近日，北京市农林科学院生物所环境微生物课题组与瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）环境工程研究所合作，在环境科学TOP期刊Journal of Hazardous Materials（IF2021=10.588）在线发表了题为“Air path of antimicrobial resistance related genes forbid layer farms: Emission inventory, atmospheric transport, forbid human exposure”的研究论文，揭示了养殖场逸散的抗生素耐药基因对城市空气污染的贡献和人体暴露，为评估养殖场空气的生态健康风险提供理论和数据依据。
抗生素耐药性 （AMR）正严重威胁全球公共健康。2019年，AMR感染直接导致127万人死亡，间接导致495万人死亡（The Lancet, 2022）。预测到2050年每年将有1000万人死于抗生素耐药性。由于抗生素在畜禽养殖业上的大量使用，使养殖场成为AMR的重要源头。但目前关于空气途径在AMR传播过程中起到的作用还知之甚少。本研究以北京地区蛋鸡养殖场为研究对象，基于对养殖场舍内外空气中AMR相关基因的长期定量测定，利用含有基因衰减模块的大气扩散模型（ADM），计算了蛋鸡场AMR相关基因的排放清单，量化了其对北京市空气中AMR贡献率的区域性分布，并评估了AMR在居民呼吸系统中的时空沉积规律。从逸散源头、传输途径、人体暴露三个环节，全面解读了动物源性AMR通过空气途径向环境和人类传输的过程。研究结果表明，北京市全部养鸡场的细菌和AMR 相关基因的年度总排放量在 1015 forbid 1017 拷贝之间。北京市城区空气中1-14.6% 的抗生素耐药基因，4.9% 的葡萄球菌属，以及2.2% 的临床一类整合子（CintI1）来自于养鸡场。北京市居民每年人均动物源空气细菌的暴露量为 1.39×104 拷贝，其中约 87% 会沉积在人的上呼吸道。
本研究为定量分析不同污染源对空气中有害微生物及耐药基因的贡献提供了新思路和方法。研究结果强调，动物源抗生素耐药基因可增加人类和环境的AMR负担，空气传输途径在该过程中起到的作用不可忽视。
北京市农林科学院为论文的第一通讯单位，生物所高敏副研究员和王旭明研究员为论文的第一作者和通讯作者。苏黎世联邦理工学院的Zhang Xiaole博士和Wang Jing教授为论文的共同第一作者和共同通讯作者。生物所仇天雷博士和苏黎世联邦理工学院的Yue Yang博士参与了此项工作。该研究得到了国家自然科学基金国际合作项目、北京市青年拔尖人才、院创新能力建设专项等项目的资助。
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