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        抗生素抗性可以在土壤細菌中自然發(fā)生
        
			
        
				2019-01-14 10:09:12
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        自20世紀40年代以來，抗生素已經(jīng)有效地治療了某些細菌性疾病。但多年來，一些細菌已經(jīng)對曾經(jīng)殺死它們的抗生素產(chǎn)生了抵抗力。根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，每年，美國約有200萬人感染了抗生素耐藥細菌。雖然抗生素耐藥性通常被認為是人類和動物過度使用抗生素的結(jié)果，但情況并非總是如此。Lisa Durso是內(nèi)布拉斯加州林肯市農(nóng)業(yè)研究局(ARS)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理研究小組的微生物學(xué)家，他最近在草原土壤中發(fā)現(xiàn)抗生素抗性細菌，這些細菌很少或根本沒有接觸過人類或動物。
        

        抗生素抗性可以在土壤細菌中自然發(fā)生
        

        Durso屬于全國范圍的ARS科學(xué)家網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)調(diào)查與農(nóng)業(yè)相關(guān)的抗生素抗性，分享關(guān)鍵信息并開發(fā)解決方案。他們的研究涉及檢查與食品安全，動物生產(chǎn)和保護以及環(huán)境有關(guān)的抗生素耐藥性。
        

        在抗藥性方面，科學(xué)家通常會測量三件事：藥物(人們服用或給予動物的抗生素)，“蟲子”(可能具有抗性的細菌)和基因(編碼抗性的細菌中的DNA指令)。Durso解釋說，基因通常存在于細胞中，但并非總是如此。細胞死亡后，基因可以存留在土壤中。
        

        “抗生素抗性細菌和基因天然存在，”Durso補充道。“研究顯示土壤樣品中的抗生素抗性可以追溯到猛犸象的時代。這是因為抗生素，如青霉素，最初來自真菌或其他細菌 - 天然存在于土壤中。”
        

        根據(jù)Durso的說法，確定農(nóng)場和環(huán)境中抗生素抗性來源的一個障礙是測量。在添加了糞肥的土壤中(通過動物或通過傳播)中發(fā)現(xiàn)的抗生素抗性細菌和抗生素抗性基因提供了關(guān)于樣本位點(例如飼養(yǎng)場)中當前存在的有價值的信息。值得關(guān)注的是，即使糞便中的細菌死亡，它們的基因也可以存留在土壤中。如果沒有收集抗生素耐藥性的基線水平，那么科學(xué)家將難以從自然發(fā)生的耐藥性中挑選出人類抗生素使用引起的耐藥性。
        

        “為了確定食物 - 動物抗生素使用對抗性的影響，在測量農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抗性時，必須考慮并減去基線的抗性水平，”Durso說。
        

        為了解決這個問題，Durso和她的團隊研究了過去20年來沒有人類影響且沒有動物放牧的原生草原土壤。該團隊與眾多合作伙伴(包括土地所有者，學(xué)術(shù)界人士以及州游戲和公園委員會的工作人員)合作，確定內(nèi)布拉斯加州東南部的20個原生草原符合這些標準。
        

        從這些地點收集土壤樣品并篩選抗生素抗性細菌。所有樣品都含有對四環(huán)素和頭孢噻肟具有抗性的細菌，從草原土壤中分離出的近一半細菌對兩種或多種抗生素具有抗性。
        

        “我們實際上測量了土壤中的總DNA，并分離出了所有的DNA，我們認為這些DNA主要來自活細胞，”Durso說。
        

        該發(fā)現(xiàn)還包括91%的樣本中的一種磺胺類抗生素基因。被認為是人類活動的標志物，盡管在這些位點缺乏人類活動，但該基因仍然存在。
        

        “其他研究表明磺胺類抗生素基因與人類活動有關(guān)，可以作為測量的基礎(chǔ)，”Durso說。“然而，我們的研究結(jié)果表明，如果我們在內(nèi)布拉斯加州的飼養(yǎng)場看到磺胺基因，我們就不能斷定這是由于人類活動，因為我們在這些草原上看到它們的數(shù)量相當多。”
        

        Durso補充說，非常需要降低農(nóng)業(yè)環(huán)境中的抗生素耐藥性?？茖W(xué)家需要確定的第一件事是減少的現(xiàn)實目標 - 他們可以測量的低水平?這些發(fā)現(xiàn)為回答這些問題和實施降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗生素抗性的策略提供了基礎(chǔ)。
        

        “我們希望農(nóng)場能夠?qū)股禺a(chǎn)生零抗性是不現(xiàn)實的，因為即使在自然環(huán)境中，你也會看到阻力，”Durso說。“我們能夠利用這些數(shù)據(jù)為自然發(fā)生的情況設(shè)定基線。它為我們找到了如何最好地管理農(nóng)田抗生素抗性的起點。”
        
			

			
          
        
			
        
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