项目文章|浙江科技大学对沼液对中国不同土壤中高风险抗生素耐药菌及其相关抗生素耐药基因进行研究

这篇文章关于中国不同农田土壤中高风险抗生素耐药细菌（ARB）及抗生素耐药性基因（ARGs）进行了研究。随着抗生素的适用范围不断增大，导致环境微生物的抗生素耐药基因及抗生素耐药细菌的富集和传播，诱发多重耐药细菌（MDRB）的出现。集中动物饲养增加了抗生素再畜牧业中的应用，产生了含有大量抗生素耐药基因和抗生素耐药细菌的粪便，这些粪便经处理后被回施到农业土壤中，因此也将抗生素耐药基因引入了农业土壤。MDRB拥有极大的危害性，因此在不同分布区域的沼气土壤中识别高风险MDRB，了解其抗性和传播机制至关重要。

对于中国东部、中部、西部施用及不施用沼液的土壤中抗生素耐药细菌和总培养细菌的数量进行了统计。其中对于细菌总数的统计，施用和未施用沼液的土壤中水平相似。而对于环丙沙星、红霉素、四环素等耐药的细菌，在施用和未施用沼液的土壤中存在着显著的差异。

图一  中国东部、中部和西部地区施用（BS+）或不施用（BS-）沼液的土壤中培养的ARB和总培养细菌的数量

同时比较了中国12个区沼液处理土壤和未施用沼液的对照土壤抗生素耐药细菌的水平，沼液的施用对农业土壤中培养细菌总数的影响很小，但导致了ARB的富集。

根据药物敏感型的测试结果，19种细菌被确定为高风险MDRB，这些MDRB在各区几乎所有的沼液施用土壤中普遍存在。

图二 沼液施用对中国不同地区土壤中培养的ARB和总培养菌量的影响

通过对不同地区背景下沼液改良土壤的高风险MDRB表型差异进行分析，证明沼液改良土壤中ARB和ARG的丰度和传播影响其抗性表型。共鉴定了四种典型的MDRB，MDRB-2、MDRB-10、MDRB-16、MDRB-17。这四种典型的MDRB几乎对所有的靶向抗生素都具有抵抗力。

研究还对沼液改良土壤中四种典型的MDRB扩散和抗性机制进行了研究，全面测试ARG的ResFinder数据库来鉴定四种典型MDRB的染色体ARG和潜在质粒ARG。在所有MDRB中都检测到氨基糖苷类、四环素和苯丙尼酚ARGs，这可能是因为相应抗生素在CAFOs中的常见应用。而部分ARG仅在特定的MDRB中存在。

图三、四  四种测试的ARG亚型的四种高高风险MDRB的典型ARG基因组图谱

进一步评价了四种典型的MDRB及其ARGs在沼液改良农业土壤中的持久性潜在驱动因素。沼液中含有典型MDRB的相关ARGs、MGEs和抗生素残留物，包括已知的高风险ARGs和临床上的常用抗生素。沼液的应用会将它们引入农业土壤，这些ARGs和MGEs甚至在各种抗生素的筛选下继续在土壤细菌中富集。

图五 4种典型MDRB（MDRB-2、MDRB-10、MDRB-16和MDRB-17）携带的ARGs

图六 4种典型MDRB的相关抗生素、MGEs和细菌在其相关沼液、土壤样品中的含量

文章署名维百瑞检测帮助其进行土壤抗生素含量检测！

维百瑞检测利用安捷伦1260串联6420A进行共34种抗生素的检测，检测指标涵盖β内酰胺类、磺胺类、大环内酯类、四环素类、氯霉素类、氨基苷类等6大类抗生素，检测项目涵盖土壤、水体、动物等多种基质。