浙江大学学报(农业与生命科学版), 2021, 47(5): 647-659 doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2020.11.121

动物科学与动物医学

浙江省2市动物源大肠埃希菌及肠球菌耐药性比较和分析

唐标,,1,2, 郝运1,2, 林家辉3, 王静鸽2,4, 吉小凤1,2, 钱鸣蓉1,2, 杨华,,1,2

1.浙江省农业科学院农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室,杭州 310021

2.浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所,杭州 310021

3.浙江理工大学生命科学与医药学院,杭州 310018

4.青海大学农牧学院,西宁 810016

Comparison and analysis of antimicrobial resistance of Escherichia coli and Enterococcus isolated from animals in Jinhua City and Taizhou City of Zhejiang Province

TANG Biao,,1,2, HAO Yun1,2, LIN Jiahui3, WANG Jingge2,4, JI Xiaofeng1,2, QIAN Mingrong1,2, YANG Hua,,1,2

1.State Key Laboratory of Quality Safety and Risk Factor Prevention and Control of Agricultural Products, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China

2.Institute of Agro-products Safety and Nutrition, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China

3.College of Life Science and Medicine, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China

4.College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810016, China

通讯作者: 杨华(https://orcid.org/0000-0002-3812-854X),E-mail:yanghua@zaas.ac.cn

收稿日期: 2020-11-12   接受日期: 2021-03-01   网络出版日期: 2021-10-27

基金资助: 浙江省重点研发计划.  2020C02031
国家自然科学基金青年科学基金.  31700007
省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室项目.  2010DS700124-ZZ2008

Received: 2020-11-12   Accepted: 2021-03-01   Online: 2021-10-27

作者简介 About authors

唐标(https://orcid.org/0000-0002-3605-4022),E-mail:tb_411@163.com , E-mail:tb_411@163.com

摘要

为了解2020年浙江省金华市和台州市动物源细菌耐药情况,于2020年5月分别从这2市7个畜禽养殖场随机采集畜禽肛拭子样品284份,使用选择性培养基分离大肠埃希菌和肠球菌,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)对其进行鉴定,并使用微量肉汤稀释法检测这2种细菌的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)。结果显示:金华市大肠埃希菌对四环素的耐药率最高(87.5%),其次是对磺胺异噁唑(81.2%),对黏菌素的耐药率最低(0%);台州市大肠埃希菌对磺胺异噁唑的耐药率最高(97.1%),对美罗培南和黏菌素的耐药率均为0%。金华和台州2市肠球菌对磺胺异噁唑耐药率均为100%,其次是对泰妙菌素,均为98.6%,2市未检测到对奥格门汀和万古霉素耐药的肠球菌。此外,从整体耐药率、MIC分布和耐药谱型上看,台州市的细菌耐药性水平比金华市的高。总之,通过对2个地级市的畜禽养殖中细菌耐药性水平进行监测和对比发现,2市的动物源大肠埃希菌和肠球菌耐药水平较高且存在差异。因此,通过农业主管部门的兽药减量化行动,持续监测耐药性动态变化十分必要。

关键词: 畜禽 ; 大肠埃希菌 ; 肠球菌 ; 耐药性 ; 金华市 ; 台州市

Abstract

To investigate the antimicrobial resistance of bacteria from animals in Jinhua City and Taizhou City of Zhejiang Province in May of 2020, a total of 284 anal swab samples were randomly collected from seven livestock and poultry farms in the two cities, respectively. Escherichia coli and Enterococcus were isolated by selective culture media and were identified by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). The minimal inhibitory concentration (MIC) was determined by broth microdilution method. The results showed that the antimicrobial resistance rate of E. coli to tetracycline was the highest (87.5%), followed by sulfamethoxazole (81.2%), while the antimicrobial resistance rate to colistin was the lowest (0%) in Jinhua City. In addition, the antimicrobial resistance rate of E. coli to sulfamethoxazole was the highest (97.1%), and the resistance rates to meropenem and colistin were both 0% in Taizhou City. The antimicrobial resistance rate of Enterococcus to sulfamethoxazole was 100% in both cities, followed by tamoxifen (98.6%). No amoxicillin/clavulanate and vancomycin resistant Enterococcus was found in the two cities. In terms of the overall antimicrobial resistance rate, MIC distribution and antimicrobial resistance pattern, the level of antimicrobial resistance in Taizhou was higher than that in Jinhua. In conclusion, through monitoring and comparing the level of antimicrobial resistance in livestock and poultry breeding in two cities, it is found that the levels of antimicrobial resistance of E. coli and Enterococcus from animals are high and different. Therefore, continuous surveillance of antimicrobial resistance dynamics is essential through veterinary antibiotics reduction initiatives by agricultural authorities.

Keywords: livestock and poultry ; Escherichia coli ; Enterococcus ; antimicrobial resistance ; Jinhua City ; Taizhou City

PDF (1068KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

唐标, 郝运, 林家辉, 王静鸽, 吉小凤, 钱鸣蓉, 杨华. 浙江省2市动物源大肠埃希菌及肠球菌耐药性比较和分析. 浙江大学学报(农业与生命科学版)[J]. 2021, 47(5): 647-659 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2020.11.121

TANG Biao, HAO Yun, LIN Jiahui, WANG Jingge, JI Xiaofeng, QIAN Mingrong, YANG Hua. Comparison and analysis of antimicrobial resistance of Escherichia coli and Enterococcus isolated from animals in Jinhua City and Taizhou City of Zhejiang Province. Journal of Zhejiang University(Agriculture & Life Sciences)[J]. 2021, 47(5): 647-659 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2020.11.121

大肠埃希菌(Escherichia coli[1]和肠球菌(Enterococcus[2-3]是动物源和食品源最常见的2种细菌,不仅是引起尿路感染、菌血症等多种细菌性感染疾病的重要条件致病菌,也分别是革兰氏阴性菌和阳性菌的耐药性水平指示菌[4-5]。近年来,抗生素因在细菌性疾病的预防和治疗方面作用突出而被大量使用,导致动物源细菌耐药性问题日益严重[6]。耐药菌可以通过养殖人员的动物饲养过程或通过食物链直接传播给人,也可以通过污染土壤、水源等环境间接传播给人,这使得细菌耐药性问题严重威胁着公共卫生安全[7]。除此之外,大肠埃希菌和肠球菌是重要的耐药基因储存库[8-9],可通过携带耐药基因的质粒和可移动遗传元件的转移进行水平传播[10-11],导致细菌耐药率不断增加。尽管我国开展了动物源细菌耐药性监测[12],但是仅在省级层面从个别养殖场采集了代表性菌株,对于反映市级水平的细菌耐药性水平研究仍存在空缺。

本研究对浙江省金华和台州2市各7个畜禽养殖场的动物进行肛拭子采样,通过对大肠埃希菌和肠球菌分离培养后再进行药物敏感性试验,获得了2市的细菌耐药性水平并进行了比较,旨在为动物源细菌耐药性监测和控制提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品来源

2020年5月分别从浙江省台州市7个养殖场(2个肉鸡场、5个规模猪场)采集健康动物的肛拭子样品140份,从浙江省金华市7个养殖场(2个肉鸡场、5个规模猪场)采集健康动物的肛拭子样品144份。样品采集后置于低温(2~8 ℃)样品箱中,并在当日运回实验室进行大肠埃希菌和肠球菌分离前处理工作。

1.2 主要试剂

LB(Luria-Bertani)琼脂培养基、缓冲蛋白胨水(buffered peptone water, BPW)、伊红美兰(eosin methylene blue, EMB)琼脂培养基购自北京陆桥技术股份有限公司;肠球菌显色培养基购自山东省青岛海博生物技术有限公司;细菌基因组DNA提取试剂盒购自上海捷瑞生物工程有限公司;GelRed核酸染料、DL5000 分子标志物购自杭州擎科梓熙生物技术有限公司;药敏检测板购自上海星佰生物技术有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 大肠埃希菌和肠球菌的分离培养

将肛拭子接种于已灭菌的BPW溶液中,在37 ℃条件下增菌12 h,用接种环取混浊的菌液分别划线于EMB平板和肠球菌显色平板上,并置于37 ℃培养箱中培养16~24 h;从2种选择性培养基上挑取可疑单菌落,再次划线于相应的选择性培养基上培养,然后挑取可疑菌落划线于LB平板上。在37 ℃培养箱中培养16~24 h,再挑取单菌落纯化培养一次,最后刮取适当LB平板上的菌落保存于装有20%丙三醇的冻存管中,于-80 ℃冰箱中保存。

1.3.2 细菌鉴定

将保存的细菌接种于LB培养基上,并在37 ℃条件下培养16~24 h。使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)鉴定大肠埃希菌和肠球菌。先使用无菌牙签挑取单个菌落于靶板孔中,并涂抹均匀,随后在孔里滴加1 μL 70%甲酸,室温下静置至风干,再滴加1 μL α-氰基-4-羟基肉桂酸(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, HCCA),室温条件下静置直至完全干燥,最后使用布鲁克高通量生物鉴定系统(Autoflex Speed)仪器中的MALDI Biotyper RTC软件[13]进行质谱数据采集与分析。将鉴定的结果与数据库中的细菌图谱进行比较,得出的分数若大于2.0,代表鉴定结果可靠。

1.3.3 药物敏感性试验

将大肠埃希菌和肠球菌分别接种在LB琼脂培养基上进行纯培养,参照美国临床实验室标准化委员会(CLSI)的M100-S25文件[14]中推荐的微量肉汤稀释法,使用革兰氏阴性需氧菌药敏检测板测定大肠埃希菌对16种常见抗生素的药敏表型[15],包括氨苄西林(AMP)、奥格门汀(A/C)、庆大霉素(GEM)、大观霉素(SPT)、四环素(TET)、氟苯尼考(FFC)、磺胺异噁唑(SF)、复方新诺明(SXT)、头孢噻呋(CEF)、头孢他啶(CAZ)、恩诺沙星(ENR)、氧氟沙星(OFL)、美罗培南(MEM)、安普霉素(APR)、黏菌素(CL)、乙酰甲喹(MEQ)。使用革兰氏阳性需氧菌药敏检测板测定肠球菌对27种抗生素的药物敏感性,包括青霉素(PEN)、奥格门汀(A/C)、红霉素(ERY)、克林霉素(CLI)、恩诺沙星(ENR)、氧氟沙星(OFL)、头孢噻呋(CEF)、头孢西丁(CFX)、磺胺异噁唑(SF)、苯唑西林(OXA)、万古霉素(VAN)、复方新诺明(SXT)、多西环素(DOX)、氟苯尼考(FFC)、泰妙菌素(TIA)、替米考星(TIL)、庆大霉素(GEN)、利奈唑胺(LZD)、杆菌肽(BAC)、四环素(TET)、吉他霉素(KIT)、黄霉素(FLA)、恩拉霉素(EDC)、喹烯酮(QCT)、那西肽(NOS)、阿维拉霉素(AVI)、弗吉尼亚霉素(VGM),其中后9种抗生素主要用于促生长。耐药折点参考CLSI(M100-S26、M45-A2、VET01-A4)制定的值。另外,大肠埃希菌对安普霉素和乙酰甲喹,肠球菌对克林霉素、氧氟沙星、头孢噻呋、头孢西丁、苯唑西林、复方新诺明、庆大霉素、杆菌肽、四环素、吉他霉素、黄霉素、恩拉霉素、喹烯酮、那西肽、阿维拉霉素、弗吉尼亚霉素等16种抗生素没有定义耐药折点。对于没有折点标准的,通过药物最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)的分布图展示比较,并对计算出来的MIC50和MIC90值进行比较。菌株ATCC 25922和ATCC 29212分别作为大肠埃希菌和肠球菌的质控菌株。

2 结果与分析

2.1 大肠埃希菌和肠球菌的分离结果

从所有284份肛拭子样品中均分离出了大肠埃希菌和肠球菌,并通过飞行质谱鉴定方法对分离的大肠埃希菌和肠球菌进行了确认。所有的预测分值大于2.0,代表能够可靠地鉴定到种。所有分离的细菌经过飞行时间质谱采集的图谱与质控菌株图谱比较后发现一致性较高,结果可靠(图1)。

图1

图1   质控菌株的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱鉴定图谱

Fig. 1   Identification spectra of quality control strains by MALDI-TOF-MS


2.2 大肠埃希菌的耐药情况

对金华市144株大肠埃希菌进行药敏试验,结果如图2所示,其中安普霉素和乙酰甲喹没有定义折点,不统计耐药率。大肠埃希菌对14种抗生素的耐药率从大到小为四环素(87.5%)>磺胺异噁唑(81.2%)>复方新诺明(69.4%)>氨苄西林(66.7%)>氟苯尼考(56.9%)>大观霉素(52.8%)>庆大霉素(19.4%)>恩诺沙星(13.9%)>头孢噻呋(8.3%)=氧氟沙星(8.3%)>奥格门汀(6.3%)>头孢他啶(2.1%)>美罗培南(0.7%)>黏菌素(0%)。检测到1株美罗培南耐药菌,未检测到对黏菌素耐药的大肠埃希菌(图2)。从MIC分布来看,144株大肠埃希菌的分布较广,其中磺胺异噁唑的MIC有74%(104/144)高于512,表现出较高的耐药水平,头孢他啶、美罗培南的MIC分布在较低水平,黏菌素的MIC在小于2的范围内呈正态分布(图3)。

图2

图2   金华市和台州市大肠埃希菌的耐药率比较

AMP:氨苄西林;A/C:奥格门汀;GEM:庆大霉素;SPT:大观霉素;TET:四环素;FFC:氟苯尼考;SF:磺胺异噁唑;SXT:复方新诺明; CEF:头孢噻呋;CAZ:头孢他啶;ENR:恩诺沙星;OFL:氧氟沙星;MEM:美罗培南;CL:黏菌素。

Fig. 2   Comparison of antimicrobial resistance rates of E. coli isolated from Jinhua City and Taizhou City

AMP: Ampicillin; A/C: Amoxicillin/clavulanate; GEM: Gentamicin; SPT: Spectinomycin; TET: Tetracycline; FFC: Florfenicol; SF: Sulfisoxazole; SXT: Trimethoprim/sulfamethoxazole; CEF: Ceftiofur; CAZ: Ceftazidime; ENR: Enrofloxacin; OFL: Ofloxacin; MEM: Meropenem; CL: Colistin.


图3

图3   金华市和台州市16种抗生素对大肠埃希菌的MIC分布

AMP:氨苄西林;A/C:奥格门汀;GEM:庆大霉素;SPT:大观霉素;TET:四环素;FFC:氟苯尼考;SF:磺胺异噁唑;SXT:复方新诺明; CEF:头孢噻呋;CAZ:头孢他啶;ENR:恩诺沙星;OFL:氧氟沙星;MEM:美罗培南;APR:安普霉素;CL:黏菌素;MEQ:乙酰甲喹。

Fig. 3   MIC distributions of 16 antibiotics to E. coli isolated from Jinhua City and Taizhou City

AMP: Ampicillin; A/C: Amoxicillin/clavulanate; GEM: Gentamicin; SPT: Spectinomycin; TET: Tetracycline; FFC: Florfenicol; SF: Sulfisoxazole; SXT: Trimethoprim/sulfamethoxazole; CEF: Ceftiofur; CAZ: Ceftazidime; ENR: Enrofloxacin; OFL: Ofloxacin; MEM: Meropenem; APR: Apramycin; CL: Colistin; MEQ: Mequindox.


台州市140株大肠埃希菌对14种抗生素的耐药率从大到小排列为磺胺异噁唑(97.1%)>四环素(86.4%)>氨苄西林(81.4%)>氟苯尼考(80.7%)>复方新诺明(79.3%)>大观霉素(65.7%)>恩诺沙星(35.7%)>氧氟沙星(29.3%)>庆大霉素(27.9%)>头孢噻呋(17.1%)>奥格门汀(6.4%)>头孢他啶(3.6%)>美罗培南(0%)=黏菌素(0%)。美罗培南、黏菌素的耐药菌均未被检出(图2)。台州市大肠埃希菌对16种抗生素的耐药性和MIC分布情况与金华市相似,但是相比金华市显示出了更高的耐药水平。台州市大肠埃希菌对14种抗生素中的11种耐药率比金华市高,金华市大肠埃希菌仅对四环素和美罗培南的耐药率稍高于台州市。另外,从安普霉素和乙酰甲喹的MIC分布趋势来看,台州市的耐药水平稍高于金华市,其中从台州市分离的大肠埃希菌对安普霉素的MIC90是64,大于金华市的数值16(图3)。

2.3 肠球菌的耐药性情况

对金华市144株肠球菌做了27种抗生素的药敏检测,其中克林霉素、氧氟沙星、头孢噻呋、头孢西丁、苯唑西林、复方新诺明、庆大霉素、杆菌肽、四环素、吉他霉素、黄霉素、恩拉霉素、喹烯酮、那西肽、阿维拉霉素、弗吉尼亚霉素等16种抗生素没有定义肠球菌的耐药折点,不做耐药率比较。肠球菌对其他11种药物的耐药率从大到小排列为磺胺异噁唑(100.0%)>泰妙菌素(98.6%)>替米考星(97.9%)>红霉素(83.3%)>氟苯尼考(69.4%)>利奈唑胺(34.0%)>多西环素(27.1%)>恩诺沙星(22.9%)>万古霉素(0.0%)=青霉素(0.0%)=奥格门汀(0.0%)(图4)。从MIC来看,多数抗生素的MIC分布范围较大,且部分抗生素的MIC已超出检测范围,尤其是磺胺异噁唑和喹烯酮;红霉素、克林霉素、苯唑西林、替米考星等抗生素的MIC也有超过60%的菌株大于检测范围(图5),从MIC的分布更能反映出肠球菌的高水平耐药性。

图4

图4   金华市和台州市肠球菌的耐药率比较

PEN:青霉素;A/C:奥格门汀;ERY:红霉素;ENR:恩诺沙星;SF:磺胺异噁唑;VAN:万古霉素;DOX:多西环素;FFC:氟苯尼考;TIA:泰妙菌素;TIL:替米考星;LZD:利奈唑胺。

Fig. 4   Comparison of antimicrobial resistance rates of Enterococcus isolated from Jinhua City and Taizhou City

PEN:Ampicillin; A/C: Amoxicillin/clavulanate; ERY: Erythromycin; ENR: Enrofloxacin; SF: Sulfisoxazole; VAN: Vancomycin; DOX: Doxycycline; FFC: Florfenicol; TIA: Tiamulin; TIL: Tilmicosin; LZD: Linezolid.


图5

图5   金华市和台州市27种抗生素对肠球菌的MIC分布

PEN:青霉素;A/C:奥格门汀;ERY:红霉素;CLI:克林霉素;ENR:恩诺沙星;OFL:氧氟沙星;CEF:头孢噻呋;CFX:头孢西丁;SF:磺胺异噁唑;OXA:苯唑西林;VAN:万古霉素;SXT:复方新诺明;DOX:多西环素;FFC:氟苯尼考;TIA:泰妙菌素;TIL:替米考星;GEM:庆大霉素;LZD:利奈唑胺;BAC:杆菌肽;TET:四环素;KIT:吉他霉素;FLA:黄霉素;EDC:恩拉霉素;QCT:喹烯酮;NOS:那西肽;AVI:阿维拉霉素;VGM:弗吉尼亚霉素。

Fig. 5   MIC distributions of 27 antibioticsfor Enterococcus isolated from Jinhua City and Taizhou City

PEN: Penicillin; A/C: Amoxicillin/clavulanate; ERY: Erythromycin; CLI: Clindamycin; ENR: Enrofloxacin; OFL: Ofloxacin; CEF: Ceftiofur; CFX: Cefoxitin; SF: Sulfisoxazole; OXA: Oxacillin; VAN: Vancomycin; SXT: Trimethoprim/sulfamethoxazole; DOX: Doxycycline; FFC: Florfenicol; TIA: Tiamulin; TIL: Tilmicosin; GEM: Gentamicin; LZD: Linezolid; BAC: Bacitracin; TET: Tetracycline; KIT: Kitasamycin; FLA: Flavomycin; EDC: Enramycin; QCT: Quinocetone; NOS: Nosiheptide; AVI: Avilamycin; VGM: Virginiamycin.


台州市肠球菌的耐药率从大到小为磺胺异噁唑(100.0%)>泰妙菌素(98.6%)>替米考星(94.3%)>红霉素(91.4%)>氟苯尼考(78.6%)>多西环素(64.3%)>利奈唑胺(53.6%)>恩诺沙星(36.4%)>青霉素(0.7%)>万古霉素(0.0%)=奥格门汀(0.0%)。磺胺异噁唑和泰妙菌素依然是耐药水平最高的2种抗生素,除此之外,还发现了1株青霉素耐药菌株。相较于金华市,台州市肠球菌对多西环素、利奈唑胺和恩诺沙星的耐药率明显大于金华市。此次试验中没有发现奥格门汀和万古霉素耐药肠球菌(图4)。台州市肠球菌对抗生素的MIC分布与金华市比较接近,MIC的分布都比较广泛。在耐药折点及以下,MIC呈正态分布,比如青霉素、奥格门汀、恩诺沙星、氧氟沙星和万古霉素。在相同的耐药率下,通过MIC的分布可以看出,台州市的肠球菌对泰妙菌素耐药水平高。对于没有折点的抗生素,通过MIC的分布趋势和MIC50/MIC90可以比较耐药性水平。台州市的肠球菌对阿维拉霉素、弗吉尼亚霉素、氧氟沙星、头孢噻呋、头孢西丁和庆大霉素耐药水平高于金华市,而金华市的肠球菌对恩拉霉素的耐药水平略超过台州市(图5)。另外,即使所有菌株对万古霉素均敏感,通过比较MIC50也能发现,来源于金华市的菌株对万古霉素的耐药水平略高于台州市。


2.4 多重耐药性分析

对金华市大肠埃希菌的耐药谱分析发现,有3株大肠埃希菌对11种抗生素同时耐药,仅有10个菌株对全部抗生素敏感,耐药谱型共有40种(表1)。其中AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT耐药谱型占比最高(16.0%),其次是AMP-TET-SF-SXT(7.6%)和AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT(5.6%)。另外,对台州分离的大肠埃希菌进行分析发现,耐药谱最广的3种谱型可对11种抗生素耐药,分别是AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CAZ-ENR-OFL(0.7%)、AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL(0.7%)、AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-CAZ-ENR-OFL(0.7%)。个数占比最高的耐药谱型分别是AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT(23.6%)、SF(7.1%)和AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL(6.4%)(表2)。2市的大肠埃希菌多重耐药情况较为普遍,但是台州市的耐药谱型更多(46个),且未发现敏感菌株。77.8%金华市来源的大肠埃希菌抗3类以上抗生素,而台州市则有84.3%的大肠埃希菌抗3类以上抗生素。从耐药谱中可以发现,氟喹诺酮类药物恩诺沙星和氧氟沙星的耐药相关性较高,表现出同种药物的交叉耐药性。

Table 1   Antimicrobial resistance patterns of E. coli isolated from Jinhua City

序号 Identifier耐药谱 Antimicrobial resistance pattern个数 Number百分比 Percent/%
1AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT2316.0
2AMP-TET-SF-SXT117.6
3106.9
4AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT85.6
5SPT-TET74.9
6SPT-TET-SF-SXT74.9
7AMP-SPT-TET-SF-SXT64.2
8AMP-TET-FFC-SF64.2
9AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL53.5
10TET-SF-SXT53.5
11AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR42.8
12AMP-TET-FFC-SF-SXT42.8
13TET-FFC-SF-SXT42.8
14AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-CAZ-MEM32.1
15AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT32.1
16AMP-TET-FFC-SF-CEF32.1
17TET-FFC-SF32.1
18AMP-A/C-TET-SF-SXT21.4
19AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL21.4
20AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL21.4
21AMP-SPT-TET-FFC-SXT21.4
22TET21.4
23A/C-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL10.7
24AMP-A/C-GEM-FFC-SF-SXT-ENR-MEM10.7
25AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL10.7
26AMP-A/C-GEM-TET-FFC-SF-SXT-ENR10.7
27AMP-GEM-FFC-SF-SXT-ENR10.7
28AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF10.7
29AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-ENR10.7
30AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL10.7
31AMP-SPT-TET-FFC10.7
32AMP-TET-CEF10.7
33AMP-TET-FFC10.7
34AMP-TET-SF-CEF10.7
35SF10.7
36SPT10.7
37SPT-SF10.7
38SPT-TET-SF10.7
39SPT-TET-SXT10.7
40TET-FFC10.7
41TET-SF10.7

“—”代表对抗生素全部敏感的菌株。

“—” represents that the strains are sensitive to all tested antibiotics.

新窗口打开| 下载CSV


表2   台州市大肠埃希菌的耐药谱

Table 2  Antimicrobial resistance patterns of E. coli isolated from Taizhou City

序号 Identifier耐药谱 Antimicrobial resistance pattern个数 Number百分比 Percent/%
1AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT3323.6
2SF107.1
3AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL96.4
4AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT64.3
5AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL53.6
6AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL53.6
7AMP-TET-FFC-SF-SXT53.6
8TET-SF-SXT53.6
9AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL42.9
10AMP-GEM-TET-FFC-SF-ENR-OFL42.9
11TET-SF42.9
12AMP-CEF32.1
13AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL32.1
14AMP-SPT-TET-FFC-SF32.1
15AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR32.1
16AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR21.4
17AMP-GEM-SPT-TET-SF-SXT-ENR-OFL21.4
18AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-CEF-CAZ21.4
19AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF21.4
20AMP-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL21.4
21SPT-TET-FFC-SF-SXT21.4
22TET-FFC-SF-SXT21.4
23AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CAZ-ENR-OFL10.7
24AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL10.7
25AMP-A/C-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR10.7
26AMP-A/C-SPT-TET-FFC-SF-SXT10.7
27AMP-GEM-FFC-SF-SXT10.7
28AMP-GEM-FFC-SF-SXT-CEF-CAZ10.7
29AMP-GEM-SPT-FFC-SF-SXT-ENR-OFL10.7
30AMP-GEM-SPT-TET-FFC-SF-SXT-CEF-CAZ-ENR-OFL10.7
31AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT10.7
32AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-CEF10.7
33AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-CEF-ENR-OFL10.7
34AMP-GEM-TET-FFC-SF-SXT-ENR-OFL10.7
35AMP-SPT-FFC-SF-CEF10.7
36AMP-SPT-FFC-SF-SXT10.7
37AMP-SPT-FFC-SF-SXT-CEF10.7
38AMP-SPT-TET-FFC-SF-SXT-ENR-MEM10.7
39AMP-SPT-TET-FFC-SXT10.7
40AMP-SPT-TET-SF-SXT10.7
41AMP-TET-FFC-SF10.7
42AMP-TET-FFC-SF-CEF10.7
43AMP-TET-FFC-SF-ENR10.7
44SPT-TET-SF-SXT-ENR-OFL10.7
45TET-FFC-SF10.7
46TET-SF-SXT-ENR10.7

新窗口打开| 下载CSV


金华市来源的肠球菌共有14种耐药表型,其中ERY-SF-TIA-TIL耐药表型占比最高(31.0%),其次是SF-TIA-TIL耐药表型(12.5%)。金华市有9株肠球菌最多同时对7种药物耐药,耐药谱型为ERY-ENR-SF-DOX-TIA-TIL-LZD(表3)。而台州市的肠球菌共有17种耐药谱型,其中ERY-ENR-SF-DOX-TIA-TIL-LZD(19.3%)和ERY-SF-DOX-TIA-TIL-LZD(19.3%)耐药谱型个数占比最高,其次是ERY-SF-DOX-TIA-TIL耐药谱型(18.6%)(表4)。此次统计肠球菌具有耐药折点的抗生素共11个,相比大肠埃希菌耐药谱型较少,但是2市的肠球菌多重耐药率均达到97%以上,明显高于大肠埃希菌。

表3   金华市肠球菌的耐药谱

Table 3  Antimicrobial resistance patterns of Enterococcus isolated from Jinhua City

序号

Identifier

耐药谱

Antimicrobial resistance pattern

个数

Number

百分比

Percent/%

1ERY-SF-TIA-TIL4931.0
2SF-TIA-TIL1812.5
3ERY-ENR-SF-TIA-TIL-LZD1711.8
4ERY-SF-TIA-TIL-LZD139.0
5ERY-SF-DOX-TIA-TIL128.3
6

ERY-ENR-SF-DOX-TIA-

TIL-LZD

96.3
7ERY-SF-DOX-TIA-TIL-LZD96.3
8SF-DOX-TIA-TIL53.5
9ERY-ENR-SF-DOX-TIA-TIL42.8
10ERY-ENR-SF-TIA-TIL32.1
11ERY-SF-TIA21.4
12ERY-SF-TIL10.7
13ERY-SF-TIL-LZD10.7
14SF-TIA10.7

新窗口打开| 下载CSV


表4   台州市肠球菌的耐药谱

Table 4  Antimicrobial resistance patterns of Enterococcus isolated from Taizhou City

序号

Identifier

耐药谱

Antimicrobial resistance pattern

个数

Number

百分比

Percent/%

1

ERY-ENR-SF-DOX-TIA-

TIL-LZD

2719.3
2ERY-SF-DOX-TIA-TIL-LZD2719.3
3ERY-SF-DOX-TIA-TIL2618.6
4ERY-SF-TIA-TIL1611.4
5ERY-ENR-SF-TIA-TIL-LZD117.9
6ERY-SF-TIA-TIL-LZD96.4
7ERY-ENR-SF-DOX-TIA-TIL64.3
8ERY-ENR-SF-TIA-TIL32.1
9SF-TIA-TIL32.1
10ENR-SF-TIA-TIL21.4
11ERY-SF-TIA21.4
12SF21.4
13SF-TIA21.4
14ENR-SF-DOX-TIA-TIL10.7
15

PEN-ERY-ENR-SF-DOX-

TIA-TIL

10.7
16SF-DOX-TIA10.7
17SF-DOX-TIA-LZD10.7

新窗口打开| 下载CSV


3 讨论与结论

大肠埃希菌和肠球菌是条件致病菌,一般情况下不致病,但是可以作为耐药基因的“储存库”,是公共卫生安全的潜在威胁。本研究从金华市和台州市的畜禽肛拭子样本中共分离鉴定了大肠埃希菌和肠球菌各284株,二者的分离率均为100%。据报道,MALDI-TOF-MS对细菌的鉴定已成为临床上新兴的、便捷的、准确的方法[13,16],本研究中对动物源细菌的鉴定采用这一方法是在农业领域中应用的有益尝试,可提高检测效率。从药敏检测结果看,2种细菌耐药水平较高,耐药谱型较多,且多重耐药情况严重。其中大肠埃希菌最多对11种抗生素具有耐药性,肠球菌最多对7种抗生素具有耐药性。2市分离的大肠埃希菌均对磺胺异噁唑和四环素的耐药率最高,其次是复方新诺明、氨苄西林和氟苯尼考。肠球菌耐药率最高的是磺胺异噁唑和泰妙菌素,其次是替米考星和红霉素。据报道,中国畜禽养殖中使用量最多的抗生素是四环素类、 β-内酰胺类、大环内酯类、酰胺醇类、磺胺及增效剂类等[17-18],本试验结果印证了动物源细菌的耐药性水平与抗生素使用量呈正相关的结论。

在畜禽养殖中禁止使用的药物,试验结果则显示出对其极低的耐药水平。美罗培南是一种用于临床治疗的碳青霉烯类抗生素,对产超广谱β-内酰胺酶和AmpC酶的肠杆菌都具有优异的抑制作用[19]。本研究分离到1株美罗培南耐药菌株,需要进一步试验研究其耐药基因类型及传播机制。黏菌素(多黏菌素E)属于多黏菌素类药物,是治疗碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌性疾病的有效抗生素。过去由于动物源细菌对黏菌素的耐药率持续上升[20],农业部于2017年禁止将多黏菌素类药物用于促生长使用,随后细菌对其耐药率不断下降[21]。FANG等于2019年从浙江省106家屠宰场的猪肉样本中未分离到黏菌素耐药大肠埃希菌[22],而此次试验也未分离到黏菌素耐药菌株,符合耐药率下降预期。这说明对兽用抗生素的管控,是控制细菌耐药性的有效方法[23]

此次试验对2市的动物源细菌耐药性进行监测,是在同一时间对相同养殖类型和数量的养殖场进行采样,并使用统一的药物敏感性检测方法,是对市(县)级动物源细菌耐药水平进行评估和差异比较的有益尝试。本研究从耐药率、MIC分布、耐药谱型等方面进行了细菌耐药性水平比较,并发现台州市的大肠埃希菌和肠球菌分离株菌各方面反映的耐药水平均高于金华市。在此次试验中,将MIC分布情况进行量化分析,在没有耐药折点国际标准的情况下,可为耐药性水平的评估提供参考,相比耐药率数据更加准确全面;也可为下一步的耐药折点制定提供依据。综上所述,建议政府部门应加强兽用抗生素的管控和细菌耐药水平的监测力度,促使养殖户规范使用抗生素,使细菌耐药性问题得到控制。



参考文献

CROXEN M A, FINLAY B B.

Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity

Nature Reviews Microbiology, 2010,8(1):26-38. DOI:10.1038/nrmicro2265

[本文引用: 1]

GAO W, HOWDEN B P, STINEAR T P.

Evolution of virulence in Enterococcus faecium, a hospital-adapted opportunistic pathogen

Current Opinion in Microbiology, 2018,41:76-82. DOI:10.1016/j.mib.2017.11.030

[本文引用: 1]

FIORE E, TYNE D VAN, GILMORE M S.

Pathogenicity of Enterococci

Microbiology Spectrum, 2019,7(4):10. DOI:10.1128/microbiolspec.GPP3-0053-2018

[本文引用: 1]

KISSINGA H D, MWOMBEKI F, SAID K, et al.

Antibiotic susceptibilities of indicator bacteria Escherichia coli and Enterococci spp

isolated from ducks in Morogoro Municipality, Tanzania. BMC Research Notes, 2018,11(1):87. DOI:10.1186/s13104-018-3201-4

[本文引用: 1]

ALM E W, ZIMBLER D, CALLAHAN E, et al.

Patterns and persistence of antibiotic resistance in faecal indicator bacteria from freshwater recreational beaches

Journal of Applied Microbiology, 2014,117(1):273-285. DOI:10.1111/jam.12512

[本文引用: 1]

MA Z, LEE S, JEONG K C.

Mitigating antibiotic resistance at the livestock-environment interface: a review

Journal of Microbiology and Biotechnology, 2019,29(11):1683-1692. DOI:10.4014/jmb.1909.09030

[本文引用: 1]

QIAO M, YING G G, SINGER A C, et al.

Review of antibiotic resistance in China and its environment

Environment International, 2018,110:160-172. DOI:10.1016/j.envint.2017.10.016

[本文引用: 1]

OSMAN K M, KAPPELL A D, ELHADIDY M, et al.

Poultry hatcheries as potential reservoirs for antimicrobial-resistant Escherichia coli: a risk to public health and food safety

Scientific Reports, 2018,8(1):5859. DOI:10.1038/s41598-018-23962-7

[本文引用: 1]

HAMMERUM A M, LESTER C H, HEUER O E.

Antimicrobial-resistant enterococci in animals and meat: a human health hazard?

Foodborne Pathogens and Disease, 2010,7(10):1137-1146. DOI:10.1089/fpd.2010.0552

[本文引用: 1]

BELLANGER X, PAYOT S, LEBLOND-BOURGET N, et al.

Conjugative and mobilizable genomic islands in bacteria: evolution and diversity

FEMS Microbiology Reviews, 2014,38(4):720-760. DOI:10.1111/1574-6976.12058

[本文引用: 1]

HEUER O E, HAMMERUM A M, COLLIGNON P, et al.

Human health hazard from antimicrobial-resistant enterococci in animals and food

Clinical Infectious Diseases, 2006,43(7):911-916. DOI:10.1086/507534

[本文引用: 1]

张纯萍,宋立,吴辰斌,.

我国动物源细菌耐药性监测系统简介

.中国动物检疫,2017,34(3):34-38. DOI:10.3969/j.issn.1005-944X.2017.03.009

[本文引用: 1]

ZHANG C P, SONG L, WU C B, et al.

Drug resistance surveillance network for zoonotic bacteria in China

China Animal Health Inspection, 2017,34(3):34-38. (in Chinese)

DOI:10.3969/j.issn.1005-944X.2017.03.009      [本文引用: 1]

KOSTRZEWA M.

Application of the MALDI Biotyper to clinical microbiology: progress and potential

Expert Review of Proteomics, 2018,15(3):193-202. DOI:10.1080/14789450.2018.1438193

[本文引用: 2]

Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing: M100-S27. Wayne, PA, U.S.: CLSI, 2017. DOI:10.1128/jcm.00213-21

[本文引用: 1]

卢亚兰,代正云,陈凌云,.

两株blaNDM-5基因介导的碳青霉烯耐药禽源大肠埃希菌ST10和ST354耐药性

.微生物学通报,2020,47(6):1837-1846. DOI:10.13344/j.microbiol.china.190856

[本文引用: 1]

LU Y L, DAI Z Y, CHEN L Y, et al.

Two carbapenem-resistant avian Escherichia coli strains ST10 and ST354 mediated by blaNDM-5 gene

Microbiology China, 2020,47(6):1837-1846. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.13344/j.microbiol.china.190856      [本文引用: 1]

中国临床微生物质谱共识专家组.

中国临床微生物质谱应用专家共识

.中华医院感染学杂志,2016,26(10):2149-2152. DOI:10.1039/c5cc09775d

[本文引用: 1]

China Clinical Microbiology Mass Sspectrometry Consensus Expert Group.

China expert consensus on clinical microor-ganism mass spectrometry application

Chinese Journal of Nosocomiology, 2016,26(10):2149-2152. (in Chinese)

DOI:10.1039/c5cc09775d      [本文引用: 1]

2018年中国兽用抗菌药使用情况报告

.中国动物保健,2019,21(12):8-9[2021-8-16]. . DOI:10.1007/978-981-10-7983-2_3

URL     [本文引用: 1]

Report on the use of veterinary antibiotics in China in2018.

China Animal Health, 2019

,21(12):8-9. (in Chinese)

DOI:10.1007/978-981-10-7983-2_3      URL     [本文引用: 1]

ZHANG Q Q, YING G G, PAN C G, et al.

Comprehensive evaluation of antibiotics emission and fate in the river basins of China: source analysis, multimedia modeling, and linkage to bacterial resistance

Environmental Science & Technology, 2015,49(11):6772-6782. DOI:10.1021/acs.est.5b00729

[本文引用: 1]

ASLAN A T, AKOVA M.

Extended spectrum β-lactamase producing enterobacteriaceae: carbapenem sparing options

Expert Review of Anti-infective Therapy, 2019,17(12):969-981. DOI:10.1080/14787210.2019.1693258

[本文引用: 1]

LIU Y Y, WANG Y, WALSH T R, et al.

Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study

The Lancet Infectious Diseases, 2016,16(2):161-168. DOI:10.1016/S1473-3099(15)00424-7

[本文引用: 1]

WANG Y, XU C Y, ZHANG R, et al.

Changes in colistin resistance and mcr-1 abundance in Escherichia coli of animal and human origins following the ban of colistin-positive additives in China: an epidemiological comparative study

The Lancet Infectious Diseases, 2020,20(10):1161-1171. DOI:10.1016/S1473-3099(20)30149-3

[本文引用: 1]

FANG J H, SHEN Y, QU D F, et al.

Antimicrobial resistance profiles and characteristics of integrons in Escherichia coli strains isolated from a large-scale centralized swine slaughterhouse and its downstream markets in Zhejiang, China

Food Control, 2019,95:215-222. DOI:10.1016/j.foodcont.2018.08.003

[本文引用: 1]

BOECKEL T P VAN, GLENNON E E, CHEN D, et al.

Reducing antimicrobial use in food animals

Science, 2017,357(6358):1350-1352. DOI:10.1126/science.aao1495

[本文引用: 1]

/