为什么抗生素污染是一个全球性威胁

我们的环境被抗生素污染了。虽然这通常是在稀释水平，有时浓度是惊人的高。人们越来越认识到这是一个公共卫生问题。

抗生素耐药性每年造成数十万人死亡一个重大的全球健康威胁。虽然人们的注意力集中在抗生素的过度使用、医院爆发疫情和新的耐药超级细菌上，但现在人们认为，水道和土壤中的抗生素导致了抗生素耐药性的上升。

细菌是如何对抗生素产生抗药性的?

变异和进化。致病细菌的大部分耐药性来自现有的基因。抗生素是许多微生物天然武器库的一部分，所以各种耐药基因一直存在。改变的是，这些基因一个接一个地从无害的细菌跳到致病的细菌。

在抗生素存在的情况下，细菌可能会发生变异并获得一点优势。一种具有竞争优势的基因可以在细菌中快速传播，因为它们的复制率很高。

细菌可以在抗生素和耐药基因的稀汤中混合，这是在不同物种之间转移耐药性的秘诀，并有可能创造出新的超级细菌。

环境中的抗生素从何而来?

当我们使用抗生素时，通常有30-90%的活性化合物会被排出并冲进厕所。这意味着污水处理厂充满了城市的药物。但人类并不是唯一的来源。全球生产的抗生素中，有三分之二是抗生素用于动物他们把它们分泌到陆地和泥浆坑中，这些泥浆会流入河流、湖泊或地下水。在低收入和中等收入国家，养鱼场也会产生抗生素废物。最后，制药厂产生的废物也会污染水道。

我们为什么要担心?

覆盖环境会导致细菌进化出保护自己的方法。更糟糕的是，这些细菌(其中大多数是对人类无害的菌株)可以与致病微生物共享这种耐药机制。抗生素还为任何已经有现成解药或不受特定药物影响的细菌提供了竞争优势，从而导致本应受到控制的细菌数量激增。

微生物长期暴露在低水平的杀菌剂和金属中也被怀疑会增加耐抗生素细菌的数量。这可能是交叉耐药的结果，一个基因可以抵御细菌的多种威胁，包括用来杀死它的药物，并有可能挽救病人的生命。

环境对耐药细菌的产生有多大作用?

精确的贡献不容易量化，因为追溯抗性基因的来源是极其困难的。然而，在2017年联合国警告说环境中抗生素的释放推动了细菌进化和更多耐药菌株的出现。污水处理厂无法去除所有抗生素，世界卫生组织指出，工业和城市排放物附近的沉积物中普遍存在耐多药细菌。

有没有耐药性从环境转移到患者身上的例子?

2015年，粘菌素(最后一种抗生素)出现耐药性检测到大肠杆菌来自中国猪、猪肉产品和人的细菌。这可能是在猪身上发现的细菌中出现的，最终转移到人类细菌中。自那以后，粘菌素耐药基因的变体在世界各地都被检测到，尽管尚不确定耐药性最初是在哪里出现的。其他几种对其他抗生素的耐药基因似乎来自水生细菌。

是否存在抗生素污染热点?

是的。印度和中国工厂附近一条河流的抗生素浓度被发现高于治疗病人所需的水平。例如，抗生素环丙沙星被记录在印度流入河流的废水中，每升含有31毫克，比通常的污水流出量高出100万倍。现代污水处理厂的抗生素含量在每升纳克或微克，这可能为耐药性的出现提供了肥沃的条件。而且，由于植物产生的污泥经常会扩散到农田，这为人类、家养动物和野生动物提供了一条容易遇到耐药细菌的途径。

我们能做些什么呢?

一种解决方案是采取预防措施，尽可能降低浓度。有一些积极的进展。2017年4月，印度宣布将对抗生素排放进行监管三年内从制药商手中。一些公司也做出了承诺到自愿限制．葛兰素史克(GlaxoSmithKline)也承诺让供应商遵守其标准。提高透明度会有所帮助。污水处理厂也可以升级，采用新技术，如臭氧处理，以更彻底地清洁水。

人们对抗生素的过度使用一直是人们关注的焦点，但在农业和水产养殖中大量不必要的使用却很少受到关注。更好的管理可以减缓新超级细菌的出现速度。改进的DNA检测也将有助于监测环境中的抗性基因，并使我们能够优先考虑解决问题所需的步骤。

鸣谢

作者要感谢英国NERC生态与水文中心的Andrew Singer和瑞典哥德堡大学抗生素耐药性研究中心的Joakim Larsson。