畜禽粪便中抗生素抗性基因的分布特征及消减技术研究进展

随着集约化畜禽养殖业的不断发展,兽用抗生素的长期使用导致畜禽粪便抗生素抗性基因污染日益严重,对生态环境和人类健康造成严重危害。如何有效消减畜禽粪便中的抗生素抗性基因成为当前研究热点。本文系统总结了畜禽粪便中抗生素抗性基因的产生途径、分布和影响因素,并阐述了好氧堆肥、厌氧消化及其强化工艺消减畜禽粪便抗生素抗性基因的研究进展,根据现有工艺研究存在的问题展望了今后的重点研究方向,为畜禽粪便中抗生素抗性基因的消减提供理论基础和技术支撑。     

不同畜禽粪便所含金霉素在土壤中的动态变化及降解途径

采用室内模拟培养试验,研究了畜禽粪便中所含金霉素在土壤中含量的动态变化及消解途径.结果表明:畜禽粪便中金霉素在土壤中的降解呈"L"型,但不同粪肥种类和用量处理的变化速率和减少率有显著差异(P＜0.05);180 d时,鸡粪处理土壤中金霉素减少率低于猪粪处理,低浓度鸡粪和猪粪处理土壤中金霉素减少率最大,可达85.4%和92.3%;减少率与畜禽粪便用量呈负相关,与时间呈正相关;畜禽粪便中的金霉素在土壤中的降解提高主要是外源微生物降解,占总减少量的75.7%,光降解和其他降解所占比例较小;随着培养时间的延长,微生物的降解作用增强,光解作用减弱.综上所述,随着时间的延长,畜禽粪便中的金霉素随自身分解和微生物等作用降解而逐渐减少,但短期内可能产生环境危害.     

畜禽微生物耐药组研究进展

目前,绝大部分抗生素用于给人类提供肉奶蛋等食品的畜禽,由此产生的抗生素耐药性对全球公众健康造成了巨大威胁。为了降低畜禽生产环节抗生素耐药性向人类的传播,首先需要明确畜禽消化道或产品微生物携带哪些耐药基因。耐药组指的是某个环境微生物群落全部耐药基因的总和,近年来对于畜禽生产过程中耐药组分析成为研究热点之一。本文综述了基于测序技术研究畜禽(猪、鸡、反刍动物)消化道以及乳中微生物耐药组组成及其影响因素的最新进展,并提出了未来研究方向,包括耐药组研究方法的标准化、基于宏转录组的耐药组基因表达研究,以及可移动遗传元件所携带的耐药基因等,旨在为调控畜禽养殖过程中耐药基因提供思路。     

抗生素抗性基因在环境中的传播扩散及抗性研究方法

抗生素在医药、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中抗性耐药菌和抗性基因日益增加,抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物引起人们的广泛关注.本文综述了近年来国内外有关抗生素抗性基因的研究进展,其在水、土壤、空气等环境介质中和动,植物体内的传播扩散,以及开展环境中抗生素抗性基因研究的必要性,重点介绍了有关抗生素抗性（包括抗性细菌和抗性基因）的研究方法,指出抗性基因研究中存在的问题,并对未来的相关研究进行了展望.     

金黄色葡萄球菌耐消毒剂基因及抗生素耐药相关基因检测

目的 了解温州地区临床分离的金黄色葡萄球菌(SA)的耐药特点,探讨SA中耐β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类药物耐药基因及耐消毒剂基因(qacA)的存在情况.方法 采用聚合酶链式反应(PCR)法对SA进行β-内酰胺酶基因、氨基糖苷类修饰酶基因、四环素类基因和耐消毒剂基因检测.结果 PCR结果显示94株SA中耐药相关基因检出率mecA 53.2％、aac(6’)/aph(2")68.1％、aph(3’)-Ⅲ 37.2％、tetM 53.2％和qacA 7.4％,其中59株MRSA的耐药相关基因检出率分别为mecA 83.1％、aac(6’)/aph(2")86.4％、aph(3 ′)-Ⅲ 42.4％、tetM 76.4％和qacA 8.5％.结论 多数SA菌株存在耐β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类等多种抗生素耐药基因,具有多重耐药特征,但尚未出现明显耐消毒剂状况.     

结核分枝杆菌三种耐药基因的检测方法

建立3种结核分枝杆菌耐药基因的检测方法,探讨耐药基因突变与耐药性的关系。将58株临床分离株均做聚合酶链反应-单链构象多态性分析(PCR—SSCP)和传统药物敏感试验。结果表明,结核分枝杆菌耐药基因突变与耐药水平有密切联系,绝大多数结核分枝杆菌耐药基因突变发生在高耐药株,少部分在低耐药株发生基因突变。     

斑节对虾(非洲群体)肠道细菌抗生素耐药性及耐药基因分布特征

【目的】解析斑节对虾(Penaeus monodon)(非洲群体)(俗称“金刚虾”,以下同)携带耐药菌及耐药基因现状。【方法】本研究从山东滨州北海新区采集了金刚虾,对其肠道细菌常用抗生素的耐药菌性质及数量、占比及种类进行检测,通过荧光定量PCR技术分析肠道内容物样品中的4类抗生素的4种耐药性基因分布特征。【结果】肠道中可培养细菌总数约1.45×10⁵–2.13×10⁶ CFU/g,有四环素、萘啶酸、氟苯尼考、庆大霉素4种抗生素耐药菌的检出,其中喹诺酮类萘啶酸耐药菌占比最高,达到35.00%,氨基糖苷类庆大霉素占比最少。10种抗生素药敏性质分析表明,肠道可培养细菌对庆大霉素、氟苯尼考等6种抗生素高度敏感,对四环素、卡那霉素中度敏感,对萘啶酸、青霉素、阿莫西林耐药。从分离的耐药菌鉴定结果可以得出,可培养的抗生素耐药菌主要集中在弧菌属,基于属水平的不同抗生素耐药菌统计显示,不同抗生素耐药菌种类存在明显差异,且同一菌属有耐多种抗生素的情况。荧光定量PCR检测分析,4种耐药基因的丰度不同,tet A基因相对拷贝数和四环素耐药菌比例、floR基因和氟苯尼...     

堆肥化处理对畜禽粪便中四环素类抗生素及抗性基因控制的研究进展

随着四环素类抗生素在畜禽养殖中的广泛应用,畜禽粪便已成为四环素类抗生素和抗性基因的重要富集位点,其未经处理直接施用具有潜在的生态环境和人类健康风险。堆肥化处理可有效消减畜禽粪便中的四环素类抗生素,并且对抗性基因的扩散和传播具有一定的控制效果。本综述比较了不同的堆肥化工艺对粪肥中四环素类抗生素消减的效果,并重点讨论了其微生物降解机理,总结了堆肥化处理对粪肥中四环素抗性基因消减的研究进展,进一步讨论了堆肥化处理过程中抗性基因变化的微生态机理与控制策略,最后提出了采用热水解等预处理工艺去除抗生素压力和采用厌氧堆肥化工艺增强抗性基因控制的技术建议,以及从动态的角度采用高通量的检测技术来解析抗性基因消减机制的研究策略建议。     

铜绿假单胞菌抗生素耐药性及耐药相关基因检测

目的了解2011-2012年深圳市南山区医院患者,各医院诊所内环境、医护人员手涂抹样以及食品样中铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruinosa,PA）对抗生素耐药性及携带耐药基因情况。方法利用VITEK 2 compact全自动微生物鉴定仪对PA菌进行药敏试验。采用聚合酶链反应（polymeras chain reaction,PCR）技术检测PA的20种耐药基因：β-内酰胺TEM、VEB、CARB、OXA、SHV、PER、GES、GTX、SPM、GIM,金属β-内酰胺酶IMP、VIM,AmpC酶DHA,膜通道蛋白oprD,氨基糖苷类修饰酶Aac（6’）-Ⅰ、Aac（6’）-Ⅱ、Aac（3’）-Ⅰ、Aac（2’）-Ⅰ,耐消毒基因qacE1-sull与Ⅰ类整合子基因。结果药敏试验显示53株菌对11种抗菌药物阿米卡星、氨苄西林等耐药率为100%,对呋喃妥因、亚胺培南等耐药率为10%~30%。检出11种耐药基因：TEM、SHV、IMP、DHA、Aac（6’）-Ⅰ、Aac（6’）-Ⅱ、Aac（3’）-Ⅰ、Aac（2’’）-Ⅰ、qacE1-sull、Ⅰ类整合子及oprD基因,检出率分别为7.54%、5.66%、3.77%、11.32%、5.66%、15.09%、5.66%、58.49%、9.43%和9.43%,oprD基因缺失率为67.93%。结论部分分离自患者菌株呈多重耐药,且携带多种耐药基因,应引起高度重视。不同类型样本分离菌株携带耐药基因存在差异。     

抗生素抗性基因检测方法发展历程及应用现状

耐药性的传播已引起全球广泛关注,抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)检测技术的开发是研究ARGs在环境-动植物-人群中迁移传播的关键。本文梳理了现有核酸检测技术的发展历程及首次应用于ARGs检测的时间节点,并从检测原理、应用优缺点、开发潜力等方面对各技术进行分类综述。在此基础上提出以等温扩增结合CRISPR/Cas技术为核心的ARGs原位快速检测技术的开发及应用前景展望。本综述旨在回顾各技术发展历程的基础上,为ARGs新检测技术的开发及应用提供参考,为耐药性传播的研究及控制提供技术支撑。     

不同环境介质中抗生素耐药性的检测方法研究进展

抗生素在医疗和畜禽养殖业的大量使用增加了环境中抗生素抗性微生物(ARB)和抗性基因(ARGs)的丰度与多样性,加速了抗生素耐药性在环境中的传播,给人类公共健康造成潜在威胁。但目前对于环境中耐药性的污染现状缺少足够的信息,相关研究方法亟待优化和完善。本文通过综述环境中抗生素耐药性的国内外研究现状,探讨了不同环境(水、土壤、空气等)样品的采集方法以及耐药性的检测方法——传统微生物培养法和分子生物学方法(如定性与定量PCR、DNA杂交及微阵列技术、宏基因组学方法等),旨在为多环境介质中抗生素耐药性的研究提供科学依据和技术支持。     

宏基因组学在微生物抗生素抗性基因检测中的应用

抗生素广泛应用于人类和动物疾病的治疗等过程中。不合理利用和滥用抗生素导致耐药细菌、抗性基因的产生和传播。宏基因组学能够分析不同环境中抗生素抗性基因的多样性,并且完善目前已有的或构建新的宏基因组文库,从而为将来进行基因比对提供有力的参考。本文将综述宏基因组学在人类、动物和环境中微生物抗生素抗性基因检测的应用,以期为未来评估抗性基因风险和解决抗生素耐药性问题提供技术支持。     

食物链中抗生素耐药性基因的转移

抗生素的使用,一方面起到预防和治疗疾病的作用,另一方面,饲料、食品和环境中抗生素残留增加,使抗生素耐药性菌产生并进化,从而导致将来治疗某些疾病时无有效抗生素可用,比如,结核病已经卷土重来,而且现在就有许多患者就不能用抗生素治愈。随着人们生活水平的提高,安全、健康问题受到人们广泛的关注和重视。本文初步对耐药性基因在食物链中怎样产生和转移进行综述。     

幽门螺杆菌抗生素耐药机制研究进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)感染可引起消化性溃疡、胃粘膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃癌。随着抗生素耐药性的问题越来越严重,耐药机制的研究也不断深入。分子检测方法,尤其是核酸检测技术,可高效、快速、准确地检测幽门螺杆菌抗生素耐药基因及突变,对幽门螺杆菌感染的临床治疗发挥重要的指导作用,同时也可对幽门螺杆菌抗生素耐药性进行大规模及时有效监控。本文讨论了关于幽门螺杆菌抗生素耐药机制并着重总结了相关耐药基因及突变。     

Horizontal transfer of antibiotic resistance genes in a membrane bioreactor

Growing attention has been paid to the dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs) in wastewater microbial communities. The application of membrane bioreactors (MBRs) in wastewater treatment is becoming increasingly widespread. We hypothesized that the transfer of ARGs among bacteria could occur in MBRs, which combine a high density of bacterial cells, biofilms, and antibiotic resistance bacteria or ARGs. In this study, the transfer discipline and dissemination of the RP4 plasmid in MBRs were investigated by the counting plate method, the MIDI microorganism identification system, and quantitative polymerase chain reaction (qPCR) techniques. The results showed that the average transfer frequency of the RP4 plasmid from the donor strain to cultivable bacteria in activated sludge was 2.76 × 10⁻⁵ per recipient, which was greater than the transfer frequency in wastewater and bacterial sludge reported previously. In addition, many bacterial species in the activated sludge had received RP4 by horizontal transfer, while the genera of Shewanella spp., Photobacterium spp., Pseudomonas spp., Proteus spp., and Vibrio spp. were more likely to acquire this plasmid. Interestingly, the abundance of the RP4 plasmid in total DNA remained at high levels and relatively stable at 10⁴ copies/mg of biosolids, suggesting that ARGs were transferred from donor strains to activated sludge bacteria in our study. Thus, the presence of ARGs in sewage sludge poses a potential health threat.     

环境中胞内胞外抗性基因的分离检测、分布与传播

抗生素抗性基因(ARGs)传播对人类健康具有潜在的风险。胞内抗性基因(iARGs)和胞外抗性基因(eARGs)是抗生素抗性基因的两种存在形式,其在不同环境介质中的分布与传播过程具有截然不同的特征。本文首先基于ARGs赋存形态的差异,对染色体抗性基因、质粒抗性基因、噬菌体抗性基因等ARGs的胞内/胞外分类给予明确界定,并根据环境样品来源归纳了现有分离检测技术的应用场景,总结了iARGs和eARGs在养殖场、污水处理厂、河道、海洋、大气等环境中的分布特征,同时比较了其在传播方式和传播能力上的差异,以期为ARGs的分类阻控和健康风险评估提供理论参考。     

耐药微生物和抗生素耐药基因与全健康

因人类的各种活动,耐药微生物和抗生素耐药基因在“人-动物-环境”界面发生跨物种和跨生境的传播。将人类、动物和环境视作有机整体的“全健康”（One Health）理念有望成为解决这种传播的有效策略。抗生素及其代谢活性产物在环境中富集,再经动物及动物制品传播到人,产生耐药微生物并造成耐药基因的传播。本文综述了人-动物-环境界面耐药菌和抗生素耐药基因传播的流动与循环,总结了我国和其他国家应对抗生素耐药性问题的政策,倡导更多的国家和地区将“全健康”理念和方法用于控制抗生素耐药性传播;通过医疗卫生部门、食品药品监督管理部门、农林渔牧部门与教育、财政等多部门合作来应对抗生素耐药性的全球挑战。