抗菌药物被广泛用于治疗人类和动物的感染性疾病，但其过度使用导致了抗菌药物抗性（AMR）增加。细菌对几乎所有类别的抗菌药物都已表现出抗性，这引起了全球关注。抗菌药物抗性对公共健康构成全球性挑战，而动物饲料中添加的锌（Zn）、铜（Cu）等金属和环境中金属离子的存在可能通过共选择机制促进抗菌药物抗性的传播。金属污染可能作为选择因子促进抗菌药物抗性的传播，尤其是在金属和抗菌药物负担较高的环境中，抗菌药物抗性基因（ARGs）和金属抗性基因（MRGs）的共选择已被证实。但共选择程度尚未完全明确。

近日，江苏省疾病预防控制中心彭世富博士为第一作者、丁震教授为通讯作者研究了猪粪便和施用污泥的农业土壤中ARGs基因和MRGs基因的共存现象，以及这些抗性基因与可移动遗传元件（MGEs）之间的关系。相关研究成果以《Co-occurrence of antimicrobial and metal resistance genes in pig feces and agricultural fields fertilized with slurry》为题发表于《Science of The Total Environment》期刊。深圳市易基因科技为本研究提供宏基因组学技术服务。

标题：Co-occurrence of antimicrobial and metal resistance genes in pig feces and agricultural fields fertilized with slurry（猪粪便和施肥农田中抗菌和金属抗性基因的共存）

发表期刊：Science of The Total Environment

影响因子： IF 8.2 / Q1

技术平台：宏基因组测序（易基因金牌技术）

本研究采用宏基因组学方法对猪粪便、土壤和沉积物样本中的抗菌药物抗性基因（ARGs）、金属抗性基因（MRGs）以及可移动遗传元件（MGEs）进行分析，MGEs元件被认为是ARGs和MRGs传播的潜在载体。同时研究检测了金属离子的浓度，以评估ARGs、MRGs与金属浓度之间的相互关系。研究样本包括来自中国养猪场的新鲜猪粪便、施用处理后污泥的土壤以及排放处理后污泥的水体沉积物。在所有三种样本类型中，四环素抗性基因和锌抗性基因是最常被检测到的ARGs和MRGs。通过皮尔逊相关性分析表明，ARGs与MRGs的丰度之间、ARGs/MRGs与MGEs之间以及金属与ARGs/MGEs之间存在显著的相关性。进一步的网络分析揭示了特定ARGs与MRGs之间、ARGs/MRGs与MGEs之间以及特定金属（Zn、Cr和Mn）与ARGs和MGEs之间的显著共存关系。总体而言，本研究结果表明，在养猪场的污泥及其周边环境中，抗菌药物抗性基因和金属抗性基因存在高度共存现象。研究结果提示，饲料中添加的金属可能促进了养猪生产环境中ARGs和MGEs的共选择，从而导致可移动ARGs库扩大。

研究摘要

研究方法

样本采集：研究选择了中国江苏省的两个有使用氧化锌历史的猪场，采集了新鲜猪粪便、施用处理后污泥的土壤和排放处理后污泥的水体沉积物样本。

金属和抗菌药物残留检测：通过ICP-OES和HPLC-MS/MS技术检测了样本中的10种重金属和15种兽用抗菌药物的浓度。

宏基因组测序分析：提取样本中的总基因组DNA进行宏基因组高通量测序，并对测序数据进行质控、组装和开放阅读框（ORF）预测，并基于CARD、BacMet等数据库对ARGs和MRGs进行注释，同时分析了样本中的MGEs。