基于16S rDNA测序的巢湖流域水体粪便污染溯源

祁钊，赵相龙，桑金慧，何振杰，傅丹丹，岳振宇，宋祥军*

（1.安徽农业大学信息与计算机学院，合肥 230036；2.安徽省动物性食品质量与生物安全工程实验室，合肥 230036）

环境中的粪便污染是全球范围内日益严重的问题，尤其是在河流和溪流中[1]。流域的粪便污染可能存在多种来源，包括污水基础设施等点源排污，受上游牲畜、宠物和野生动物排泄物污染的径流[2]等。粪便污染带来的高营养和微生物负荷不仅会影响生态健康，而且粪便病原体通过水媒的传播还会进一步影响人类健康。对主要水媒传播病原体的检测是表征人类健康风险的最直接方法，但由于环境中病原种类繁多（包括病毒、细菌和原生动物），对其进行检测不仅会浪费大量时间，还会消耗大量经济成本。为解决这一难题，监管机构使用粪便指示菌（Fecal indicator bacteria，FIB），如大肠杆菌（Escherichia coli）和粪大肠菌群（Fecal coliforms）等来评估粪便污染水平[3]，并以此作为水体微生物风险的替代指标[4]。然而，传统粪便指示菌的水质指标检测虽节约了时间和成本，却也存在诸多不足，如无法提供污染源信息、且无法反映水体近期的污染情况[5-6]等，近年来许多污染溯源研究表明，FIB 与环境病原相关性不佳[7-8]，故而人们开始探索更加快速、经济的微生物溯源技术。

微生物来源追踪（Microbial source tracking，MST）技术利用人和动物胃肠道中的微生物设计出具有特异性的标记物，并通过定量聚合酶链反应（qPCR）等分子技术检测与宿主相关的微生物标记基因，从而识别潜在的粪便污染源[9-10]，但地理差异会显著影响基于宿主特异性分子标记检测方法的灵敏度和特异性，这给MST 技术的实际应用带来了困难。……