抗菌藥物被廣泛用于治療人類和動物的感染性疾病，但其過度使用導(dǎo)致了抗菌藥物抗性（AMR）增加。細(xì)菌對幾乎所有類別的抗菌藥物都已表現(xiàn)出抗性，這引起了全球關(guān)注?？咕幬锟剐詫步】禈?gòu)成全球性挑戰(zhàn)，而動物飼料中添加的鋅（Zn）、銅（Cu）等金屬和環(huán)境中金屬離子的存在可能通過共選擇機(jī)制促進(jìn)抗菌藥物抗性的傳播。金屬污染可能作為選擇因子促進(jìn)抗菌藥物抗性的傳播，尤其是在金屬和抗菌藥物負(fù)擔(dān)較高的環(huán)境中，抗菌藥物抗性基因（ARGs）和金屬抗性基因（MRGs）的共選擇已被證實。但共選擇程度尚未完全明確。

近日，江蘇省疾病預(yù)防控制中心彭世富博士為第一作者、丁震教授為通訊作者研究了豬糞便和施用污泥的農(nóng)業(yè)土壤中ARGs基因和MRGs基因的共存現(xiàn)象，以及這些抗性基因與可移動遺傳元件（MGEs）之間的關(guān)系。相關(guān)研究成果以《Co-occurrence of antimicrobial and metal resistance genes in pig feces and agricultural fields fertilized with slurry》為題發(fā)表于《Science of The Total Environment》期刊。深圳市易基因科技為本研究提供宏基因組學(xué)技術(shù)服務(wù)。

標(biāo)題：Co-occurrence of antimicrobial and metal resistance genes in pig feces and agricultural fields fertilized with slurry（豬糞便和施肥農(nóng)田中抗菌和金屬抗性基因的共存）

發(fā)表期刊：Science of The Total Environment

影響因子： IF 8.2 / Q1

技術(shù)平臺：宏基因組測序（易基因金牌技術(shù)）

本研究采用宏基因組學(xué)方法對豬糞便、土壤和沉積物樣本中的抗菌藥物抗性基因（ARGs）、金屬抗性基因（MRGs）以及可移動遺傳元件（MGEs）進(jìn)行分析，MGEs元件被認(rèn)為是ARGs和MRGs傳播的潛在載體。同時研究檢測了金屬離子的濃度，以評估ARGs、MRGs與金屬濃度之間的相互關(guān)系。研究樣本包括來自中國養(yǎng)豬場的新鮮豬糞便、施用處理后污泥的土壤以及排放處理后污泥的水體沉積物。在所有三種樣本類型中，四環(huán)素抗性基因和鋅抗性基因是最常被檢測到的ARGs和MRGs。通過皮爾遜相關(guān)性分析表明，ARGs與MRGs的豐度之間、ARGs/MRGs與MGEs之間以及金屬與ARGs/MGEs之間存在顯著的相關(guān)性。進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)分析揭示了特定ARGs與MRGs之間、ARGs/MRGs與MGEs之間以及特定金屬（Zn、Cr和Mn）與ARGs和MGEs之間的顯著共存關(guān)系?？傮w而言，本研究結(jié)果表明，在養(yǎng)豬場的污泥及其周邊環(huán)境中，抗菌藥物抗性基因和金屬抗性基因存在高度共存現(xiàn)象。研究結(jié)果提示，飼料中添加的金屬可能促進(jìn)了養(yǎng)豬生產(chǎn)環(huán)境中ARGs和MGEs的共選擇，從而導(dǎo)致可移動ARGs庫擴(kuò)大。

研究摘要

研究方法

樣本采集：研究選擇了中國江蘇省的兩個有使用氧化鋅歷史的豬場，采集了新鮮豬糞便、施用處理后污泥的土壤和排放處理后污泥的水體沉積物樣本。

金屬和抗菌藥物殘留檢測：通過ICP-OES和HPLC-MS/MS技術(shù)檢測了樣本中的10種重金屬和15種獸用抗菌藥物的濃度。

宏基因組測序分析：提取樣本中的總基因組DNA進(jìn)行宏基因組高通量測序，并對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控、組裝和開放閱讀框（ORF）預(yù)測，并基于CARD、BacMet等數(shù)據(jù)庫對ARGs和MRGs進(jìn)行注釋，同時分析了樣本中的MGEs。