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细菌对抗生素与重金属的联合抗性机制研究进展*

2021-09-01戎玲玲王复标吴礼贵冯关萍肖小雨邹小明

环境污染与防治 2021年8期
关键词:生物环境

戎玲玲 王复标 吴礼贵 冯关萍 肖小雨 邹小明

(井冈山大学生命科学学院,江西 吉安 343009)

环境中的生物已经不可避免地面临着污染物的联合影响[1-2]。抗生素和重金属是两类典型的环境污染物。环境中的抗生素主要来源于医疗、农牧养殖及工业生产等;环境中的重金属主要来源于农牧养殖、工农业生产及矿山开采等。抗生素和重金属在环境中都具有持久性特征[3-4],因此环境中的抗生素和重金属联合污染状况日益严峻[5]。

研究表明,当细菌受到抗生素或重金属胁迫时会诱导产生抗生素抗性基因(ARGs)或重金属抗性基因(HRGs)。KNAPP等[6]研究发现,农田土壤中铜污染可诱导细菌产生tetM、tetW、blaOXA、ermB、ermF、copA、pcoB等抗性基因;ALONSO等[7]临床研究分离到的嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)中发现含有mphB、cadA等抗性基因及cadA的转录调控基因cadC。细菌中的ARGs和HRGs可通过水平转移、基因重组等方式进行传播、扩散[8]。因此,ARGs和HRGs已被普遍视为新型环境污染物,而且ARGs已被世界卫生组织(WHO)视为21 世纪威胁人类健康的最重大挑战之一[9]。

细菌中的可移动遗传元件(MGEs)是ARGs和HRGs进行水平转移的主要载体,能促进基因重组[10],促使ARGs和HRGs在不断重组、水平转移过程中形成联合抗性[11]。ENNE等[12]研究发现,单独降低磺胺类抗生素含量并不能有效控制磺胺类ARGs的丰度,原因是磺胺类ARGs与汞抗性基因位于同一MGE上,存在协同抗性,磺胺类ARGs的丰度同时受汞含量的影响。此外,交叉抗性、协同调控抗性和生物被膜抗性也是抗生素和重金属的联合抗性机制[13]。因此,本研究在归纳总结细菌中ARGs和HRGs来源的基础上,综述了协同抗性、交叉抗性、协同调控抗性和生物被膜抗性4种联合抗性机制。……

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