抗生素与环境

自1928年亚历山大·弗莱明发现青霉素以来，抗生素的使用已成为治疗各种细菌感染的金标准。如今，抗生素不仅用于医疗和兽医学，而且还用于世界各地的许多人类活动，如养鱼、水产养殖、农业和畜牧业。

因此，来自农业、医院、农场或城市废水处理厂的废水越来越可能含有各种各样的抗生素，这些抗生素最终进入环境生态位，而此前没有接触过这些化合物，例如通过渗水或土壤施肥。

由于其复杂的化学结构，许多抗生素对降解具有抗性，特别是在污染地区，它们可以持续存在于被认为对抗生素耐药细菌施加正选择压力的环境中。因此，环境代表了抗生素以及抗生素耐药性病原体的潜在储存库，这些病原体随后可进入食物链，导致抗生素耐药性微生物群的选择。

这期特刊邀请了从事环境抗生素抗药性研究的专家撰写论文，以追踪野生动物体内抗药性细菌或基因的流行情况，并提出建议，遏止这些令人担忧的病原体的传播。

吉泽等人的研究评估了四环素耐药的大肠桿菌菌株及其 tetA 基因在不同温度的粪肥堆肥处理过程中存活的能力，并进一步检测了土霉素耐药细菌的发病率和 tetA 基因在日本猪场和牛场的持久性。

他们的研究结果表明，对土霉素耐药的大肠杆菌和耐药的 tetA 基因在猪和牛粪堆肥中都能持续多天，适当的堆肥可以降低四环素耐药菌株的浓度。

Rasschaert 等的报告表明，猪粪浆中含有微量抗生素和多重耐药沙门氏菌和大肠杆菌菌株，表明用于施肥的猪粪浆可能是土壤污染的来源。

粪便堆肥和猪粪中含有高浓度的抗生素抗药性和抗药性细菌，这些细菌和基因可能会转移到天然土壤微生物中，然后进入人体链，因此可能对公众健康构成风险。这两项研究都强烈建议在饲养牲畜和处理粪便堆肥中控制使用抗菌剂。

Griffin 等发现，在佛罗里达污水排放系统附近的海洋微生物群落中，抗生素抗药性基因很容易被检测到。

抗生素抗药性基因的水平显示季节性差异，而在雨季流行率较高，可能与季节性水温变化、季节性污水排放量变化、季节性抗生素使用量和沿岸水流动力学有关。因此，抗生素抗药性基因可能对休闲用水和沿海生态系统本身构成风险。

抗生素抗药性也与环境污染有关，中国沿海水域和河流中抗生素和其他污染物的存在在谢等人的综述中进行了总结。这项研究还为今后减轻这一现象的努力提出了一些策略。

尽管众所周知，即使使用得当，抗生素也能增强耐药细菌的选择性，但耐药突变体的成功自然会被宿主的免疫反应所减轻。免疫激活所施加的选择性压力在免疫功能低下的宿主中是缺乏的。

这种效应，加上免疫功能低下患者频繁使用抗生素，创造了一个新的进化环境，其中耐药细菌的选择急剧增加。这是由于免疫功能低下的艾滋病毒/艾滋病人群的结核杆菌感染的情况。

DeNegre 等人的研究检验了结核分枝杆菌对药物敏感和耐药菌株之间的进化关系，并对研究传染病进化和流行病学的研究人员群体有直接影响，特别是在影响免疫能力的疾病背景下。

一些流行病学研究追踪了野生动物中抗生素耐药细菌的流行情况。这个问题的两个评论集中在世界各地野生动物的分子流行病学和抗生素抗药性金黄色葡萄球菌谱系和欧洲，显示了分子类型的分布，包括在人类或其他动物物种中常见的分布，并代表了公共卫生问题。

金黄色葡萄球菌是人类和各种动物共同的细菌殖民地，它负责许多类型的感染。许多菌株具有人畜共患病的潜力，也就是说，能够在人类和动物之间进行特异性交叉，如牲畜、宠物和野生动物。

金黄葡萄球菌是其中一种细菌，具有较高的获得抗生素抗药性决定因素的能力，通常与多重耐药性有关。在地中海及其海岸等海洋环境中，以及在健康海龟等野生海洋动物中，也发现了抗药性细菌和抗生素抗药性基因。

这些研究证实，革兰氏阴性菌最常见于海洋环境样品中。多年的采样结果表明，蠵龟可能是抗生素抗药性基因的携带者，这可能是由于它的迁徙习性和寿命。

抗生素抗药性可能是由于基因突变或耐药基因的水平转移，甚至在非系统发育相关的细菌中也是如此。获得抗生素抗药性基因是由进化驱动的自然现象，但它可以被人类活动加速。

虽然许多自然产生的抗性基因位于染色体上，但抗生素抗药性基因通常与革兰氏阴性细菌中常见的共轭介导基因转移的可移动遗传元件有关。

Sukmawinata 等的研究表明，IncI1质粒与日本纯种赛马中产生广谱 β-内酰胺酶的大肠杆菌中 blaCTX-M-2基因的传播有关。

默罕默德等人的研究报道，共轭 Inc/fII 质粒在埃及碳青霉烯酶产生克雷伯氏肺炎菌的传播中起重要作用。共轭质粒在抗生素抗药性的传播过程中扮演着重要的角色，它们的识别对于限制其传播是至关重要的。

整合子与质粒一起，代表了可以通过抗生素抗药性机制介导基因水平转移基因传递的可移动遗传元件。在环境宏基因组中发现了高比例的 int1基因，编码可移动元件1类整合子，这对于不久的将来抗生素抗药性基因的传播是一个令人担忧的因素。

刘等人的研究描述了抗生素抗药性基因和移动基因元件的出现，这些基因元件已知可以增强抗生素抗药性基因在两个鸡场的传播，在这项研究之前的五年里，这两个鸡场都没有使用过抗生素。

他们的研究结果为在没有直接选择压力的情况下鸡场中出现抗性基因提供了基线。

以上所有的研究都报告了抗生素对环境的污染，以及每个分析样本中抗生素耐药菌株和抗生素抗药性基因的存在。

此外，他们建议谨慎使用抗生素，监测每个环境中的耐药细菌。抗生素在今天被广泛使用，在可预见的未来也将如此; 因此，新的研究是必要的，以确定传统分子的新活性，产生新的合成分子，细菌没有产生任何抗药性，并确定更有效和有效的分子。

Meade 等的综述描述了细菌素，一类对某些细菌(包括多药耐药物种)具有显着效力的无毒性细菌肽，并且可以被认为是潜在的替代品或有助于目前的治疗治疗。

在我们未来寻找新的抗菌活性的过程中，将很难在不干扰我们的微生物群的情况下获得对抗病原体的灵丹妙药。因此，由于所有这些原因，对抗细菌病原体的斗争还没有结束。

1.Alduina, R. Antibiotics and Environment. Antibiotics 2020, 9, 202. https://doi.org/10.3390/antibiotics9040202.

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