抗生素抗性基因

摘要： 本文通过对养殖场猪粪和鸡粪堆放地0～100 cm土壤样品的采集和分析,研究了长期堆放畜禽粪便对土壤中抗生素抗性基因(简称"抗性基因")和细菌群落结构垂直分布的影响.定量PCR结果表明,与对照土壤相比,猪粪和鸡粪堆放增加了0～100 cm土壤中四环素类抗性基因(tetC、tetG、tetL、tetW)、磺胺类抗性基因(sulI、sulII)以及整合酶基因(intI1)的检出率和检出丰度,说明粪肥堆放造成堆放地土壤中抗性基因污染.聚类分析结果表明,抗性基因和intI1基因的丰度随土壤深度呈递减趋势,且主要集中在0～30 cm土层,表明堆放地土壤中抗性基因存在向下层土壤迁移的风险.相关性分析表明,intI1基因分别与抗性基因呈显著正相关,说明intI1基因可能在抗性基因传播中起着重要作用.同时高通量测序结果表明,与对照土壤相比,猪粪和鸡粪堆放显著降低了0～10 cm和10～30 cm土层细菌群落结构的多样性,0～30 cm土层中,猪粪和鸡粪堆放地土壤中细菌群落结构与对照土壤的差异要高于深层土壤.此外,方差分解分析结果表明,土壤化学性质和细菌群落结构均影响了土壤中抗性基因的垂直分布,且细菌群落结构的变化是其主要的影响因素.本研究可为控制畜禽粪便堆放地土壤中抗性基因污染提供科学依据.

摘要： 兽用抗生素的长期使用导致畜禽养殖环境中抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)污染日益严重,其在环境中的风险与危害也逐渐引起人们的重视。本文针对畜禽养殖环境中ARGs的污染与扩散情况进行综述,分析了不同畜种、不同国家(地区)间粪便中ARGs的浓度水平差异,并阐述了ARGs在粪便堆肥过程中的变化,以及在不同废水处理工艺中的消长情况。此外,还特别讨论了ARGs通过粪肥施用和气流作用等途径向周围土壤和大气等环境的输入,及其对周围环境介质中天然耐药水平的影响。最后,结合畜禽粪污ARGs的污染现状对今后减少养殖场ARGs排放和扩散的措施进行了总结与展望。

摘要： 为探讨不同类型生物炭对猪粪堆肥过程中抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)的削减规律,分别将玉米秸秆生物炭、竹炭和猪粪生物炭添加到猪粪中进行好氧堆肥,解析不同类型生物炭添加对猪粪堆肥过程中抗生素浓度和ARGs丰度的影响。研究发现,添加竹炭堆肥对抗生素的平均去除率最高(97%),其中对四环素类抗生素的去除率高达98%;添加玉米秸秆生物炭堆肥对3类抗生素的去除率均是各处理组中最低的,平均去除率为84%,特别是磺胺类抗生素,去除率仅有74%;添加猪粪生物炭堆肥对抗生素的平均去除率达90%,对四环素类抗生素的去除率较高(94%),而对磺胺类抗生素的去除率较低(80%),因此具有选择性。添加竹炭堆肥中ARGs的总丰度下降最多(48%),其中,qnrS的丰度下降了97%;添加玉米秸秆生物炭堆肥中ARGs的丰度下降了23%,其中sul 2的丰度增加;添加猪粪生物炭堆肥中ARGs的丰度下降了36%,其中sul 3的丰度仅下降了2%。因此,与添加玉米秸秆生物炭和猪粪生物炭相比,添加竹炭堆肥对抗生素及ARGs的削减效果最好。

摘要： 城市供水水源及饮用水厂的水质是关系居民饮用水安全的重要环节。抗生素抗性基因(ARGs)作为一类新兴污染物,近年来在全球各地城市供水水源的污染日益严重,尤其是ARGs检出种类在增多、检出频率和浓度在升高,给居民饮用水安全带来很大威胁。饮用水厂的处理工艺对ARGs的去除、控制更是直接关系到居民的饮用水安全。在对城市饮用水源中ARGs的污染状况及饮用水厂的去除效果方面进行研究成果总结的基础上,对今后供水系统中ARGs的重点研究方向进行了展望。

摘要： 为了解医院环境中抗生素抗性基因(ARGs)的污染情况与分布特征,于2018年11月至2021年4月期间分批次采集了武汉市两家医院部分病房空调回风口滤网积尘样本127份,对其进行β-内酰胺类ARGs(mecA、bla_(TEM)、bla_(CTX-M)、bla_(SHV))和碳青霉烯类ARGs(bla_(KPC)、bla_(NDM-1)、bla_(IMP)、bla_(VIM)、bla_(OXA-51))及一类整合酶基因intI 1的定性与定量检测与评价.结果表明,医院不同科室及ICU空调滤网积尘中可检出以上9种β-内酰胺类,碳青霉烯类ARGs及intI 1,平均检出率分别为55.12%、37.64%和81.89%.ICU的β-内酰胺类与碳青霉烯ARGs的平均检出率显著高于外科与内科(P<0.05);4种β-内酰胺类ARGs中的bla_(TEM)、mecA检出率及其相对丰度在内科、外科最高(P<0.05);ICU的bla_(SHV)检出率及其相对丰度高于内科、外科(P<0.05).5种碳青霉烯类ARGs中的bla_(NDM-1)检出率及其相对丰度在内科、外科显著高于bla_(KPC)、bla_(IMP)(P<0.05).intI 1与9种ARGs的相对丰度均呈显著正相关(P<0.05).研究结果表明,两家医院不同科室病房空调滤网积尘中存在β-内酰胺类和碳青霉烯类ARGs以及一类整合酶基因intI 1的污染,内科、外科、ICU均以bla_(TEM)、mecA、bla_(NDM-1)为主,由此可认为医院不同科室空气及相关环境中可能存在与此等ARGs相关的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、产ESBLs肠杆菌科细菌、耐碳青霉烯大肠埃希菌与鲍曼不动杆菌等耐药菌的现时与既往污染,并且存在ARGs水平转移的风险;ICU空调滤网积尘中β-内酰胺类与碳青霉烯ARGs的污染较内科、外科严重,其中bla_(SHV)污染高于内科、外科,由此表明,ICU是ARGs及相关耐药菌污染的高风险科室.

摘要： 为揭示"鱼-藻"和"鱼-虾-藻"混养对异枝江蓠(Gracilaria bailinae)生长性能、表面附生细菌群落和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的影响,阐明异枝江蓠表面附生细菌群落与生长性能、ARGs之间的关系,利用16S rDNA高通量测序技术和Real-time qPCR技术分析了异枝江蓠表面附生细菌群落和ARGs的组成与差异,冗余分析(RDA)探讨细菌群落与生长性能、ARGs之间的关联。结果表明:(1)"鱼-虾-藻"混养会促进异枝江蓠的生长性能,增加表面附生细菌群落的多样性。(2)异枝江蓠表面附生细菌群落主要属于变形菌门、蓝藻门、浮霉菌门和拟杆菌门,不同混养方式中优势菌属组成不同,"鱼-虾-藻"混养优势菌属多样性较高。(3)"鱼-虾-藻"混养的异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度大多高于"鱼-藻"混养。(4)RDA分析表明,生长性能主要与Ralstonia、Blastopirellula等显著相关,ARGs/MGEs主要与Nitrosomonas、Alteromonas、Pleurocapsa;CC-7319等显著相关。"鱼-虾-藻"混养能够增强异枝江蓠的生长性能,提高异枝江蓠表面附生细菌群落的多样性。但"鱼-虾-藻"混养能够增加异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度,存在一定的生态风险。因此,在注重经济效益的同时也要关注可能存在的对人类健康的危害。研究结果将有助于海水养殖环境的优化,为大型海藻在海水养殖业中的应用与推广提供理论基础。

摘要： 微塑料异质性生物膜成为抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)传播扩散的潜在汇。抗生素胁迫浓度以及微塑料种类对其生物膜上ARGs时间动态演化特征的影响目前尚不明确。本研究以聚乙烯和聚苯乙烯作为代表性的微塑料,研究低(10μg·L^(-1))、中(100μg·L^(-1))、高浓度(1000μg·L^(-1))磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)胁迫下,微塑料生物膜上磺胺类抗性基因(sul1和sul2)、Ⅰ类整合子整合酶基因(intI1)和细菌群落的动态演化特征及其关联性。结果表明,2种不同微塑料上ARGs相对丰度无显著差异,但SMX胁迫作用明显提高ARGs丰度并促进ARGs的传播扩散,尤其是高浓度SMX具有最显著的胁迫作用;高浓度SMX胁迫下ARGs具有明显的时间序列演化特征,中浓度胁迫下ARGs无明显变化,低浓度胁迫仅在第60天对ARGs具有明显的促进作用;2种微塑料生物膜上细菌群落组成结构具有差异性特征,然而与ARGs强关联性的细菌在门水平无显著性差异。尽管2种微塑料上细菌属与ARGs共现模式存在差异,但未对不同微塑料上ARGs的相对丰度产生差异性影响。微塑料生物膜上intI1与ARGs具有明显的相关性,但2种微塑料上intI1无明显差异,未引起不同种类微塑料上ARGs差异性分布。

摘要： 再生水灌溉对抗生素抗性基因扩散无显著影响日前,中国农业科学院农田灌溉研究所运用宏基因组技术对再生水长期灌溉土壤进行研究,发现种植模式而非再生水灌溉本身对抗生素抗性基因扩散影响显著。抗生素抗性基因广泛存在于再生水中,因此,使用再生水灌溉是否会影响抗生素抗性基因在土壤中的传播扩散备受关注。

摘要： 抗生素是治疗人类和动植物感染性疾病的核心药物,已成为全球使用范围最广、使用剂量最大的药物之一。近年来随着抗生素的广泛使用,大量抗生素进入环境中,会诱导抗生素抗性基因(ARG)产生,对人类健康及环境构成威胁。抗生素抗性菌(ARB)和ARG的环境排放问题日益凸显。制药废水处理系统是环境中抗生素的主要来源之一,也是ARB和ARG增殖扩散的热点场所,同时是控制ARB和ARG环境排放的重要节点。系统总结了近年来有关制药废水处理系统中ARG的研究进展、ARG的增殖扩散机制、各种处理单元中ARG的分布特征和去除效果,对今后的重点研究方向进行了展望,为制药废水处理系统的工艺选择及ARG去除方法提供一定理论参考。

摘要： 为探究垃圾填埋场中不同填埋年限固体废弃物中抗生素抗性基因(ARGs)的多样性及变化规律,采集了内蒙古巴彦淖尔市某垃圾填埋场中不同填埋年限(2、5、8年)的固体废弃物样本,基于宏基因组测序技术(mNGS),并通过生物信息学分析,考察固体废弃物中ARGs的污染特征。结果表明,3种固体废弃中共检测出21类ARGs,填埋2、5、8年的固体废弃物中ARGs的总相对丰度分别为3.783×10^(-1)、4.267×10^(-1)、6.741×10^(-1),其中大环内酯-林可胺-链霉杀阳菌素类、磺胺类、多药类、氯霉素类、氨基糖苷类、四环素类、万古霉素类和杆菌肽类是主要的ARGs种类,相对丰度占比合计均在90%以上。固体废弃物中共检测出259种ARGs亚型,相对丰度最高的ARGs亚型属于大环内酯-林可胺-链霉杀阳菌素类ARGs。随着填埋年限的增加,固体废弃物中ARGs的丰度以及多样性也会随之增加,因此其潜在环境风险也相应增加。

摘要： 在全球范围内,每年有数百万人感染抗生素抗性菌(Antibiotic resistantbacteria,ARB)而死亡.抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在微生物,特别是病原菌中的传播使这个问题日趋严重.世界卫生组织(WHO)已将抗生素抗性基因作为21世纪威胁人类健康的最大挑战之一,并宣布将在全球范围内对控制抗生素抗性基因进行战略部署.前期已经对自来水厂[1]、污水处理厂[2]以及自然水环境[3,4]中抗生素抗性基因的存在和分布进行了广泛的研究,但是大部分都是单一环境的研究,并且环境中抗生素抗性基因在人体和环境之间的传播规律还不明确.

摘要： 大量抗生素在人类医药业、畜牧养殖业滥用导致了人体或动物体内抗生素抗性基因(ARGs)的产生.文本文结合最新文献,综述了抗生素抗性基因在环境中的来源.揭示了由抗生素引起的耐药性病原体对人类的危害,同时探讨了降低抗生素抗性基因水平传播风险的Hormesis效应.对今后抗生素抗性基因的研究提出展望.

摘要： 在研究重金属促进抗性基因传播扩散的分子机制前，发现部分抗生素抗性基因与重金属抗性基因之间存在一定正相关性，转化实验发现转化子表现为金属和抗生素的抗性。因此研究证明，该流域中重金属与抗生素之间存在协同抗性。这些结果为有益于研究流域尺度上在亚致死浓度重金属影响下抗生素抗性基因的分布，为辨别抗性基因受排放源还是选择压力影响提供了方向。

摘要： 抗性基因是近年来引发广泛关注的新型污染物，现在许多国家和地区已经开展了许多相关研究，但是中国在这方面的研究数据还远远落后于发达国家，关于抗性基因污染水平的调查也多集中在水域，对土壤环境中抗生素抗性基因的污染水平调查较少。中国应加强对抗生素抗性基因这类新兴污染物的研究，建立健全的监测分析体系，结合不同的环境介质，包括土壤、地下水、地表水、底泥等，开展抗生素抗性基因分布及丰度的研究，建立中国的抗生素抗性基因数据库。另外，应针对抗生素抗性基因的传播、迁移机制开展深入研究，寻找有效的措施遏制其在环境介质中的迁移扩散。同时开展抗生素抗性基因的环境风险评估工作，研究抗性基因的分子生态毒理机制，为保障人体健康提供可靠的方法和依据。

摘要： 抗生素由于能抑制病原体,治疗动物和人类疾病而被广泛用于人类的生产和生活中.但随着细菌耐药性的出现使得抗生素的种类越来越多甚至出现滥用现象,导致大量未被吸收利用的抗生素排放到环境中,破坏微生物的生态平衡,出现抗性菌(ARB)和抗生素抗性基因(ARGs).抗生素抗性基因具有可复制,可传播并能稳定表达的特点而在不同的水环境中广泛分布,对生态环境及人体健康具有潜在风险.本文对水体环境中ARGs的分布、转移与去除情况进行综述.在此基础上,从ARGs的转移机制和去除工艺的改良方面进行了展望.

摘要： 环境中低浓度抗生素的持续存在导致细菌抗性增强,严重威胁生态与人类健康.污水处理厂接收各污染源排放的抗性基因(ARGs),并通过不同途径排放到自然水体和土壤中,是环境中主要的抗性基因排放源.本文比较不同再生工艺设施对ARGs的消减作用，探究污水处理系统中微生物量、整合子与ARGs丰度之间的关系。

摘要： 本文以养殖场牛粪为原料，采用实验室模拟的方法，在3个温度条件下进行厌氧发酵，温度对厌氧消化过程中3类ARGs和2种整合了去除的影响;温度对厌氧消化过程中关键功能微生物和微生物群落的影响;厌氧消化过程中ARGs与微生物群落和其他环境因了的关系。以为养殖场畜禽粪便的厌氧消化提供理论依据。

摘要： 河口海岸带是介于河流和海洋之间的生态交错区，也是陆海相互作用最强烈的区域，与内陆环境相比，其地理位置与物理化学性质较为特殊，抗生素残留量也明显低于河流、城市污水等。为了探索ARGs在河口海岸带环境中的污染水平与分布规律，选取莱州湾近岸海域为典型区域，针对三种磺胺类抗性基因、三种喹诺酮类抗性基因、Ⅰ类整合子基因、两大大类抗生素及多种重金属、有机污染物的分布规律与相关性开展对比研究。

摘要： 本研究以畜禽养殖中广泛使用的土霉素为研究对象，通过向奶牛粪中添加不同浓度的土霉素进行好氧堆肥，采用实时定量PCR研究了种ARGs变化，采用16S rRNAgene高通量测序研究了细菌群落变化。

摘要： 近年来,环境中的残留抗生素及其诱导产生的抗药性已成为国内外研究的热点问题.本文使用一种单层细胞培养的微流控芯片,观察了单细胞层面上抗性基因转移的过程和现象.通过荧光质粒表达质粒PKJK5在生物膜中的空间分布,观测了细菌生长过程,并计算了供受体菌相同和不同时的基因转移率为0.59-0.6％.本文结果可为控制水环境中抗性基因的传播提供参考.

摘要： 本发明公开了一种去除水中抗生素抗性菌和/或抗生素抗性基因的方法，以表面负载有四氧化三钴纳米线的电极为阴极，以表面负载有四氧化三钴纳米线为阳极，在阴极、阳极之间施加10‑20V的直流电压；使含有抗生素抗性菌和/或抗生素抗性基因的污水垂直流过阴极、阳极的界面，利用阴极、阳极界面的强电场效应及电化学活性位点，去除水中抗生素抗性菌和/或抗生素抗性基因。本发明还公开了实现上述方法的装置。本发明能有效地去除水中抗生素抗性菌和抗生素抗性基因。

摘要： 本发明属于环境毒理学领域，公开了一种定量评价环境中抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）对抗生素污染物响应特性的新方法。提出通过ARGs随时间变化的消长曲线构建面积参数，包括绝对面积（AS），相对面积（ΔA）和相对标准面积（ΔAR）。本发明提出的参数（ΔAR）避免了因ARGs测定体系不稳定带来的影响，其次，消除了不同环境中不同背景浓度水平的ARGs对ΔA评价ARGs消长特性带来的影响。本发明对定量评价环境中ARGs随时间消长的特征具有重要意义，第一，提出的新参数（ΔAR）适用于描述环境中ARGs对不同种类抗生素污染的响应特性；第二，提出的新参数适用于描述不同环境中ARGs对抗生素污染的响应特性，如土壤和水体环境。

摘要： 本发明公开了一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，涉及污水深度处理技术领域，技术方案为：取污水，加入氧化剂，紫外线照射处理。本发明采用一种新型的高级氧化工艺，利用UV激活过一硫酸盐/过二硫酸盐产生硫酸根自由基(SO4·–)和羟基自由基(·OH)，再通过具有强氧化能力的自由基以及UV对细菌的损伤来去除ARGs和ARB。该高级氧化工艺对环境友好、氧化能力强、不会产生中间污染物，且对ARB和ARGs有较好的去除效果。

摘要： 本发明公开了一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合处理方法，通过生物、物理、化学联合反应装置，削减实际填埋场渗滤液中的抗生素抗性基因和抗性菌的丰度，并控制其二次传播。使用本发明的技术方法能够实现对渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的处理，去除率分别可达到约99％和80％以上。本发明联合处理方法技术成熟、可靠性高，对渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的去除和扩散阻隔效果显著，对降低周边环境风险具有实际应用价值。本发明还公开了一种去除并控制渗滤液中抗生素抗性基因和抗性菌的联合装置。

摘要： 一种降低猪粪堆肥中抗生素抗性基因和移动基因元件丰度的方法，使用农作物秸秆与鲜猪粪混合均匀，调整初始C/N比和含水率；然后将7.5％的海泡石添加到堆料中，将堆料充分混匀进行堆肥，堆肥结束后，比不添加海泡石的处理中抗生素抗性基因丰度降低2倍，移动基因元件丰度降低1.26倍；本发明降低了猪粪堆肥中抗生素抗性基因(aac(6’)‑Ib‑cr、tetC、tetW、tetX、tetG、ermQ、ermF、ermX、sul1、sul2和qnrA)和移动基因元件(Tn916/1545、ISCR1、intI1和intI2)的丰度，同时设备简单、操作简便，且堆肥产品稳定肥效高。

摘要： 本发明涉及一种基于宏转录组学和宏基因组学的环境中新型抗生素抗性基因的活性定量方法。具体包括以下步骤：1)从环境微生物样本中提取总DNA和RNA；2)DNA样品进行宏基因组测序；RNA样品进行宏转录组测序；3)通过对宏基因组测序以及宏转录组测序结果进行分析，识别新型抗生素抗性基因及其宿主，并对其活性进行定量。本发明的方法不依赖菌株分离培养，结合了宏基因组和宏转录组方法能够实现环境微生物样品中抗生素抗性基因的活性定量及其宿主鉴定。

摘要： 一种污泥脱水及去除细菌16S rRNA基因和抗生素抗性基因的方法，属于分子生物学领域。包括如下步骤：(1)银杏叶改性纳米零价铁的制备及氧化剂过硫酸钠的激活；(2)剩余污泥的深度处理。本发明可实现污泥脱水及去除细菌16S rRNA基因和抗生素抗性基因，常温条件下，采用过硫酸钠作为氧化剂，利用银杏叶改性纳米零价铁激活，产生各类强氧化型自由基，对剩余污泥进行脱水及对细菌16S rRNA基因和抗生素抗性基因进行去除。经本发明处理后的剩余污泥过滤比阻可减少95.42％、污泥体积可减少56.28％、细菌16S rRNA基因和抗生素抗性基因去除可达99.00％以上。

摘要： 本发明涉及一种四环素类抗生素抗性基因tetX的特异性引物，所述引物的核苷酸序列为：F1：SEQ ID NO:1；R1：SEQ ID NO:2。本引物具有较高的特异性，检测方法的检测过程无需依靠标准曲线来测定核酸量，而是可以直接读取DNA分子的拷贝数，大大简化操作步骤，该方法结果判读直观准确、精确度高、灵敏度高，重复性好，同时具有高效性，最低可检测17个拷贝数。

摘要： 本申请公开了用于去除市政污泥抗生素抗性基因的制剂组合及其应用。该制剂组合包括臭氧和酸化零价铁；所述臭氧为气态形式，用于促使抗性基因分解；酸化零价铁为固体颗粒，用于催化臭氧对所述抗性基因的分解作用。酸化零价铁为表面连接有酸根基团的零价铁颗粒，酸根基团的离域电子可能对铁循环有促进作用，使得零价铁表现出更强的质子‑电子传输性能，使得其能够持续溶出Fe2+，进而持续催化臭氧的均相氧化，并且能够促使臭氧在污泥的催化反应体系中高效和持续地产生羟基自由基，以持续保持氧化能力，持续保持对抗性基因的分解作用，极大地提高对抗性基因的去除效果。

摘要： 本发明涉及一种高效去除双孢菇培养废料中抗生素抗性基因的方法，包括：调节双孢菇培养废料含水率为50‑60％，堆成宽1.0‑1.5米、高0.6‑0.8米的堆体，环境温度20°C以上腐熟7‑10天，腐熟期间堆体温度不超过70°C，获得腐熟培养料；腐熟培养废料在处理槽中的厚度不超过20厘米，按腐熟培养料与抗生素抗性基因消除剂的质量比为(10‑40):1的比例，加入抗生素抗性基因消除剂，在放入抗生素抗性基因消除剂的腐熟培养料上铺设厚度不小于0.01mm的黑色塑料薄膜，26‑28°C下培养50‑60天。本发明实现了双孢菇培养废料中抗生素抗性基因的高效去除，去除率高于70％，降低了环境污染，实现了废物利用。