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水体源耐药基因的传播扩散
演讲人:罗义教授
通过对我国主要流域海河流域和湘江流域耐药基因、耐药细菌及耐药质粒污染的系统调查,检测到相当浓度的耐药基因污染,并发现多重耐药质粒在耐药基因的传播扩散中发挥重要作用。环境中一些新兴污染物如离子液体和纳米材料,通过改变细胞膜通透性等机制而促进耐药基因的增殖从而促进细菌耐药性的传播。还发现了,盐度(salinity)通过影响细菌群落结构、影响耐药质粒的适合度等机制进而影响耐药基因在环境中的传播,这对于研究耐药基因从陆源性污染向海洋输入过程中 ARGs 的传播提供重要指导。野生动物也是耐药基因环境传播的重要环节。野生动物是耐药基因环境传播的重要环节。通过采集不同鸟类(麻雀、家燕、鸽子、红嘴山鸦、红嘴鸥、雪鸮、普通鵟)的粪便样本,发现鸟类粪便是耐药基因的重要贮存库。同时,通过将鸟类耐药组与环境耐药组对比发现,鸟类耐药组与环境耐药组有显著差异,鸟类特有的核心耐药基因在鸟类耐药组中占很大比例,但在环境耐药组中占比很小,说明鸟类特有的核心耐药基因向环境耐药组的传播是有限的,这是由于这些耐药基因的潜在微生物宿主在环境微生物中含量较少。
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流域环境抗生素与抗性基因污染及其风险控制
演讲人:应光国教授
中国是抗生素生产和使用大国。人畜抗生素使用及其粪污排放,以及药厂废水与药渣排放,造成流域水土环境抗生素和耐药基因污染,对生态环境和人体健康构成潜在威胁。由于污水直接排放或不完全去除,抗生素残留广泛检出于流域水环境,其浓度多为 ng/L 水平。流域水土沉积物中也检出ng/g, 有的高达数千ng/g。这样的浓度是否对环境细菌构成选择压力,水体中其他环境污染物如重金属、杀生剂是否参与协同耐药作用,都是有待研究的科学问题。流域水环境中检出到的各种耐药基因和耐药菌,是否受到抗生素等环境污染物的胁迫,促进耐药性进一步传播扩散,还是随时间消减消亡。由于污水回用、粪污入田或有机肥投入,其中所含抗生素和耐药基因也进入流域土壤环境,其土壤抗生素浓度高达mg/kg水平,它们与土壤生态系统发生相互作用,畜禽粪污施用对土壤耐药基因组的演化起重要作用。抗生素、耐药菌和耐药基因进入土壤环境后,将受土壤物理、化学和生物等环境因素影响,其环境归趋与效应仍然不清楚或有争议。
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抗生素生产废水生化处理系统耐药性发展特征与机制及其控制策略
演讲人:杨敏研究员
细菌抗生素耐药性发展已成为本世纪威胁人类健康的重大挑战之一。我国作为世界上最大的抗生素生产和使用国,面临更大的耐药性传播风险。由于提取效率低,抗生素生产废水通常含有高浓度抗生素及其活性代谢产物残留,而生物法是目前处理上述废水最经济有效的工艺。抗生素具有抑菌或杀菌活性,而生化系统以细菌群落为功能主体,导致抗生素生产废水生化处理系统可能成为细菌耐药性产生和传播的热区。同时,随着人们对细菌耐药性问题的重视,国际上要求对人和兽用药物生产开展强制性环境风险评估的呼声越来越高,而首当其冲的药物即为抗生素类药物。因此,阐明抗生素生产废水生化处理系统耐药性发展特征与机制,并提出行之有效的管控措施,对于强化抗生素生产过程中耐药性风险的控制、维持我国抗生素生产行业的可持续发展具有重要的理论和实际意义。本报告将重点介绍典型抗生素生产废水生化处理系统中细菌耐药性的发展特征与机制;提出不同抗生素诱导活性污泥生化系统耐药性产生和传播的最小选择浓度;最后介绍基于源头控制原理建立的抗生素生产废水强化水解预处理技术及其在实际废水处理中的有效性。
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大气颗粒物耐药基因及健康效应前沿进展
演讲人:李向东教授
在“一元健康”策略框架下,耐药基因与耐药菌由环境向人体传播的途径及其健康效应对全球控制耐药性扩散意义重大。过往研究主要围绕陆源性饮食暴露途径,但从地表源到周边大气再到人群呼吸摄入的这一路径被长期忽视,而近期研究证据表明空气可吸入颗粒物是传播耐药基因与耐药菌的重要载体。气载耐药基因来源复杂,初步研究表明若干地面源向周边大气传输耐药基因和各类微生物的可能性,现有的认识基本停留在地面源上方空气耐药基因的静态组成特征,但其扩散动力学过程仍不明晰。另外,相对于抗生素、重金属等化学选择性压力高度富集的水体与土壤环境,大气环境的流动性和分散性以及城市大气特有的高氧化性,决定了大气中的细菌群落需要适应不同于水体与土壤环境的胁迫压力,大气环境因素如何调节菌群生存策略与耐药基因水平转移值得进一步探讨。从健康效应角度,气载耐药性致病菌进入人体呼吸道后能否定植尚不明确,更广义的风媒细菌进入呼吸道后是否以及如何影响呼吸道菌群、交换耐药基因、人体呼出的耐药基因是否对周边大气耐药基因具有反馈作用等科学问题亟待研究。
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加强对抗菌药耐药性的遏止刻不容缓
演讲人:陈君石院士
抗菌药耐药性(antimicrobial resistance, AMR)问题是当前对全球公共卫生最复杂的威胁,估计导致每年1000万人死亡,每年1.0-3.4万亿美元经济损失(2050)。今天不采取行动,明天将无药可用。为此,AMR问题在国际上得到高度重视,联合国“三驾马车”(世卫组织、粮农组织和动卫组织)都颁布了全球行动计划,2016年联大开了专题高层会议,通过了政治宣言,强调事关联合国的可持续发展目标(SDG)的实现。中国也发布了国家行动计划,并已在减少(人、动物)抗菌药的使用方面取得了初步成效。然而,中国还缺少不少基础信息,包括中国的AMR到底严重到什么程度、对(人和动物)健康的危害以及环境影响有多大(包括经济损失)、抗药基因有哪些及其传播途径和后果。这些问题都需要进行广泛和深入地研究,才能制定合乎国情的控制措施。当前的国际共识是应对AMR问题,必须遵循One Health原则,即覆盖人、动物、食品、环境的健康,而不是单打一。这是中国的努力方向。