本网讯(资源与环境工程学院)近日,我校资源与环境工程学院宋立岩研究员课题组在环境抗生素抗性基因溯源与传播机制研究领域取得重要进展。研究成果以“Landfills as Hotspots of Multidrug Resistance Genes: Profiles, Drivers, and Hosts”为题,发表在国际生态环境领域期刊《Environmental Science & Technology》(https://doi.org/10.1021/acs.est.5c13743)。安徽大学2023级硕士研究生郑子豪为论文第一作者,宋立岩研究员为通讯作者,安徽大学为第一单位。该工作得到国家自然科学基金的支持。
垃圾填埋场是联合国确认的抗生素抗性基因(ARGs)重要“源”,先前研究明晰了填埋场ARGs的水平及部分传播途径,包括渗滤液、气溶胶等,然而对填埋场固体垃圾内部ARGs,特别是多重耐药基因(MDRGs)的赋存特征、关键影响因子及其微生物宿主仍缺乏相关研究,这一研究缺失阻碍了从源头对ARGs污染进行监控、风险评估和控制。

图 填埋场源抗生素耐药性赋存特征、关键影响因子及其微生物宿主研究的示意图
课题组选取某大型垃圾填埋场,通过宏基因组与定量PCR技术,系统解析了不同区域与深度垃圾样品中ARGs的分布规律、宿主来源及关键驱动因子。研究发现:(1)垃圾填埋场内蕴藏着多样的ARGs,其中多重耐药基因(MDRGs)占据主导地位,平均占比达39.78%,这些MDRGs展现出高度的移动潜力,与质粒等可移动遗传元件(MGEs)紧密相连,表明其具有较高的环境传播能力与健康风险;(2)研究进一步确定Pseudomonas、Acinetobacter和Brevundimonas为MDRGs的主要宿主;(3)通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM) 进行量化解析,揭示了MDRGs的关键影响因子是由MGEs、金属抗性基因(MRGs)、微生物宿主以及关键环境因子共同构成的复杂驱动网络。研究为深入理解ARGs在填埋场环境中的传播机制提供了重要的依据和典型案例,也为从源头制定抗生素耐药性风险管理策略提供了科学支撑。




