抗生素的使用會(huì)影響土壤中抗性細(xì)菌的豐富程度
動(dòng)物糞便的使用增加了抗生素抗性基因的土壤含量。但是,這不是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的情況。世界上運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的田間實(shí)驗(yàn)之一 - 在丹麥奧胡斯大學(xué) - 與抗生素抗性的出現(xiàn)有什么關(guān)系?答案是它形成了一個(gè)平臺(tái),用于闡明動(dòng)物糞便的使用與土壤中抗生素抗性基因的出現(xiàn)之間的相互作用。
新的研究表明,當(dāng)某種類型的抗生素逐步進(jìn)入時(shí),土壤中抗性基因的豐度會(huì)增加。當(dāng)抗生素再次被淘汰時(shí),抗體基因的豐度下降 - 這種情況發(fā)生得相對(duì)較快。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),在首次檢測(cè)到衛(wèi)生服務(wù)中的抗生素耐藥性與檢測(cè)到這些基因在土壤中接受了動(dòng)物糞便應(yīng)用之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。
英國(guó)科學(xué)家利用自1923年以來在奧胡斯大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)系A(chǔ)skov實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行的122年肥料實(shí)驗(yàn)中定期收集的土壤樣本進(jìn)行了分析。Bent Tolstrup Christensen教授(奧胡斯大學(xué)),David W. Graham教授(英格蘭紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人)和Charles Knapp博士(蘇格蘭斯特拉斯克萊德大學(xué))的合作成果已在著名科學(xué)期刊的一篇文章中得到描述。自然科學(xué)報(bào)告。
阻力跟隨消費(fèi)率
細(xì)菌可以產(chǎn)生對(duì)細(xì)菌的抵抗力并不是一種新現(xiàn)象。甚至在我們發(fā)現(xiàn)和開始使用抗生素之前,就存在編碼抗生素耐藥性的基因。實(shí)際上,在多年凍土地區(qū)采集的30,000年前的DNA樣本中發(fā)現(xiàn)了多重抗性基因。問題是對(duì)抗生素的抗性發(fā)生率更高是非常不希望的。
專家們研究了特定的β-內(nèi)酰胺抗生素抗性基因。特別是這組抗生素對(duì)人類醫(yī)學(xué)具有相當(dāng)重要的意義。選擇抗性基因是因?yàn)樗鼈冊(cè)谛l(wèi)生系統(tǒng)中的首次出現(xiàn)是有充分證據(jù)的。
“我們?cè)?960年之前發(fā)現(xiàn)了低水平的抗性基因,無論是在有人施肥的土壤還是用無機(jī)肥料處理的土壤中,”農(nóng)業(yè)生態(tài)系的克里斯滕森教授解釋說。他是Askov長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,也是該文章的共同作者。
“我們的分析顯示土壤接收動(dòng)物糞便明顯增加。在20世紀(jì)90年代中期,抗生素作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑的使用下降。這導(dǎo)致β-內(nèi)酰胺抗生素抗性基因的土壤豐度相應(yīng)迅速下降,”克里斯滕森說。
在整個(gè)期間,接收無機(jī)肥的土壤具有非常低水平的抗性基因。
有好消息,有壞消息
另一個(gè)重要的聯(lián)系是β-內(nèi)酰胺類抗生素抗性基因在土壤中豐度的發(fā)展與其在衛(wèi)生服務(wù)中的發(fā)展密切相關(guān)。在衛(wèi)生服務(wù)中首次出現(xiàn)抗性基因的時(shí)間對(duì)應(yīng)于它們?cè)谕寥乐凶罡哓S度的時(shí)間。
“盡管土壤中抗性基因豐富的發(fā)展反映了你們?cè)谛l(wèi)生服務(wù)中看到的情況,但研究尚未在兩者之間建立聯(lián)系。但結(jié)果表明,逐步淘汰抗生素可以迅速導(dǎo)致減少在抵抗的發(fā)生率 - 這是個(gè)好消息,“克里斯滕森說。
故事并沒有在這里結(jié)束。對(duì)歷史樣本的分析也顯示出另一個(gè)更令人擔(dān)憂的發(fā)展。自1990年以來,人工土壤中的整合子水平不斷提高。整合子促進(jìn)細(xì)菌之間遺傳物質(zhì)的交換,因此可以加速新抗性的發(fā)展。
“1990年以后在整個(gè)土壤中的整合子水平的上升可能表明,通過我們減少抗生素抗性的努力,我們無意中增加了抗性基因交換,并且需要對(duì)動(dòng)物糞便的使用進(jìn)行更多的研究,”紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的格雷厄姆教授說。
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