过冲废水处理网取样对其中的ESBLEC进行定量分析,对比医院和社区废水中ESBLEC含量差异,并评估废水处理对其含量的影响以及ESBLECblaESBL的克隆多样性。

该研究在法国东部贝桑松市内开展,该地WWTP可对全市120000人口的生活污水进行处理,每日承担约30000m3的水利负荷。所纳入污水包括上游两所大学医院的排水、城市废水以及雨水,不包括从畜牧农场排出的水源。

WWTP对回收的废水通过三部经典方法进行水质处理,即物理沉淀、生物降解及深度处理;之后进入污泥生产并将处理后水源释放入杜布河中。其中,每年可生产7500吨污泥用作肥料。

研究人员对整个贝桑松市废水网络11个取样点连续10周每周取样一次,并对每份样本中大肠杆菌和ESBLEC总含量进行分析;采用Hocquet等所在医院收集的51份临床标本中ESBLEC分离株作为对照。利用凝胶电泳和多位点序列分型与测序方法,对从自然环境和临床收集的ESBLEC进行基因分型,并确定其blaESBL基因序列。

结果显示,城市污水中大肠杆菌负荷量比医院污水高得多(7.5×105 vs 3.5×105CFU/ml)。环境样本中几乎全部分离得到ESBLEC,占WWTP上游未经处理水中大肠杆菌的0.3%。但医院废水比社区废水ESBLEC的含量要高很多(27×103 vs 0.8×103CFU/ml)。

废水经WWTP处理后可分别清除大肠杆菌总量的98%和ESBLEC94%。基因分型结果显示,从环境和临床分离的ESBLEC中存在相当多量的基因多态性,并且一部分克隆复合物所占比例过高;大多数在临床分离株中发现的序列类型,同样在环境水样本分离得到;其中,CTX-M酶在两个来源的分离菌株中均为最常见的酶类。

Hocquet等认为,废水经WWTP处理后可导致ESBLEC的相对富集,据估计每天约有>6000亿ESBLEC被释放进入杜布河,WWTP生产的污泥肥料中平均ESBLEC含量为2.6×105/g

市政污水主要来源为生活污水,人们在日常生活活动中产生的废水,主要是生活废料和人的排泄物,其中包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等的废水以及冲洗厕所等的污水。

贝桑松市的污水还包括工业废弃物(尽管含量有限)和雨水,但不包括畜牧业或农业废水。由于该研究取样期间很少降雨,所以结果并没有受到下雨影响。

该研究是首个较长时间内对整个城市污水管网中ESBILAC进行定量特征分析的研究。其结果表明,取样地的生活废水网受到ESBLEC的高度污染,其中医源性废水比生活污水排放的ESBLEC含量更高,看起来WWTP中大肠杆菌产生ESBL极占优势。

综上所述,废水中ESBLEC为从携带者肠道排出进入污水的,因此有必要加强对人来源排液中多重耐药菌的监测。

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编辑: 王辰

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