Dissemination of antibiotic resistance genes and human pathogenic bacteria from a pig feedlot to the surrounding stream and agricultural soils

饲养场 生物 抗生素耐药性 微生物学 肥料 致病菌 四环素 基因组 细菌 兽医学 抗生素 生态学 基因 遗传学 医学
作者
Hua Fang,Lingxi Han,Houpu Zhang,Zhengnan Long,Lin Cai,Yunlong Yu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:357: 53-62 被引量:117
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2018.05.066
摘要

The dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs), human pathogenic bacteria (HPB), and antibiotic-resistant HPB (ARHPB) from animal feedlot to nearby environment poses a potentially high risk to environmental ecology and public health. Here, a metagenomic analysis was employed to explore the dissemination of ARGs, HPB, and ARHPB from a pig feedlot to surrounding stream and agricultural soils. In total, not detectable (ND)-1,628.4 μg/kg of antibiotic residues, 18 types of ARGs, 48 HPB species, and 216 ARB isolates were detected in all samples. Antibiotic residues from pig feedlot mainly migrated into stream sediments and greenhouse soil. The dominant ARGs and HPB species from pig feedlot spread into stream sediments (tetracycline resistance genes, Clostridium difficile, and Mycobacterium tuberculosis), stream water (multidrug resistance (MDR) genes, Shigella flexneri, and Bordetella pertussis), and greenhouse soil (MDR genes, Bacillus anthracis, and Brucella melitensis). It is concerning that 54.4% of 216 ARB isolates from all samples were potential ARHPB species, and genome sequencing and functional annotation of 4 MDR HPB isolates showed 9 ARG types. Our findings revealed the potential migration and dissemination of antibiotic residues, ARGs, HPB, and ARHPB from pig feedlot to surrounding stream and agricultural soils via pig sewage discharge and manure fertilization.
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