科技日報記者 李麗云
記者10月14日從哈爾濱工業大學獲悉，該校環境學院郭婉茜教授團隊首次系統探究了應對抗生素潛在脅迫，厭氧污泥微生物生理功能和群落變化對于抗性基因遷移轉化的影響，提出了厭氧污泥混合體系中微生物對抗性基因發展和調控的機理，為今后抗生素抗性基因擴散控制提供了有益思路，為解決抗生素帶來的環境風險提供了新方案。該成果以《抗生素暴露條件下抗生素耐藥基因轉移的解讀:功能模塊和細菌群落驅動》為題，于9月17日發表在環境領域頂級期刊《水研究》（《Water Research》）上。
據郭婉茜教授介紹，我國是一個抗生素生產和使用大國，由于機體代謝不完全，每年有大約5萬噸抗生素會排放進生態環境中，產生生態風險。目前，抗生素殘留進入生態環境可能引發產生抗性基因等生態風險，備受國際關注。抗性基因作為一種新興污染物，具有易產生、難去除特點，可能會產生抗性細菌，導致感染者死亡。而活性污泥作為環境中抗性基因主要“源”和“匯”，與人類生活密切相關，具有較大生態風險性。因此，闡明活性污泥系統中抗生素轉移機制，對未來抗性基因傳播阻斷等具有重要意義。而目前，污泥系統中抗性基因轉移內在機制爭議猶存，尚未被完全理解。
該團隊依托哈工大城市水資源與水環境國家重點實驗室開展科研攻關，構建了厭氧活性污泥生物反應器，利用宏基因組生物測序技術，分析了生理功能編碼基因的豐度變化，揭示了抗生素暴露條件下微生物相關功能、可移動遺傳因子和抗性基因之間關系，進一步探究細菌群落轉變和潛在宿主菌。
該研究表明抗生素暴露改變了細菌群落，觸發氧化應激反應、細胞信號轉導系統和IV型分泌系統等模塊，促進可移動遺傳因子和基因轉移潛力，上述這些變化共同驅動活性污泥中抗性基因豐度增加。這種現象在難降解抗生素暴露下表現更為明顯。
專家評價，本研究不僅提出了厭氧污泥混合體系中抗性基因轉移和調控機理，同時有助于在實際應用中有針對性地提出抗性基因傳播途徑的阻斷控制策略，具有深遠科學意義和進一步研究價值。
（圖片由課題組提供）
文章鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421008678
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