饮用水处理显著改变多界水生微生物群落,但具有临床意义的机会性细菌病原体仍然存在

由 root 提交于 周六, 09/19/2026 - 22:47
在水处理过程中控制病原微生物是一个重大的公共卫生问题。然而,不同水源和处理工艺对饮用水微生物组及机会性细菌病原体的影响仍缺乏充分认识。在本研究中,我们对两个水系统进行了分析:一个以河流为水源,另一个以地下水为水源,并对其相应的处理水进行了为期6个月、每两周一次的采样。通过结合通用原核生物和真核生物引物,以及针对军团菌属(*Legionella*)和假单胞菌属(*Pseudomonas*)的属特异性引物,采用宏条形码测序与数字PCR(dPCR)相结合的工作流程,对微生物群落进行了分析,从而实现了较高的分类学分辨率。结果显示,地下水中的微生物群落多样性高于河水,且水处理影响了α多样性。与水系统类型或季节变化相比,水处理对群落组成的影响更为显著。尽管细菌总负荷较低,但军团菌属、假单胞菌属和非结核分枝杆菌(NTM)的相对丰度在水处理后保持稳定,甚至有所增加,这表明传统处理工艺可能促进特定分类单元的富集。值得注意的是,属特异性分析揭示了军团菌属物种显著且此前尚未被表征的多样性。在所有环境中均检测到嗜肺军团菌(*L. pneumophila*)、致病性假单胞菌分支以及铜绿假单胞菌(*P. aeruginosa*),凸显了这些微生物适应多样生态条件的能力。对真核生物组分的分析进一步强调了与这些水源性机会性病原体相关的真核宿主的持续存在及其出现。我们的研究结果为理解水源特征和处理工艺如何影响饮用水微生物组的组成提供了重要见解,同时,对水源性机会性细菌病原体所达到的较高分类学分辨率也凸显了其生态适应能力。

在水处理过程中控制病原微生物是一个重大的公共卫生问题。然而,不同水源和处理工艺对饮用水微生物组及机会性细菌病原体的影响,仍缺乏充分认识。在本研究中,我们分析了两个供水系统:一个以河流为水源,另一个以地下水为水源,并对其相应的处理水进行了为期6个月、每两周一次的采样。通过代谢条形码测序与数字PCR(dPCR)相结合的分析流程,采用原核生物和真核生物通用引物,并结合针对军团菌属(Legionella)和假单胞菌属(Pseudomonas)的属特异性引物,实现了较高的分类学分辨率。结果显示,地下水中的微生物群落多样性高于河水,且水处理过程影响了多样性。与供水系统差异或季节变化相比,水处理过程对群落组成的影响更为显著。尽管细菌总负荷较低,军团菌属、假单胞菌属和非结核分枝杆菌(NTM)的相对丰度在水处理后仍保持稳定,甚至有所增加,这表明传统处理工艺可能促进特定分类单元的富集。值得注意的是,属特异性分析揭示了军团菌属物种显著且此前尚未被表征的多样性。在所有环境中均检测到了嗜肺军团菌(L. pneumophila)、具有致病性的假单胞菌分支以及铜绿假单胞菌(P. aeruginosa),凸显了这些微生物适应多样生态条件的能力。对真核生物组分的分析进一步强调了与这些水传播机会性病原体相关的真核宿主的持续存在及其出现。我们的研究为理解水源特征和处理工艺如何影响饮用水微生物组的组成提供了重要见解,同时,对水传播机会性细菌病原体所达到的高分类学分辨率也凸显了它们的生态适应性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.16.751965v1?rss=1

🏷️ 饮用水微生物组 水处理工艺 机会性细菌病原体 军团菌属 假单胞菌属 宏条形码测序