The Impact of Intensive Fish Farming on Pond Sediment Microbiome and Antibiotic Resistance Gene Composition

Supplementary Table 1
.
Together with ARGs detection, the presence of genes conferring
resistance to heavy metals (As, Co, Cu, Pb, Cr) was also tested,
the genes and primers are presented in
Supplementary Table 1
.
PCR amplifying 16S rDNA fragment was used in parallel as
amplification control.
RESULTS
Heavy Metal Content Analysis
The concentrations of heavy metals that were detected in fishing
ponds were similar to the geochemical composition of the
bottom sediments of other Lithuanian lakes, with the exception
of individual ponds located on both sides of the railway. The
bottom sediments of these ponds were contaminated with Co
and Cr which are common pollutants of railways (
Figure 2
). Co
concentrations were up to 4 times (varies from 69.2 to 191.2
±
23 mg/kg) higher than the maximum allowable concentrations
(MAC) stated for lake bottom sediments. Concentrations of Cr
did not exceed the MAC, but higher concentrations were also
detected among both sides of the railway (varies from 18.8. to
53.9
±
8.2 mg/kg).
An increase of As and Cu concentrations was also observed.
Concentrations of these elements in the bottom sediments of
the main fishing pond did not exceed the MAC, but a higher
accumulation of these elements was observed in the northern
part (concentrations of As varies from 6.1 to 13.7
±
2.3 mg/kg,
Cu—from 11.3 to 26.8
±
6.4 mg/kg), due to the relief of the
bottom of the pond (
Figure 2
), which descends from south
to north. In this part, optimal conditions are formed for the
sedimentation processes of bottom sediments (accumulation of
sediments). In this way chemical elements are not removed
or redistributed to other parts of the pond together with
bottom sediments.
An analysis of the distribution of concentrations of chemical
elements in different fisheries ponds showed that no influx of
high concentrations of hazardous heavy metals could be observed
during fish rearing activities. Only slight increase of As and Cu
concentrations could be related with the activity of fishing ponds.
The main sources of the pollution were the railway line crossing
the territory of the fishery ponds and the nearby city of Simnas.
Determination of the Antibiotic Residues in
Sediments
Eight sediment samples (B3-B8, collected from the main fishery
pond, and exit points BE1 and E2, located at the exit from
the main fishery pond and the exit from the whole Simnas
fishery farming, respectively) were analyzed for the presence of
veterinary antibiotic residues by HPLC-MS. The characteristic
molecular ions indicating oxytetracycline, florfenicol, and
florfenicol amine (