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重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
抗生素的长期滥用,引起环境细菌耐药性不断增强,加速了抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中的传播扩散。在重金属污染的环境中,细菌不仅具备重金属抗性,并且具备多种抗生素抗性,抗生素抗性基因的污染水平也随之升高。在介绍重金属与抗生素抗性最新研究进展的基础上,阐述了环境细菌的抗生素抗性、重金属抗性及其相关抗性机制,并着重论述重金属和抗生素协同选择环境细菌耐药性及其机制。 相似文献
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畜禽粪便中抗生素抗性基因(ARGs)污染问题及环境调控 总被引：8，自引：2，他引：6
抗生素在畜禽养殖业的大量使用造成抗生素抗性基因(ARGs)污染日益严重。动物体内诱导出的抗性菌株随粪便排出后,通过基因水平转移进入土壤进而污染土壤和地下水环境。堆肥作为一种将粪便资源化的优良传统方法,能否有效去除畜禽粪便中的ARGs而防止环境污染值得探讨。通过总结畜禽粪便ARGs污染现状,粪便堆肥过程中微生物群落结构变化与影响微生物变化的因素以及堆肥可能对粪便中ARGs造成的影响,提出将堆肥作为去除畜禽粪便中ARGs的一种有效手段,利用堆肥产生的高温去除抗性菌株和抗性质粒等,并且考虑加入能直接灭杀肠道微生物的化学抑制剂(如石灰氮、胺类、吲哚等),实现降低畜禽粪便ARGs丰度的可能。据此强调开展畜禽粪便中ARGs研究的必要性,认为将堆肥和ARGs研究结合起来,可以有效地降低这种新型污染物的污染水平。 相似文献
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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。 相似文献
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抗生素在畜禽养殖行业的广泛使用导致大量耐药菌的出现，进而加速了抗生素抗性基因（ARGs）在养殖场环境中的传播扩散。气溶胶作为ARGs的储存库，由于具有较高的潜在风险而成为环境健康中的热点问题。国内外专家针对畜禽养殖场中气载ARGs的分布特征与传播转移机制展开了一系列研究。本文综述了近年畜禽养殖场气载ARGs的研究进展，分析了国内外典型养殖场空气中ARGs的归趋特性，阐明了气载ARGs的传播转移机制，并探讨了这一环境污染对人体健康的潜在风险，以期为今后畜禽养殖工作及ARGs的健康风险管控提供参考。 相似文献
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牡蛎作为一种滤食性双壳类海洋生物,受生活习性影响,容易富集微生物。本研究以中国四个沿海地区所产牡蛎为研究对象,分析了不同样品中微生物多样性以及肠道、腮和肌肉三种组织器官中抗生素及重金属抗性基因分布情况及分布规律,最后采用相关性分析比较了抗性基因之间的相关性。结果表明：(1)微生物含量占比前5位的细菌分别为：多形拟杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌、河流弧菌及嗜盐杆菌斯氏弓形菌,包含了两类腐败菌属和一类致病菌属;(2)从抗性基因种类来看：氨基糖苷类ARGs检出率最高(84.1%),β-内酰胺类ARGs和喹诺酮类ARGs检出率最低(57.1%);以牡蛎不同组织器官分析抗性基因：肌肉中检出率(65.6%)＞腮中检出率(59.1%)＞肠道中检出率(58.4%);以不同样品来源分析抗性基因检出率：GXBH样品整体检出率最高(72.7%),SDWH1整体检出率最低(54.5%),不同来源样品在抗性基因种类及丰度上各样品差异不显著,在进行PCA分析后发现同一样品可以进行明显的归一化分类,说明同一样品不同组织器官中抗性基因关联性较大;(3)从不同抗性基因ARGs和HTGs的相关性分析来看,CARB和qnrS相关性最高,ChrR则与sulA和mecA有较大相关性,CopA与各大类ARGs都有一定相关性,说明不同类型抗性基因有存在共用一个基因盒的可能性,从对不同来源样品的相关性分析来看,基本遵循了以不同产地样品进行归一化的分类,说明养殖环境可以对牡蛎中抗性基因的分布产生影响。通过以上研究,分析了牡蛎中微生物优势菌群,初步比较了抗性基因与品种、产地、各组织器官之间的相关性,为进一步研究抗性产生机制打下了基础。 相似文献
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生猪养殖是环境中抗生素耐药基因（antibiotic resistance genes,ARGs）的重要来源之一,而养猪废水的排放是ARGs进入环境的主要渠道。目前,养猪废水中ARGs排放所导致的环境效应尚不明晰,同时,不同养猪废水处理工艺对于ARGs去除的相关研究尚处于起始阶段,需要进行更加深入、细致的研究,以及探索减少养猪废水中ARGs丰度的养殖废水处理方法。本文综述了养猪场内ARGs从产生到进入环境的过程以及当前ARGs污染情况和研究现状,从不同的污水处理法（厌氧生物处理法、好氧生物处理法、物理化学法、人工湿地法）出发,重点介绍养猪场污水处理工艺中ARGs的分布和去除效果,认为物理化学法是消减养猪废水中ARGs污染问题最具前景的处理方式。最后,基于目前养猪废水处理工艺在去除ARGs存在的不足,提出了优化处理工艺措施并强化各工艺间ARGs监测的可行性建议。 相似文献
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污水深度处理工艺对抗生素抗性菌和抗性基因去除研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
由抗生素的不合理使用产生的抗生素抗性菌(Antibiotic-resistant bacteria,ARB)和抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)已广泛存在于各种环境介质中,对人类健康和生态安全造成了潜在危害。即使抗生素消减后ARB也能在环境中长期存在,ARGs可通过水平基因转移(Horizontal gene transfer,HGT)进一步扩散。污水处理厂是ARB和ARGs的储存库,也是实现其削减的重要环节。因此,探索可高效去除ARB和ARGs的污水深度处理工艺是十分必要的。本文综述了多种深度处理工艺对ARB和ARGs的去除研究进展,分析了氯消毒、紫外和臭氧氧化等传统消毒处理工艺和光/H2O2、光芬顿、光催化等高级氧化技术,以及人工湿地、混凝、膜处理等工艺对ARB和ARGs的去除效果与机理。在此基础上,对今后ARB和ARGs去除相关的研究重点和方向提出建议,以期为我国污水深度处理工艺的选择提供借鉴。 相似文献
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《大连海洋大学学报》2020,(2)
集约化水产养殖区是水环境中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的重要储存库。为探究养殖区抗生素、重金属和环境因素对ARGs分布的影响,以大连皮口典型滩涂养殖区为研究区域,利用实时定量PCR技术,于2016年3、6、9、11月考察了沉积物中15种ARGs和2种整合子的存在和丰度,以及抗生素、重金属和环境理化特征对ARGs的影响。结果表明:13种ARGs和2种整合子在滩涂养殖区沉积物中普遍存在,其浓度范围的对数[lg(copies/g)]为1.57～5.94,其中qnrA、qnrB、qnrS、sul1、sul2、floR和fexA是检出的优势ARGs;滩涂养殖区沉积物年季的pH、盐度、总氮、总磷、总氨氮和总有机碳含量分别为8.10～8.69、25.1～26.7、8.602～10.580、0.335～0.482、1.659～1.792、16.447～16.666 g/kg,铜、锌、铬、镉、铅和汞浓度范围分别为16.456～23.509、60.141～93.478、1.140～1.740、0.120～0.143、23.274～27.075、0.019～0.037 mg/kg;沉积物中共检出抗生素15种,氟喹诺酮类抗生素(FQs)是检出的最优势类型,其中6种FQs全部检出,检出总浓度范围为4.682～78.368 ng/g;皮尔森相关性分析显示,抗生素对ARGs的存在和分布起到直接或间接筛选作用,重金属Cu和Zn与ARGs的丰度呈极显著正相关(P0.01),而pH、盐度、Cr和Pb与ARGs呈显著负相关(P0.05或P0.01);典范对应分析显示,抗生素协同重金属和环境因素的联合筛选是养殖区沉积物中ARGs存在和分布的关键因素。研究表明,抗生素抗性基因qnrS和sul1可作为示踪滩涂养殖环境中ARGs的污染指示基因。 相似文献
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为深入了解农业环境领域抗生素抗性基因(ARGs)研究的整体状况和前沿动态,以科学引文索引(science citation index expanded,简称SCI-E)的在线数据库为基础,对1995—2016年期间全球范围内相关的文献报道开展了计量学分析,全面评价了研究内容、研究热点及发展趋势。自2009年开始,农业环境领域中ARGs相关的文献报道迅速增加,研究范围包括污染调研、安全评价、消减机制与扩散等方面。对作者关键词(author keywords)、附加关键词(keywords plus)、题目(title)及摘要(abstract)综合分析的结果表明,当前研究的热点抗生素类型包括四环素类、磺胺类、喹诺酮类和大环内酯类,它们在未来依然是持续被关注的对象。ARGs相关的热门研究基质包括废水、土壤、地表水、粪便、饮用水等,且我国是相关论文研究最多的区域。根据文献计量分析的结果,ARGs污染引起的微生物群落改变、PCR技术、重金属协同选择抗性、风险评估等是农业环境领域ARGs研究的热门话题。 相似文献
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有毒有机物影响DNA酶解和抗生素抗性基因横向迁移 总被引：1，自引：1，他引：0
进入环境中的有毒有机物种类较多、分布广泛。大量生命遗传物质DNA与有毒有机物共存于污染环境中,由于抗生素滥用,一些DNA上携带着抗生素抗性基因(ARGs);有毒有机物和ARGs复合污染严重危害着生态安全和人群健康。有毒有机物如何影响DNA酶解和ARGs迁移,这已成为环境领域研究的热点之一,近些年来,该领域研究取得一些重要进展。有毒有机物可通过共价作用、非共价作用、剪切作用与DNA结合,进而改变DNA分子结构、影响DNA酶解;有毒有机物也可通过改变DNA降解酶活性或占据DNA上降解酶的酶切位点,进而影响DNA酶解过程。环境中ARGs横向迁移主要有接合、转导、转化三种方式,有毒有机物影响ARGs横向迁移的机制主要包括:有毒有机物调控可动遗传因子、引起细胞SOS反应、胁迫细胞形成自然感受态、影响生物膜形成、改变细胞膜通透性、与胞外质粒形成加合物。进入细胞后的有毒有机物如何作用于ARGs的复制和表达,这应是未来深化有毒有机物影响ARGs横向迁移机制的一个关键所在。 相似文献
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养殖废弃物堆肥中抗生素和抗性基因的降解研究 总被引：2，自引：1，他引：1
抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)的传播和扩散。畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一。本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨基糖苷类等在水土环境中广泛存在的抗生素及其环境残留水平和对动植物、微生物的影响,分析了当前利用堆肥技术降解畜禽粪便中抗生素和ARGs效果及机制的研究情况。总结得出,猪粪中抗生素残留量最高,其中四环素类残留量为1390~354 000 mg·kg^-1,磺胺类170.6~89 000 mg·kg^-1,氟喹诺酮类411.3~1 516.2 mg·kg^-1,硝基呋喃类85.1~158.1 mg·kg^-1,大环内酯类1.4~4.8 mg·kg^-1。堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,其中四环素类抗生素降解率为62.7%~99%,磺胺类为0~99.99%,对大环内酯类几乎可以完全降解,但是,堆肥无法降解喹诺酮类抗生素。养殖废弃物堆肥过程中,ARGs的降解情况同样因抗生素种类和堆肥方式而不同。已有的研究表明,除大环内酯类ARGs外,堆肥对其他ARGs均具有有效的降解效果,降解率为50.03%~100%。堆肥初期的优势菌门是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门;堆肥结束后放线菌门成为最优势菌门。初始抗生素的浓度不影响堆肥结束时微生物的群落组成。温度和pH是影响抗生素降解的最主要因素,而ARGs的降解效果主要受温度影响。 相似文献
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为揭示大黄鱼养殖海域沉积物中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）的赋存特征及其影响因素,本研究通过野外调查采集了6个站点的大黄鱼养殖海域沉积物样品,利用宏基因组测序分析技术解析沉积物中ARGs的分布特征,同时运用化学分析技术和高通量测序技术对沉积物中的环境因子以及微生物群落结构进行分析,以进一步对ARGs与环境因子以及微生物群落结构的相关性进行研究。结果显示：大黄鱼养殖海域沉积物中共检出781个ARGs亚型,分属于38种抗生素抗性类型;不同站点的优势ARGs抗生素抗性类型基本一致,主要为四环素类、大环内酯类和氟喹诺酮类,引起细菌耐药性的主要机制为外排泵。进一步相关性分析结果显示,除PNGM-1与电导率和TN呈显著正相关（P<0.05）外,其余丰度前20的ARGs均与环境因子相关性不显著（P>0.05）;而丰度前20的ARGs均与丰度前20的菌属呈显著或极显著相关关系（P<0.05或P<0.01）。研究表明,大黄鱼养殖海域沉积物中含有丰富的ARGs,微生物群落是影响沉积物中ARGs分布的重要因素。 相似文献
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保护和修复黑土地不仅要保护黑土层,更要防控土壤污染。抗生素抗性基因污染因具有隐秘性而不易被察觉,对其污染风险,尤要加强事前防控。综述土壤抗生素抗性基因污染的来源和危害,及黑土地土壤面临的抗生素抗性基因污染风险,并从制定排放标准、加强监管等方面提出防范黑土地抗生素抗性基因污染的对策建议。 相似文献
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土壤中有机肥源抗生素抗性基因环境归趋与风险管理研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
抗生素抗性基因——一类新型污染物,已对人类健康和环境安全构成威胁,如何有效应对日益严峻的耐药性危机已成为一项全球性挑战。有机肥源抗生素抗性基因是土壤抗生素抗性基因的主要来源,而土壤参与并主导不同环境单元中抗生素抗性基因演化的多元交互作用,因此,有必要厘清有机肥源抗生素抗性基因在土壤和其他环境介质中的命运、归趋与风险。本文综述了近年来有机肥源抗生素抗性基因在土壤中的分布特征、环境归趋、人体暴露风险以及风险管理方面的研究进展,并提出建议与展望,以期为有效减轻抗生素抗性基因在环境中的危害,遏制抗生素抗性基因的增殖与传播提供理论依据与决策参考。 相似文献
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抗生素不仅能防治水产生物的细菌性疾病,还能促进养殖生物的生长,因此在水产养殖业中的使用极为广泛。中国作为世界水产养殖大国,近年来养殖生态环境所遭受的抗生素污染日益严重,并由此诱导产生了一种新型的环境污染物--抗生素抗性基因。此类污染物可通过基因水平的转移进入人体,最终危害人类的健康,正引起国内外的广泛关注。在了解水产养殖环境中抗生素使用情况的基础上,阐述了抗生素抗性基因的来源、作用机制、传播扩散机制及污染危害影响,并对未来抗生素抗性基因的研究方向进行了展望,以期引起相关研究人员的重视,为保护水产养殖环境和水产品质量安全提供依据。 相似文献
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为探究生态循环水池塘养殖模式中抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)污染特征,本研究利用宏基因组技术检测分析了生态循环水养殖池塘ARGs的赋存特征及其与微生物群落和环境变量的相互关系。结果显示:试验共检测出21类1 092种亚型ARGs,池塘底泥是ARGs的主要储存库。池塘中抗性基因macB、tetA(58)和nov相对丰度最高,多药类和主动外排泵是最主要的ARGs类型和耐药机制。养殖池塘水体和底泥微生物群落组成差异显著(P<0.05)。优势菌变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)中的多种菌属与不同类型ARGs存在显著正相关性,表明ARGs在这些菌属间具有水平转移的趋势,微生物为ARGs在系统中的持久存在和向水体扩散传播提供了有利条件。此外,氨态氮、亚硝态氮和硝态氮是影响养殖池塘ARGs分布特征和微生物群落组成的主要环境因子。本研究确定了生态循环水养殖系统中养殖池塘ARGs可能的背景值,并提供了生态化循环水养殖尾水具有较高ARGs传播风险的定量信息,为进... 相似文献
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堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）消减重视不足。事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题。本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考。 相似文献
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天津市家庭农场养殖粪污耐药基因赋存特征及风险评估 总被引：4，自引：2，他引：2
为了解家庭农场养殖粪污中抗生素耐药基因(ARGs)的赋存特征及潜在风险,本研究选取天津市蓟州区22家典型的家庭农场,采用实时荧光定量PCR方法,考察了不同种类畜禽粪污中ARGs的污染特征及其对周边农田土壤的影响。结果表明,磺胺类、四环素类、喹诺酮类和大环内酯类耐药基因在家庭农场畜禽粪污中普遍存在,且四环素类耐药基因tetO、tetQ、tetW和大环内酯类耐药基因ermB含量最为丰富,同时检出了blaOXA-1、blaTEM-1和blaampC等与人类健康密切相关的β-内酰胺类抗生素耐药基因(bla基因)。此外,还发现如下规律:相比于猪场和牛场,鸡场粪污中的ARGs污染程度更为严重;在不同生育阶段的猪群中,母猪粪污中的多数耐药基因相对丰度要显著高于仔猪和育肥猪(P<0.05);畜禽粪肥施用可显著增加土壤环境中ARGs的丰度(约8~18倍)(P<0.05)。本研究表明,家庭农场畜禽养殖粪污中耐药基因污染严重且普遍,同时随着粪污还田进入土壤环境增大环境风险,最终可能会通过污染农作物危害人类健康,应引起高度重视。 相似文献