都市部の野鳥の糞便に含まれる高レベルの抗生物質耐性遺伝子と日和見病原性細菌指標

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Environ. Pollut..2020 Jul;266(Pt 2):115200. S0269-7491(20)32271-5. doi: 10.1016/j.envpol.2020.115200.Epub 2020-07-09.

都市部の野鳥の糞便に含まれる高レベルの抗生物質耐性遺伝子と日和見病原性細菌指標

High levels of antibiotic resistance genes and opportunistic pathogenic bacteria indicators in urban wild bird feces.

Huiru Zhao
Ruonan Sun
Pingfeng Yu
Pedro J J Alvarez

PMID: 32663725 DOI: 10.1016/j.envpol.2020.115200.

抄録

本研究では、都市環境に生息し、人間社会と相互作用する 3 種類の一般的な鳥類の新鮮な糞便を分析した。3種類の主要な抗生物質（テトラサイクリン系、β-ラクタム系、スルホンアミド系）に対する耐性をコードする抗生物質耐性遺伝子（ARG）と移動性遺伝子インテグラーゼ遺伝子（intI1）が豊富に存在し（tetW、bla、sul1、intI1についてはそれぞれ最大10、10、10コピー/gの乾燥糞便）、相対濃度は抗生物質を時々与えられている家禽や家畜のそれと驚くほど同程度であった。日和見病原体のバイオマーカーも豊富で（最大10コピー/gの乾燥糞便）、優占的な分離株（すなわち、Enterococcus spp.と緑膿菌）はARGと病原性遺伝子の両方を保有していた。鳥糞中のARGは、影響を受けた土壌では半減期が1.3日から11.1日の範囲で、一次減衰した。糞中には残留抗生物質が検出されたが、糞中の抗生物質濃度とARGの相対的な存在量との間には有意な相関関係は認められなかった。このことから、他の要因がARGの維持に選択的な圧力を与えている可能性が高いと考えられる。これらの知見は、都市部の野生鳥類の糞便が ARG の維持と普及に寄与していること、およびそれに伴う健康リスクを浮き彫りにしている。

This study analyzed fresh feces from three common bird species that live in urban environments and interact with human communities. Antibiotic resistance genes (ARGs) encoding resistance to three major classes of antibiotics (i.e., tetracyclines, β-lactams, and sulfonamides) and the mobile genetic element integrase gene (intI1) were abundant (up to 10, 10, 10, and 10 copies/g dry feces for tetW, bla, sul1, and intI1, respectively), with relative concentrations surprisingly comparable to that in poultry and livestock that are occasionally fed antibiotics. Biomarkers for opportunistic pathogens were also abundant (up to 10 copies/g dry feces) and the dominant isolates (i.e., Enterococcus spp. and Pseudomonas aeruginosa) harbored both ARGs and virulence genes. ARGs in bird feces followed first-order attenuation with half-lives ranging from 1.3 to 11.1 days in impacted soil. Although residual antibiotics were detected in the feces, no significant correlation was observed between fecal antibiotic concentrations and ARG relative abundance. Thus, other unaccounted factors likely contributed selective pressure for ARG maintenance. These findings highlight the contribution of wild urban bird feces to the maintenance and dissemination of ARGs, and the associated health risks.