用抗生素治疗奶牛和其他农场动物，然后将它们的粪便铺在土壤中，会导致土壤中的细菌对抗生素产生耐药性。但一项研究现在表明，粪便本身也可能导致耐药性，即使它来自未使用抗生素的奶牛。
其作用机制尚不清楚，但10月6日发表在《美国国家科学院院刊》上的这一发现表明，农业中抗生素的使用与人类病原体的耐药性之间存在复杂的联系。
环境中的许多细菌自然携带抗生素耐药基因，这可能是为了防御一些土壤真菌和细菌产生的抗生素。这些抗生素的实验室版本被用于治疗人类和动物的感染，并促进牲畜的生长。
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由于已知粪便本身会改变土壤中细菌群落的组成，因此由当时在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学的微生物学家乔·汉德尔斯曼领导的一个团队决定检查它是否也会影响耐药性。该团队用氮基肥料或从未使用过抗生素的奶牛的粪便处理土壤样本。
研究人员检查了处理前后的土壤细菌样本，寻找编码酶（称为β-内酰胺酶）的基因，这些酶可以分解包括青霉素在内的一类抗生素。
处理两周后，铺有粪便的土壤中产生β-内酰胺酶的细菌数量明显高于仅用氮基肥料处理的土壤。通过追踪耐药细菌中的遗传标记，研究人员发现这些细菌来自土壤，而不是来自粪便，这表明粪便处理通过喂养或消除竞争对手帮助这些天然细菌生长。粪便对人类感染中常见的假单胞菌属尤其有益。
人为干预
但尚不清楚粪便如何为耐抗生素细菌创造更好的环境。汉德尔斯曼（现任白宫科学和技术政策办公室科学副主任）及其同事认为，粪便中的某些营养物质或重金属可能是罪魁祸首，因为含有β-内酰胺酶的细菌也更有可能对金属产生耐药性。作者表示，他们计划在未来对此进行测试。
密苏里州圣路易斯华盛顿大学的微生物学家高塔姆·丹塔斯说，这项研究做得非常好。“它证实了这样一种观点，即在考虑自然生态系统和临床问题时，几乎任何形式的[人类]活动都需要考虑，”他说。
农场动物过度使用抗生素在多大程度上导致临床抗生素耐药性仍然存在争议——美国政府9月发布的一份报告得出结论，应就两者之间的联系进行更多研究，但并未建议禁止在农场动物中使用医学上重要的抗生素。但是丹塔斯说，通过将抗生素倾倒到已经被粪便改变了细菌组成的土壤中，“你100%可以保证加剧耐药性问题”。他补充说，最新的研究是那种表明“我们真的应该非常非常小心在农业中使用抗生素”的研究类型。
该研究还建议仔细研究使用粪便而不是氮基肥料的有机农业技术。丹塔斯说：“也许我们无意中富集了最终可能从农业跳到医院的细菌。” “在我们说‘氮处理很糟糕，有机农业很棒’之前，我们需要看看它的缺点是什么。”
本文经许可转载，并于 2014 年 10 月 6 日首次发表。