《城市大氣氣溶膠中抗生素抗性基因與微生物種群研究》是依託中山大學，由楊穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：城市大氣氣溶膠中抗生素抗性基因與微生物種群研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊穎
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
新型環境污染物抗生素抗性基因在環境中的傳播會對公共健康和生態環境造成巨大影響，是環境污染物研究的重大熱點問題之一，但現今關於抗生素抗性基因通過大氣傳輸在環境中傳播的研究較少。本項目以城市大氣氣溶膠中抗生素抗性基因為主要研究對象，利用以高通量測序為基礎的宏基因組分析，揭示城市大氣氣溶膠中抗生素抗性基因的豐度、組成及可能的來源。同時研究大氣環境因子與大氣氣溶膠中微生物種群結構的關係，考查影響大氣氣溶膠中抗生素抗性基因構成的因素；確定大氣氣溶膠中抗生素抗性基因與可移動基因元件的關聯，評估大氣氣溶膠中抗生素抗性基因進行水平基因轉移的可能性及風險；研究大氣氣溶膠中抗生素耐藥性致病菌的濃度及其攜帶的抗生素抗性基因，評估大氣氣溶膠中抗生素抗性基因對公共健康的威脅。對大氣氣溶膠中抗生素抗性基因的研究可加強對環境中抗生素抗性基因傳播途徑的了解，為監測及控制抗生素抗性基因在環境中的傳播提供重要基礎數據。
結題摘要
環境中抗生素抗性基因（ARGs）的污染是近年愈受關注的環境問題。然而，大氣顆粒物中ARGs的污染水平及其環境行為仍有待研究。本項目結合分子生物學檢測技術及宏基因組分析技術，研究大氣顆粒物中ARGs的來源，識別可通過大氣傳輸的ARGs及監測了大氣顆粒物中微生物種群及ARGs的季節性變化。主要獲得如下研究結果： （1）宏基因組分析發現ARGs的主要污染源環境，如禽畜養殖場及污水處理廠大氣顆粒物ARGs的檢出種類及豐度皆比郊區及市區大氣顆粒物中ARGs高；通過比較主要污染環境中大氣顆粒物與其潛在污染源（如動物糞便、活性污泥）ARGs圖譜，發現禽畜養殖場大氣顆粒物中ARGs的主要來源為動物糞便，而污水處理廠大氣顆粒物中ARGs可能還受到除污泥以外的來源影響。 （2）有97種ARG亞型在不同採樣點的大氣顆粒物中均有檢出，且占各大氣顆粒物樣品總ARGs豐度的85.56%-98.10%。說明此類ARGs具有持久性，可隨大氣遷移進行距離長，範圍廣的傳播。此外，大氣顆粒物中3種菌屬（Streptococcus，Pseudomonas和Escherichia）豐度與主要ARGs豐度之間顯著關聯（p＜0.05），表明此3種菌屬可能為ARGs在大氣傳播中的主要載體。可移動基因元件，如整合子、質粒的豐度與ARGs 豐度之間有顯著相關性。 （3）通過比較不同季節樣本和不同粒徑樣本中微生物的群落組成和多樣性差異，發現廣州市區大氣顆粒物中優勢菌門為變形菌門Proteobacteria、厚壁菌門Firmicutes及放線菌門Actinobacteria。不同粒徑的樣品主要菌屬組成相似，但它們的相對豐度在季節之間有所不同。同時選取5種ARGs（sul1, tetA, ermB，ermC及mexB）進行PCR檢測。檢出率最高的為sul1（91.8%），其次為ermB（63.93%）及ermC（49.18%）。其中，mexB的檢出主要集中於秋季及夏季樣品，其他基因檢出無季節性特徵。選取sul1，ermB及ermC基因作定量PCR分析。結果表明，選取的不同基因豐度沒有明顯區別。但ermB在夏季豐度明顯比春、秋及冬季低，其變化可能與大氣顆粒物中微生物種群變化相關。 本項目研究結果識別了大氣顆粒物中ARGs的污染源及分析其傳播特徵，為進一步研究AR
