猪瘟浸液灌溉影响区抗生素抗性遗传因素的评价

Q4 Environmental Science
Gerusa Leite Caetano, Andrêssa Rezende Pereira, Silvana de Queiroz Silva
{"title":"猪瘟浸液灌溉影响区抗生素抗性遗传因素的评价","authors":"Gerusa Leite Caetano, Andrêssa Rezende Pereira, Silvana de Queiroz Silva","doi":"10.15809/irriga.2022v27n4p742-756","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO COM EFLUENTE TRATADO DE UMA GRANJA DE SUINOCULTURA\n \n \nGERUSA LEITE CAETANO1; ANDRÊSSA REZENDE PEREIRA2 E SILVANA DE QUEIROZ SILVA3\n \n1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, gerusa.caetano@aluno.ufop.edu.br\n2Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, andressa.rezende@engenharia.ufjf.br\n3 Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, silvana.silva@ufop.edu.br\n \n \n1 RESUMO\n \nUma granja de suinocultura que concede seu efluente tratado para fertirrigação de milho, foi escolhida para monitoramento de genes de resistência a antibióticos. Foram investigados a ocorrência e abundância dos genes de resistência aos antibióticos beta-lactâmicos (blaTEM), macrolídeos (ermB), quinolonas (qnrB), tetraciclinas (tetA) e sulfonamidas (sul1), além do elemento genético móvel integrase classe 1 (intI1) e do gene que estima bactérias totais (RNAr 16S), em amostras do efluente tratado, do solo fertirrigado, do solo sem histórico de fertirrigação direta, e de água de um açude, ambos localizados à jusante da área fertirrigada. Foram realizadas quatro campanhas amostrais, com coleta de 1L efluente tratado, cinco amostras de 250 g de cada solo, além de 2L de água do açude. A quantificação dos genes foi realizada por qPCR com os primers correspondentes a cada gene. Todos os genes investigados e o elemento genético móvel int1 foram detectados em todas as campanhas amostrais dos solos, da água do açude e do efluente tratado. O gene de resistência à sulfonamida foi o mais abundante entre as amostras, com exceção das amostras do açude. Comparativamente, os genes sul1 e tetA foram estatisticamente mais abundantes no solo fertirrigado do que no solo não fertirrigado, em todas as coletas. Isso indica que a utilização do efluente de suinocultura, mesmo que tratado, pode causar a disseminação de resistência a antibióticos para o ambiente.\n \nKeywords: genes de resistência, irrigação, dejetos suínos\n \n \nCAETANO, G. L.; PEREIRA, A. R; SILVA, S. Q.\n            EVALUATION OF GENETIC ELEMENTS FOR ANTIBIOTIC RESISTANCE IN AREA UNDER INFLUENCE OF FERTIRRIGATION WITH TREATED EFFLUENT FROM A PIG FARM\n \n \n2 ABSTRACT\n \nA swine farm that provides its treated effluent for irrigation of corn was chosen to monitor antibiotic resistance genes. The occurrence and abundance of resistance antibiotics genes to beta-lactams (blaTEM), macrolides (ermB), quinolones (qnrB), tetracyclines (tetA) and sulfonamides (sul1), as well as the mobile genetic element integrase class 1 (intI1) and the gene that estimates total bacteria (16S rRNA) were analized. Samples of treated effluent, fertigated soil, soil without a direct fertigation, and water from a pond, both located downstream of the fertigated area, were collected during four sampling campaigns. A total of 1 L of treated effluent, five samples of 250 g of each soil, and 2L of water from the pond were sampled. The quantification of genes was performed by qPCR with primers corresponding to each gene. All investigated genes and the mobile genetic element int1 were detected in all soil samples, pond water and treated effluent. The sul1 gene was the most abundant among the samples, but not at the pond water. Comparatively, the sul1 and tetA gene were statistically more abundant in the fertigated soil than in the non-fertigated soil, in all sampling collections. This indicates that the use of swine farming effluent, even if treated, can cause the spread of antibiotic resistance to the environment.\n \nKeywords: resistance genes, swine manure, soil.","PeriodicalId":14625,"journal":{"name":"IRRIGA","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-12-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO COM EFLUENTE TRATADO DE UMA GRANJA DE SUINOCULTURA\",\"authors\":\"Gerusa Leite Caetano, Andrêssa Rezende Pereira, Silvana de Queiroz Silva\",\"doi\":\"10.15809/irriga.2022v27n4p742-756\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO COM EFLUENTE TRATADO DE UMA GRANJA DE SUINOCULTURA\\n \\n \\nGERUSA LEITE CAETANO1; ANDRÊSSA REZENDE PEREIRA2 E SILVANA DE QUEIROZ SILVA3\\n \\n1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, gerusa.caetano@aluno.ufop.edu.br\\n2Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, andressa.rezende@engenharia.ufjf.br\\n3 Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, silvana.silva@ufop.edu.br\\n \\n \\n1 RESUMO\\n \\nUma granja de suinocultura que concede seu efluente tratado para fertirrigação de milho, foi escolhida para monitoramento de genes de resistência a antibióticos. 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摘要

灌溉灌溉区抗生素抗性遗传因素的评价ANDR指定SSA REZENDE PEREIRA2 E SILVANA DE QUEIROZ SILVA3 1环境工程研究生项目,Ouro Preto联邦大学,克鲁塞罗莫罗大学校园,35400-000,Oiro Preto,米纳斯吉拉斯,巴西,gerusa.caetano@aluno.ufop.edu.br2ProgramaOuro Preto联邦大学环境工程研究生课程,克鲁塞罗莫罗大学校园,35400-000,Ouro Preto,米纳斯吉拉斯,巴西,andressa.rezende@engenharia.ufjf.br3Ouro Preto联邦大学生物科学系,克鲁塞罗莫罗大学校园,35400-000,Ouro Preto,米纳斯吉拉斯,巴西,silvana.silva@ufop.edu.br选择了一个养猪场,将处理后的污水用于玉米灌溉,以监测抗生素抗性基因。研究了在处理过的污水和施肥土壤样本中,除了可移动遗传元件整合酶1类(intI1)和估计细菌总数的基因(RNAr16S)外,对β-内酰胺类抗生素(blaTEM)、大环内酯类抗生素(ermB)、喹诺酮类药物(qnrB)、四环素类药物(tetA)和磺酰胺类药物(sul1)的耐药性基因的发生率和丰度。没有直接灌溉灌溉历史的土壤和大坝的水,都位于灌溉区的下游。进行了四次采样活动,收集了1L经处理的污水、每种土壤250克的五个样本和2L来自大坝的水。用与每个基因相对应的引物通过qPCR进行基因定量。在土壤、大坝水和处理过的污水的所有采样活动中都检测到了所调查的所有基因和可移动遗传元件int1。除大坝样品外,抗磺酰胺基因在样品中含量最高。相比之下,在所有收集的土壤中,sul1和AA基因在施肥土壤中比在非施肥土壤中更丰富。这表明,使用猪排泄物,即使经过处理,也会导致抗生素耐药性向环境传播。关键词:抗性基因;灌溉;猪粪。;佩雷拉;SILVA,S.Q.养猪场处理废水灌溉影响区抗生素抗性遗传因素的评估2摘要选择一个为玉米灌溉提供处理废水的养猪场来监测抗生素抗性基因。分析了对β-内酰胺类(blaTEM)、大环内酯类(ermB)、喹诺酮类(qnrB)、四环素类(tetA)和磺酰胺类(sul1)以及可移动遗传元件整合酶1类(intI1)和估计细菌总数的基因(16S rRNA)的耐药性基因的发生率和丰度。在四次采样活动中,收集了位于施肥区下游的处理过的污水、施肥土壤、未经直接施肥的土壤和池塘水的样本。对总共1L的处理过的污水、每种土壤250g的五个样本和来自池塘的2L水进行采样。通过qPCR用与每个基因相对应的引物进行基因的定量。在所有土壤样品、池塘水和处理过的污水中检测到所有研究的基因和可移动遗传元件int1。sul1基因在样品中含量最高,但在池塘水中含量不高。相比之下,在所有采样采集中,sul1和tetA基因在施肥土壤中比在非施肥土壤中更丰富。这表明,养猪废水的使用,即使经过处理,也会导致抗生素耐药性向环境传播。关键词:抗性基因;猪粪;土壤。
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AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO COM EFLUENTE TRATADO DE UMA GRANJA DE SUINOCULTURA
AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE RESISTÊNCIA A ANTIBIÓTICOS EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO COM EFLUENTE TRATADO DE UMA GRANJA DE SUINOCULTURA     GERUSA LEITE CAETANO1; ANDRÊSSA REZENDE PEREIRA2 E SILVANA DE QUEIROZ SILVA3   1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, gerusa.caetano@aluno.ufop.edu.br 2Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, andressa.rezende@engenharia.ufjf.br 3 Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário Morro do Cruzeiro, 35400-000, Ouro Preto, Minas Gerais, Brasil, silvana.silva@ufop.edu.br     1 RESUMO   Uma granja de suinocultura que concede seu efluente tratado para fertirrigação de milho, foi escolhida para monitoramento de genes de resistência a antibióticos. Foram investigados a ocorrência e abundância dos genes de resistência aos antibióticos beta-lactâmicos (blaTEM), macrolídeos (ermB), quinolonas (qnrB), tetraciclinas (tetA) e sulfonamidas (sul1), além do elemento genético móvel integrase classe 1 (intI1) e do gene que estima bactérias totais (RNAr 16S), em amostras do efluente tratado, do solo fertirrigado, do solo sem histórico de fertirrigação direta, e de água de um açude, ambos localizados à jusante da área fertirrigada. Foram realizadas quatro campanhas amostrais, com coleta de 1L efluente tratado, cinco amostras de 250 g de cada solo, além de 2L de água do açude. A quantificação dos genes foi realizada por qPCR com os primers correspondentes a cada gene. Todos os genes investigados e o elemento genético móvel int1 foram detectados em todas as campanhas amostrais dos solos, da água do açude e do efluente tratado. O gene de resistência à sulfonamida foi o mais abundante entre as amostras, com exceção das amostras do açude. Comparativamente, os genes sul1 e tetA foram estatisticamente mais abundantes no solo fertirrigado do que no solo não fertirrigado, em todas as coletas. Isso indica que a utilização do efluente de suinocultura, mesmo que tratado, pode causar a disseminação de resistência a antibióticos para o ambiente.   Keywords: genes de resistência, irrigação, dejetos suínos     CAETANO, G. L.; PEREIRA, A. R; SILVA, S. Q.             EVALUATION OF GENETIC ELEMENTS FOR ANTIBIOTIC RESISTANCE IN AREA UNDER INFLUENCE OF FERTIRRIGATION WITH TREATED EFFLUENT FROM A PIG FARM     2 ABSTRACT   A swine farm that provides its treated effluent for irrigation of corn was chosen to monitor antibiotic resistance genes. The occurrence and abundance of resistance antibiotics genes to beta-lactams (blaTEM), macrolides (ermB), quinolones (qnrB), tetracyclines (tetA) and sulfonamides (sul1), as well as the mobile genetic element integrase class 1 (intI1) and the gene that estimates total bacteria (16S rRNA) were analized. Samples of treated effluent, fertigated soil, soil without a direct fertigation, and water from a pond, both located downstream of the fertigated area, were collected during four sampling campaigns. A total of 1 L of treated effluent, five samples of 250 g of each soil, and 2L of water from the pond were sampled. The quantification of genes was performed by qPCR with primers corresponding to each gene. All investigated genes and the mobile genetic element int1 were detected in all soil samples, pond water and treated effluent. The sul1 gene was the most abundant among the samples, but not at the pond water. Comparatively, the sul1 and tetA gene were statistically more abundant in the fertigated soil than in the non-fertigated soil, in all sampling collections. This indicates that the use of swine farming effluent, even if treated, can cause the spread of antibiotic resistance to the environment.   Keywords: resistance genes, swine manure, soil.
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IRRIGA Environmental Science-Water Science and Technology
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期刊介绍: A Revista IRRIGA é destinada a publicar trabalhos originais e que contribuam para o desenvolvimento cientifico da agricultura em português, espanhol, preferivelmente em inglês, nas áreas de Irrigação, Drenagem, Hidrologia, Agrometeorologia, Relações Solo-Água-Planta-Atmosfera e Reuso de Água. IRRIGA is a Scientific Journal edited by Agricultural Science College-UNESP, devoted to the publication of original scientific papers in English or Portuguese or Spanish, within the topics: Irrigation, Drainage, Agrometeorology, Hydrology, Waste Water and Soil-Water-Plant-Atmosphere Relationships.
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