朱永官院士团队在抗生素抗性基因的土壤食物网传递的研究中取得进展

导  读

在土壤生态系统中，ARGs会通过土壤食物网进行传递，且土地利用的变化会进一步影响ARGs在土壤食物网中的传递。

来源：中国科学院城市环境研究所网站（2022年5月27日）

抗生素耐药性的扩散已严重危险全球人类的健康。畜禽粪便有机肥的施用正在使得土壤生态系统成为抗生素抗性基因（ARGs）重要的储存库和传播的“热区”。土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分，参与众多生态过程。多项先前的研究已证明土壤动物肠道中的ARGs是土壤生态系统中抗生素抗性组的重要组成部分。且土壤动物之间构成复杂的食物网，动物微生物组中的ARGs可能通过土壤食物网在土壤生态系统中扩散。土壤动物也可作为鸡、鸟类等的食物，从而影响ARGs在整个生态系统中的扩散，最终影响人类健康。但我们对土壤食物网中ARGs的营养级传递规律还知之甚少，特别在全球变化背景下（如土地利用方式的改变）。

鉴于以上背景，城市环境研究所朱永官院士研究团队在全国范围内选取了六个具有代表性的地点，在每一个地点选择了二种土地利用类型（农田和森林），共收集了495个土壤动物样品，涵盖了主要的土壤动物类型。采用高通量定量PCR的技术研究了土壤食物网中动物ARGs的变化规律。结果表明，所有土壤动物样品中共检测到265个ARGs，且土壤动物中ARGs的丰度显著高于土壤样品。此外，不同土壤动物类群之间ARGs具有显著差异。在所有土壤动物类群中发现12个共享且高丰度的ARGs，占总ARGs丰度的17.4%。土壤动物ARGs的丰度与土壤动物在食物网中所处的营养级地位显著相关。农田土壤动物的ARGs丰度显著高于森林。这些结果暗示了，在土壤生态系统中，ARGs会通过土壤食物网进行传递，且土地利用的变化会进一步影响ARGs在土壤食物网中的传递。由于土壤动物是许多大型陆生动物（如鸟类和鸡等）的食物，在一体化健康（One Health）背景下，评估土壤污染对人类的危害时，应考虑ARGs随土壤食物网的传递风险。

研究成果以Effects of Trophic Level and Land Use on the Variation of Animal Antibiotic Resistome in the Soil Food Web为题，发表在环境科学领域权威期刊Environmental Science & Technology上，中国科学院城市环境研究所朱冬副研究员为第一作者，朱永官院士为通讯作者。烟台大学丁晶副教授及中国科学院生态环境研究中心王一飞博士参与了该项工作。该工作得到国家自然科学基金（NO. 42077216, 42090063, and 41991332）的资助。

论文链接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c00710

土地利用方式的改变对土壤食物网中抗性基因传递的影响

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