子建文,資云海,唐 輝,李 倩,張勝梅,李曉霞
高原地區(qū)土壤微生物分布已有報(bào)道,但云南高海拔地區(qū)土壤微生物調(diào)查報(bào)道較少,本研究對(duì)香格里拉地區(qū)遠(yuǎn)離農(nóng)戶、人群、農(nóng)牧場(chǎng)的山脈土壤微生物的分布和藥敏情況進(jìn)行了調(diào)查,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 樣地選擇 2014 年11 月中旬于香格里拉,樣地均為由稀疏灌木叢覆蓋的山坡地,且遠(yuǎn)離農(nóng)戶、人群、牧場(chǎng)10 km 以上,在香格里拉縣城的東南西北方向20 km 以外分別設(shè)置具有代表性的1、2、3 和4 號(hào)采樣點(diǎn),經(jīng)緯度分別是99°10′27″E27°29′18″N、99°24′31″E27°36′25″N、99°31′16″E27°32′9″N 和99°42′4″E27°49′2″N,海拔分別為3312、3185、3489 和3289 m,每個(gè)點(diǎn)分為陽(yáng)坡和陰坡。
1.2 標(biāo)本采集 按隨機(jī)布點(diǎn)法[1],在每個(gè)采樣點(diǎn)的陽(yáng)坡和其對(duì)應(yīng)的陰坡分別以“Z”字型選取4 個(gè)點(diǎn),除去地面植被和枯枝落葉,鏟除1 cm 左右的表土,挖好剖面后,燒灼法消毒取樣鏟,取深度為30 cm 的黃土,需氧標(biāo)本放于無(wú)菌均質(zhì)袋中,厭氧標(biāo)本放入無(wú)菌厭氧袋內(nèi),標(biāo)記后密封運(yùn)送。 無(wú)菌均質(zhì)袋由廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供。
1.3 培養(yǎng)與鑒定
1.3.1 需氧菌與真菌 稱(chēng)取10 g 新鮮土壤,加入盛100 ml無(wú)菌水的500 ml 三角瓶?jī)?nèi),振蕩10 min,使土壤均勻地分散在稀釋液中成為土壤懸液,吸取1 ml 土懸液到9 ml 無(wú)菌水中,按10 倍法依次稀釋?zhuān)婢♂?05倍,細(xì)菌稀釋106倍。 取稀釋好的菌液傾注3 塊血平板(1 ml/塊),置于37 ℃溫箱孵育48 h;真菌傾注3 塊沙氏培養(yǎng)基(1 ml/塊),置于25 ℃溫箱孵育72 h,然后計(jì)數(shù)菌落,計(jì)算出土壤中微生物數(shù)量。 觀察平板上的菌落形態(tài)、顏色。 對(duì)生長(zhǎng)的細(xì)菌進(jìn)行革蘭染色,用TREK DLAGNOSTIC SYSTEMS LTD 全自動(dòng)微生物鑒定儀(賽默飛世爾科技公司)進(jìn)行細(xì)菌鑒定。 真菌鑒定根據(jù)肉眼觀察在沙氏培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形態(tài)及顯微鏡觀察真菌孢子形態(tài)。將性狀相同的菌類(lèi)進(jìn)行歸類(lèi)。藥敏試驗(yàn)采用美國(guó)臨床試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化研究所(CLSI)推薦的K-B 法,藥敏紙片由貝瑞特生物技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)提供。
1.3.2 厭氧菌 將標(biāo)本接種于9.0 cm 直徑的厭氧培養(yǎng)基中,置于35 ℃厭氧培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。采用法國(guó)梅里埃公司生產(chǎn)的VITEK 2 系統(tǒng)及其配套的測(cè)試卡進(jìn)行鑒定和藥敏試驗(yàn)。
1.4 質(zhì)控菌株 大腸埃希菌ATCC-25922、 銅綠假單胞菌ATCC-27853、金黃色葡萄球菌ATCC-25923,購(gòu)自云南省臨床檢驗(yàn)中心。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0 軟件包分析數(shù)據(jù),WHonet 5 軟件包對(duì)藥敏資料進(jìn)行分析。 不同采樣點(diǎn)的陰坡或陽(yáng)坡微生物數(shù)量之間比較用方差分析,同一采樣點(diǎn)的陽(yáng)坡和陰坡之間比較用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn),P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各采樣點(diǎn)微生物分布 4 個(gè)采樣點(diǎn)陽(yáng)坡的細(xì)菌總數(shù)和真菌總數(shù)之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),陰坡之間的差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但4 個(gè)采樣點(diǎn)的陽(yáng)坡與陰坡的微生物總數(shù)均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.05),即細(xì)菌(或真菌)總數(shù)陰坡>陽(yáng)坡(見(jiàn)圖1、2)。
2.2 各采樣點(diǎn)微生物構(gòu)成 各種細(xì)菌或真菌在不同采樣點(diǎn)的構(gòu)成比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P >0.05);各采樣點(diǎn)的厭氧菌構(gòu)成比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P >0.05),但革蘭陰性菌、革蘭陽(yáng)性菌及真菌構(gòu)成比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.05),革蘭陰性菌>革蘭陽(yáng)性菌>厭氧菌>真菌(表1)。
圖1 各采樣點(diǎn)陰陽(yáng)面土壤中細(xì)菌數(shù)均值
圖2 各采樣點(diǎn)陰陽(yáng)面土壤中真菌數(shù)均值
表1 香格里拉不同采樣點(diǎn)土壤中微生物構(gòu)成[株(%)]
表2 香格里拉土壤中革蘭陰性菌對(duì)常用抗生素藥物的敏感率[株(%)]
表3 香格里拉土壤中革蘭陽(yáng)性菌對(duì)常用抗生素藥物的敏感率[株(%)]
表4 香格里拉土壤中厭氧菌對(duì)常用抗生素藥物的敏感率[株(%)]
表5 香格里拉土壤中真菌對(duì)藥物的敏感率[株(%)]
2.3 革蘭陰性菌藥敏試驗(yàn) 氨基糖苷類(lèi)和半合成青霉素類(lèi)抗生素敏感率較高,除嗜水氣單孢菌對(duì)阿米卡星敏感率為85.7%外,其余均為100.0%;喹諾酮類(lèi)中,左氧氟沙星對(duì)所鑒定的細(xì)菌全敏感, 其余細(xì)菌敏感性在75.3%~100.0%之間。頭孢菌素中,革蘭陰性菌對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦敏感率100.0%;其次是頭孢噻吩和頭孢唑啉,敏感率大于85.7%; 除銅綠假單胞菌和棲稻黃色單胞菌敏感率介于76.5%~82.9%外,其余細(xì)菌對(duì)頭孢曲松和頭孢呋辛鈉敏感率均為100.0%; 而銅綠假單胞菌和棲稻黃色單胞菌對(duì)頭孢西丁敏感率100.0%, 其余細(xì)菌敏感率介于52.4%~56.5%之間。 革蘭陰性菌對(duì)碳青霉烯類(lèi)敏感率51.8%~100.0%。 棲稻黃色單胞菌和嗜水氣單孢菌對(duì)復(fù)方新諾明敏感率100.0%,其余細(xì)菌敏感率介于75.9%~96%之間。嗜水氣單胞菌、 豚鼠氣單胞菌和河流弧菌對(duì)氨曲南敏感性100.0%,其余細(xì)菌介于50.6%~57.3%之間。 見(jiàn)表2。
2.4 革蘭陽(yáng)性菌藥敏試驗(yàn) 所分離得到的革蘭陽(yáng)性菌對(duì)青霉素、氨芐西林、環(huán)丙沙星、米諾環(huán)素、妥布霉素、阿米卡星和萬(wàn)古霉素普遍敏感,敏感率在97.4%以上;腐生葡萄球菌對(duì)所有抗生素敏感,未發(fā)現(xiàn)耐藥株。 見(jiàn)表3。
2.5 厭氧菌藥敏試驗(yàn) 分離出的4 種厭氧菌對(duì)常用抗生素的敏感率在90.9%以上。 除壞名梭菌對(duì)氯霉素和青霉素敏感率為90.9%外,其余敏感率均為100.0%。 見(jiàn)表4。
2.6 真菌藥敏試驗(yàn) 合成類(lèi)抗生素、伏立康唑及伊曲康唑?qū)? 種真菌全覆蓋, 敏感率均為100.0%。 真菌對(duì)克霉唑、特比萘芬的敏感率在90.0%以上。 見(jiàn)表5。
高海拔地區(qū)具有獨(dú)特的自然地理環(huán)境,其主要特征是高寒、缺氧、日照時(shí)間長(zhǎng),輻射強(qiáng),降水較少,相對(duì)干燥[2]。該區(qū)域山脈陰陽(yáng)坡面在日照輻射、相對(duì)溫濕度等方面差異顯著,造成區(qū)域內(nèi)微生物數(shù)量分布差異[3-5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,香格里拉高海拔山脈陰坡面土壤中微生物數(shù)量大于陽(yáng)坡。香格里拉高海拔山坡地域因其獨(dú)特的高原自然地理環(huán)境和人文環(huán)境,土壤污染小,土壤微生物數(shù)量明顯低于其他低海拔地區(qū)。
該區(qū)域4 個(gè)采樣點(diǎn)土壤微生物數(shù)量及構(gòu)成比之間無(wú)顯著差異, 各點(diǎn)土壤中微生物以細(xì)菌為主, 平均占96.54%,真菌數(shù)量較少,平均占3.46%。細(xì)菌中革蘭陰性菌數(shù)量多于革蘭陽(yáng)性菌;革蘭陰性菌中優(yōu)勢(shì)菌為痢疾志賀菌(8.54%)、 棲稻黃色單胞菌 (8.16%)、 銅綠假單胞菌(7.87%)和侵肺巴斯德菌(7.97%),革蘭陽(yáng)性菌中優(yōu)勢(shì)菌為腐生葡萄球菌(14.59%)、蠟樣芽胞桿菌(14.59%)和蘇云金芽孢桿菌(8.54%)。
該區(qū)域土壤中微生物藥敏試驗(yàn)結(jié)果表明,香格里拉高海拔山脈坡面土壤中細(xì)菌、 真菌對(duì)絕大多數(shù)抗生素敏感,高海拔山地環(huán)境中土壤微生物對(duì)常用抗生素的敏感性較低海拔地區(qū)高,其中厭氧菌僅檢出1 株耐氯霉素的壞名梭菌,其余菌株敏感率均為100%;但是也檢出對(duì)頭孢菌素、氨曲南及紅霉素等耐藥的菌株,說(shuō)明長(zhǎng)期廣泛使用此類(lèi)抗生素,即使在遠(yuǎn)離農(nóng)戶、人群、牧場(chǎng)的高海拔區(qū)域,也已有耐藥菌株的存在。
高海拔地區(qū)自然災(zāi)害和事故也時(shí)有發(fā)生,人員受傷不可避免,尤其是火器傷傷口創(chuàng)面可不同程度被空氣和土壤中的細(xì)菌污染,創(chuàng)面感染細(xì)菌的種類(lèi)與受傷部位周邊存在的菌群有密切關(guān)系[6],且感染以條件致病菌和耐藥菌株為多[7]。相關(guān)動(dòng)物模型試驗(yàn)表明,傷口早期感染細(xì)菌與所處環(huán)境細(xì)菌譜有交叉重疊[8]。 摸清此類(lèi)地域土壤微生物本底狀況,為創(chuàng)傷感染細(xì)菌檢測(cè)和治療提供依據(jù)具有現(xiàn)實(shí)意義。
[1] 林先貴.土壤微生物研究原理與方法[M].北京:高等教育出版社, 2010:29-38.
[2] 王根春,李主一,安梅,等.西藏高原空氣、河水中細(xì)菌學(xué)調(diào)查報(bào)告[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,1998,8(4):226.
[3] 李曉玲,葛迪,高婷,等.某城市城區(qū)空氣細(xì)菌、真菌分布研究[J].西北國(guó)防醫(yī)學(xué)雜志,2013,34(6):550.
[4] 方治國(guó),歐陽(yáng)志云,趙景柱,等.烏魯木齊城市空氣細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)變化特征[J].微生物報(bào),2006,46(4):618.
[5] 張晟,鄭堅(jiān),付永川,等.重慶市城市空氣微生物污染及評(píng)價(jià)[J].環(huán)境與健康雜志,2002,19(3):231.
[6] 姚詠明,盛志勇.膿毒癥防治學(xué)[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2008:18-21.
[7] 王建,葛寶豐,劉興炎,等.豬肢體軟組織爆炸傷創(chuàng)面感染細(xì)菌譜及藥敏分析[J]. 解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2008, 26(2):118.
[8] 郭業(yè)彬,舒為群.軍事作業(yè)環(huán)境微生物與戰(zhàn)(創(chuàng))傷感染[J].解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2011,29(4):306.