土壤-蔬菜系统中抗生素抗性基因的迁移与消减

360影视 欧美动漫 2025-05-20 05:09 3

摘要:抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在土壤-蔬菜系统中传播会威胁生态环境和蔬菜质量安全,同时食用含有ARGs的蔬菜会进一步危害人体健康。本文重点综述了ARGs在土壤-蔬菜系统中的迁移过程及其机制,迁移过程涉及微生物

土壤-蔬菜系统中ARGs的迁移路径

作者:吴静,刘翔宇,胡小婕,凌婉婷*

单位:南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所

摘 要

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在土壤-蔬菜系统中传播会威胁生态环境和蔬菜质量安全,同时食用含有ARGs的蔬菜会进一步危害人体健康。本文重点综述了ARGs在土壤-蔬菜系统中的迁移过程及其机制,迁移过程涉及微生物菌群间的交互作用,解析了影响ARGs在土壤-蔬菜系统中传播和扩散的因素,包括抗生素的选择压力、非抗生素污染物、土壤类型、蔬菜种类等,系统总结了现有的土壤ARGs的消减方法,主要包括通过堆肥从源头消减ARGs输入、生物消减、物理化学消减(如添加土壤改良剂等)。最后,基于当下研究的不足,提出了ARGs在迁移机制、影响因素、消减方法3个方面的未来研究方向,以期为土壤-蔬菜系统中ARGs风险防控提供依据。

结论与展望:

本文综述了土壤-蔬菜系统中ARGs的迁移机制、传播的影响因素以及消减方法。外源添加物,尤其是有机肥的施用,向土壤持续输入大量ARB及其携带的ARGs。这些基因在土壤微生物相互作用和水平转移的影响下,不断增殖和扩散。随后,ARGs在土壤微生物和植物微生物,尤其是内生细菌的相互作用和驱动下,进一步在土壤-蔬菜系统中迁移和扩散。部分ARGs通过环境和食物链持续扩散,其生态风险增加,并对公共健康产生威胁。目前的研究主要集中于ARGs的丰度和多样性方面,而对于“土壤-蔬菜-人体”中的迁移机制和消减措施的研究仍需进一步加强。因此,针对目前的研究现状,未来土壤-蔬菜系统中ARGs的研究应关注以下3个方面:

(1)目前,对于ARGs由土壤迁移至蔬菜内部的研究有限,对蔬菜内部ARGs的研究主要集中在丰度和多样性上,缺乏对其在蔬菜生长过程中的动态变化监测,尤其是在不同生长期内ARGs含量的变化。未来应建立标准的ARGs监测方法,推动长期的土壤-蔬菜系统中ARGs监测体系的构建。

(2)土壤-蔬菜系统中ARGs迁移传播过程极为复杂,涉及微生物菌群间的相互作用和环境因素,目前的研究主要集中在单一因素对ARGs迁移的影响,缺乏多因素互作的综合研究。应突破单因素的研究局限,采用综合实验设计来探讨实际土壤-蔬菜系统中不同因素的共同作用对ARGs迁移的影响。

(3)为了有效遏制土壤-蔬菜系统中ARGs的传播和扩散,应研发具有针对性的多种技术融合创新消减技术。研究土壤微生物群落、动植物等对抑制ARGs传播的作用,优化农业种植模式和施肥制度,寻找强化ARGs消减的新措施。此外,考虑到消减技术最终应用于土壤环境中,建议结合分子生物学技术(如荧光定量PCR技术)加强对ARGs消减过程的实时监控和风险评估。

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来源:晓琦的科学世界

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