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砍伐森林有利于增加抗生素抗明天我不再是羔羊性土壤细菌的多样性

地球 2021-12-06 00:00:08

FAPESP 研究表明,用牧草或作物代替天然植被会增加微生物之间的竞争,有利于那些具有抗微生物基因的微生物

信用:CENA-美国邮政 在巴西,圣保罗大学(USP)附属研究人员及其合作者进行的一项研究显示,亚马逊森林砍伐导致抗生素抗性细菌的多样性增加

研究人员在《土壤生物学和生物化学》上报道了他们的发现

这项研究将生活在原始森林土壤中的微生物与在牧场和农田中发现的微生物进行了比较

研究人员发现,相比森林地区,森林砍伐地区有更多的基因被认为是抗生素抗性的标志

“在任何环境中,细菌都会产生物质,在争夺资源的过程中,它们会互相攻击

然而,当一个地区被砍伐时,几个因素加剧了这种竞争,有利于能够抵抗这些物质的细菌

如果它们到达人类,这些微生物可能会成为一个主要问题,”卢卡斯·威廉·门德斯说,他是位于圣保罗州皮拉西卡巴的美国药典农业核能中心(CENA)的FAPESP支持的研究员,也是这篇文章的最后一位作者

该研究是FAPESP生物多样性特征、保护、恢复和可持续利用研究项目(FAPESP生物区系)的一部分,由南太平洋大学CENA分校的蔡小梅教授领导

根据世界卫生组织(世卫组织)的说法,抗生素耐药性是一种全球公共卫生紧急情况,该组织表示,全球每年约有70万人死于耐药性疾病

在这项研究中,美国CENA大学的研究人员与路易斯·德凯罗斯农业学院(ESALQ大学)的同事和里约热内卢州彼得罗波利斯国家科学计算实验室的科学家合作,分析了从帕拉州和北马托格罗索州采集的48个土壤样本中提取的约8亿个DNA序列,这两个州都是亚马逊生物群落的一部分

利用生物信息学工具,研究人员将样本的DNA序列与基因数据库进行比对,发现了145个抗生素抗性基因,引发了21种不同的分子机制

尽管抗生素抗性细菌存在于森林土壤中,但这些微生物及其抗性机制在牧场、森林砍伐区和农田的土壤中更为丰富

砍伐森林微生物 门德斯说:“在亚马逊的占领过程包括首先砍伐最有价值的树木,然后清理并燃烧所有剩余的树木,为农作物或牛的牧草让路。”

“除了焚烧植被产生的灰烬,土壤还被石灰化以降低酸度,并使用其他农用化学品

营养物质的丰富刺激了细菌的繁殖和对资源的激烈竞争

" CENA-美国药典小组以前的研究表明,尽管森林土壤微生物多样性减少,但大量细菌通过营养循环和增强光合作用使植物受益,并对大气产生积极影响,包括固碳和消耗甲烷,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体

在最新的研究中,研究人员被大量对四环素类和β-内酰胺酶这两类特定抗生素具有耐药性的细菌震惊了

含有这些活性成分的药物被广泛用于治疗牛的疾病,并且可以通过粪便和尿液到达土壤,因为牛对抗生素的吸收很低

此外,研究人员称,使用牲畜粪便作为肥料会导致耐药细菌的传播

科学家不能确定对抗生素免疫的微生物能够从亚马逊的土壤中迁移到那里生产的食物中,如谷物、甘蔗和牛肉

门德斯说:“一些研究假设这种转移是可能发生的,但是到目前为止,还没有研究证明这一点。”

“这需要仔细观察,因为如果这些耐药细菌到达人类,它们将导致严重的公共健康问题

" 也没有任何立竿见影的办法来防止细菌在耕作土壤中繁殖

除了提高作物产量之外,考虑到微生物其他功能的管理技术,例如养分循环和减少产生甲烷的物种,可以帮助缓解这个问题

这可以通过将天然土壤移植到种植区或使用接种剂来实现,接种剂是一种基于微生物的产品,在土壤中发挥重要作用,并减少对肥料和农用化学品的需求

事实上,到2025年,基于微生物的农产品市场价值预计将超过100亿美元

在亚马逊,解决方案和机会可能就在牧场或种植园附近,在原始森林的土壤里

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