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兽用抗生素的滥用已导致我国养殖环境中细菌耐药形势十分严峻。畜禽源耐药基因及耐药菌可通过污染食物链和粪污农田利用等途径对人类健康和环境生物构成危害。为防控环境中畜禽源耐药基因的污染,本研究针对我国耐药基因污染相对严重的生猪养殖,选取了采用不同粪污处理工艺的典型规模化猪场作为研究对象,开展了以下研究:1)调查猪场粪污中常见抗生素耐药基因(ARGs)的赋存/排放特征,摸清猪场粪污处置过程中抗生素耐药基因的迁移规律及消长变化,评估粪污处理系统主要工艺对抗生素耐药基因的影响;2)探究生猪养殖粪污及其处置过程中可移动传播元件的分布特点,以及生猪养殖粪污处置过程中微生物群落结构与组成的演变规律,试图从水平转移和垂直传递两个角度阐述猪场粪污中耐药基因的分子扩散机制。通过研究,我们发现磺胺类(sul1和sul2)、四环素类(tetW、tetO和tetQ)、喹诺酮类(oqxB和qnrS)和大环内酯类(emrC)在不同猪群的粪便中均能检出(100%),且tet-ARGs污染最严重,其次是sul-ARGs;还发现与人类健康密切相关的β-内酰胺类 ARGs(bla:blaTEM-1,blaGES-1,blaOXA-1 和blaAmpC)在生猪养殖环境中也普遍存在,并证实猪场粪污也是高风险耐药就基因blaNDM和mcr-1的重要储存库,且bla基因在母种猪粪便中的含量水平明显高于仔猪和肥育猪;耐药基因遍布两场粪污处置全过程,且均在生物处理单元含量上升,并伴随沉淀池的悬浮物的沉降和陶粒生物滤池的过滤而出现显著下降;虽经过各级工艺的处理,ARGs的含量水平有一定量的消减,但是在处理后的最终出水中仍可检出相当浓度的ARGs存,说明现行的粪污处理工艺对ARGs的去除效果并不理想。研究数据还显示,与耐药基因传播密切相关的可移动传播元件(MGEs),一类整合子、二类整合子和接合性质粒,在规模化猪场粪污中存在亦非常广泛,且在冬夏两季节均呈现出intl1>int12>traA(F质粒遗传标记基因)的赋存规律;重要的是三者与各类ARGs变化趋势基本一致,且与其呈现显著正相关,然而却与粪污中大多优势菌群关联性不大,仅Treponema-2和非优势菌群Rikenellaceae_RC9和Ruminococcaceae_UCG-005关联密切,呈正相关。可见,水平基因转移是猪场养殖粪污中ARGs扩散的主要驱动因素,而部分微生物菌群对ARGs分布亦存在非常重要的影响。最后,我们还在猪场粪污中分离出携带blaNDM-1/blaNDM-5的泛耐药性大肠杆菌。药敏试验显示,blaNDM-5基因阳性菌对抗生素的耐受水平明显高于blaNDM-1基因阳性菌株,并发现blaNDM-5基因是位于可自主转移质粒上,其可向其他细菌传播抗生素抗性,且测序发现质粒pNDM5_SF01的结构中还包括一个完整的接合/Ⅳ型分泌系统T4SS(virB--virD),该结构与质粒的转移密切相关。