抗生素是20世紀(jì)最重要的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，已拯救了無(wú)數(shù)的生命，對(duì)控制人類感染性疾病發(fā)揮了巨大的作用。目前，除了用于人類醫(yī)療外，抗生素還作為促生長(zhǎng)劑、疾病治療或預(yù)防劑用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)以及漁業(yè)。

ARGs：一種新型環(huán)境污染物

近年來(lái)，抗生素的長(zhǎng)期濫用導(dǎo)致大量具有耐藥性的細(xì)菌出現(xiàn)，許多細(xì)菌能夠同時(shí)耐受多種抗生素，甚至出現(xiàn)了能夠耐受大多數(shù)抗生素的“超級(jí)細(xì)菌”。

抗生素抗性基因(antibioticresistancegenes,ARGs)是微生物基因組上的一段遺傳物質(zhì)，能夠編碼出具有保護(hù)核糖體，將抗生素排除體外，或使抗生素失活的功能蛋白，使微生物自身能夠在抗生素的作用下存活?？股乜剐约?xì)菌能夠攜帶多種ARGs。ARGs是“超級(jí)細(xì)菌”產(chǎn)生的根源，它能在環(huán)境中持久殘留，并在不同環(huán)境介質(zhì)中傳播、擴(kuò)散，被認(rèn)為是一種新型環(huán)境污染物。

由于抗生素常以亞治療劑量長(zhǎng)期添加于飼料中，用來(lái)預(yù)防治病并刺激畜禽生長(zhǎng)。因此，畜禽糞便中常含有大量的抗性細(xì)菌以及未經(jīng)代謝的抗生素。這些抗性細(xì)菌攜帶的ARGs可以通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移機(jī)制被環(huán)境中的微生物獲得，并可能傳播至病原菌體內(nèi)，對(duì)人類健康造成潛在的風(fēng)險(xiǎn)。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的濫用，施用畜禽糞肥會(huì)增加農(nóng)田土壤中ARGs的豐度和可培養(yǎng)微生物對(duì)抗生素的抗性水平，被認(rèn)為是土壤中ARGs的主要來(lái)源之一。

長(zhǎng)期施用糞肥會(huì)對(duì)土壤造成ARGs污染

中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所土壤微生物團(tuán)隊(duì)博士后彭雙和合作導(dǎo)師林先貴以安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)期施肥試驗(yàn)為研究平臺(tái)，比較了豬糞、牛糞和秸稈連續(xù)還田30年對(duì)土壤ARGs的影響及其潛在因素。

研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施用豬糞土壤中可檢出25種ARGs，其中7種ARGs的豐度顯著高于化肥處理。I型整合酶基因(intI1)常參與ARGs的水平轉(zhuǎn)移，可表征人為污染的程度。在長(zhǎng)期施用豬糞土壤中，研究人員發(fā)現(xiàn)intI1豐度顯著增加，并與受豬糞影響的ARGs豐度高度正相關(guān)。而長(zhǎng)期施用牛糞和秸稈均未對(duì)土壤ARGs以及intI1造成實(shí)質(zhì)性的影響。此外，施用糞肥土壤中Cu、Zn和Pb等重金屬濃度也顯著增加，與土壤ARGs以及intI1豐度顯著正相關(guān)。

該研究表明，長(zhǎng)期施用糞肥確會(huì)對(duì)土壤造成ARGs污染，尤其是豬糞;因此，有必要加強(qiáng)對(duì)豬糞的合理施用研究，以降低其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)抗ARGs潛在風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)家在行動(dòng)

雖然ARGs潛在的環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)引起了科學(xué)家和政府的廣泛關(guān)注，但是目前對(duì)ARGs的傳播和擴(kuò)散機(jī)制尚未有系統(tǒng)的研究;同時(shí)，針對(duì)環(huán)境中這一新型環(huán)境污染物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，也尚未有較好的預(yù)警和評(píng)估體系。

為有效應(yīng)對(duì)ARGs的蔓延及其對(duì)人類健康的影響，科學(xué)家建議：

(1)將畜禽糞便進(jìn)行處理后再還田，可以降低畜禽糞便中部分有害物質(zhì)造成的污染。

(2)建立抗生素耐藥性控制部門，制定相關(guān)政策、規(guī)范和監(jiān)督等，協(xié)調(diào)和管理抗生素的生產(chǎn)，人獸使用，廢棄物處置及最終向自然環(huán)境排放的整個(gè)生命周期。改進(jìn)抗生素在畜牧養(yǎng)殖業(yè)和醫(yī)療保健行業(yè)的管控策略，減少抗生素環(huán)境輸入。

(3)建立快速和透明的抗生素及ARGs監(jiān)測(cè)方法和體系，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)院、養(yǎng)殖業(yè)、污水處理廠廢棄物和污水中的抗生素及ARGs濃度。

(4)加強(qiáng)ARGs相關(guān)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，包括抗生素抗性發(fā)生和傳播的生態(tài)學(xué)機(jī)制，消除和緩解抗生素耐藥性發(fā)生和傳播的環(huán)境技術(shù)及其系統(tǒng)解決方案等，包括改進(jìn)養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物處理工藝，削減糞肥中抗性基因和抗性菌的比例等。

(5)加快新型藥物的研制，同時(shí)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，使新藥創(chuàng)制走上可持續(xù)之路。

(6)加強(qiáng)抗生素耐藥性的科普宣傳，提高全社會(huì)對(duì)耐藥性的認(rèn)知能力，從而在源頭上有效控制抗生素在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療方面的濫用及其環(huán)境污染。