什么是土壤抗性基因 土壤微生物携带的，能使其对抗生素、重金属等产生耐受性的遗传因子。
? 深入理解抗性基因
· 本质与功能：抗性基因本质上是编码了能够化解抗生素攻击的蛋白质的遗传密码。在自然环境中，它们原本是微生物之间相互竞争、保护自身生存的武器。
· 水平基因转移（HGT）：这是抗性基因扩散的最危险环节。它指的是抗性基因通过质粒、转座子等移动遗传元件（MGEs） ，在不同的细菌物种之间“跳跃”。这意味着，一个原本无害的环境细菌，有可能将它的抗性基因传递给进入人体的致病菌，从而使致病菌获得耐药性。
? 抗性基因如何进入土壤
土壤是抗性基因的“储库”，其来源主要包括：
· 农业活动：这是农田土壤ARGs最主要的输入途径。含有未被完全吸收的抗生素和耐药细菌的畜禽粪便作为有机肥施入农田，直接将大量ARGs引入土壤环境。
· 重金属污染：长期施用富含重金属的畜禽粪便或工业污染，会导致土壤中铜、锌等重金属含量升高。微生物对重金属的压力会产生适应性，而重金属抗性基因和ARGs常常位于同一段DNA上，导致重金属胁迫同时筛选并富集了抗生素抗性基因。
· 新兴污染物：人工纳米材料和微塑料等新兴污染物，也可能通过影响微生物群落和增加环境压力，间接促进ARGs的传播。
? 传播途径与人体健康关联
土壤中的抗性基因主要通过 “土壤-植物系统” 与人类健康产生联系：
1. 携带ARGs的微生物，或者自由的抗性基因片段，在土壤中通过HGT不断扩散。
2. 这些抗性基因或细菌可通过灌溉、雨水冲刷等污染水源，也可通过蚯蚓等土壤动物的活动进行传播。
?️ 如何应对与阻控
应对土壤中的抗性基因需要一个全面的策略：
· 源头减量：在养殖业中合理使用抗生素，从源头减少ARGs的产生。对畜禽粪便进行高效的无害化处理（如高温堆肥），以杀灭耐药菌和降解部分ARGs，然后再还田利用。
· 过程阻断：科学家正在研究利用特定的纳米材料（如CeO₂ ENMs、Fe₂O₃@MoS₂ ENMs）来抑制ARGs在土壤-植物系统中的传播。同时，也探索物理（如深耕）、化学和生物修复技术。
· 持续监测与研究：建立大规模的监测网络，系统掌握ARGs在不同生态系统中的分布与动态变化，为风险评估和精准防控提供科学依据。
#农业资源与环境 #土壤微生物 #考研
? 深入理解抗性基因
· 本质与功能：抗性基因本质上是编码了能够化解抗生素攻击的蛋白质的遗传密码。在自然环境中，它们原本是微生物之间相互竞争、保护自身生存的武器。
· 水平基因转移（HGT）：这是抗性基因扩散的最危险环节。它指的是抗性基因通过质粒、转座子等移动遗传元件（MGEs） ，在不同的细菌物种之间“跳跃”。这意味着，一个原本无害的环境细菌，有可能将它的抗性基因传递给进入人体的致病菌，从而使致病菌获得耐药性。
? 抗性基因如何进入土壤
土壤是抗性基因的“储库”，其来源主要包括：
· 农业活动：这是农田土壤ARGs最主要的输入途径。含有未被完全吸收的抗生素和耐药细菌的畜禽粪便作为有机肥施入农田，直接将大量ARGs引入土壤环境。
· 重金属污染：长期施用富含重金属的畜禽粪便或工业污染，会导致土壤中铜、锌等重金属含量升高。微生物对重金属的压力会产生适应性，而重金属抗性基因和ARGs常常位于同一段DNA上，导致重金属胁迫同时筛选并富集了抗生素抗性基因。
· 新兴污染物：人工纳米材料和微塑料等新兴污染物，也可能通过影响微生物群落和增加环境压力，间接促进ARGs的传播。
? 传播途径与人体健康关联
土壤中的抗性基因主要通过 “土壤-植物系统” 与人类健康产生联系：
1. 携带ARGs的微生物，或者自由的抗性基因片段，在土壤中通过HGT不断扩散。
2. 这些抗性基因或细菌可通过灌溉、雨水冲刷等污染水源，也可通过蚯蚓等土壤动物的活动进行传播。
?️ 如何应对与阻控
应对土壤中的抗性基因需要一个全面的策略：
· 源头减量：在养殖业中合理使用抗生素，从源头减少ARGs的产生。对畜禽粪便进行高效的无害化处理（如高温堆肥），以杀灭耐药菌和降解部分ARGs，然后再还田利用。
· 过程阻断：科学家正在研究利用特定的纳米材料（如CeO₂ ENMs、Fe₂O₃@MoS₂ ENMs）来抑制ARGs在土壤-植物系统中的传播。同时，也探索物理（如深耕）、化学和生物修复技术。
· 持续监测与研究：建立大规模的监测网络，系统掌握ARGs在不同生态系统中的分布与动态变化，为风险评估和精准防控提供科学依据。
#农业资源与环境 #土壤微生物 #考研
