中國報告大廳網訊，隨著醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展，消炎藥行業(yè)尤其是非甾體類消炎藥(NSAIDs)的使用量持續(xù)增加，其在環(huán)境中的殘留問題日益凸顯。這類藥物因具有鎮(zhèn)痛、解熱和抗炎等功能，被廣泛應用于人類和獸禽疾病治療，即便在2019冠狀病毒病疫情期間，使用頻率也顯著上升，導致其進入環(huán)境的風險增加。目前，消炎藥已在全球地表水中被廣泛檢出，盡管濃度多在 μg?L?1 至 ng?L?1 之間，但它們及衍生物具有高生物活性，可能影響水生微生物群落結構與功能，誘導耐藥性產生，對水生生物有毒性，甚至通過食物鏈威脅人類健康。而抗生素抗性基因(ARGs)作為新興污染物，在各類水環(huán)境中頻繁出現(xiàn)，難降解且易轉移，可移動遺傳原件(MGEs)則是其水平轉移的重要載體，其中 Ⅰ 類整合子(intI1)基因作用關鍵。以往認為抗生素濫用是 ARGs 傳播的主因，但近年研究發(fā)現(xiàn)，包括消炎藥在內的非抗生素類藥物也可能促進 ARGs 傳播。以太湖為研究對象，探究水體中消炎藥的賦存特征及其對細菌群落和 ARGs 的影響，對理解其生態(tài)風險、保護水環(huán)境意義重大。

  一、太湖水體中消炎藥的賦存特征及區(qū)域差異

  太湖水體中檢測出的消炎藥主要包括酮洛芬、布洛芬、雙氯芬酸和吲哚美辛。除吲哚美辛外，其余三種消炎藥的檢出率均為 100%，表明消炎藥在太湖水環(huán)境中已普遍存在。其中，酮洛芬和雙氯芬酸是濃度最高的兩種消炎藥，酮洛芬的質量濃度范圍為 29.0-49.5 ng?L?1，雙氯芬酸的質量濃度范圍為 2.4-10.4 ng?L?1，二者占消炎藥總量的 90% 以上;布洛芬濃度在 0.5-34.0 ng?L?1 之間，吲哚美辛濃度在 0-1.1 ng?L?1 之間，相對較低。

  《2025-2030年全球及中國消炎藥行業(yè)市場現(xiàn)狀調研及發(fā)展前景分析報告》從空間分布來看，太湖消炎藥總濃度存在明顯區(qū)域差異，西北部湖區(qū)(西部沿岸區(qū)、竺山灣、梅梁灣)的消炎藥濃度顯著高于中東部湖區(qū)(貢湖灣、湖心區(qū))(p<0.05)。竺山灣的消炎藥總濃度最高，為 54.5 ng?L?1，其次是梅梁灣(51.9 ng?L?1)、西部沿岸區(qū)(44.0 ng?L?1)、貢湖灣(37.5 ng?L?1)，湖心區(qū)最低，為 31.8 ng?L?1。這種分布特征與區(qū)域人類活動強度密切相關，西北部湖區(qū)上游醫(yī)院和污水處理廠較多，且靠近經濟發(fā)達、人口密集地區(qū)，藥物使用量大，經污水處理廠尾水和地表徑流進入太湖的消炎藥含量較高;貢湖灣因 “引江濟太” 工程受長江來水稀釋及生態(tài)修復措施影響，濃度較低;湖心區(qū)遠離湖岸，受人類活動影響小，濃度最低。

  二、太湖水體中細菌群落特征及與消炎藥的關聯(lián)

  太湖各湖區(qū)水體中細菌群落的 Coverage 指數(shù)均大于 0.99，說明測序結果能較好反映實際細菌群落組成。不同湖區(qū)細菌群落多樣性空間差異顯著(p<0.05)，竺山灣的 OTU 數(shù)量、Shannon 指數(shù)、Chao1 指數(shù)均最高，細菌群落多樣性最高;貢湖灣的細菌群落多樣性水平最低，且顯著低于竺山灣(p<0.05)?；?Bray-Curtis 距離的 PCoA 結果顯示，第一軸和第二軸分別解釋了太湖不同湖區(qū)水體中細菌群落變化的 27% 和 45%，西部沿岸區(qū)、竺山灣、貢湖灣的群落組成差異較大，梅梁灣和湖心區(qū)的群落組成差異較小，且梅梁灣的細菌群落存在明顯聚類現(xiàn)象。

  在細菌群落組成上，相對豐度最高的 4 個優(yōu)勢菌門為變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、藍藻門，占各湖區(qū)細菌總相對豐度的 90% 以上，其中變形菌門和放線菌門在西北部湖區(qū)的相對豐度之和超過 70%，高于中東部湖區(qū)。屬水平上，主要優(yōu)勢菌屬為 hgcl clade(6.76%-24.25%)、Microcystis PCC-7914(3.28%-13.54%)、Clade Ⅲ_norank(1.10%-9.14%)等 10 類，且西北部湖區(qū)排名前十菌屬相對豐度之和高于中東部湖區(qū)。

  進一步分析發(fā)現(xiàn)，消炎藥與太湖水體中相對豐度排名前 6 的優(yōu)勢菌屬呈正相關。其中，消炎藥總濃度與 Clade Ⅲ_norank 呈顯著正相關(p<0.05);布洛芬與 Clade Ⅲ_norank 呈顯著正相關(p<0.05);雙氯芬酸與 hgcl clade、Clade Ⅲ_norank、Dinghuibacter 3 種菌屬均呈顯著正相關(p<0.05)。這表明消炎藥可能通過調控特定菌群的豐度，影響細菌群落結構，而這些優(yōu)勢菌屬可能參與了消炎藥等有機污染物的降解過程。

  三、太湖水體中抗生素抗性基因分布及與消炎藥的關系

  太湖不同湖區(qū)水體中 9 種 ARGs 的總豐度為 6.70×101? copies?L?1-1.76×1011 copies?L?1，其中梅梁灣的 ARGs 總豐度最高，為 1.76×1011 copies?L?1;西部沿岸區(qū)次之，為 1.12×1011 copies?L?1;湖心區(qū)最低，為 6.94×101? copies?L?1。西北部湖區(qū)的 ARGs 平均豐度(1.19×1011 copies?L?1)高于中東部湖區(qū)(7.75×101? copies?L?1)。

  在 9 種 ARGs 中，ermB 的平均豐度最高，為 6.70×101? copies?L?1，且在太湖西北部湖區(qū)的豐度顯著高于中東部湖區(qū)(p<0.05);tetW 的平均豐度最低，為 3.17×10? copies?L?1;其余抗性基因豐度平均水平在 10?-10? copies?L?1 之間，各湖區(qū)差異不顯著。不同類型抗性基因平均豐度排序依次為：大環(huán)內酯類(3.59×101? copies?L?1)> 磺胺類(1.24×101? copies?L?1)> 氨基糖苷類(2.72×10? copies?L?1)> 喹諾酮類(5.07×10? copies?L?1)>β- 內酰胺類(8.53×10? copies?L?1)> 四環(huán)素類(4.36×10? copies?L?1)。優(yōu)勢基因 ermB、mphA、sul1 的豐度同樣為西北部湖區(qū)顯著高于中東部湖區(qū)，與消炎藥濃度的空間分布特征一致。

  相關性分析表明，消炎藥與 sul1、sul2、ermB、mphA 等主要 ARGs 均呈正相關，且消炎藥與 ARGs 的潛在宿主(如 Microtrichales_norank、Methylocystis 等 8 個細菌菌屬)呈顯著正相關(p<0.05)。intI1 基因作為重要的 MGEs，在西北部湖區(qū)的平均豐度(3.96×10? copies?L?1)高于中東部湖區(qū)(1.13×10? copies?L?1)，且與 sul1、mphA、tetC 存在顯著正相關(p<0.05)，消炎藥與 intI1 基因也呈現(xiàn)正向相關性，表明消炎藥可能通過影響 MGEs 間接促進 ARGs 的傳播。

  四、消炎藥對太湖水體中抗生素抗性基因影響的路徑解析

  偏最小二乘路徑模型(PLS-PM)分析結果顯示，太湖水體中 ARGs 的賦存特性受到消炎藥、細菌群落 α 多樣性、β 多樣性和 MGEs 的共同調控。模型擬合優(yōu)度(GOF)為 0.575，具有較高解釋力。其中，MGEs 對 ARGs 的影響表現(xiàn)出最強的直接效應和總效應(效應量 = 0.535)，而消炎藥對 ARGs 的間接影響效應最高(效應量 = 0.206)。

  具體來看，消炎藥暴露顯著促進了 MGEs 的增殖(路徑系數(shù) = 0.316，p<0.05)，同時對細菌群落的 β 多樣性產生顯著抑制作用(路徑系數(shù) =-0.700，p<0.01)，細菌群落的 α 多樣性也對 ARGs 豐度產生顯著正向影響(路徑系數(shù) = 0.400，p<0.05)。這表明，在太湖水體中，消炎藥主要通過增加 MGEs 的豐度間接促進 ARGs 的富集，同時還通過改變細菌群落多樣性進而介導 ARGs 的賦存與傳播。

  全文總結

  本研究聚焦太湖水體中消炎藥行業(yè)的賦存特征及其對細菌群落和抗生素抗性基因(ARGs)的影響，得出以下結論：太湖水體中的消炎藥以酮洛芬和雙氯芬酸為主，濃度呈現(xiàn)西北部湖區(qū)高于中東部湖區(qū)的特征，與區(qū)域人類活動強度密切相關;消炎藥濃度與優(yōu)勢菌群相對豐度在空間分布上趨同，且 ARGs 絕對豐度與消炎藥濃度也呈現(xiàn)相似空間差異，印證了二者潛在關聯(lián);消炎藥對 ARGs 的影響具有雙重路徑，主要通過提升 MGEs 豐度間接促進 ARGs 富集，同時通過調控細菌群落結構介導 ARGs 的賦存與傳播。該研究為解析非抗生素類藥物介導的耐藥基因傳播規(guī)律提供了重要理論依據，未來可通過構建微宇宙模擬系統(tǒng)，深入探究不同類型和濃度的消炎藥對水體中微生物群落及 ARGs 傳播的影響機制，以揭示 “污染物 - 微生物 - ARGs” 的內在互饋模式。

更多消炎藥行業(yè)研究分析，詳見中國報告大廳《消炎藥行業(yè)報告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據。

更多詳細的行業(yè)數(shù)據盡在【數(shù)據庫】，涵蓋了宏觀數(shù)據、產量數(shù)據、進出口數(shù)據、價格數(shù)據及上市公司財務數(shù)據等各類型數(shù)據內容。