台中地區水域環境的細菌抗藥性之研究

Bacterial Antibiotic-resistance in Water Bodies in the Taichung Area

10.6288/TJPH201534104033

林劭均(Shao-Chun Lin)；宋立垚(Lih-Yau Song)

都市 ； 水域 ； 微生物 ； 抗藥性 ； urban ； water body ； microorganism ； antibiotic-resistance

台灣公共衛生雜誌

34卷4期（2015 / 08 / 01）

379 - 390

繁體中文

目標：抗生素的大量使用，已導致細菌抗藥性的問題日趨嚴重。本研究檢測台中地區的一些「封閉式」水域環境，以及流經都市的「開放式」水路，以瞭解其中之含菌量、細菌抗藥型態及抗藥菌種。方法：於各水域環境中共採集23個樣本。採樣後，檢測水質酸鹼度，再分別塗抹於不含抗生素，以及含安必西林（Ap）、卡那黴素（Km）及四環素（Tc）之培養基上，計算菌落數量（CFU），觀察菌落外觀，分析抗藥型態，並鑑定多重抗藥之菌種。結果：「封閉式」水域環境中的菌量介於0至11,800 CFU/ml；「開放式」水路的水樣菌量介於3,900至79,200 CFU/ml。抗藥性微生物普遍存在於水域中，尤其是「開放式」水域環境。在檢測的水樣中，對安必西林與卡那黴素具抗性的菌種最普及。對上述三種抗生素皆具抗性的菌種包含6種革蘭氏陰性菌。結論：可能有大量未經處理的污水排放於流經台中市的河川，其中包含具多重抗藥性之大腸桿菌，對人體健康具威脅。研究結果突顯台中市亟須建立污水處理系統之必要性。

Objectives: Extensive use of antibiotics has caused an increase in bacterial drug resistance. Unfortunately, bacteria get into various water bodies easily. The purpose of this study was to determine the amounts and drug-resistance patterns of bacteria present in the closed water bodies and the streams flowing through Taichung City. Methods: A total of 23 water samples were collected. After measuring the pH values, viable bacterial counts (expressed as colony forming units [CFU]) were determined in the samples, as well as resistance to antibiotics, including ampicillin (Ap^s), kanamycin (Km^r), and tetracycline (Tc^r), and morphology of the colonies. Results: The total viable counts in the samples obtained from the closed water bodies and streams ranged between 0 and 11,800 CFU/ml and 3,900 and 79,200 CFU/ml, respectively. Drug-resistant microorganisms were commonly found, especially in the streams, with Ap^s Km^r Tc^r strains the most prevalent and Aps, Kmr, Tcr strains the least common. Species identification revealed that the Ap^s Km^r Tc^r strains included ＂Escherichia coli＂, ＂Klebsiella rhinoscleromatis＂, ＂K. pneumonia＂, ＂Serratia plymuthica＂, Proteus mirabilis, and one kind of glucose non-fermenting gram-negative bacilli. Conclusions: The presence of high levels of bacteria indicates that streams flowing through Taichung City are receiving large volumes of untreated sewage discharge. More importantly, high levels of multiple drug-resistant bacteria, especially coliforms, pose a high risk to human health. Based on these findings, establishment of sewage treatment systems for Taichung City is highly recommended.

1. 行政院環境保護署：中華民國環境保護統計年報。台北：行政院環境保護署，2011。Environmental Protection Administration, Executive Yuan, R.O.C. (Taiwan). Yearbook of Environmental Protection Statistics Republic of China. Taipei: Environmental Protection Administration, Executive Yuan, R.O.C. (Taiwan), 2011
2. 行政院環境保護署水質保護處：水體環境水質改善及經營管理計畫（計畫期程(起) 2012/01/01，計畫期程(迄) 2017/12/31）。台北：行政院環境保護署，2012。Department of Water Quality Protection, Environmental Protection Administration, Executive Yuan, R.O.C. (Taiwan). Environmental Water Quality Improvement and Management Plan (From 2012/01/01 to 2017/12/31). Taipei: Environmental Protection Administration, Executive Yuan, R.O.C. (Taiwan), 2012。
3. 內政部營建署：全國污水下水道用戶接管普及率及整體污水處理率統計表。http://www.cpami.gov.tw/chinese/index.php?option=com_content&view=article&id=9995&Itemid=53。引用2015/03/31。Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior, R.O.C. (Taiwan). The table of the statistics of the sewage treatment rate. Available at: http://www.cpami.gov.tw/chinese/index.php?option=com_content&view=article&id=9995&Itemid=53. Accessed March 31, 2015
4. 陳俊宏：抗藥性的演化。http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=31180。引用2015/03/31。Chen JH. The evolution of drug resistence. Available at: http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=31180. Accessed March 31, 2015
5. Bernhardt, ES,Band, LE,Walsh, CJ,Berke, PE(2008).Understanding, managing and minimizing urban impacts of surface water nitrogen loading.Ann N Y Acad Sci,1134,61-9.
6. Finkenbine, JK,Atwater, JW,Mavinic, DS(2000).Stream health after urbanization.JAWRA,36,1149-60.
7. Holdsworth, SR,Law, CJ(2013).Multidrug resistance protein MdtM adds to the repertoire of antiporters involved in alkaline pH homeostasis in Escherichia coli.BMC Microbiol,13,113.
8. IMD World Competitiveness Center(2012).The Word Competitiveness Year Book.Switzerland:IMD World Competitiveness Center.
9. Padan, E,Bibi, E,Ito, M,Krulwich, TA(2005).Alkaline pH homeostasis in bacteria: new insights.Biochim Biophys Acta,1717,67-88.
10. Pal, A,Gin, KY,Lin, AY,Reinhard, M.(2010).Impacts of emerging organic contaminants on freshwater resources: review of recent occurrences, sources, fate and effects.Sci Total Environ,408,6062-9.
11. Perona, E,Bonilla, I,Matro, P.(1999).Spatial and temporal changes in water quality in a Spanish river.Sci Total Environ,241,75-90.
12. Walsh, CJ,Roy, AH,Feminella, JW,Cottingham, PD,Groffman, PM,Morgan II, RP(2005).The urban stream syndrome: current knowledge and the search for a cure.J N Am Benthol Soc,24,706-23.
13. Xu, Y,Luo, F,Pal, A,Gin, KY,Reinhard, M(2011).Occurrence of emerging organic contaminants in a tropical urban catchment in Singapore.Chemosphere,83,963-9.
14. 王洪道、林利新(1988)。大地明珠－湖泊資源。北京=Beijing:科學普及出版社=Popular Science Press。
15. 何立德、王鑫(2002)。台灣的湖泊。台北=Taipei:遠足文化出版=Bookrep。
16. 吳芳姿、王明琴、陳豪勇(2005)。台灣地區腹瀉型病原性大腸桿菌流行概況分析。疫情報導，21，770-88。
17. 吳靜宜(2011)。台中=Taichung，朝陽科技大學建築及都市設計研究所=Graduate School of Architecture and Urban Design, Chaoyang University of Technology。
18. 呂光洋、李玲玲(1992)。自然保育－自然生態保護圖鑑III。台北=Taipei:教育部=Ministry of Education, R.O.C. (Taiwan)。
19. 宋素琴、歐提庫爾．瑪合木提、張志東、唐琦勇(2007)。新疆脹果甘草內生菌的分離和鑑定。微生物學通報，34，867-70。
20. 李茂豪(2013)。台北=Taipei，東吳大學微生物學系=Department of Microbiology, Soochow University。
21. 汪靜明(2002)。川流不息的台灣溪河生態。科學發展，352，20-7。
22. 林永安(2007)。台中=Taichung，東海大學公共事務碩士學程在職進修專班=Executive Master of Public Affairs, Tunghai University。
23. 林劭均、宋立垚、林瑞文(2014)。都市水域環境細菌抗藥性之研究—以台中市區四大河川為例。2014動物行為暨生態學研討會，台中=Taichung:
24. 林明鋒(2012)。從細菌的抗藥性談抗生素管理的重要性。感控雜誌，22，115-23。
25. 張上淳(2009)。抗藥性細菌有多流行？。科學人雜誌，90，92-5。
26. 陳立材、呂春輝、饒明元、蔡文正(2011)。細菌性肝膿瘍併發肺部敗血性栓塞之處置。藥學雜誌，27，38-43。
27. 陳鎮東、王冰潔(1997)。台灣的湖泊與水庫。台北=Taipei:渤海堂=Bokaido。
28. 黃欣栩(2012)。,台北=Taipei:財團法人中興工程顧問社環境工程研究中心=Environmental Engineering Research Center, Sinotech Engineering Consultants, Inc.。
29. 黃翠芬(2011)。環境共生的都市綠地生活。康寧學報，13，113-33。
30. 楊朝平(2002)。河川近自然工法論。新竹=Hsinchu:中華大學=Chung Hua University。
31. 蔡文城(2011)。臨床微生物診斷學。台北=Taipei:九州出版社=Jeou Chou Book Co. Ltd.。
32. 鐘興(2004)。台中=Taichung，朝陽科技大學環境工程與管理系=Department of Environmental Engineering and Management, Chaoyang University of Technology。