施肥旱作农田土壤中人类病原菌群落组成及动态变化特征

采集浙江省杭州、嘉兴、衢州、金华、龙游5个地区长期施用鸡粪、猪粪或化肥的农田土壤进行室内培养实验,然后采用高通量测序及序列比对方法分析供试土壤细菌和人类病原菌(human pathogenic bacteria,HPB)群落组成,旨在进一步探究施用粪肥后土壤中HPB群落组成差异及动态变化特征。结果表明:在160个供试土壤样品和2种粪肥样品中共比对到75种HPB,其中优势HPB为巨大芽孢杆菌(Bacillus_megaterium_QM_B1551,24.2%)和拜氏梭菌(Clostridium_beijerinckii_NCIMB_8052,23.1%);施用猪粪处理的土壤中细菌和HPB的香农(Shannon)指数均有所降低,而施用鸡粪或化肥处理的土壤中细菌和HPB多样性无明显变化。主坐标分析结果表明,施用粪肥处理的土壤细菌群落组成与未施肥对照之间具有显著差异,尤其是施用猪粪处理差异最显著(P<0.001);土壤样品间共有HPB占所有HPB的22.7%;施用粪肥处理的土壤中大部分HPB的相对丰度高于未施肥对照,并随培养时间的延长而不断下降。方差分解分析结果表明,土壤理化性质、细菌群落及两者交互作用是土壤中HPB变异的重要因素。综上所述,施用粪肥处理的土壤中HPB的变化特征主要受肥料类型、土壤类型、土壤理化性质及固有细菌群落的影响。

典型微塑料生物膜上病原菌的富集特征与生态风险预测

微塑料作为水体环境中微生物定殖的新兴生态位可能会选择性富集病原菌,从而导致严重的生态风险和对公众健康的潜在威胁,然而不同微塑料生物膜上病原菌的富集特征及其生态风险尚不明晰.通过野外原位孵育试验,使用16S rRNA高通量测序技术探究了聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)这5种典型微塑料生物膜上细菌群落结构的差异、人类病原菌的赋存特征以及生态风险的预测.结果显示,经过28 d原位孵育后所有微塑料表面均形成了明显的生物膜,并且所有微塑料生物膜上细菌群落的多样性和丰富度均高于周围水体,表明微塑料对周围水体中的微生物具有显著的富集作用.每种类型微塑料生物膜上均形成了独特的细菌群落结构,特别是PVC更倾向于选择性富集变形菌门(Proteobacteria)的细菌.使用HPB数据库共注释出47种人类病原菌,有6种被识别为Ⅰ类重点控制的抗生素耐药性病原菌.微塑料生物膜上人类病原菌的检出种类和相对丰度均高于周围水体,巴尔通氏体(Bartonella)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)和布鲁氏菌属(Brucella)等优势病原菌均选择性富集在微塑料生物膜上.基于BugBase的微生物功能表型预测结果显示,微塑料生物膜上生物膜形成、移动元件和潜在致病性3种功能表型的占比分别增加了2.38%~5.57%、0.82%~7.13%和3.04%~8.30%,主要是由属于α-变形菌纲(α-Proteobacteria)和γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)的细菌贡献.研究结果不仅揭示了微塑料生物膜上选择性富集的机会性病原菌可能会导致水体环境中致病性和抗生素耐药性传播风险的加剧,也为正确评估水体环境中微塑料污染带来的生态风险提供参考依据.

金黄色葡萄球菌抗红霉素耐药基因由禽类菌株向人类临床菌株的转移

近年来,由于抗生素的广泛使用,细菌中出现了越来越多的耐药菌株。目前关于耐药性的研究,大多是在人类病原菌中对不同抗生素产生耐药的细菌之间进行的。作者则是研究在禽类病原菌与人类病原菌之间进行有关耐药基因的转移方向及转移机制。作者选取了对红霉素(Ery)均耐受(MIC>256),但基因标记物不同的禽类金黄色葡萄球菌(Amp^s-Tet^r,简称禽型)