抗生素禁令前后水禽源沙门氏菌耐药基因动态与多药耐药性演变：2013-2023年广东十年监测研究

　　本研究针对中国农业农村部第194号公告实施前后动物饲料中非治疗性抗生素禁用政策，通过十年监测（2013-2023）揭示了广东地区水禽源沙门氏菌耐药表型与基因型的关联规律。研究发现β-内酰胺类（92.25%）和四环素类（79.30%）耐药率最高，且blaTEM(90.76%)、aadA1(85.99%)为主要耐药基因。政策实施后庆大霉素（71.7%→3.5%）和氟苯尼考（81.1%→9.6%）耐药率显著下降（p<0.001），证实抗生素管控措施对特定药物耐药性消除的有效性，为禽类养殖业抗菌药物合理使用提供关键科学依据。

　　

在禽类养殖业中，沙门氏菌犹如潜伏的"隐形杀手"，不仅导致水禽腹泻和败血症，更通过垂直传播在种禽群中形成难以清除的耐药菌库。长期以来，行业依赖氟喹诺酮类、β-内酰胺类、氨基糖苷类和四环素类抗生素进行疾病控制，但过度使用催生了严重的抗生素耐药性进化。更令人担忧的是，近年来水禽分离株对氟喹诺酮类、β-内酰胺类和四环素类的耐药率持续攀升，多药耐药菌株频繁出现。这种抗生素滥用不仅削弱临床治疗效果，更通过人畜共患传播威胁食品安全和公共卫生安全。

2019年中国农业农村部颁布的第194号公告标志着动物饲料中促生长类 veterinary antibiotics 的全面禁用，这项政策于2020年正式实施，开启了"无抗饲料"时代，旨在遏制抗生素滥用导致的耐药性问题。尽管政策实施后大肠杆菌和葡萄球菌等病原体的耐药性有所下降，但其对水禽沙门氏菌耐药性动态的影响尚未得到验证。

为此，研究人员在《BMC Microbiology》发表了为期十年的监测研究，通过分析314株水禽源沙门氏菌分离株，揭示了抗菌耐药性（AMR）表型与遗传决定因素之间的相关性。研究时段涵盖了中国抗生素政策转变的关键时期，包括禁令前（2013-2019）和禁令后（2020-2023）两个阶段。

研究采用Kirby-Bauer纸片扩散法测定16种抗菌药物的敏感性，通过PCR扩增检测20种耐药基因（ARGs），并利用Pearson卡方检验进行表型-基因型相关性统计分析。样本来自广东省10个地市的商业水禽养殖场，从634只有临床症状（蹲伏、跛行、腹泻）的水禽中分离获得。

样本信息与沙门氏菌分离率

十年监测期间共分离到314株沙门氏菌，总分离率为49.5%。地域分布显示肇庆（57.4%）和江门（56.8%）分离率最高，中山最低（6.25%）。时间分布上，2015-2016年间分离率达到峰值（62.90%）。

2013-2023年分离菌株的耐药率

314株沙门氏菌对阿莫西林（81.53%）和氨苄西林（89.49%）耐药率最高。对链霉素（63.69%）、四环素（73.57%）、头孢他啶（75.80%）、头孢唑林（74.52%）和磺胺甲恶唑（77.39%）的耐药率均超过60%，而阿米卡星耐药率显著较低（9.55%）。按药物类别统计：β-内酰胺类92.25%（301/314）、氨基糖苷类79.62%（250/314）、喹诺酮类61.46%（193/314）、酰胺醇类54.14%（170/314）、四环素类79.30%（249/314）、磺胺类86.31%（271/314）。

耐药率的年度分布

研究发现，氨苄西林、阿莫西林、头孢他啶、头孢唑林、磺胺甲恶唑和四环素的耐药率在整个十年期间持续保持高位（>70%）。但2018年后，庆大霉素（从71.7%降至3.51%）、链霉素（从71.7%降至43%）、大观霉素（从47.2%降至17.5%）、诺氟沙星（从35.85%降至6.1%）和氟苯尼考（从81.1%降至9.6%）的耐药率显著下降（p<0.001）。同时，氨基糖苷类耐药总体呈下降趋势。庆大霉素和氟苯尼考耐药率的急剧下降直接证明了第194号公告禁用生长促进剂的政策效果，链霉素/大观霉素耐药率的降低也表明对氨基糖苷类使用控制的更广泛影响。

多药耐药性（MDR）与耐药谱

314株沙门氏菌中多药耐药率高达93.31%（293/314）。对6类和7类药物耐药的比例分别为15.92%（50/314）和15.29%（48/314）。共鉴定出219种不同的耐药谱，其中AMP-AML-CAZ-CZO-STP-CIP-ENR-TET-DOX-SXT-SMZ模式流行率最高（3.18%，10/314）。

耐药基因（DRG）检测

PCR扩增在所有分离株中检测到20种目标耐药基因。单个菌株携带3-19个DRG，大多数沙门氏菌分离株（n=314）携带8-17个DRG，3个分离株携带19个DRG。bla_TEM检出频率最高（90.76%，285/314），其次是aadA1（85.99%，270/314）和bla_CTX-M（81.21%，255/314）。BLAST分析证实扩增产物与GenBank中参考基因的序列一致性>99%。

耐药表型与基因型的相关性分析

分析显示，在301株β-内酰胺耐药沙门氏菌中，bla_CTX-M、bla_TEM和bla_OXA的检出率分别为81.73%（246/301）、91.03%（274/301）和45.51%（137/301），1.78%（5/281）不携带这三种基因。在250株氨基糖苷类耐药菌株中：aadA1 89.2%（223/250）、aadA2 76.8%（192/250）、aacC2 77.6%（194/250）、aac(3)-IV 48.4%（121/250）、armA 2%（5/250）。在188株喹诺酮类耐药菌株中：qnrA 60.64%（114/188）、qnrS 67.55%（127/188）、qnrD 11.17%（21/188）、qnrB 39.89%（75/188）、oqxA 72.34%（136/188）。在170株酰胺醇类耐药菌株中：cat1 10.00%（17/170）、cmlA 41.76%（71/170）、floR 56.47%（96/170），23.53%（36/153）的cmlA和floR检测为阴性。在249株四环素耐药菌株中，仅检测到tetA（79.12%，197/249）。在271株磺胺类耐药菌株中：sul I 64.58%（175/271）、sulII 74.17%（201/271）、sulIII 77.12%（209/271）。

研究发现13个基因与耐药表型存在显著相关性：bla_CTX-M/bla_TEM与氨苄西林/阿莫西林耐药（p<0.01）；bla_CTX-M与头孢唑林/头孢他啶耐药（p<0.01）；bla_OXA与头孢他啶/头孢唑林耐药（p<0.01）；aacC2与庆大霉素耐药（p<0.01）；aadA2/aac(3)-IV与链霉素耐药（p<0.05）；aacA1与大观霉素耐药（p<0.01）；qnrS与环丙沙星/诺氟沙星/恩氟沙星耐药（p<0.01）；qnrA与诺氟沙星/恩氟沙星耐药（p<0.01）；cmlA/floR与氟苯尼考耐药；tetA与四环素耐药（p<0.05）；sulII与磺胺甲恶唑耐药（p<0.05）。

研究表明，耐药性的适应性生物学成本是耐药菌株出现和传播的主要原因。当抗菌药物选择压力较低时，敏感菌株数量显著超过耐药菌株。在长期不适当使用抗生素的情况下，耐药菌株获得补偿性适应突变。随着敏感菌株变得比耐药菌株少，耐药菌株成为优势菌群。

这项长达十年的监测（2013-2023）阐明了广东水禽沙门氏菌抗菌耐药性（AMR）格局的演变。持续49.5%的分离率突显了沙门氏菌的生态优势。2020年后，第194号公告对非治疗性抗生素的禁令重塑了耐药性动态。针对性生长促进剂（庆大霉素/氟苯尼考）的耐药性从71.7%急剧下降至3.5%，从81.1%下降至9.6%（p<0.001）。链霉素/大观霉素耐药性也从71.7%下降至43.0%，从47.2%下降至17.5%，表明对氨基糖苷类使用的协同控制效果。

一个显著发现是多药耐药（MDR）的高流行率，87.23%的分离株对七个药物类别中的六个以上耐药，51.6%同时对氨苄西林、头孢他啶、庆大霉素、氟苯尼考和四环素耐药。不断升级的MDR流行率（87.23%）超过了同时期循环病原体如葡萄球菌（52%），这是由β-内酰胺类（>80%）和磺胺类（86.31%）耐药性上升驱动的。然而，持续的β-内酰胺类耐药（>80%）和高MDR率（51.6%对AMP/CAZ/GEN/FFC/TET共耐药）揭示了政策的局限性，可能源于治疗性过度使用或环境耐药库。

分子分析显示分离株中存在19种获得性耐药基因（DRG），每个菌株携带3-19个DRG。β-内酰胺酶基因bla_TEM（90.76%）和氨基糖苷类耐药基因aadA1（85.99%）最为流行，其次是tetA和磺胺类耐药基因（sul I、sulII、sulIII）。与天然DRG相比，获得性耐药基因加剧了跨物种传播，特别是从动物到人类共生细菌的传播，严重威胁公共卫生安全。

表型-基因型相关性分析证实了13个DRG对耐药性的显著贡献。强烈的表型-基因型相关性强调了基因驱动的适应性，这与水禽大肠杆菌中较弱的基因型-表型联系形成对比。然而，一些耐药菌株缺乏可检测的DRG，表明存在沉默基因、未检测到的机制或新的耐药途径。相反，某些DRG（如aadA2）显示出高检出率（72.93%）但没有表型耐药，可能是由于表达弱或基因沉默。这些发现强调耐药性是多因素驱动的，涉及遗传和调控因素。

研究结论强调，对314株水禽沙门氏菌菌株的分析揭示了严重的耐药性和多样的耐药基因（DRG），其中13个DRG与耐药性发展显著相关。这需要探索具有未发现DRG的菌株，并研究现有DRG与其他耐药基因之间的相关性以阐明耐药机制。虽然中国的抗生素禁令降低了针对性耐药，但沙门氏菌通过适应性策略（如获得性DRG和克隆可塑性）维持着惊人的多药耐药性（MDR）。展望未来，随着政策的持续执行，氨基糖苷类/酰胺醇类耐药性可能会下降，而β-内酰胺类耐药性可能会持续存在，并因bla_CTX-M的跨大陆传播而加剧。关键的是，质粒介导的共选择威胁会放大MDR，需要整合基因组监测。缓解措施需要增强政策合规性，开发非抗生素疗法，绘制补偿性突变图谱，建立跨物种传播屏障，并优先考虑One Health干预措施以阻断耐药性在动物和人类之间的传播。