抗生素的廣泛使用導致了環境中抗生素耐藥性細菌的流行。抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）則是一種新興環境汙染物，可通過水平基因轉移等方式進入病原菌並賦予宿主對抗生素的耐藥性，從而嚴重威脅人類的健康。
然而，環境中抗生素抗性基因多樣複雜，導致對其全面、系統的定量和定性檢測分析難度極大。近日，中國科學院城市環境研究所楊軍團隊在環境生態領域國際期刊Science of the Total Environment發文「The impacts of different high-throughput profiling approaches on the understanding of bacterial antibiotic resistance genes in a freshwater reservoir」，比較研究了兩種最常用的檢測方法。中科院城市環境所研究實習員劉軒、助理研究員肖鵬為論文的共同第一作者，研究員楊軍為通訊作者。
論文中提到，目前高通量定量PCR和宏基因組學方法是兩種最常用也是應用潛力最大的環境抗生素抗性基因定性、定量檢測手段。但是，在研究水環境抗生素抗性基因時採用不同檢測方法分析同一份環境樣本很可能會得出不同的結果。
目前，針對抗生素抗性基因檢測方法的比較研究尚十分缺乏，這在一定程度上阻礙了人們對水環境抗生素抗性基因的客觀認知，並極大地限制了檢測方法在水環境抗生素耐藥性風險監測評估方面的推廣應用。
楊軍團隊以水庫細菌為對象，同時採用高通量qPCR技術和宏基因組學技術進行比較研究，分析抗生素抗性基因時空變化特徵、抗生素抗性基因與細菌類群和環境因子的關係，並對基於不同抗生素抗性基因檢測方法得到的結果進行比較。
研究結果發現，相較於高通量qPCR方法，宏基因組學方法可檢出環境中更多的抗生素抗性基因亞類和更高的桿菌肽類抗生素抗性基因豐度。基於兩種不同的檢測方法，發現了相同的抗生素抗性基因時空動態格局、相似的抗生素抗性基因與細菌和環境因子的關係，表明使用不同的檢測方法（高通量qPCR和宏基因組學方法）對理解淡水環境細菌抗生素抗性基因動態規律方面上的影響較小甚至可忽略不計。
相較之下，高通量qPCR方法具有快速省時、可絕對定量抗生素抗性基因豐度、對操作人員的生物信息學技能要求較低等優點；但其與宏基因組方法相比，存在PCR擴增偏好性和引物偏好性高、引物依賴性高等缺點。
基於上述研究結果，研究團隊建議，在進行日常水環境監測時可選擇高通量qPCR方法，以快速獲取特定高危害抗生素抗性基因的定量分析數據，而在對水環境抗生素抗性基因進行綜合性調查時，可選擇宏基因組學方法以獲取更全面的抗生素抗性基因組成信息。
研究團隊認為，該研究結果可為研究者在環境抗生素抗性基因檢測分析方法的選擇上提供有價值的參考，使其能更科學、更高效地監測和評估水環境抗生素耐藥性風險。
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