促生长抗生素禁用后养猪场多重耐药菌群及耐药特征变化

由于频繁使用抗生素,养殖动物粪便中多重耐药菌会给周边环境带来生态风险。为了解促生长类抗生素(Antibiotic growth promoters,AGPs)禁用后养猪场来源多重耐药菌群的变化特征,本研究采集AGPs禁用前后猪场粪便样品,开展了多重耐药菌计数、分离培养及鉴定,并利用16S rRNA基因扩增子测序对可培养多重耐药菌群进行比对分析,同时利用药敏试验分析了AGPs禁用前后多重耐药菌株的耐药变化特征。结果表明:禁用AGPs后猪场粪便中多重耐药率显著下降。AGPs(主要为土霉素)残留浓度能够显著影响禁用前后的多重耐药菌群分布,同时AGPs禁用也能够显著减少猪粪中的多重耐药菌种类。猪粪中多重耐药菌主要分布在变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门,Escherichia在所有样本中均是优势多重耐药菌属,Kurthia、Providencia、Leucobacter、Corynebacterium、Ignatzschineria、Lysinibacillus、Staphylococcus等多重耐药菌属相对丰度在禁用AGPs后有所减少。禁用AGPs能够降低猪粪中多重耐药菌的饲用抗生素的耐药率,如四环素类、氯霉素类、大环内酯类等,但也会升高治疗用抗生素如氨基糖苷类、头孢类、利福平类抗生素的耐药率。

高温持续时间对鸡粪堆肥中多重耐药菌、接合型质粒及耐药基因消减特征的影响

为研究堆肥过程中高温持续时间对多重耐药大肠杆菌及其携带的接合型质粒和抗生素耐药基因(Antibiotic resistance gene,ARGs)消减规律的影响,本研究在鸡粪堆肥初始物料中外源添加多重耐药大肠杆菌菌液,并设置延长高温时间组(CT组)和常规堆肥组(NT组)两种堆肥条件处理,利用选择性培养及16S rRNA基因扩增子测序技术检测多重耐药菌群变化规律,同时利用数字PCR定量检测大肠杆菌16S rRNA基因、接合型质粒转移酶基因(MOBP)、氨基糖苷类耐药基因[APH(3)-Ib]及磺胺类耐药基因(sul2)和Ⅰ类整合子-整合酶基因(intl1)等污染物相对丰度变化,对比获得了延长高温时间对多重耐药菌及其ARGs消减速率的影响。结果表明,高温堆肥能够明显抑制堆肥中多重耐药菌的生长,并且CT组对其的抑制效果明显好于NT组。堆肥结束后,五种基因在CT组的相对丰度消减率为79.82%~99.99%,但NT组中腐熟期结束后APH(3)-Ib、sul2、intl1等基因相对丰度均高于初始物料。多重耐药大肠杆菌及其接合型质粒的消减规律均符合一级动力学方程,但APH(3)-Ib、sul2和intl1等基因在NT组的消减动力学却呈现明显的两段化特征,延长高温时间(CT组)能够抑制腐熟期出现的反弹。细菌群落结构分析表明,NT组中ARGs丰度再次增加与Moheibacter、Halomonas等菌属的富集相关。本研究表明,在堆肥过程中,延长高温持续时间,可降低堆体中部分ARGs潜在宿主菌的丰度,阻断其垂直传播的作用,最终减少成品肥中ARGs的丰度。