梁红霞,余志晟,*,刘如铟,张洪勋,吴 钢

1 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049 2 中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085

近年来,家禽的出栏量和存栏量在我国所有畜禽中排第一位[1],这导致了大量禽类粪便的产生。大量的禽类粪便排入环境水体中,造成水质的不断恶化[2- 4]。将家禽粪便作为肥料用于土地中的事件也屡有报道,这也会增加土壤污染的风险[5]。而且,禽类粪便中携带的各种细菌和病毒也会威胁人类的身体健康[6-7]。禽类粪便可能会对水体和土壤环境以及人类健康造成的不利影响,因此快速准确的识别粪便污染并及时控制污染源对于环境保护和人类健康至关重要。

传统的粪便污染指示菌,如大肠杆菌、肠球菌等在人和温血动物肠道微生物群落中为优势菌,因此常用于指示水质状况[8]。但是,它们在水体污染溯源检测方面存在一定的局限性[9]。比如,对宿主特异性低导致不能准确指示污染来源[10-11],可以在体外繁殖而无法反映水体近期的污染情况等[12-13]。为了准确判断粪便污染物的来源,研究人员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以检测粪便污染的来源,并称之为微生物溯源技术(Microbial source tracking, MST)[14-15]。微生物溯源标记物开发的基本前提为,(1)粪便源指示微生物在特定的宿主肠道内为优势菌且与宿主密切相关；(2)这些微生物存在宿主特异性序列且该序列可以设计为宿主粪便污染的标记物[16]。另外,指示标记物在排放环境中的赋存周期、行为也是需要考虑的因素[17]。……