甘蓝微生物群与耐药性基因网络:农业与食品储存链中的潜在风险

文摘   2025-01-09 13:08   中国台湾  

1️⃣ 背景介绍 📖



研究背景

抗微生物耐药性(AMR)是一个全球公共卫生的重大挑战。食品生产系统,尤其是植物源性食品,在AMR传播中扮演着重要角色。通过16S rRNA基因测序和宏基因组枪法测序,该研究分析了甘蓝样品的微生物多样性和抗生素耐药基因(ARGs)。研究表明,不同地区的微生物群组成及ARG分布存在显著差异

问题描述

  1. 农业实践与耐药基因的关联

    传统化肥的使用与大肠杆菌细菌中ARG的高发生率相关,而不同的施肥方法影响显著。
  2. 储存条件对微生物群的影响

    储存条件(温度、是否清洗等)显著影响微生物动态,高温储存促进了Klebsiella pneumoniae的生长

研究目的

本研究旨在揭示食品生产系统(特别是植物源性食品)如何促进AMR传播,探讨农业实践和储存条件对ARG及相关微生物群的影响。


🎯 核心研究问题

  1. 区域间甘蓝微生物群及ARG分布如何变化?
  2. 传统农业实践如何影响ARG的传播与发生率?
  3. 不同储存条件下甘蓝微生物群的动态变化机制是什么?
  4. 如何通过优化农业和食品储存实践降低ARG传播风险?

🌟 研究意义

理论意义

  • 微生物与ARG的生态关联

    揭示食品微生物群如何影响抗生素耐药性基因的动态变化。
  • ARG传播的调控机制

    提供关于食品储存和农业实践如何影响AMR传播的新见解

实际意义

  • 农业优化

    为改善农业施肥和食品储存方式提供理论依据,以减少ARG在食品链中的传播。
  • 公共卫生改进

    提高食品安全性,减轻由耐药菌传播引起的公共卫生压力。

🧪 研究设计

样本采集与处理

  1. 样本来源

    从韩国两个主要甘蓝生产地区(光州和骊州)采集了60份样本,每地区选取3个农场
  2. 处理方法

    甘蓝样本使用缓冲蛋白胨水预处理,随后进行细菌分离、DNA提取和浓缩。

实验设计

  • 区域对比

    比较不同地区的微生物群组成及ARG分布。
  • 储存条件实验

    研究不同温度和清洗条件对甘蓝微生物群动态的影响(例如4℃冷藏与30℃常温)

数据分析

  • 基因组测序与注释

    使用16S rRNA基因测序分析微生物多样性,并通过宏基因组枪法测序进行抗生素耐药基因的鉴定
  • 生物信息学分析

    通过SILVA数据库对序列进行分类比对,并使用OmicsBox工具进行功能注释。

🌟 预期成果

  1. 区域间差异

    传统农业实践可能导致ARG的区域差异性分布。
  2. 储存条件影响

    发现储存条件对微生物群动态变化及ARG传递的显著影响。
  3. 食品安全策略

    提出降低ARG传播风险的农业和食品储存优化措施。

💡 未来展望

应用前景

  • 农业应用

    推广低ARG风险的农业施肥实践。
  • 储存优化

    开发适合植物源性食品的低风险储存方法。

研究拓展

  • 探讨更多食品中微生物与ARG的关系。
  • 评估跨地区不同农业系统对ARG传播的影响。



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水华、藻菌微生物ARGs;立足基础研究,服务国家重大科技需求、面向瞄准世界学科前沿、多学科交叉、融合创新、实际中来、实践中去;自主研发体系打破国外长期垄断、获得较好社会影响并受到领域内众多学者持续关注和广泛好评;人类命运共同体 全球化治理!
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