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污泥农用致土壤抗性基因污染或通过食物链最终对人类健康构成威胁

生物技术 时间:2020-02-22 07:22:40 作者:莫敖坤
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日前,中国科学院城市环境研究所城市土壤和生物地球化学研究组朱永官团队采用高通量荧光定量PCR系统和高通量测序,研究了长期使用污泥和鸡粪对土壤抗生素抗性基因丰度和多样性的影响。研究成果近日发表在《国际环境》杂志上。

抗生素抗性基因(ARGs)污染的两个主要源头是集约化养殖业和城市污水处理系统。未经处理或处理不达标的畜禽粪便和污泥的直接添加,无疑会导致抗性基因在土壤中的传播扩散,并通过食物链最终对人类的健康构成威胁。尽管已有研究表明污泥和畜禽粪便作为有机肥可能导致土壤中抗性基因的积累,但是缺乏较为系统的研究。

朱永官团队的研究结果表明,土壤中主要的ARGs有β-内酰胺类、四环素类、多重抗药性基因;长期的污泥和鸡粪的添加显著增加了土壤中ARGs的丰度,单个抗性基因的最高富集倍数达3845倍;移动遗传元件的增加表明,污泥和鸡粪的添加可能会增加ARGs水平转移的可能性;微生物群落结构的变化是影响ARGs丰度和多样性的主要因素。此外,他们通过网络分析,得出了一些具有指示作用的抗性基因和可能的潜在抗性基因宿主的微生物。

本研究成果为评价城市化和集约化农业活动导致的抗生素抗性基因污染风险提供了理论依据,为我国畜禽养殖粪便以及污泥的资源化和安全利用提供了借鉴。

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