近年来，由于人类长期对抗生素的滥用，诱导了动物体内产生抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs），引发细菌耐药性，从而加速了ARGs在环境中的传播扩散。除此之外，为了增产，重金属作为动物生产所需要的微量元素，也被作为饲料添加剂广泛添加到饲料中，引发了重金属对抗生素抗性基因的共选择作用，加剧了ARGs的污染。因此研究抗生素与重金属作为饲料添加剂对动物肠道微生物以及其中ARGs分布对于我们未来进行ARG的环境污染控制十分重要。然而，目前关于猪饲料添加剂对猪肠道微生物群落结构的影响以及其与抗生素抗性基因分布的关系的研究还十分缺乏。

　　中国科学院城市环境研究所城市土壤与生物地球化学研究组（朱永官团队）采用高通量荧光定量PCR技术和高通量测序方法研究了中国三个大规模猪养殖场中28个猪肠道微生物的群落结构和其中ARGs分布特征，并从多方面揭示了其与猪饲料添加剂之间的关系。该研究共检出146种ARGs和10种可移动遗传因子；发现44.5%的ARGs以抗生素失活作为其抗性机制，34.3%的ARGs以外排泵为抗性机制；其中多重耐药抗性基因最优势（22%），其次是氨基糖苷类耐药基因（21.4%）。Pearson相关性分析发现抗生素抗性基因的总丰度与猪饲料中添加的抗生素浓度，肠道微生物总生物量，移动基因元件丰度成显著正相关；Procrustes分析和network分析发现抗生素抗性基因的分布与微生物群落结构密切相关，其中拟杆菌门和厚壁菌门最为密切；偏冗余分析发现抗生素抗性基因群落变化主要由饲料中的抗生素和金属添加（31.8%），肠道微生物群落组成结构（23.3%）和饲料添加剂与肠道微生物群落的相互作用（16.5%）导致。结果表明猪饲料中抗生素以及重金属的添加会升高其肠胃微生物抗生素抗性基因的丰度。

　　我国是畜牧业抗生素使用大国，抗生素滥用和细菌耐药性问题日益严重。该研究为深入理解ARGs在中国养殖猪肠道分布特征提供了基础数据，进一步探索了抗生素和重金属添加对抗生素抗性基因的影响，及其与肠道微生物之间的关系，可为将来系统进行养殖饲料饲料添加剂管理监控、畜牧业ARGs监测、安全评估和风险防控等方面进一步提供参考和依据。

　　研究成果近日以“Feed additives shift gut microbiota and enrich antibiotic resistance in swine gut”为题发表国际期刊Science of the Total Environment。中国科学院城市环境研究所赵忆为第一作者，研究员朱永官为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、欧盟玛丽居里学者项目的资助。

（文：赵忆；图：赵忆）