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

Figure 4
). In the PC plot, the samples from the exits of the
ponds were situated in the middle of the other sample points,
and the points from the main pond (orange) formed a separate
cluster. In this plot, the differences of the clean (taken upstream
the ponds) and the remaining specimens were evident.
Members of
Archaea
domain were found in the sediments
as well. Most of them belonged to phylum
Parvarchaeota
,
Crenarchaeota
, and
Euryarchaeota
(
Figure 5
).
Euryarchaeota
was
the predominant phylum of
Archaea
found in all the specimens,
with abundance varying from 0.1 to 1.1%. Highest abundance
of
Archaea
(2.0%) was discovered in U1 sample (
Parvarchaeota
0.1%,
Crenarchaeota
0.1%,
Euryarchaeota
1.8%).
Antibiotic Resistance Gene Detection
The ARG detection results are presented in
Figure 6
. Tetracyclin
resistance genes were quite common in the sediment samples, the
most common one being
tetM
, detected in more than a half of the
samples. However,
tetM
was also found in entrance point sample
(C1), indicating the spread of tetracyclin ARGs might not be
related to fishery pond treatment. The screening for
β
-lactamase
ARGs, revealed an extended spectrum
β
-lactamase (ESBL)
tem
gene, which was found in the samples both main pond and in the
unused ponds, and one case of the
shv
ESBL gene.
shv
gene was
detected in the sample B7 located in the deepest part of the pond
where accumulation of sediments could occur (
Figures 1
,
6
).
Apart from ESBLs, the only genes of known clinical relevance
were the ones coding for aminoglycoside modifying enzymes.
The aph(3
′
)-Ia, aac(6
′
)-Ib, aac(3)-Iab, ant(3
′′
)-Ia and ant(6)-I
,
genes, coding for a range of aminoglycoside resistance were
detected, three of them in the entrance point of the fishery ponds
C1. Macrolide resistance gene
ermC
was present in the majority
of samples, while
ermA
and
ermB
were also detected. We have
also tested for the most common heavy metal resistance genes
(