隨著抗生素的廣泛使用,環境中抗性細菌在數量、多樣性以及抗性上都明顯增大,多重耐藥菌株的檢出也相當普遍,抗生素抗性污染已成為一個突出的環境健康難題。抗生素抗性基因被認為是一種新型環境污染物。城郊集約化養殖業畜禽糞便是重要的抗生素污染源。由于砷銅等重金屬也通常被用作飼料添加劑,不恰當的畜禽糞便管理可以導致環境中重金屬和抗生素的復合污染。
zui近,*城市環境研究所朱永官研究員的團隊和美國Michigan州立大學Tiedje教授合作,研究養豬場環境(豬糞,豬糞堆肥和使用豬糞堆肥的土壤)中重金屬和抗生素的復合污染及其效應。
該研究從我國三個城郊大型養豬場及周邊地區分別采集了豬糞、豬糞堆肥和施用堆肥的土壤樣品,采用了高通量的基因定量技術對環境樣品中的244種抗性基因進行了檢測和定量分析。研究人員在樣品中檢測到149種抗生素抗性基因,這些抗性基因涵蓋了目前已知的主要抗性類型,其中有63種抗性基因豐度顯著高于沒有施用抗生素的對照樣品中(192-21600倍)。轉座酶基因豐度zui高可達對照樣品的90000倍,而且與抗生素抗性基因的濃度成顯著正相關,暗示轉座酶是引起抗性基因富集的原因之一。這些結果表明,過度的抗生素使用可引起抗生素抗性基因的富集,并可通過動物糞便排放到環境中。高豐度的轉座酶可能使得這些抗性基因轉移到人類致病菌中,危害人類健康。
研究進一步發現,抗性基因的豐度與環境中抗生素和砷銅等重金屬濃度顯著正相關,表明砷銅等重金屬和抗生素的復合污染可以增加環境中抗性基因的豐度。
研究認為,為有效控制抗生素抗性基因的蔓延,需要加強集約化養殖業中飼料添加劑的管理,加強獸用抗生素的管理。該結果已在美國《國家*院刊》(PNAS)在線發表。New Scientist等刊物對上述進展作了及時報道和評述。