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抗生素在畜禽养殖业中的大量使用导致抗生素抗性基因污染(ARGs)日益严重,畜禽粪便和土壤逐步成为抗生素抗性基因重要的储存库,一旦进入环境通过食物链传播,对人类健康带来严重威胁。因此展开畜禽环境中抗生素抗性基因污染水平调查研究,分析抗生素抗性基因诱导影响因素刻不容缓。 本实验采取华北地区天津市和河北省不同类型、不同规模的养殖场粪便和土壤样品,对12种四环素类、3种磺胺类、2种大环内酯类和4种喹诺酮类抗性基因进行定性PCR研究,研究结果发现,四大类抗性基因在粪便和土壤中都有检出,其中6种四环素抗性基因(tetH、tetL、tetM、tetO、tetW、tetX)、2种磺胺类抗性基因(sul1、sul2)和2种大环内酯抗性基因(ermB、ermC)的检出频率达到100%,其他的抗生素抗性基因检出频率基本都在80%以上。 对检出频率为100%的10种抗生素抗性基因和16s-rDNA进行定量PCR检测,结果发现河北省粪便中抗性基因的相对丰度高于天津市。粪便中大环内酯抗性基因丰度整体最高,浓度基本保持在10-3~10-1之间,磺胺类抗性基因的相对丰度为10-4~10-1,且相对丰度sul2>sul1,而不同抗性机制的四环素抗性基因相对丰度相差明显:编码核糖体保护蛋白基因(RPP)>泵外排蛋白基因>酶修饰基因,变化范围为10-5~10-1。土壤中抗生素抗性基因的浓度要低于粪便中抗性基因污染水平。 不同类型的养殖场畜禽粪便中抗生素抗性基因浓度不同。磺胺类抗性基因、大环内酯抗性基因和酶修饰基因tetX浓度对比:鸡粪>猪粪,而RPP基因和泵外排基因则相差不明显。 中型和小型养鸡场中抗生素抗性基因浓度相差不大,这可能与鸡场依赖抗生素的程度有关。而不同规模养猪场中三大类抗生素抗性基因的浓度有明显区别,趋势为:中型>小型>大型,说明规模越大的养殖场对抗生素的管理使用制度越健全。 鸡粪和猪粪中抗生素抗性基因的浓度与有机碳(OC)的相关性不强,鸡粪中只有sul1与有机碳显著相关(p<0.05);抗生素抗性基因与有机氮(ON)的相关性较强,sul1,sul2,ermC,tetH和tetO都存在显著相关性(p<0.05),说明抗生素抗性基因受有机氮的含量影响较大;OC/ON与抗生素抗性基因的相关性强于OC和ON,磺胺类和四环素类抗性基因与其都存在显著相关性。