|
魚(yú)粉是一種常見(jiàn)的高蛋白飼料，在動(dòng)物飼料方面具有重要的意義。以水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為例，每年數(shù)百萬(wàn)噸魚(yú)粉添加到飼料配料產(chǎn)品中。作為一種新型環(huán)境污染物，抗生素抗性基因(ARGs)在環(huán)境細(xì)菌甚至致病菌中的普遍檢出已經(jīng)對(duì)全球公共健康和人類醫(yī)學(xué)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
近日，中國(guó)大連理工大學(xué)的研究人員首次發(fā)現(xiàn)，魚(yú)粉的應(yīng)用可引起全球海水養(yǎng)殖抗性基因的傳播。首先，魚(yú)粉本身是抗性基因(ARGis)的重要儲(chǔ)存庫(kù)，并且由魚(yú)粉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)誘導(dǎo)的微生物群落結(jié)構(gòu)變化(而不是魚(yú)粉中抗生素)是海水養(yǎng)殖沉積物中抗性基因結(jié)構(gòu)改變的主要因素。目前，該項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)刊登在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)雜志》上面。
研究人員對(duì)不同類別魚(yú)粉產(chǎn)品中高通量的ARG進(jìn)行分析，同時(shí)還就魚(yú)粉對(duì)沉積物中耐藥基因組的影響進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，5種魚(yú)粉產(chǎn)品中檢測(cè)出132種不同的抗生素耐藥基因和4種可移動(dòng)遺傳因子(MGEs)。其中，中國(guó)魚(yú)粉產(chǎn)品中檢測(cè)出95種ARGs,俄羅斯檢測(cè)出8種。部分基因可潛在對(duì)常規(guī)抗生素產(chǎn)生耐藥性，甚至還會(huì)對(duì)最后一線藥物如萬(wàn)古霉素產(chǎn)生耐藥性。
為了深層次了解耐藥基因的形成和傳播，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品中的耐藥基因追溯到原材料。魚(yú)粉在加工的過(guò)程中，熱處理(115到145度)會(huì)殺掉原材料中存在的大量微生物，但是ARGs能夠以eDNA的形式殘留，即使宿主細(xì)菌已經(jīng)死亡。本項(xiàng)研究使用的DNase方法表明，魚(yú)粉中ARGs是以高濃度的eDNA形式存在，而eDNA形式相對(duì)較小。早前并未有研究測(cè)試魚(yú)粉中抗生素抗性基因的廣譜，此次研究人員主要想了解魚(yú)粉是否會(huì)對(duì)海水養(yǎng)殖產(chǎn)生耐藥基因組?？股乜剐曰蛟谌蚝ＫB(yǎng)殖沉積物中普遍存在，養(yǎng)殖過(guò)程中魚(yú)粉作為飼料主要成分被大量釋放到沉積物中，但其在ARG蔓延中扮演的角色還未可知。此外，該研究提醒人們?cè)隰~(yú)粉污染的生態(tài)系統(tǒng)中，可能存在之前并未意識(shí)到的抗性基因傳播和增殖的風(fēng)險(xiǎn)，海水養(yǎng)殖沉積物是全球ARGs蔓延的一個(gè)研究基礎(chǔ)。魚(yú)粉顯著增加了海水養(yǎng)殖沉積物中的抗性基因豐度和多樣性，其變化趨勢(shì)和沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)有明顯的相關(guān)性。海水養(yǎng)殖沉積物中的ARGs可通過(guò)受污染的海鮮進(jìn)入食物鏈，同時(shí)其轉(zhuǎn)移到人類病原細(xì)菌方面的風(fēng)險(xiǎn)很高。
目前，大多數(shù)研究抗生素耐藥和海水養(yǎng)殖都集中在使用預(yù)防性和治療性抗生素的選擇性壓力方面。然而，人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到，即使在沒(méi)有使用抗生素的情況下，海水養(yǎng)殖沉淀物中還會(huì)殘留大量的ARGs和抗生素耐藥細(xì)菌(ARB)。比如，波羅的海沉積物中含有四環(huán)素(TC)、磺胺類藥物(SA)和甲氧芐氨嘧啶耐藥基因，即便該地區(qū)數(shù)年已經(jīng)沒(méi)有使用抗生素。同時(shí)，地中海沿岸養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)中也監(jiān)測(cè)出抗藥性腸球菌，盡管在缺乏選擇性壓力的情況下。此外，研究人員還在巴基斯坦養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)底泥細(xì)菌中分離篩選出TMR抗藥基因。
在食品安全檢測(cè)過(guò)程中，人們對(duì)魚(yú)粉中ARG的檢測(cè)顯得很有必要。除應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚(yú)粉還廣泛地應(yīng)用在家禽、內(nèi)陸?zhàn)B殖、有機(jī)肥料領(lǐng)域，因此相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中殘留的魚(yú)粉應(yīng)該受到人們的重視，即便該地區(qū)未使用預(yù)防性或治療性抗生素。該項(xiàng)研究結(jié)果為動(dòng)物飼養(yǎng)過(guò)程中ARG的控制提供有用的指南，為了清除ARG的蔓延，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奈桂B(yǎng)策略或有效的微生物制劑確保去除環(huán)境中殘留的魚(yú)粉。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中可通過(guò)改善技術(shù)去清除魚(yú)粉中的eDNA。
|
