畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的产生机制和控制方法研究进展.docx

畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的产生机制和控制方法研究进展
畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的产生机制和控制方法研究进展
摘要：
近年来，随着畜禽养殖规模的不断扩大，畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的污染问题日益严重。抗生素和重金属抗性基因的产生机制涉及基因水平的突变和基因转移两个方面。基因水平的突变主要包括错配修复机制的损害、突变修复途径的变化等；基因转移则是通过质粒、转座子、整合子等介导的横向基因转移实现的。在控制方法方面，主要包括饲料添加剂的合理使用、畜禽粪便的有效处理等。
1.引言
畜禽养殖废物是农业、养殖业以及农村环境中主要的污染源之一。其中，抗生素和重金属抗性基因的污染引起了广泛关注，因为这些污染物对环境和人类健康造成了潜在的风险。了解抗生素和重金属抗性基因的产生机制以及相应的控制方法对解决这一问题至关重要。
2.抗生素抗性基因的产生机制
2.1基因水平的突变
抗生素抗性基因的突变是指基因序列的突变导致基因功能的改变，使细菌对抗生素表现出耐药性。基因水平的突变主要包括错配修复机制的损害、突变修复途径的变化等。错误的错配修复可以导致碱基替代、缺失和插入等突变，进而导致抗生素抗性基因的产生。
2.2基因转移
基因转移是指细菌之间通过质粒、转座子、整合子等介导的横向基因转移实现基因信息的交换。质粒是转移介质中最常见的一种，它可以携带多个抗生素抗性基因和其他有害基因。转座子和整合子是一些可以在基因组中移动的DNA片段，它们能够横向转移至细菌中并导致抗生素抗性基因的产生。
3.重金属抗性基因的产生机制
3.1基因突变
重金属抗性基因的突变是指基因序列发生变异，从而使细菌对重金属表现出耐药性。重金属抗性基因的突变可能由于DNA损伤修复机制的损害、突变修复途径的改变等引起。
3.2活性氧的产生
重金属抗性基因的产生还与活性氧的产生相关。重金属对氧化还原平衡的干扰会导致大量产生活性氧，从而造成DNA氧化损伤和基因突变。
4.控制方法
4.1合理使用饲料添加剂
合理使用饲料添加剂可以减少抗生素残留，从而降低抗生素抗性基因的产生。对于畜禽养殖，应避免滥用抗生素，并在使用时按照指导剂量和时长。
4.2有效处理畜禽粪便
畜禽粪便中含有大量的抗生素和重金属抗性基因。有效处理畜禽粪便可以减少这些污染物的释放，防止它们进入环境。常见的处理方法包括堆肥、厌氧消化和微生物降解等。
5.结论
畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的产生机制涉及基因水平的突变和基因转移两个方面。针对这些机制，合理使用饲料添加剂和有效处理畜禽粪便是控制污染的关键措施。此外，还需要加强相关法律法规的制定和执行，加强监管和监测工作，促进畜禽养殖废物的可持续处理和最大限度减少对环境的污染。
参考文献：
1.ZhuYG,JohnsonTA,SuJQ,etal.DiverseandabundantantibioticresistancegenesinChineseswinefarms.[J]。318(6089):621-623.
2.SrinivasanV,GillespieBE,LewisMJ,etal.Moleculardetectionandenumerationoferythromycin-resistantribosomalmethylasegenotypesinswinefecesandenvironmentalsamples.[J].41(10):3634-3642.
3.WangW,XieH,ChenDD,etal.Antibioticresistancegenesinmanure-amendedsoilandvegetablesatharvest.[J].111(20):5265-5272.