近日,華南農業大學國家獸藥安全評價(環境評估)實驗室曾振靈教授課題組聯合香港大學環境生物技術實驗室張彤教授課題組在《Microbiome》(......
近日,華南農業大學國家獸藥安全評價(環境評估)實驗室曾振靈教授課題組聯合香港大學環境生物技術實驗室張彤教授課題組在《Microbiome》(2017年影響因子8.49)在線發表了題為“Antibiotic-mediated changes in the faecal microbiome of broiler chickens defines the incidence of antibiotic resistance genes”的研究論文(論文鏈接https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-018-0419-2)。細菌耐藥性是全球重大公共衛生問題。畜禽養殖業中抗菌藥物的不合理使用是耐藥性日益嚴重的主要原因之一。大部分抗菌藥物用于治療感染性疾病,部分抗菌藥物作為促生長飼料添加劑在世界各國廣泛應用。這些抗菌藥物大部分以藥物母體或代謝產物的形式伴隨著動物糞便通過有機肥料、滲透側漏和雨水沖洗等途徑進入自然環境,威脅生態環境和公共衛生安全。
本論文采用宏基因組測序和生物信息學分析,研究了肉雞在飼用金霉素后,糞便中菌群結構的變化、耐藥基因及其宿主菌的遷移規律。結果表明,肉雞糞便中主要的耐藥基因依次是多重耐藥類、氨基糖苷類、四環素類和磺胺類耐藥基因。攜帶這些耐藥基因的主要菌屬依次是Escherichia、Klebsiella、Shigella和Salmonella。肉雞飼喂金霉素后,糞便中四環素類抗生素耐藥基因如tetA和tetW的豐度顯著升高,多重耐藥基因如mdtA、mdtC和mdtK的豐度顯著降低。其中多重耐藥基因的豐度降低的主要原因是Escherichia減少。給予治療劑量的金霉素后,氨基糖苷類抗生素耐藥基因的宿主從Escherichia遷移至Klebsiella。
由于環境中高達99%的微生物無法在實驗室條件下通過傳統的培養皿進行分離培養,因此環境微生物的宏基因組中絕大部分的耐藥基因及其宿主菌的分布特征并不清楚。該論文首次采用宏基因組學技術從菌群水平解析抗生素介導下菌群結構的變化引起耐藥性的改變,為畜禽養殖業合理用藥提供參考。
華南農業大學獸醫學院熊文廣副教授為論文的第一作者,孫永學教授為論文的第三作者,曾振靈教授與香港大學張彤教授為論文的共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、香港研究基金和華南農業大學優秀博士生培育基金的資助。