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印度西北部半干旱地区地下水中地质与人为污染对不同年龄组致癌与非致癌健康风险的影响研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Science of The Total Environment 8.2
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推荐:本研究通过稳定同位素、微量元素和微生物分析相结合的新方法,揭示了白鹳幼鸟因饮食城市化程度(垃圾填埋场觅食)与金属(类)污染物暴露对抗生素耐药性(AMR)/抗生素耐药基因(ARGs)的影响。研究发现,城市垃圾饮食显著增加幼鸟获得AMR及特定ARGs(如苯酚类、四环素类和氨苄青霉素耐药基因)的概率,而金属污染未显示直接影响。该研究为野生动物AMR传播机制提供了关键证据,凸显环境耐药性问题的复杂性。
在当今全球公共卫生领域,抗生素耐药性(AMR)已成为最严峻的挑战之一。野生动物作为环境与人类健康的交叉媒介,其携带的耐药细菌可能通过生态链传播至人类。白鹳(Ciconia ciconia)因其依赖垃圾填埋场觅食的习性,被视作AMR传播的潜在载体。然而,AMR在野生动物中的获得机制,尤其是饮食来源与环境污染物的交互作用,仍不明确。
为解答这一问题,来自卡斯蒂利亚-拉曼恰大学(University of Castilla-La Mancha,西班牙)的研究团队开展了一项创新性研究,结合稳定同位素示踪、微量元素分析和微生物检测技术,揭示了白鹳幼鸟AMR获得的关键驱动因素。该成果发表于《Science of The Total Environment》,为理解环境耐药性传播提供了新视角。
研究采用多学科技术方法:通过碳氮稳定同位素(δ13C/δ15N)分析区分自然饮食(NAT)与城市垃圾饮食(UW);电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测羽毛中铅(Pb)、汞(Hg)等9种金属(类)元素;液相色谱-质谱(LC-ESI-MS/MS)筛查血浆中50种兽药残留;PCR检测大肠杆菌(E. coli)中6类ARGs。研究纳入西班牙5个繁殖地的86只幼鸟,建立混合效应模型分析数据。
3.1 稳定同位素分析
δ15N高值(10.47±0.97‰)与自然饮食相关,反映高蛋白摄入;δ13C高值(?21.90±0.57‰)标志城市垃圾饮食。同位素特征成功区分两类饮食群体,其中城市垃圾饮食组幼鸟体重指数(SMI)显著更高(p<0.001),证实垃圾资源对幼体生长的短期益处。
3.2 污染物暴露特征
城市垃圾饮食组血浆咖啡因浓度达1484.48±653.79 ng/ml,成为 landfill 使用的可靠生物标志物。羽毛分析显示:自然饮食组富集砷(As)/汞(Hg),与矿区环境相关;城市垃圾组铝(Al)/铅(Pb)等工业污染物浓度更高(p<0.05),反映巢区环境污染差异。
3.5 耐药性传播机制
城市垃圾饮食使幼鸟携带AMR大肠杆菌的概率提升3.95倍(p<0.01),苯酚类耐药基因(florR/cmlA等)检出率显著增高(p=0.048)。值得注意的是,尽管重金属与AMR存在共选择(co-selection)理论假设,PCA分析显示金属污染主成分(PC1/PC2)与ARGs无显著关联,表明饮食途径是AMR获得的主要驱动力。
这项研究首次系统论证了野生动物AMR获取的饮食依赖性机制,突破性地指出即使无抗生素直接暴露,城市垃圾饮食仍可通过复杂途径促进耐药性传播。研究提出的同位素-污染物-微生物三联分析方法为环境健康风险评估树立了新范式。未来研究需进一步解析耐药菌在食物链中的定植动力学,以及长期污染物暴露对鸟类种群健康的潜在影响。这些发现对制定"健康一体化"(One Health)策略,遏制环境耐药性蔓延具有重要指导意义。
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