（资料来源：海洋环境科普）

摘要

微塑料和抗生素在水生环境中共存，特别是在淡水养殖区。然而，作为世界第二大聚氯乙烯（PVC）生产国，微塑料颗粒和抗生素的共同暴露对抗生素耐药基因（ARG）谱的变化和水生生物肠道微生物的微生物群落结构的影响知之甚少。因此，在这项研究中，鲤鱼（Cyprinus carpio）暴露于单个或联合PVC微塑料污染和土霉素（OTC）或磺胺二甲嘧啶（SMZ）8周。PVC微塑料可以在肠道微生物中富集潜在的致病菌，如肠杆菌和不动杆菌。PVC微塑料的存在增强了ARGs的选择性富集和扩散风险，PVC微塑料联合OTC（OPVC）处理显著提高了四环素耐药基因的丰度（1.40倍），显示出明显的共选择效应。然而，与对照组相比，OPVC处理组ARGs和MGEs的总丰度显著降低，这与潜在宿主肠杆菌丰度降低有关。总体而言，我们的研究结果强调，与抗生素相比，ARGs的扩散和扩散受PVC微塑料的影响更大，这可能导致水产养殖中的抗生素耐药性。

关键词：聚氯乙烯微塑料 抗生素 抗生素耐药基因 水平基因转移

摘要图

研究结果

图1 肠道微生物群在门水平上的组成。A.每个样本在门水平上的相对丰度。B-G.六种主要细菌门的相对丰度。对于 B–G，n = 每组 4 个样本。采用单因素方差分析分析处理间差异。柱线上方的不同字母表示 P < 0.05 处存在显着差异。

图 2. A在每次处理中检测到的 ARG 和 MGE 的数量。B.不同处理下鱼类内脏中ARGs和MGEs的归一化丰度。采用单因素方差分析分析处理间差异。柱线上方的不同字母表示 P < 0.05 处存在显着差异。MGEs：移动遗传元件;FCA：氟苯尼考-氯霉素-苯丙尼考-氟喹诺酮类-喹诺酮类;MLSB：大环内酯-林可酰胺-链球菌素 B. C. ARG 和 MGE 之间的 Pearson 相关性分析。D.主成分分析图描绘了不同肠道样本之间的Bray Curtis距离。

图 3.热图显示了每个处理样品中 ARG 和 MGE 的相对丰度。

图4. A. MGEs和ARGs的归一化丰度（归一化为细胞数）之间的Pearson相关系数。圆圈的颜色表示正相关系数或负相关系数。圆的大小表示相关性的程度。显著性水平用 * （P < 0.05）、** （P < 0.01） 和 *** （P < 0.001） 表示。B. Procrustes 测试显示 ARG 谱与肠道微生物群之间的显着相关性，基于 Bray-Curtis 不相似性指标（sum of squares M2 = 0.3664, P < 0.001, 9999 permutations）。

图5. A. 揭示ARGs和细菌属共生模式的网络分析。这些节点根据 ARG 类型和细菌属进行着色。节点大小与节点度成正比，边呈现节点之间的 Spearman 相关性（r > 0.8，p< 0.05,9999 permutations）。B.肠杆菌的相对丰度。采用单因素方差分析分析处理间差异。柱线上方的不同字母表示 P < 0.05 处存在显着差异。

图6 ARGs通过细菌群落和移动遗传元件的传播和扩散的方差划分分析。

研究结论

16 S rRNA基因测序和高通量定量PCR进一步表明，PVC MPs和四环素类药物的共同暴露显着破坏了肠道微生物组并改变了ARG谱。厚壁菌门和梭杆菌门丰度显著增加，变形菌门和拟杆菌门丰度显著下降。在属水平上，参与细胞代谢和维持能量供应的鲸杆菌属的丰度显著增加。水生环境中的PVC微塑料对水生动物的肠道细菌群落产生显著影响，导致含有ARGs和MGEs的细菌宿主（肠杆菌）的丰度增加，进而增加ARGs和MGEs的丰度。然而，当PVC微塑料共同暴露于抗生素时，细菌宿主的丰度显着降低，从而降低了ARGs的丰度，这可能与抗生素在肠道中的生物蓄积有关，具有抗菌作用。VPA分析还表明，肠道微生物群是影响ARGs变异的一个因素。这些结果有助于我们进一步了解PVC微塑料对水生生态系统中动物肠道微生物菌群和耐药基因的影响

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