季铵盐消毒对猪屠宰场微生物组及blaTEM-1耐药质粒传播风险的宏基因组学研究

《Journal of Hazardous Materials》：Metagenomic analysis of bacterial fitness and plasmids carrying bla TEM-1 and virulence genes before and after cleaning and disinfection in pig slaughterhouses

本研究通过宏基因组学分析揭示季铵盐类清洁消毒（C&D）对猪屠宰场微生物群落、抗生素耐药基因（ARGs）和毒力基因（VFs）的调控作用。研究发现C&D虽降低微生物总量，但显著富集消毒剂耐受菌（如大肠杆菌）和关键β-内酰胺酶基因blaTEM-1。该基因通过低适应性代价的IncR型质粒（pTZ17/pSB24）持久存留，而高毒力IncFIB质粒（pYA21）携带多重ARGs/VFs。研究警示现行消毒方案可能无意识促进耐药质粒扩散，建议将质粒生态学纳入监测体系。

　　

Highlight

抗菌素耐药性（AMR）仍是重大全球健康挑战。在"一体健康"框架下，国际社会迫切需合作防控AMR。屠宰场作为食品链关键环节，其清洁消毒（C&D）实践对食品安全至关重要。本研究全面评估季铵盐类C&D如何调控微生物组、耐药组和毒力组，揭示其对可移动遗传元件（MGEs）的选择性压力。

Discussion

C&D虽有效降低生物负荷，但可能促进耐受菌增殖（如大肠杆菌从5.9%升至14.9%）和特定ARGs富集。值得注意的是，临床关键基因bla_TEM-1在整个C&D过程中稳定存留。质粒分析表明，其持久性主要源于低适应性代价的IncR型质粒（如pTZ17/pSB24），这些质粒结构精简，不影响细菌生长运动，且无抗生素压力下仍稳定。相反，高毒力IncFIB质粒（pYA21）携带多重ARGs/VFs，虽在C&D后存活率低，但残留菌株可能带来更高风险。

Conclusion

本研究证实常规C&D在降低微生物总量的同时，会对残留微生物组和耐药组产生显著选择压力。C&D过程促进消毒剂耐受类群（如埃希菌属）增殖，并特异性富集bla_TEM-1基因。质粒生态特征表明，IncR型质粒的低适应性代价是耐药基因持久存留的关键驱动力，提示当前消毒策略需整合质粒传播风险评估。