近日，我校動(dòng)物科學(xué)學(xué)院家畜生態(tài)研究室、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室吳銀寶教授課題組在畜禽源細(xì)菌抗生素抗性領(lǐng)域取得多項(xiàng)重要進(jìn)展，三項(xiàng)成果以Article形式分別發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一區(qū)Top，影響因子14.224）、Bioresource Technology（中科院一區(qū)Top，影響因子11.889）和Journal of Cleaner Production（中科院一區(qū)Top，影響因子11.072）。
豬糞源大腸桿菌是替加環(huán)素抗性基因tetX及其變體的重要儲(chǔ)存庫，對公眾健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。課題組圍繞大腸桿菌攜帶tetX的適應(yīng)性代價(jià)及其分子機(jī)制開展研究，發(fā)現(xiàn)tetX通過增加大腸桿菌外膜孔蛋白編碼基因ompF和ompC的表達(dá)、細(xì)胞膜通透性和生物膜形成量，顯著提高了大腸桿菌的適應(yīng)性代價(jià)，降低其與敏感菌或tetO陽性菌共培養(yǎng)時(shí)的競爭力。研究成果為畜禽養(yǎng)殖場合理使用四環(huán)素類抗生素從而控制tetX的傳播提供了新見解。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Hazardous Materials，題目為“The tigecycline resistance gene tetX has an expensive fitness cost based on increased outer membrane permeability and metabolic burden in Escherichia coli”（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131889）。文章第一作者為動(dòng)物科學(xué)學(xué)院2020級(jí)博士陳濤，通訊作者為吳銀寶教授。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（32172781，31872401）、廣東省自然科學(xué)基金（2023A1515011643）和嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目（NZ2021027）等的資助。
針對畜禽糞便好氧堆肥腐熟期抗性基因回升所致的堆肥產(chǎn)品抗性污染問題，課題組首次在堆肥腐熟階段添加1g/kg納米零價(jià)鐵（nZVI）使細(xì)菌胞內(nèi)和胞外的抗性基因分別削減了97.62%和99.60%，可移動(dòng)遺傳元件分別削減了92.39%和99.31%，并發(fā)現(xiàn)潛在宿主細(xì)菌和intI1豐度的降低是細(xì)菌胞內(nèi)和胞外抗性基因去除的主要原因。研究成果可為畜禽養(yǎng)殖環(huán)境細(xì)菌耐藥性防控提供參考。相關(guān)成果發(fā)表在Bioresource Technology，題目為“The addition of nano zero-valent iron during compost maturation effectively removes intracellular and extracellular antibiotic resistance genes by reducing the abundance of potential host bacteria”（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129350）。文章第一作者為動(dòng)物科學(xué)學(xué)院2019級(jí)博士周世政，通訊作者為吳銀寶教授。該研究得到國家自然科學(xué)基金（32172781，31872401）、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目（NZ2021027）和廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生豬創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2022KJ126）等的資助。
畜禽糞便含有多種抗生素抗性基因殘留。好氧堆肥是我國主推的糞便無害化處理方式之一，但抗生素脅迫下好氧堆肥對抗性基因的削減效果未明。課題組圍繞強(qiáng)力霉素脅迫下蛋雞糞好氧堆肥中抗生素抗性基因及其潛在宿主菌的變化特征開展研究，結(jié)果表明好氧堆肥對蛋雞糞中四環(huán)素類抗性基因去除率為92.06%~94.31%，強(qiáng)力霉素殘留顯著增加了四環(huán)素類抗性基因潛在宿主菌的多樣性和豐度。研究還發(fā)現(xiàn)tetX等四環(huán)素類抗性基因的相對豐度在堆肥腐熟階段明顯回升，其中Marinimicrobium、Pusilllimonas和Sphingobacterium等細(xì)菌的貢獻(xiàn)較大。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Cleaner Production，題目為“Doxycycline induces the rebound of three tetracycline resistance genes during maturation of laying hen manure composting by increasing the abundance of potential host bacteria”（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.137516）。文章第一作者為動(dòng)物科學(xué)學(xué)院2020級(jí)碩士劉卿和2018級(jí)博士溫馨，通訊作者為吳銀寶教授。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD1300100）、茂名實(shí)驗(yàn)室科研啟動(dòng)項(xiàng)目（2021TDQD002）和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-40）等項(xiàng)目的資助。
文圖/動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
