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科研进展
我室在解析畜禽粪便中驱动抗生素抗性基因传播的关键因子方面取得进展

抗生素、重金属及抗性基因是畜禽粪便中主要的有害物质,其中抗性基因可以在致病菌之间传播,导致抗生素治疗方法失效,对人类健康构成了巨大威胁。以往研究认为抗生素可以为抗性基因的传播提供选择性压力,重金属则可以为抗性基因传播提供共选择压力。但是在抗生素与重金属并存的畜禽粪便中并不清楚是谁有效促进了抗性基因的传播。此外,细菌是抗性基因的主要宿主,在选择性压力作用下必将导致这些宿主的丰度和群落结构改变,遗憾的是,关于这些潜在宿主的信息很少,这不利于全面认识抗性基因的传播途径。

为此,王兴祥研究团队深入探讨了畜禽粪便中抗生素和重金属的污染特征,并进一步研究了抗生素抗性基因传播的主要驱动因子及相关途径。结果发现,四环素类抗生素和重金属铜、锌是畜禽粪便中主要的污染物;不同的动物类型之间存在明显差异,其中仔猪粪便中浓度最高。以仔猪粪便为例继续研究发现,粪便中磺胺类抗生素与抗性基因和移动遗传元件存在显著的相关性,并且磺胺类还显著改变了细菌群落结构组成。通过网络分析发现有10个属与抗性基因的水平转移有关,26个属与抗性基因的垂直基因转移有关。最后利用结构方程模型解析了磺胺类抗生素诱导下抗性基因的传播途径,即SAs-MAB-AB-ARGs和SAs-AB-ARGs。本研究有利地证明了磺胺类抗生素是诱导粪便中抗性基因传播的关键因子,建议未来应加强对磺胺类抗生素在畜禽养殖业中使用的监管。该研究成果近日发表在JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS上。研究工作得到了江西省重大研发专项的资助。

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文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389420329484