抗生素、细菌和抗生素耐药基因:从牲畜饲养场通过颗粒物的空气传播

摘要

[背景]抗生素耐药性的出现与蔓延已成为全球性的人类健康威胁，它常常与滥用和误用临床和兽医的化学药物联系在一起。现代工业规模的动物饲养操作很大程度上依赖于兽医药物，包括抗生素，以促进动物的生长。由此产生的排泄物中的抗生素通过径流、淋溶和土地中使用的粪肥而传递到环境中。然而，牲畜饲养场空气传播的特征目前尚未经研究。[目的]确定在何种程度上，抗生素、抗生素耐药基因（ARG）和反刍动物相关的微生物是通过大型肉牛饲养场的颗粒物（PM）在空气中扩散的。[方法]收集10个肉牛饲养场顺风和逆风向的PM。提取PM后，使用高效液相色谱一串联质谱法量化5种兽用抗生素，用靶向定量聚合酶链式反应量化ARG，并用16SrRNA基因扩增和测序分析微生物群落多样性。[结果]来源于牲畜饲养场的气载PM促进了几种兽用抗生素以及包含ARG的微生物群落的扩散。下风向紧邻饲养场的气载PM中几种抗生素的浓度范围在0．5～4．6mg／gPM。饲养场下风向收集的PM微生物群落中，与反刍动物相关的类群变得丰富，并且与上风向PM中的类别组合明显不同。此外，与上风向收集的PM相比，下风向收集的PM中的抗四环素类抗生素基因编码显着更为丰富。[结论]来自牲畜饲养场的经风扩散的PM包含了抗生素、细菌和ARGs。