抗生素抗性基因在土壤中积累、转移与消减的研究进展

细菌耐药性给人类健康及公共卫生带来巨大的威胁。土壤尤其是农业土壤是环境中抗生素抗性重要的源库。为减少抗生素抗性基因(ARGs)的传播风险,了解其在土壤中的传播规律非常重要。通过总结分析国内外发表的相关文献,对目前ARGs在土壤中的积累、转移情况及消减特征进行了综述。已有调查结果发现,农业发达及经济发地区土壤是ARGs积累的热区。有机肥施用及污水灌溉等原因导致ARGs在土壤中持续积累,其丰度可达10^(2)gene copies/16S rRNA gene copies。胞内抗生素抗性基因(i ARGs)、胞外游离抗生素抗性基因(eARGs)是ARGs的两种赋存形态,其中,i ARGs是主要的赋存形态。i ARGs通过接合转移、转导在土壤中传播,其中接合转移是目前研究最多及最主要的水平转移方式。eARGs通过转化在土壤中传播。胞外DNA可以在土壤中留存几个月甚至一年以上,由于检测方法的限制eARGs在土壤中的自然转化并不经常被发现,因此,对土壤eARGs的风险研究有所忽略。外源ARGs进入土壤后的命运受到ARGs种类、形态、土壤特性、污染物等因素的影响。ARB进入土壤后逐渐死亡及游离DNA逐渐降解的这一时间段是外源ARGs能否在土壤中传播的重要时间节点,很有可能成为控制ARGs在土壤中传播的关键节点。目前关于携带ARGs的宿主细菌进入土壤后的消减规律的研究还处于起步阶段,仍需开展深入的研究。针对土壤ARGs消减的强化措施主要包括改变农艺措施、施加生物炭、噬菌体疗法等,但效果不一且有限。在未来的研究中应对游离的eARGs产生的环境效应给予重视,加强对ARGs在土壤中传播的关键影响因子的研究并开发新的强化措施以加快ARGs的消减。

水环境中胞内外抗生素抗性基因分析的DNA提取方法及污染现状研究进展

新型污染物抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)对公共健康产生了严重威胁,其在水环境中的长期存在和传播引起了广泛重视。胞内与胞外ARGs在水环境中的分布规律和环境行为差异明显,对其污染状况进行研究有助于全面了解水环境中ARGs的传播特性。该文总结了5种常见水样微生物DNA提取方法及其在胞内和胞外ARGs检测研究中的应用状况,比较了污水系统、淡水系统及海水系统等典型水环境中胞内和胞外ARGs的污染状况和迁移传播特性。为进一步探究水环境中ARGs的分布特征与传播机制提供了技术手段及污染现状等基础信息,对控制ARGs在水环境中的传播扩散具有重要意义。