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抗生素会强化实验农田的耐药性
日期:2017-06-27 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     通过在土壤里施入特定的抗生素,加拿大研究人员在试验田里发现了已知抗生素耐药性之外的新的耐药机制。该研究发表在了由美国微生物学会主办的《应用与环境微生物学》杂志上。
    论文的通讯作者Ed Topp博士是加拿大农业与食品部首席研究科学家,他这样描述研究的动机:“抗菌素耐药性是当前面临的人类和动物健康领域的全球挑战,如今细菌几乎对所有的抗生素都产生了抗性,包括碳青霉烯类和多粘菌素。”
    在密集饲养条件下,为了保证畜禽健康,养殖人员通常会添加抗生素。抗生素从畜禽体内排出后,会随着粪肥一起施用到农田里,进而进入农作物生产系统。同样,在以人类排泄物为肥料的情况下,也会导致抗生素进入农田。也有一些抗生素用于加快畜禽的生长速度,但是,鉴于加拿大和美国目前禁止使用,所以,研究人员未将此类抗生素纳入研究范围。
    在研究过程中,Topp博士和他的同事,包括加拿大农业和食品部访问学者,论文第一作者Calvin Lau博士,在长达16年的时间里,监测给农田施入抗生素的影响。Topp博士的研究团队最终给地块取样,从中提取DNA,将DNA的较大片段克隆进对大部分抗生素比较敏感的大肠杆菌菌株。然后,他们将大量的大肠杆菌铺在含有特定一种抗生素的培养基上,这些抗生素包括大环内酯类、β-内酰胺类和磺胺类。
    Topp博士指出,在上述条件下,任何能够生长的菌落都意味着含有具有耐药性的克隆片段,研究人员总共从耐抗生素的大肠杆菌里获取了36个抗生素耐药性基因。他们将获取的基因与当前已知的耐药基因进行对比,发现其中一些并非新基因,其他一些虽然与现有耐药基因相似,但是并不完全一样。有些基因用于编辑多药物外排泵,它是一种嵌入在细菌膜中的多药耐药机制,能将特定的抗生素从细菌中抽出。还有个别基因,其DNA序列与任何已知的都不同。
    另外,在一个研究个案中,研究人员发现了赋予大环内酯类抗生素耐药性的新型基因,这是一种小量61残基的富含脯氨酸的肽。但是,产生耐药性的机制还没有得到确认。
    上述研究成果表明,农作物面临污染风险,环境细菌中抗菌素耐药性的增强以及抗生素对于非目标微生物的影响,都将削弱生态系统所提供的多种服务。例如,如果有证据表明,来自城市、动物粪便、制药厂等地的污水会导致环境中耐抗生素细菌的增加,那么,应当在污水灌溉到农田之前进行必要的处理。(来源:美国微生物学会网站  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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